基于扩展德拜模型的ZnO阀片加速电老化频域特征量研究

作者：杜林^*; 谭佳雨; 吴学光; 王棣生; 陈翔翔

来源：高电压技术, 2020, 46(05): 1759-1767.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20200515031

• 金属氧化物避雷器
• ZnO阀片
• 老化
• 扩展德拜模型
• 频域介电谱
• 介质损耗面积

为提取反映金属氧化物避雷器(metal oxide arrester, MOA)老化水平的特征量,建立了基于扩展德拜模型的氧化锌(ZnO)阀片等效电路模型,利用提高温度的加速交流电老化方法对多块ZnO阀片样品进行了不同老化时长的电老化试验,并测量了不同老化程度阀片的直流伏安特性曲线、直流1 mA电压(U1mA)以及频域介电谱(frequency domain dielectric spectroscopy,FDS)数据。结果表明:试验样品的U1mA随着老化程度的增加而降低;介质损耗角tanδ,复电容实部C′(ω)和虚部C″(ω)值均随着老化程度的增加而增大,且在低频范围内(10-3～101Hz)变化明显;在老化过程中,扩展德拜模型中的绝缘电阻参数R0降低,而几何电容参数C0增加,其余极化支路参数呈现先下降后上升的规律。同时提出了表征MOA老化水平的特征量介质损耗面积Sp,结果表明该特征量与老化时间和U1mA均呈二次多项式关系,该方法为评估避雷器老化状态提供了一条新思路。

• 单位
  全球能源互联网研究院; 重庆大学; 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室