时间：2023-03-08 09:04:05
关键词：直流耐压；泄漏电流试验；微安表
前言：电力电缆在生产、安装及运行过程中所进行的例行试验、交接试验和预防性试验中都要进行耐压试验。耐压试验的基本方法是：在电缆主要绝缘上施加高于其工作电压一定倍数的电压值，并保持一定的时间，要求被试电缆能承受这一试验电压而不击穿。从而达到考核电缆在工作电压下运行的可靠性和发现绝缘内部严重缺陷的目的。耐压试验根据所加电压的性质可分为交流耐压试验和直流耐压试验两种。电缆的出厂例行试验一般为交流耐压试验，而电缆线路的交接试验和预防性试验，一般均采用直流耐压试验。
1.直流耐压试验的优点
直流耐压试验比交流耐压试验具有以下优点：可以用较小容量的试验设备，对较长的电缆线路进行高压试验；可以避免交流高压对良好绝缘起永久性的破坏作用；对绝缘内部缺陷更敏感，即可以在较低电压下发现电缆的缺陷。因为在电缆绝缘内部如果存在会发展的局部缺陷，而且绝缘中某一部分的电导升高，则大部分的电压降作用在其余未损坏的部分上，所以与交流耐压相比，用较小的直流试验电压就易发现缺陷；试验时间较短。直流耐压试验时，击穿电压与电压作用时间关系不大，一般缺陷在加压1min后即可发现、缩短了试验时间。进行直流耐压试验时，电缆导体线芯一般是接负极。如果接正极，当绝缘层中有水分存在时，将会因电渗透性作用，而使水分移向电缆护层，结果使缺陷不易被发现。当电缆导体线芯接正极时，其击穿电压较接负极时约高10%。这与绝缘厚度，温度及电压的作用时间均有关系。一般绝缘材料的直流击穿强度要比其交流击穿强度大一倍左右，因此，直流耐压试验的电压比交流耐压试验电压高。在进行直流耐压试验的同时，一般均进行泄漏电流的试验，以反映电缆的绝缘情况，测量泄漏电流时，电缆的导电线芯与其他线芯和屏蔽或铠装间形成两个电极，中间是绝缘体，当在两极上施加直流电压时，绝缘体内部和表面均有微弱的电导电流流过，该电导电流又称为泄漏电流。泄漏电流和绝缘电阻之间的关系，可以用普通的欧姆定律关系式表示出来。
泄漏电流的试验原理与摇表测量绝缘电阻完全相同，但泄漏电流试验中所用的直流电源，是由高压整流设备供给，试验电压较高，并可借助调压器调节直流电压，比较容易发现绝缘缺陷。在升压过程中，可以随时监视泄漏电流值得大小，以了解被试电缆的绝缘情况。由于微安表的量程可以根据泄漏电流的大小进行选择转换，所以泄漏电流值得读数比摇表更精确。良好的电缆绝缘，其泄漏电流应与试验电压近似为线性关系，而当电缆绝缘有缺陷或受潮时，其泄漏电流值将随试验电压的升高急剧增长，破坏了伏安特性的线性关系。因此，泄漏电流试验较绝缘电阻试验更容易发现绝缘缺陷，是电缆试验中的重要项目。
2.试验方法
直流耐压和泄漏电流试验，根据微安表及整流设备所处的位置不同，可有许多种接线方式，但严格地讲，按微安表所处位置的不同来区分，只有微安表在低压端和高压端两种。
2.1 微安表在低压端
硅堆或整流管在低压端、微安表在低压端地试验线路特点如下：线路优点：灯丝变压器在低压端所需绝缘低，体积小；微安表在低压端读数操作方便，比较容易保护。线路缺点：必须有两个高压出线套管的变压器；当试验电压较高时，由于高压引线的电晕放电电流流过微安表，因而误差较大；由于被试品对于试验变压器线圈对地电容的反充电作用的存在，使在试验小电容设备时，直流电压因为充电作用而降得很低，因而试验结构不够准确；由于被试品的反充电作用，有交变电流流过微安表，因此微安表指针有可能摇摆不定；硅堆或整流管在高压端、以高压绝缘灯丝变压器作灯丝电源的泄漏试验线路特点如下：线路优点：泄漏电流指示比较准确；可以用只有一个高压套管的试验变压器，降低试验变压器的造价；微安表在低压侧便于操作。线路缺点：需要一个高压灯丝变压器，体积和重量大。无法避免试验变压器的泄漏电流影响。
2.2 微安表在高压端
硅堆或整流管在低压端而微安表在高压端地试验线路特点如下。线路优点：灯丝变压器位于低压端，对绝缘强度要求不高。由于微安表处于高电位，测出的泄漏电流准确，不受杂散的电流影响；线路缺点：微安表对地绝缘要求高；测量泄漏电流时，调换量程用绝缘杆操作、读数不方便；高压试验变压器必须有两个引出线套管。
3.影响泄漏电流值的因素
3.1 不同试验线路的影响
当采用微安表位于低压端的测试线路时，其受杂散电流的影响较大，因此测得的泄漏电流值可能产生误差。当采用微安表位于高压端的测试线路时，微安表受强烈的电磁场的影响，因此必须将微安表很好的加以屏蔽。其方法是：采用透明的导电玻璃，或将表头转动线圈部分加以铝箔屏蔽，否则会造成较大的误差。
3.2 高压端引线的影响
当微安表位于高压端，采用话筒屏蔽线作高压引线时，其外表面地泄漏电流被屏蔽而不流过微安表，因此无测量误差，否则将产生较大的误差。当微安表位于低压端时，采用屏蔽线就没有作用了，这时接到被试电缆的引线，在其电场强度（取决于导线直径和形状）大于20kV/cm时，沿导线表面的空气发生游离，对地有一定的泄漏电流并流过微安表，因此影响测试结果的准确度。其改善方法是：加大高压引线的直径，缩短长度，减少其表面毛刺和增加对地距离。
3.3 温度的影响
直流泄漏试验与绝缘电阻试验一样，温度对试验结果的影响十分显著。随着温度的上升，泄漏电流增加。值得指出的是：在电缆线路检修或制作三头、尤其是灌注内部热绝缘胶后，在其冷却之前，如果进行直流耐压和泄漏电流试验，不仅泄漏电流很大，而且随着加压时间的延长增加很快，甚至导致热击穿。
3.4 表面泄漏的影响
泄漏电流有表面泄漏电流和体积泄漏电流之分。要测量的是体积泄漏电流。在恶劣的气候条件下以及电缆终端头脏污、受潮时，电缆的表面泄漏电流很大，甚至超过体积泄漏电流，致使泄漏电流试验结构不准确。此时必须采用屏蔽方法，以消除表面泄漏电流但对泄漏电流试验的影响。
结束语：
实践证明，最好在被试设备温度为30~80℃时对其进行试验，这是因为在这个温度范围内泄漏电流变化较明显，且在停运后的热状态下或冷却过程中对不同温度下的泄漏电流进行试验也便于比较。规程给出了油浸式电力变压器绕组直流泄漏电流在不同温度下的参考值，对于额定电压为63一330kV的变压器，其温度从80℃变化到10℃的过程中，泄漏电流参考值从570拌A降到了33拜A，减小了94.2%。通常，随着温度的升高，泄漏电流值会增大，绝缘材料的散热条件也会更差，热击穿的击穿电压也就越低。因此，测量泄漏电流以及分析评判测量结果时，需重视温度因素;在比较测量结果与参考值(或历史记录)时，需将测得的泄漏电流值换算到同一温度下。直流泄漏电流与试验电压的关系对于绝缘良好的设备，其泄漏电流与试验电压的关系曲线近似为直线;若设备存在绝缘缺陷，则其泄漏电流将随电压的升高而急剧增加，泄漏电流与试验电压的关系曲线(即其伏安特性)也不再为直线，如图3所示。因此，可利用伏安特性辅助判断设备在高电压下的绝缘状况，即绝缘正常时的泄漏电流随试验电压成正比上升，绝缘不良时的泄漏电流在某试验电压下急剧增加，忽视残余电荷对直流泄漏电流的影响对于电容量较大的电力设备，在测量其直流泄漏电流前，必须切断其电源，并对其进行充分放电直至无残余电荷。实践证明，未充分放电是造成测量结果出现偏差的重要原因之一。
忽视高压试验导线的正确选取由于连接被试设备的高压导线暴露在空气中，因此当其表面场强高于20kV/cm(决定于导线直径、形状等)时，沿导线表面的空气将发生电离，导线对地形成一定的杂散泄漏电流。由于直流泄漏电流本身量值(微安级)很小，因此不能忽视杂散泄漏电流对测量结果的影响。采用不规范的试验导线测量泄漏电流，得到的测量结果严重失真，因此测量泄漏电流时需使用屏蔽线作为试验导线。另外，在测量泄漏电流时还必须注意导线对地距离，以避免影响测量结果。停电后，采用直流设备测量UlmA及75%U，、下的泄漏电流是M()A必测项目。正确设置微安表位置测量MOA的直流泄漏电流时，应先用绝缘电阻表摇测M()A本体对地及基座对地的绝缘情况。若绝缘良好，则宜在被试品下端与接地网间串联一只带屏蔽引线的微安表(此时被试品的下端应与接地网绝缘)，其精度应高于成套装置上的仪表。若两只电流表的指示值不同，则应以外部串联的电流表读数为准。测量时优先考虑图4中PAZ位置接线;若基座绝缘不太理想，则应用PAI位置接线，否则泄漏电流测试值误差较大。
测t试验电压目前，普遍采用市售成套直流高压试验装置对M()A进行测量。其中部分直流高压试验装置是采用中频变压器低压侧来监视高压电压的，这对于中低压(35kV及以下)M()A尚可，但对于高压(110kV及以上)M()A，将产生较大测量误差。氧化锌阀片的非线性致使试验电压的准确性对测量结果影响较大，因此在测量时应在高压侧直接测量试验电压，以保证试验结果的准确性。导则推荐用高阻器串微安表(或用电阻分压器接电压表)对MOA进行测量，而不使用成套直流高压试验装置。本文仅对直流泄漏电流测量中存在的部分问题进行了分析讨论，在实际工作中，还存在如直流试验装置的合理选型、被测对象测量前的适当处理以及湿度、电源电压、加压速度等问题。
作者：张治武 曹小龙 曹小虎 吴栋梁 单位：甘肃省电力公司检修公司 甘肃天水供电公司
关键词：金属氧化物避雷器泄漏电流测试泄漏电流分析判断
中图分类号：U224.2+5 文献标识码：A
一前言
近年来，金属氧化物避雷器(下文简称MOA)以其优异的技术性能逐渐取代了其它类型的避雷器，成为电力系统一次设备的换代保护设备。由于MOA没有放电间隙，氧化锌电阻片长期承受运行电压，并有泄漏电流不断流过MOA各个串联电阻片，这个电流的大小取决于MOA热稳定和电阻片的老化程度。如果MOA在负载下发生劣化，将会使正常对地绝缘水平降低，泄漏电流增大，直至发展成MOA的击穿损坏。所以监测运行中MOA的工作情况，正确判断其质量状况是非常必要的。MOA的质量如果存在问题，那么通过MOA电阻片的泄漏电流将逐渐增大，因此我们可以把测量MOA的泄漏电流作为监测MOA质量状况的一种重要手段。
二泄漏电流测量仪器原理
常见的MOA泄漏电流测量仪器按其工作原理分两种：容性电流补偿法和谐波分析法。
1、容性电流补偿法
容性电流补偿法是去掉与母线电压成π/2相位差的容性电流分量，从而获得阻性电流。
2、谐波分析法
谐波分析法是采用数字化测量和谐波分析技术，从泄漏电流中分离出阻性电流基波值。
三泄漏电流测试方法
1、在线监测
在线监测就是利用在线监测仪器或在线监测系统，比如带毫安表的放电计数器，不间断地监测MOA的泄漏总电流或阻性电流，当发现泄漏电流有增大趋势时，再做带电检测或停电试验，从而预防发生事故。
2、定期带电检测
MOA的定期检测是指在不停电情况下定期测量避雷器的泄漏电流或功率损耗，然后根据测试数据对避雷器的运行状况作出分析判断，对隐患作到早发现早处理，确保电网的安全运行。
四影响MOA泄漏电流测试结果的几种因素分析
1、MOA两端电压中谐波含量的影响
谐波电压是从幅值和相位两个方面来影响MOA阻性电流IRP的测量值，谐波状况不同，可能使测得的结果相差很大。而阻性电流基波峰值IRIP则基本不受谐波成份影响，因此建议现场测试分析判断时应以阻性电流基波峰值IRIP为准。
2、MOA两端电压波动的影响
由于电力系统的运行情况在不断变化，特别是系统电压的变化对MOA的泄漏电流值影响很大。因此在对MOA泄漏电流进行横向或纵向比较时，应详细记录MOA两端电压值，据此正确判定MOA的质量状况。
3、MOA外表面污秽的影响
MOA外表面的污秽，除了影响电阻片的电压分布而使其内部泄漏电流增加外，其外表面泄漏电流对测试精度的影响也不能忽视。污秽程度不同，其外表面的泄漏电流对MOA的阻性电流的测量影响也不一样。由于MOA的阻性电流较小，即使较小的外表面泄漏电流也会给测试结果带来误差，因此应尽量排除外表面污秽的影响。
4、温度对MOA泄漏电流的影响
由于MOA的氧化锌电阻片在小电流区域具有负的温度系数及MOA内部空间较小，散热条件较差，有功损耗产生的热量会使电阻片的温度高于环境温度，因此会使MOA的阻性电流增大，资料表明电阻片在持续运行电压下从+20℃～+60℃，阻性电流要增加79%。实际运行中的MOA电阻片温度变化范围是比较大的，阻性电流的变化范围也很大。
5、湿度对测试结果的影响
湿度比较大的情况下，一方面会使MOA瓷套的泄漏电流增大，同时也会使芯体电流明显增大，尤其是雨雪天气，MOA芯体电流能增大1倍左右，瓷套电流会成几十倍增加。MOA泄漏电流的增大是由于MOA存在自身电容和对地电容，MOA的芯体对瓷套、法兰、导线都有电容，当湿度变化时，瓷套表面的物理状态发生变化，瓷套表面和MOA内部阀片的电位分布也发生变化，泄漏电流也随之变化。
6、运行中三相MOA的相互影响
由于运行中呈一字形排列的三相MOA，相邻相通过杂散电容等的影响，使得两边相MOA底部的总电流相位发生变化，其值与MOA的安装位置有关，MOA相间距离越近，影响越大，一般两边相MOA底部总电流相位变化3°左右，在运行电压下，MOA底部总电流的相角每变化1°，则阻性电流基波数值变化15%左右。在实测中，应考虑这一因素的影响。
7、测试点电磁场对测试结果的影响
测试点电磁场较强时，会影响到电压U与总电流IX的夹角，从而会使测得的阻性电流峰值数据不真实，给测试人员正确判断MOA的质量状况带来不利影响。
五MOA质量状况的判断方法
1、参照标准法
由于每个厂家的阀片配方和装配工艺不同，所以MOA的泄漏电流和阻性电流标准也不一样，测试时可以根据厂家提供的标准来进行测试。若全电流或阻性电流基波值超标，可初步判定MOA存在质量问题，然后需停电做直流试验，根据直流测试数据作出最终判断。
2、横向比较法
同一厂家、同一批次的产品，MOA各参数应大致相同，如果全电流或者阻性电流差别较大，即使参数不超标，MOA也可能有异常。
3、纵向比较法
对同一产品，在同样的环境条件下，不同时间测得的数据可以作纵向比较，发现全电流或阻性电流有明显增大趋势时，应缩短检测周期或停电作直流试验，以确保安全。
4、综合分析法
在实际运行中，有的MOA存在劣化现象但并不太明显时，从测得的数据不能直观地判断出MOA的质量状况。根据现场经验，对MOA测试数据进行综合分析时，一般应先看全电流，再看阻性电流，三看谐波含量，然后看夹角，对各项参数作系统分析后，判定出MOA的运行情况。
六结论与建议
1、对新投运的110kV以上MOA，有条件的尽可能安装在线监测仪，以便在巡视时观察运行状况，防止泄漏电流的增大。
2、不同生产厂家，对同一电压等级的MOA在同一运行电压下测得的泄漏电流值差别很大，不应用泄漏电流的绝对值作为判定MOA质量状况的依据，而应与前几次测得的数据作纵向比较，三相之间作横向比较。
3、电压升高、温度升高、湿度增大，污秽严重都会引起MOA总电流、阻性电流和功率损耗的增大，这是应该注意的。
4、谐波含量偏大时，会使测得的阻性电流峰值IRP数据不真实，而阻性电流基波IRIP值是一个比较稳定的值，因此在谐波含量比较大时，应以测得的IRIP值为准。
5、在带电测试时，对发现异常的MOA，在排除各种因素的干扰后，仍存在问题，建议停电作直流试验，测取1mA直流参考电压及75%直流参考电压下的泄漏电流，以确诊MOA是否质量合格。确认MOA存在质量问题，应及时妥善处理。
参考文献：
[1].陈化刚 《电气设备预防性试验方法》水利电力出版社
【关键词】绝缘子；局部放电；泄露电流；监测系统
1.引言
输电线路的绝缘子要求在大气过电压、内部过电压和长期运行电压下均能可靠运行[1-3]。但沉积在绝缘子表面的固体、液体和气体微粒与雾、毛毛雨、融冰、融雪等恶劣气象条件的同时作用，使绝缘子的电气强度大大降低，从而使输电线路和变电站的绝缘子不仅可能在过电压作用下发生闪络，更频繁的是在长期运行电压下发生污秽闪络，造成停电事故[4-7]。污闪与环境污浊有关，总的来说，它随工业的发展和输电电压的升高而日趋严重。文章根据现场运行的实际需要，采用LABVIEW开发了泄漏电流监测系统，对现场运行起到了积极作用。
2.系统设计
2.1 系统总体设计
选择了图形化语言LabVIEW对采集到的数据进行信号调理，信号处理，采集到的泄漏电流信号的模拟处理分析需要体现出泄漏电流的变化对于绝缘子的工作状态的表征意义，因此需要直观的表示绝缘子泄漏电流的各种特征量是否在正常范围内。
图1 设计流程图
2.2 信号模块处理
本文用任意波形发生器发生一任意波形，附加一个高斯白噪声来模拟采集到的含噪声的泄漏电流信号，经过滤波后开始进行信号的测量与数据处理，并在显示模块显示出来，若数据异常，则报警模块工作。部分系统框图如图2所示。
图2 信号处理模块流程图
3.泄漏电流最大幅值监测模块
通过对处理过的泄漏电流信号进行测量，取幅值的正峰与反峰的最大值与设定值进行比较，当时，报警系统启动。
同时，利用一个示波器将泄漏电流的实时电流幅值显示出来，直观的与设定值进行比较。
图3 最大幅值监测模块
4.单位时间内泄漏电流超幅值脉冲数监测模块
对超过一定幅值的泄漏电流脉冲数进行监测以确定运行情况的。其工作原理是在设定的单位周期内，幅值超过某一预定值的电流脉冲计数值为，当超过过某一预定值时，即发出告警信号。
程序为当监测的脉冲电流信号幅值超过设定值时，系统开始对脉冲计数。前面板显示脉冲数量。当单位周期内的脉冲数超过预定值时，系统报警，前面板的LED显示灯变亮并且发出蜂鸣声。可以通过脉冲电流最大幅值旋钮调节，可以通过单位时间脉冲数临界值旋钮来调节。
图4 单位时间内泄漏电流超幅值
脉冲数监测模块部分程序框图
图5 单位时间内泄漏电流超幅值
脉冲数监测模块前面板
对泄漏电流信号滤波后经快速傅里叶变化，经测量后在前面板上显示泄漏电流信号的相位频谱与幅值频谱分布，根据观察三次谐波的含量变化并联合泄漏电流最大幅值监测模块与脉冲数监测模块来判断绝缘子的工作状态，如图6所示：
图6 频谱分析的部分程序框图
5.结论
本章介绍了应用LabVIEW这一图形化编程语言模拟了采集到的带有噪声的泄漏电流的信号，滤波后经过信号处理模块在显示模块显示绝缘子的工作状态，并设计了报警模块，当绝缘子处于不正常工作状态时，起到报警的作用。
参考文献
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[7]黎明，黄维枢.绝缘子污秽闪络的机理[M].水利电力出版社，1993（12）.
【关键词】介质损耗角正切（tanδ）试验、泄漏电流
中图分类号：U223.6+2文献标识码：A文章编号：
电力工业的蓬勃发展，促使输变电设备的需用量急剧增长，对输变设备的技术性能要求越来越高。特别是对于套管等变压器重要组部件来说，如何保证测量的准确性成为设备生产厂家和使用单位最为关注的重点。
电力系统广泛的使用油纸电容型变压器套管。根据规定，出厂试验，交接试验以及常规的预防性试验，均应进行主绝缘-导电杆对测量电极（末屏）的电容量和介质损耗角正切（tanδ）试验。由于其他绝缘特点，一般可不进行tanδ的温度换算。在湿热带气候条件下，由于试验时相对湿度较高，加之沿海盐污和其他工业污秽等形成的套管表面泄漏，测量时出现了tanδ可能增大也可能减少的误差。现就用电桥正接线测量主绝缘tanδ时，由于表面泄漏影响产生的测量误差和分析简述如下：
1、测量结果
下图为污秽地区一台220kV套管的现场测试结果。可以看出由于表面污秽等原因影响，正接线测量时有随相对湿度增大而增大的测量误差。而放在套管架上接电桥的反接线测量时，此时末屏接地表面泄漏，全部进入测量回路致使tanδ测量值有明显增大。而这三只套管上次预防性试验（26℃，相对湿度56%）的tanδ值分别为A:0.31%;B
:0.28%;C:0.30%。
应该指出，正接线测量时，套管安装在套管架或变压器上，外表面泄露的影响可以通过接地的法兰予以屏蔽，由于试品电容很小，安装会改变测量电场分布的屏蔽环，以此消除表面泄漏影响。
实测及理论分析均表明，当屏蔽环位置不同时，tanδ实测值将有明显差别。为消除外表面泄漏电流的影响，可用涂硅油或用电吹风吹干部分瓷裙以阻断泄漏通道。上图所列相对湿度75%时吹干中间的瓷裙测量值。
套管置于套管架上，测量无电场干扰。使用QSI型电桥测量。标准电容Cn无功耗。被试套管擦拭干净并凉干。为检查测量误差的原因，又用反接线测量了6只套管，其值竟远大于上一次的测量结果。为此在检修期间反复进行了一星期的试验。温度在20℃～26℃，而相对湿度在75%以上时测得的tanδm均为负值。又选择了相对湿度为46%、57%、60%、64%、68%、72%、75%不同相对湿度时进行测量；当相对湿度低于64%，其测量值基本不变。
综上所述，影响电容套管tanδ测量结果的一个十分重要因素是相对湿度。
2、理论分析
考虑到套管表面泄漏电导的影响，其等值回路如图一，图中R1 R2 R3表示瓷套表面的等值分布电阻，C1′C2′C3′为相应的分布电容。因表面相对湿度较大，此时表面电位分布主要取决于电阻R1 R2 R3。由于表面泄漏电导的影响，是表面电位按电阻R1 R2和R3强行分配，致使C1′C2′C3′点电位不相等，而当有一电位差时，存在于电容式套管电容层与瓷套表面的等效电容C11就起作用，有一个电流流过。此时可简化为图1（b），起其向量图如图1（c）。流过C11的电流Ì11=Ì11′-Ì11；由图1（c）可知，当Ì11′＞Ì11时，则有偏小的测量误差；而当Ì11′＞Ì11时则有偏大的测量误差。
图一 正接线测量时等值电路向量图
图2为T形网络原理图。正接线测量套管的电容Cx、tanδ时可视为三电极试品。即高压电极、测量电极（Cx）和保护电极（法兰接地）及瓷套表面视为一等值“T”形网络ZAD、ZCD、ZBD;其三个端点A、B、C分别接到试品ZX的高压电极（A），保护极（B）和测量极（C）。“T”形网络所产生的附加损耗即等值于被试品Cx的阻抗变化量，从而可以计算出测得电容量的变化Cx及测得tanδ的变化tanδ，其推到如下。
（a）“T”网络结构（b）等值电路
图2“T”行网络等值电路（三电极系统）
关于tanδ的变化，当g1,g3值大时，tanδ为正值；如果在电容型耦合下，tanδ= g1/wC1，tanδ3= g3/wC3≤1，因此g1 g2≤w2 C1 C3, tanδ1出现负值。
为此，电容式套管tanδ测量应尽可能选择相对湿度低于65%条件下进行试验。否则有可能引入偏大或偏小的测量误差。当相对湿度无法满足或对tanδ测量值有怀疑时，可以用试验的方法验证有无表面泄漏的影响。或用涂硅油、涂硅脂或用电吹风吹干三裙以上的办法以阻隔表面泄漏通道，若用电吹风吹干时，应在吹干后五分钟内立即进行试验，以尽可能得出较准确的结果。
3．、结论
电容式套管tanδ现场测量必须注意套管表面泄漏的影响。宜选择在干燥的条件下进行试验。当试验时相对湿度大于80%时，应按规模规定，此时一般无法测得准确的tanδ值。所以不应以此作为绝缘好坏的判据。必须在相对湿度低于80%，最好低于65%的条件下测量。
由于测量时相对湿度大概可能引起偏大的，也可能引起偏小的测量误差，一般情况下偏小的测量误差多见。所以当套管绝缘不良使实际tanδ值超过规定时，但由于偏小的测量误差而使tanδ测量值既不会出现小于零（-tanδm）的测量值又能满足于（规定）的要求，此时往往会误判为试验合格。因此，运行中发生事故的套管，尽管测量的tanδ值合格，其实际绝缘状况不一定是合格的，现场试验必须重视这一问题。
为消除表面泄漏的影响，可以在套管中部涂硅油、涂硅脂或用电吹风吹干不少于三裙后立刻进行tanδ测量，并注意与历次测量（包括试验条件）相比较，以准确地判断出套管的绝缘状况。
Abstract： Current leakage is one of the important parameters to measure the electrical safety performance， therefore， the electrical products， especially the household and similar electrical appliances， leakage current test and limiting value of the current is very necessary. Combined with electrical inspection work practice and reference information， this paper focuses on the purpose， method of testing， and limiting standards and discrimination of the leakage current， so as to provide reference for electrical appliance test workers in the process of test.
关键词： 泄漏电流；检测；限值规定
Key words： leakage current；detection；limiting stipulate
中图分类号：TM933 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）34-0060-02
1 定义及试验目的
我们在没有遇到故障和施加压力问题出现的情况下，电器中相互绝缘的金属零件或者带电零件之间就说通过周围的介质，或者是在绝缘表面所形成的电流称之为泄漏电流。而泄漏电流之所以在没有故障和施加电压的作用下进行操作，主要是因为电流流经绝缘部分。这也是衡量电器绝缘性能好坏的重要标志之一，也是体现安全性能好坏的标志。关于电流泄露的定义在不同国家有着不同的叙述，有的标准主要以“施加电压”有的则是“没有障碍”这个条件，所以我们经过多年的检测实践，认为两个条件都符合，所以，才能把两个区分开来。
而我们要求电器产品的安全性能高，其实就是对电流是否泄漏有着严格的要求。在家用电器市场，国家都有明确的法律规定：如果经过检测的泄漏电流达不到规定的标准，不得进行买卖；而且在企业产品出厂的实验中，针对泄漏电流的测验也是必检查的项目之一。所以为了提高电器产品的安全性能，就需要重视泄漏电流的测量，将泄漏电流限制在一个较小值内，这是非常重要的。
2 检测
2.1 工作状态下
2.1.1 测试条件 ①工作状态达到稳定的时候，其工作时间分为以下几个情况：工作状态达到稳定的时候，其工作时间分为 ，对于短时工作的电器，需要按额定时间进行；对断续工作的电器，需要按工作周期运行，以此来达到稳定状态；对连续工作的电器，为了能一直保持稳定状态，需要连续运行。②对电热电器的要求：被测电器的电源运作时，工作电源的电压要调到使输入功率的最大定额功率的1.15倍，如电饭锅和电熨斗等一些产品。③对于综合型的电动电器的要求是，在被测电器运行时候，工作电源需要调到等额的电压的1.06倍，如角向磨光机等。
2.1.2 测试部位 ①在电源的任一极与易触及的金属部件或紧贴在绝缘材料表面的金属之间进行，金属箔面积不超过20cm×10cm。②在电源的任一极与Ⅱ类电器的仅以基本绝缘和带电部件隔开的金属部件之间进行。
2.2 湿热试验后非工作状态下（冷态）
2.2.1 测试条件 被试电器要求在非工作状态下进行。即处在冷态，不连接电源以及做完湿热试验后立即在湿热箱或在一定温度的房间内进行。
2.2.2 测试部位 带电部件和仅用基本绝缘与带电部件隔离的壳体之间，带电部件和用加强绝缘与带电部件隔离的壳体之间。
在非工作状态下，即被测电器不接电源，但需施加测试电压。对于额定电压不超过250V的直流电器，交流单相电器以及适用单相电源的三相电器，均取电器额定电压的1.06倍。泄漏电流在高度电压施加5S内进行。
3 注意事项
①测量时要注意区别不同的测试条件。②如果我们的测电器发现隔离变压器不能正常供电的时候，就需要采用绝缘性能好的绝缘垫来安全操作，这样就不怕在工作温度下测量泄漏电流出现漏电情况了。③在没有切断电源前，不得触摸被测电器，因为被测电阻的外壳都是带电的，所以在不清楚电流是否泄漏的时候，我们需要带上绝缘性能好的手套在安全的情况下进行。④若电器上装有一个或者很多电容器的时候，开关只装有一个单极开关时，就需要先断开开关后，才能进行测量。⑤电器同时装有电热元件和电动机的时候，就选择电动电器中极限数值较大的那个。⑥测试环境的温度、湿度和绝缘表面被污染等情况都会影响电流泄漏电，所以应尽量减少测试环境对测试数据的影响。
泄漏电流还与电器本身分布电容有关，所以就要求在布置方式和绝缘结构上按照规定进行操作，这样泄漏的电流值也有所不同，就需要单独接地线从而减少泄漏电流值。
4 标准限值及判定
根据GB4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全 第1部分：通用要求》，工作温度下器具工作时间，一般都延续到正常使用，那些最不利条件在产生的时候所对应的时间长度之后，泄漏电流应不超过下列标准限值：
对Ⅱ类器具 0.25mA
对Ⅰ类便携式器具 0.75mA
对 Ⅰ类驻立式电动器具 3.5mA
对 Ⅰ类驻立式电热器具 0.75mA或0.75mA/千瓦（器具的额定输入功率），二者中取较大者，但最大为5mA。
对0类、0Ⅰ类、Ⅲ类器具 0.5mA
如果所有的控制器在所有各极中只有一个“断开”位置，则上面规定的值加倍。
若为下述情况，上面规定的值要加倍：
器具只有一个热断路器，没有任何其他控制器；
所有的温控器、限温器和能量调节器都没有“断开”位置；
器具带有无线电干扰滤波器（在这种情况下，断开滤波器时的泄漏电流应不超过规定的限值）。
组合型器具，总泄漏电流可在对电热器具或对电动器具规定的限值之内，二者中取最大限值，但这二限值不相加。
依据GB7000.1-2007《灯具 第1部分：一般要求与试验》，灯具正常工作时在电源各极与其壳体之间可能产生的泄漏电流不应超过如下数值：
Ⅱ类灯具 0.5mA
Ⅰ类可移式灯具 1.0mA
额定输入不超过1kVA的Ⅰ类固定式灯具 1.0mA
以1.0mA/kVA增加，最大值5.0MA。
从上述对泄漏电流的标准值规定，不难看出：
①一般对Ⅱ类电器的泄漏电流限值规定要求严格，但是对Ⅰ类电器的泄漏电流的限制规定要求较为宽松。②移动式Ⅰ类电器的泄漏电流限值规定要求比固定式Ⅰ类电器严格。③电动电器的泄漏电流限值与功率无关，而电热电器泄漏电流限值随功率的增大而增大，但最大为5mA。④符合上述规定的电器产品的泄漏电流是安全电流。
各类电器产品，如果泄漏电流规定超出应有规定的，均不合格，所以一般泄漏电流值不超过上述标准值的都算安全。
参考文献：
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关键词：电气设备；检测装置；泄漏电流；硬件结构；工作程序
一、泄漏电流的定义及常有检测装置
根据GB／T998与GB4776的规定，泄漏电流的定义为：在没有故障和不另行施加电压的情况下，电器中相互绝缘的金属部件之间，或带电部件与接地部件之间，通过周围介质或绝缘表面所形成的电流，也包括当人体触及电器设备时，由设备经人体到达大地的电流或由设备经人体又回到设备的电流。泄漏电流与电器的结构、材料、使用环境条件及使用者本身的人体状况等因素有关。流经人体的泄漏电流如到达一定的限制，将直接威胁人体的安全，为此电器产品均限制泄漏电流必须小于规定的某个限值，一般在感知电流限度内。因此在产品安全测试过程中，泄漏电流作为评定产品绝缘特性的关键指标，对其测量的准确程度尤为重要。对泄漏电流进行研究，主要是为了更好地提高电器产品的安全质量，降低产品的危险。是为了更好地利用泄漏电流为人类的健康服务。
目前国内的交流泄漏电流检测装置通常采用MCS．5 1系列单片机和普通的A／D转换器，这种检测装置在系统结构上和软件编程等方面显得不足。因此，作者对普通的单片机泄漏电流检测装置进行改进，在硬件方面采用了ATmega8单片机、AD7705转换器和AD536真有效值转换器。设计了一种新型的交流泄漏电流检测装置，与普通的交流泄漏电流检测装置相比，该装置具有以下特点：
(1)不需要扩展存储器。
(2)不需要放大电路部分。
(3)编程更加灵活多样。
(4)无须额外的分档切换电路。
(5)精确度高。
(6)在省电性，稳定性。抗干扰性及灵活性方面都比51系列单片机完善。
二、泄漏电流检测装置的硬件结构
1、检测系统的工作原理
泄漏电流的测试原理：当转换开关与零线接通时，该检测装置所采样到的是零线与外壳间的泄漏电流；当转换开关与火线接通时，测试的是火线与外壳间的泄漏电流。注意转换开关与零线接通和与火线接通，所得到的泄漏电流不一定相同，这是因为被测量装置绝缘弱点的位置是随机的。所以，泄漏电流测试应该通过转换开关来转换极性，取其中最大值当作被测装置的泄漏电流值。
该检测装置的工作过程如图1所示：当KC1和KC2闭合，此时测量的是零线与外壳间的泄漏电流。该被测量装置的泄漏电流经过真有效值转换(AD536)、模数转换(AD7705)、最后进入ATmega8单片机，与存放在内存中的设定值进行比较，以确定被测装置的泄漏电流是否符合设定值，如果符合，则通过，并显示实际检测出的泄漏电流值，否则显示实际检测出的泄漏电流值并报警。该过程结束以后，KC3和KC2闭合，开始测量火线与外壳间的泄漏电流值，测试过程与上述过程一样。
2、主要器件的选择考虑
（1）选择有效值测量
常用的测试交流泄漏电流的方法有很多种，最简单的电路是采用把交流变换为直流，再通过整流的方法。这种采用取平均电流的方法要求波形是正弦波，否则误差会很大。另外一种方法是采取有效值的测量方法。采用该方法，需要采用软件结合高速AD高速采样计算的方法，该方法比较灵活，但价格比较高，而且，采集的最高信号频率受到了采集速度的影响。还有一种方法是采用电子电路实现有效值的测量，该方法价格便宜，工作可靠，受波形的
影响不大，电路简单。所以在这里采用这种方法。
泄漏测试是交流信号，必须对它的有效值进行测量，这里使用Analog Device公司的芯片AD536进行有效值的测量。AD536是美国AD公司推出的真有效值转为直流值的单块集成电路。其性能优良，可以直接计算输入的任何复杂波形(包括交、直流成分)的真有效值。AD536A的频带很宽， 可以测量到频率300kHz， 电压100mY以上，带有3dB误差的信号电压，其最大误羞不超过5％。，在450K带宽时，其输入电压只需大于100mV，在信号带宽为2M时，其输入电压需要大于1V，以及1．2mA的静态电流，可以双电源也可以单电源供电。利用外部提供的参考电压，用户能方便地设置0dB电平，使其可以对应于0．1～2V之间的任何有效值。它的重要特点是：芯片采用激光修正，准确度高，宽量程，适用的波峰因数范围宽，转换速度快，宽频带，频率响应好，频率响应能达到450kHz以上，能够计算出纯交流信号或叠加有直流分量和交流信号的有效值，适用于测量各种电压的有效值。
(2) A／D转换芯片
AD7705是AD公司出品的适用于低频测量仪器的AD转换器，它能将从传感器接收到的输入信号直接转换成串行数字信号输出，而无需外部仪表放大器。AD7705是采用串行输出的AD转换器，便于与单片机通过串行的方式联系。由于单片机与AD转换器之间的采集数据连线较少，那么印制电路板的布线就比较方便，工作可靠。
AD7705采用 ∑-的ADC，实现l6位无误码的良好性能，片内可编程放大器可设置输入信号增益。通过片内控制寄存器调整内部数字滤波器的关闭时间和更新速率，可设置数字滤波器的第一个凹口。在+3V电源和1MHz主时钟时，AD7705功耗仅是lmW。
工程上常采用通过改变放大器增益的方法来实现不同幅度信号的放大。在计算机测控系统中，通常采用软件控制的办法来实现增益的自动变换。具有这种功能的放大器件就叫程控增益放大器(PGA)。而AD7705内部已经含有PGA，它能直接将微小信号转化成数字信号，因此不再需要另外的器件完成该功能，不仅提高了测量精度，也使装置结构简单。
3、系统控制处理单片机
ATmega8是Atmel公司在最近几年推出的一款新型的AVR高档单片机，它的芯片内部有较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路，具有AVR高档单片机Mega系列的全部性能和特点。但采用了／brJl脚封装，所以价格和低档单片机相当，再加上AYR单片机的在系统可编程性，使得无需购买昂贵的编程器而只需一条具有编程器功能的串行下载线就可以进行单片机嵌入式系统的设计和开发，因此显得异常灵活。
ATmega8是一款采用低功耗CMOS工艺生产的基于AVR RISC结构的8bit单片机。AVR的核心是将32个工作寄存器和丰富的指令集联系在一起，所有的工作寄存器都与ALU(算术逻辑单元)相连，同时它的内部结构放弃了传统的冯诺伊曼结构而使用哈佛总线结构，这就实现了在一个时钟周期内执行一条指令同时访问2个独立的寄存器的操作，这种结构提高了代码的效率，使得大部分指令的执行时间为一个机器周期，因此ATmega8可以达到将近1MIPS的性能，运行速度比普通的单片机高出10倍。在它的片内集成了非易失性程序和数据寄存器：8K的Flash1程序存储器，可擦写次数大于10000次，512B E PROM，可擦写次数至少100000次，支持
可在线编程ISP和可应用编程。
所以，这样大的存储区不需要扩展存储器，而且很适合C语言编程，编写的程序很方便下载，软件调试亦非常方便。1K的SRAM、5l2字节的EEPROM，可方便存放系统参数。
三、泄漏电流检测装置的工作程序
按下测试键后，程序先进行初始化，即给程序中所用到的寄存器，内存地址赋予初值；然后进行采样及量程转换，将量程转换后的采样信号与设定值比较，如果测试时间没有到，则继续进行测试，如果测试时间已到，则显示结果；若测试值大于设定值，则报警显示，若测试值小于设定值则显示结束。在该过程中还可以中断测试并显示结果。
（软件流程--左图示）
四、结束语
综上所述，通过对交流泄漏电流测量的特点，介绍了采用有效值测量的方法，使用ATmega8单片机和可编程的AD7705，使该检测装置有了很大的变化。在结构上，不需要额外扩展存储器，不需要放大电路，使整个系统结构简化；在软件设计方面，很适合C语言编程，编写的程序很方便下载，软件调试也方便；在测试精度上也有提高；在省电性，稳定性，抗干扰性及灵活性方面都比51系列单片机完善。实验证明该方案是可行的，具有实用价值。
参考文献：
【1】黄额玲，吴立安．泄漏电流的概念与测量．安全与电磁兼容，1998(3)
【2】Datasheet of AD7705_6．Analog Devices Inc．，1998
【3】Datasheet of AtMega8．Atmel Corporation，2002
摘要：金属氧化物避雷器泄漏电流现场测试
1前言
近年来，金属氧化物避雷器(下文简称MOA)以其优异的技术性能逐渐取代了其它类型的避雷器，成为电力系统的换代保护设备。由于MOA没有放电间隙，氧化锌电阻片长期承受运行电压，并有泄漏电流不断流过MOA各个串联电阻片，这个电流的大小取决于MOA热稳定和电阻片的老化程度。假如MOA在动作负载下发生劣化，将会使正常对地绝缘水平降低，泄漏电流增大，直至发展成为MOA的击穿损坏。所以监测运行中MOA的工作情况，正确判定其质量状况是非常必要的。MOA的质量假如存在新问题，那么通过MOA电阻片的泄漏电流将逐渐增大，因此我们可以把测量MOA的泄漏电流作为监测MOA质量状况的一种重要手段。
2泄漏电流测量仪器原理
常见的MOA泄漏电流测量仪器按其工作原理分为两种摘要：容性电流补偿法和谐波分析法。
2.1容性电流补偿法
容性电流补偿法是以去掉和母线电压成π/2相位差的电流分量作为去掉容性电流，从而获得阻性电流的方法。
2.2谐波分析法
谐波分析法是采用数字化测量和谐波分析技术，从泄漏电流中分离出阻性电流基波值。
3泄漏电流测试方法
3.1在线监测
近年来，有部分探究单位或生产厂家推出了在线监测系统或在线监测仪器，可以不间断地监测MOA的泄漏总电流或阻性电流，发现泄漏电流有增大趋向时，再做带电检测或停电做直流试验，也收到了良好的效果。
3.2定期带电检测
MOA的定期检测是指在不停电情况下定期测量避雷器的泄漏电流或功率损耗，然后根据测试数据对避雷器的运行状况作出分析判定，对隐患作到早发现早处理，确保电网平安运行。
4影响MOA泄漏电流测试结果的几种因素分析
4.1MOA两端电压中谐波含量的影响
实测证实，谐波电压是从幅值和相位两个方面来影响MOA阻性电流IRP的测量值，谐波状况不同，可能使测得的结果相差很大。而阻性电流基波峰值IRIP则基本不受谐波成份影响，因此建议现场测试判定MOA的质量状况时应以阻性电流基波峰值IRIP为准。
根据谐波法原理生产的泄漏电流测量仪，由于它对MOA两端电压波形要求较高，电压中所含谐波对测量结果影响很大，如三次谐波量超过0.5%就可能使测量结果出现很大的误差，因此，在电压波形畸变、三次谐波含量较大的情况下，谐波法只能局限于同一产品同一试验条件下的纵向比较。
4.2MOA两端电压波动的影响
由于电力系统的运行情况是不断变化的，非凡是系统电压的变化对MOA的泄漏电流值影响很大。根据实测数值分析，MOA两端电压由相电压(63kV)向上波动5%时，其阻性电流一般增加13%左右。因此在对MOA泄漏电流进行横向或纵向比较时，应具体记录MOA两端电压值，据此正确判定MOA的质量状况。
4.3MOA外表面污秽的影响
MOA外表面的污秽，除了对电阻片柱的电压分布的影响而使其内部泄漏电流增加外，其外表面泄漏电流对测试精度的影响也不能忽视。污秽程度不同，环境温度不同，其外表面的泄漏电流对MOA的阻性电流的测量影响也不一样。由于MOA的阻性电流较小，因此即使较小的外表面泄漏电流也会给测试结果带来误差。
4.4温度对MOA泄漏电流的影响
由于MOA的氧化锌电阻片在小电流区域具有负的温度系数及MOA内部空间较小，散热条件较差，加之有功损耗产生的热量会使电阻片的温度高于环境温度。这些都会使MOA的阻性电流增大，电阻片在持续运行电压下从+20℃～+60℃，阻性电流增加79%，而实际运行中的MOA电阻片温度变化范围是比较大的，阻性电流的变化范围也很大。
4.5湿度对测试结果的影响
湿度比较大的情况下，一方面会使MOA瓷套的泄漏电流增大，同时也会使芯体电流明显增大，尤其是雨雪天气，MOA芯体电流能增大1倍左右，瓷套电流会成几十倍增加。MOA泄漏电流的增大是由于MOA存在自身电容和对地电容，MOA的芯体对瓷套、法兰、导线都有电容，当湿度变化时，瓷套表面的物理状态发生变化，瓷套表面和MOA内部阀片的电位分布也发生变化，泄漏电流也随之变化。
4.6运行中三相MOA的相互影响
由于运行中呈一字形排列的三相MOA，相邻相通过杂散电容等的影响，使得两边相MOA底部的总电流相位发生变化，其值和MOA的安装位置有关，MOA相间距离越近，影响越大，一般两边相MOA底部总电流相位变化3°左右，在运行电压下，MOA底部总电流的相角每变化1°，则阻性电流基波数值变化15%左右。这使得测量结果显示出如下规律摘要：电压和电流夹角φA%26lt;φB%26lt;φC，阻性电流IRA%26gt;IRB%26gt;IRC。在实测中，应考虑这一因素的影响。
4.7测试点电磁场对测试结果的影响
测试点电磁场较强时，会影响到电压U和总电流IX的夹角，从而会使测得的阻性电流峰值数据不真实，给测试人员正确判定MOA的质量状况带来不利影响。
5MOA质量状况的判定方法
5.1参照标准法
由于每个厂家的阀片配方和装配工艺不同，所以MOA的泄漏电流和阻性电流标准也不一样，测试时可以根据厂家提供的标准来进行测试。若全电流或阻性电流基波值超标，则可初步判定MOA存在质量新问题，然后需停电做直流试验，根据直流测试数据作出最终判定。
5.2横向比较法
同一厂家、同一批次的产品，MOA各参数应大致相同，假如全电流或者阻性电流差别较大，即使参数不超标，MOA也可能有异常。
5.3纵向比较法
对同一产品，在同样的环境条件下，不同时间测得的数据可以作纵向比较，发现全电流或阻性电流有明显增大趋向时，应缩短检测周期或停电作直流试验，以确保平安。
5.4综合分析法
在实际运行中，有的MOA存在劣化现象但并不太明显时，从测得的数据不能直观地判定出MOA的质量状况。根据我们多年现场测试经验，总结出对MOA测试数据进行综合分析的方法，即一看全电流，二看阻性电流，三看谐波含量，再看夹角，对各项参数作系统分析后，判定出MOA的运行情况。
6结论和建议
(1)对新投运的110kV以上MOA，在投运初期，应每月带电测量一次MOA在运行电压下的泄漏电流，三个月后改为半年一次。有条件的尽可能安装在线监测仪，以便在巡视时观察运行状况，防止泄漏电流的增大。
(2)不同生产厂家，对同一电压等级的MOA在同一运行电压下测得的泄漏电流值差别很大，不应用泄漏电流的绝对值作为判定MOA质量状况的依据，而应和前几次测得的数据作纵向比较，三相之间作横向比较。
(3)电压升高、温度升高、湿度增大，污秽严重都会引起MOA总电流、阻性电流和功率损耗的增大，这是应该注重的。
(4)谐波含量偏大时，会使测得的阻性电流峰值IRP数据不真实，而阻性电流基波IRIP值是一个比较稳定的值，因此在谐波含量比较大时，应以测得的IRIP值为准。
(5)建议测量MOA阻性电流的单位，应根据现场和仪器的条件，加强对影响测试精度的因素进行分析，正确判定MOA运行状况，提高运行可靠性。
【关键词】绝缘子；泄漏电流；污秽；监测系统
1.引言
输电线路的绝缘子要求在大气过电压、内部过电压和长期运行电压下均能可靠运行。但沉积在绝缘子表面的固体、液体和气体微粒与雾、露、毛毛雨、融冰、融雪等恶劣气象条件的同时作用，将使绝缘子的电气强度大大降低，从而使输电线路和变电站的绝缘子不仅可能在过电压作用下发生闪络，更频繁的是在长期运行电压下发生污秽闪络，造成停电事故。绝缘子污闪的最直接原因是表面泄漏电流急剧增大，泄漏电流是指在运行电压作用下污秽受潮时测得的流过绝缘子表面污层的电流，，可通过测量泄漏电流的大小和变化来对绝缘子污秽进行判断。泄漏电流信号是目前最具现实意义的评判标准，因其比绝缘子表面电场、电压分布、或红外热图等其他评判标准更易监测，主要是因为绝缘子泄漏电流和污闪放电的发展过程密切相关，包含了绝缘子运行状态的足够信息，相对容易测量，便于连续在线监测。对绝缘子的泄漏电流进行时域、频率或者统计分析，并结合外界环境等因素，可对绝缘子的污秽度、闪络风险进行评估，因此泄漏电流法也是目前应用最广的一种绝缘子外绝缘检测方法[1-3]。本文根据现场需求，采用LABVIEW和SQLserver2000数据库设计开发了一套泄漏电流监测系统。
2.硬件系统结构及功能
2.1 整个监测系统的硬件框图
整个监测系统的硬件框图如图1所示。它由数据采集部分、信号调理部分、PC机、显示部分、报警部分组成。系统的主要功能为采集绝缘子的泄漏电流信号，通过滤波调整，经过A/D转换送入PC机进行处理，在显示部分显示绝缘子当前的工作状态，若绝缘子在不正常工作状态，报警系统工作。
图1中电流信号经相应的传感器获得后，输入到数据采集卡的模拟输入端。数据采集卡型号为ADLINK公司的PCI9812。该卡采用32位PCI总线接口与计算机通信，A/D数据流与计算机之间采用了DMA方式进行数据传输，可实现高速数据采集，每通道最大采样速率为20MHz，A/D的量化位数为12位。由于板卡采用了4路独立A/D，因此可实现4通道信号的严格同步采样。
2.2 泄漏电流信号采集的硬件设计
数据采集单元主要是对泄漏电流的采集和环境温湿度的测量。测量电路的泄漏电流传感器为一匝穿芯式无源型，采用特制高导磁材料作电磁感应元件和电补偿技术，具高精度比差特性和一般精度较差特性。使用穿心式泄漏电流和闪络脉冲电流2个电流传感器。将这种高精度的环形电磁式互感器安装于接地引下线或挂环处。所有外漏信号传递导线均采用双层屏蔽线，其中外层屏蔽在最靠近铁塔的绝缘子的铁头接地，而内层屏蔽在检测装置位置接地。采用屏蔽盒内多层隔离的方法，防止大信号串入烧坏核心电路。
3.软件系统结构和功能
整个软件系统结构分为3个层次：功能层、设计层和数据层。功能层面向操作人员，包括现场数据的输入、修改、查询和删除，对于图像处理模块，除了包括图像的载入、删除、保存和还原等基本功能外，还集成了多种数字图像处理算法，对图像进行特征提取，从而反映绝缘子的在线运行状态。数据导出功能可以将数据（包括图像）以报表和Excel的形式输出，输出文件的路径由用户自己设置。对于管理系统的安全机制，系统设置了用户管理权限模块，系统使用的用户权限分为：管理员、操作员和公共用户。公共用户权限最低，只有查看、打印输出的权限；操作员进行绝缘子数据的维护和试验数据的录入操作；管理员具有最高的权限，可以执行所有操作。用户表结构为：用户名、密码、权限级别。所有模块由后台的数据库有机的结合在一起，实现对数据的管理。
4.数据管理模块的开发
4.1 数据库构建
数据管理模块管理特高压输变电绝缘子的各种信息数据库，除基本操作外还增加数据分析统计功能，以报表和Excel表格方式输出信息。数据库设计是系统设计的核心，数据库由数据表组成，主要数据表如下：
1）绝缘子基本信息数据表
记录特高压输变电绝缘子的基本信息，表的结构和主要字段为：绝缘子编号、类型、制造厂、型号、电压等级、出厂时间和投运时间。在软件开发的时候统一了字段类型，如规定绝缘子编号格式为“FH-0001”，各种时间格式都设置为“年-月-日”的标准格式，比如“2010-02-03”，这样既减少了操作人员的工作量又统一了格式，方便数据对比。
2）绝缘子泄漏电流信息数据表
每次对运行的绝缘子进行监测后，都要将大量的泄漏电流信息录入到该数据表中。数据表字段定义为：测试日期、测试人员、天气情况、风力，并且将记录的图片也存入数据库中。同时将“绝缘子编号”设置为主键，建立其与“绝缘子基本信息数据表”的联系，实现数据表的联合管理。
4.2 数据库操作
对数据库的操作主要包括与数据库的连接、信息的录入、修改、查询等操作，Delphi与数据库的连接主要有BDE和ADO两种方式，该系统采用了ADO方式，与数据库的连接主要涉及到数据集、数据源和数据感知控件3大类。对数据表的修改、删除或历史记录的查询操作有两种方式，一种方式是直接调用ADOQuery或ADOTable组件相应的“方法”，另一种是编写ADOQuery组件的SQL语句，这两种方法各有特点。相比较而言，对数据库的录入插入和修改操作采用第一种方式比较简单，但对数据库的查询，通过编写SQL语句相对更为灵活，根据需要，该系统在历史数据查询界面设置了5个查询选项，分别为：变电站名、绝缘子类型、测试人员、光子数、测试时间段。选项之间可选择“并且”或“或者”进行逻辑组合，在程序中根据这些查询条件将其组合成相应的SQL查询语句，然后执行ADOquery组件的SQL查询功能，然后将查询到的结果显示到DBgrid数据组件中[4-6]。
5.泄漏电流图像处理模块
5.1 泄漏电流最大幅值监测模块
通过对处理过的泄漏电流信号进行测量，取幅值的正峰与反峰的最大值A与设定值A0进行比较，当A≥A0时，报警系统启动。同时，利用一个示波器将泄漏电流的实时电流幅值显示出来，直观的与设定值进行比较。
对超过一定幅值的泄漏电流脉冲数进行监测以确定运行情况的。其工作原理是在设定的单位周期T0内，T0幅值超过某一预定值I0的电流脉冲计数值为N，当N超过某一预定值N0时，即发出告警信号。程序为当监测的脉冲电流信号幅值超过设定值时，系统开始对脉冲计数。前面板显示脉冲数量。当单位周期T0内的脉冲数超过预定值时，系统报警，前面板的LED显示灯变亮并且发出蜂鸣声。I0通过脉冲电流最大幅值旋钮调节，N0可以通过单位时间脉冲数临界值旋钮来调节[7-8]。
6.现场应用
7.结语
试验结果表明当泄漏电流的最大幅值和超幅值脉冲数超过规定标准时，报警系统将自动启动。系统可实时准确反映运行绝缘子的电气绝缘性能，且具有低成本、低功耗等特点。为运行与检修人员提供丰富的现场数据，提高输电线路的运行可靠性。监测系统对绝缘子污闪能实施有效的监测和预警，对绝缘检修计划的制订有很大帮助。系统的应用能减轻工人巡线的劳动强度，节省大量的人力和物力资源，提高工作效率。
参考文献
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关键词：家用电器；泄漏电流；电气强度；试验
引言
泄漏电流的定义为：在没有故障和外在的压力情况下，家用和类似用途电器中相互绝缘的金属之间和带电零件、接地零件之间，通过周围介质而形成的电流。泄漏电流直接影响到使用者的人身安全，因此，泄漏电流已经成为衡量产品绝缘好坏非常重要的一个指标。
1 泄漏电流的定义及试验目的
简单来讲，泄漏电流就是家用电器在没有设备故障和外施压情况下，绝缘部分所产生的电流。绝缘部分是使用者直接接触的部分，如果产生了电流危及到使用者的安全。因此，泄漏电流是衡量电器绝缘好坏的一个重要指标，也是目前衡量产品安全性能的一个关键性指标。
在家用电器中，对于安全性能要求较高的产品，都对泄漏电流有非常明确的要求，如家用电器中的水泵、空调、油烟机、冰箱。同时，大多数家用电器在特殊要求中对于泄漏电流均有明确的规定：在产品试验过程中，泄漏电流检测不合格，将会作为产品的致命缺陷，不予复检。我国电器行业规定，家用电器产品在出厂检测中，泄漏电流是重点检测项目之一。泄漏电流必须控制在一个很小的范围内，才能最终保证使用者的安全。
2 家用电器泄漏电流和电气强度试验
针对家用电器泄漏电流的重要性，下面针对泄漏电流和电气强度的试验谈谈自己的观点。
2.1 非工作状态下泄漏电流和电气强度
根据IEC60335-1：2010《家用和类似用途电器的安全第1部分：通用要求》中第16章的规定：在非工作状态下，即当家用电器处于室温状态，家用电器进行不连接电源的试验，这是家用器具在潮态试验后进行的泄漏电流测试，主要考核器具在经历耐潮湿试验后，器具本身绝缘材料导致的泄漏电流。针对单三相器具，试验电压有不同的要求，单相器具试验电压在1.06倍的额定电压下进行，三相器具的试验电压在1.06倍的额定电压下除以进行，并需在5s内进行泄漏电流的测量，其检测的网络与在工作状态下的泄漏电流测试不同，施加电压在带电部件和可触及的金属部件之间，检测回路的电流，不需要增加人体模拟网络。标准中还规定不同器具的泄漏电流有不同的限值要求，针对I类便携式器具不超过0.75mA，而I类驻立式电动器具不超过3.5mA，当然标准中规定针对带控制器的器具，其泄漏电流限值可以在原有的基础上增加一倍。在泄漏电流测试完成后，器具要立即进行电气强度的试验，针对器具中不同类型的绝缘（基本绝缘，附加绝缘，加强绝缘）施加不同的试验电压，考核绝缘是否被击穿。
2.2 电气强度（耐压击穿）试验的测试要求
电气强度试验，就是我们通常说的耐压测试，耐压测试有两种：一种是交流耐压测试，另一种是直流耐压测试。两种耐压测试的击穿原理是根据试验品的绝缘材料特性要求而有所不同。由于绝缘材料都包含了很多不同的介质，这些介质的导电性都不尽相同，因此，对这些绝缘材料施加交流试验电压时，电压要按照不同材料的介电常数和尺寸决定。而在施加直流电压时，只需要按照材料的电阻比例分配电压即可。在实际试验当中，由于绝缘结构发生击穿可能是电击穿，也可能是热击穿，因放点的形式多种多样，我们很难清楚的区分到底是哪种类型。此外，交流电压相比较直流电压击穿，发生热击穿的可能性大大增加，因此，我们认为在实际试验当中采用交流测试比直流测试更为严格。在选用设备时，注意若设备标准无另外规定，规定的试验电压值与试验电压的测量值之间的允许偏差在±3%。要求设备的试验回路中的试验电压也要足够稳定。在测试时，电气强度试验电压要根据标准要求进行选择设置。考虑升压操作瞬变过程而引起的过电压影响，通常对试验品施加电压时，应从相当低的数值开始，然后缓慢升高到试验电压值。
2.3 电气强度试验跳闸电流设定
关于电气强度试验的跳闸电流Ir的设定，在IEC 60335-1第13章与16章的标准要求，电气强度的高压电源在其输出电压调整到相应试验电压后，应能在输出端子之间提供一个短路电流Is， 电路的过载释放器对低于跳闸电流Ir的任何电流均不动作，Is与Ir值按照高压电源的特性进行设置，例如I类器具家用水泵，针对基本绝缘部分进行电气强度试验，试验电压按照1.2倍的工作电压加上700V/950V进行施加，标准规定，试验电压小于等于4000V时，一般Ir的值可以设定为100mA，但是很多试验人员还是会对设置多大的漏电流才为精确有疑问。这主要是与生产线上的电气强度试验有混淆，有些工厂线上试验人员设置耐压试验仪的跳闸电流为5mA，在检查过程中发现耐压仪报警，会再送至实验室进行1min的标准电气强度试验，通过后又调整生产线上的跳闸电流值。以此类推，这种可调跳闸电流的现象就会让试验人员，以为这个标准是不确定的。确实，在对家用以及类似用途器具的例行试验要求中，对跳闸电流的设置有做说明，即当你判定该器具为高泄漏电流的器具时，该限值是可以增加的，标准中规定可以增加到30mA。
2.4 工作温度下的泄漏电流和电气强度
根据IEC60335-1：2010《家用和类似用途电器的安全第1部分：通用要求》中第13章的规定：在工作温度下，器具的泄漏电流不应过大，而且电气强度应满足规定的要求。由于器具本身具有寄生电容，而人体本身也可以等效为一个电容，通过耦合器具和人体经过大地形成回路，这个回路电流就是泄漏电流。其检测的网络需要增加人体模拟网络。但是标准中规定的泄漏电流的限值与第16章节提到的限值是相同的，因此会很容易让试验人员以为这两个章节是重复的，但实际上他们考核的目的与测试的方法是有区别的。另外，如果器具装有电容器，且有一个单极开关，则还需要在开关断开时再进行重复测量。然后器具在工作状态下还需考核电气强度试验，即当器具断开电源后，器具绝缘应立即经受1min的耐压测试，其试验电压，与非工作状态下的电气强度试验施加的电压值不同。
3 结束语
综上所述，文章首先针对家用电器泄漏电流检测的重要性进行了分析，随后对泄漏电流和电气强度试验的有关问题进行了分析，介绍了常规的试验方法。相关厂家应采取正确的试验方法，选择恰当的仪器，选取合理的击穿电流设定值，才能保证产品生产的质量，满足生产线的生产需求。
参考文献
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