引言
在电力系统中，避雷器作为保护电气设备免受雷击过电压损害的关键装置，其性能的可靠性至关重要。避雷器放电计数器则是监测避雷器动作情况的重要部件，通过记录避雷器的放电次数，为电力运维人员提供评估避雷器运行状态和寿命的关键依据。然而，由于运行环境复杂等因素，放电计数器可能出现故障，导致计数不准确或无法正常工作。因此，使用避雷器放电计数器测试仪对其进行定期检测十分必要。深入了解测试仪的测试原理及方法，对于保障电力系统安全稳定运行具有重要意义。
避雷器放电计数器工作原理
双阀片式结构
以常见的 JS 型动作为例，其基本结构采用双阀片式（见图 1 (a)）。当避雷器遭受雷击或过电压冲击而动作时，强大的放电电流迅速流过阀片 R1。此时，R1 上会产生一定的压降，这个压降经阀片 R2 给电容器 C 充电。待电容器 C 充电完成后，它会向电磁式记数器的电感线圈 L 放电。电感线圈 L 在得到放电能量后，会驱动记数器转动 1 格，从而记录 1 次避雷器的动作次数。通过合理改变 R1 及 R2 的阻值，可以灵活调整记数器的灵敏度。一般情况下，该结构的最小动作电流为 100A（8/20μs 的冲击电流）。不过，由于 R1 上存在压降，会在一定程度上增加避雷器的残压，所以这种双阀片式结构主要应用于 40kV 以上的高压避雷器。
整流式结构
JS - 8 型动作记数器采用整流式结构（见图 1 (b)）。当避雷器动作时，高温阀片 R1 上产生的压降经全波整流电路后，对电容器 C 进行充电。充电完成的电容器 C 随后向电磁式记数器的电感线圈 L 放电，驱动记数器进行记数。该记数器的阀片 R1 具有阻值较小的特点（在 10kA 时的压降为 1.1kV），同时通流容量较大（1200A 方波），并且其最小动作电流也为 100A（8/20μs 的冲击电流）。JS - 8 型记数器因其良好的性能，可广泛应用于 6.0~330kV 系统的避雷器，而 JS - 8A 型记数器则专门适用于 500kV 系统的避雷器。
在正常运行电压下，流过计数器的漏电流极其微小，不足以使计数器动作。只有当避雷器通过雷电波、操作波和工频过电压等强大电流时，计数器才会按照上述原理动作，准确记录避雷器的放电次数。
避雷器放电计数器测试仪测试原理
标准冲击电流法原理
标准冲击电流法是目前检测避雷器放电计数器动作可靠性最为可靠的方法之一。其原理是利用冲击电流发生器产生特定波形和幅值的冲击电流波，将其施加于避雷器放电计数器。通常要求产生的冲击电流波为 8/20μs、100A（如图 2 所示为标准冲击电流检测法的原理接线，虚线框内为冲击电流发生器）。当这个标准冲击电流作用于放电计数器时，如果计数器能够正常动作，即按照其设计原理准确计数，那么就可以判定该计数器以及与之相关的避雷器工作状态良好；反之，如果计数器不能正常动作，则说明计数器可能存在故障，需要进一步解体检修。例如，某电业局曾运用此方法对 27 只记数器进行检测，其中有 3 只未能正常动作，解体后发现内部元件存在受潮、损坏等问题。通过标准冲击电流法，可以有效发现计数器潜在的故障隐患，确保其在实际运行中能够准确记录避雷器的动作次数。
电容充放电法原理
部分避雷器放电计数器测试仪采用电容充放电法。其工作过程为，测试仪内部的充电电路快速对电容器进行充电，使电容器在短时间内储存足够的能量。当需要对放电计数器进行测试时，储存了能量的电容器迅速向计数器放电，模拟避雷器动作时的电流冲击情况。由于充电时间短、放电速度快，能够快速有效地检测计数器在瞬间电流冲击下的动作响应。这种方法的优势在于测试仪结构相对简单，便于携带和现场操作，且能够较为准确地检测计数器的动作可靠性。例如，一些便携式的避雷器放电计数器测试仪多采用电容充放电法，方便电力运维人员在不同的工作现场对避雷器放电计数器进行快速检测。
避雷器放电计数器测试仪测试方法
标准冲击电流法测试流程
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设备准备：确保冲击电流发生器能够稳定输出 8/20μs、100A 的冲击电流波。检查冲击电流发生器的各个部件，包括充电电容 C、充电电阻 R、阻尼电感 L、整流硅二极管 D、分流器 r、试验变压器 B、静电电压表 V 以及高压示波器 CRO 等，确保其连接正确且工作正常。同时，将被测试的避雷器放电计数器按照正确的接线方式连接到冲击电流发生器的输出端。
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参数设置：根据标准要求，在冲击电流发生器上精确设置输出电流的波形为 8/20μs，幅值为 100A。通过静电电压表和高压示波器实时监测输出电流的参数，确保其满足测试标准。
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测试操作：启动冲击电流发生器，使其向避雷器放电计数器输出标准冲击电流。在每次冲击电流输出后，观察计数器是否正常动作。按照规程规定，需要连续测试 10 次，每次计数器都应正常动作。如果在测试过程中，计数器出现不动作或动作异常的情况，应立即停止测试，并对计数器进行标记。
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结果判断与记录：若 10 次测试中计数器每次都能正常动作，测试完成后将计数器调到 0，并记录测试结果为正常。若有计数器不能正常动作，则需要对其进行解体检修。解体后，仔细检查内部元件是否存在受潮、锈蚀、损坏等问题，并记录故障情况。
电容充放电法测试流程
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测试仪准备：使用前先对避雷器放电计数器测试仪进行充电，为确保充电效果和延长电池使用寿命，需使用专配的充电器。空电池到充满电大约需要 3 - 4 小时，充电时充电器上红灯亮表示正在充电，绿灯亮则表示充电完成。检查测试仪及其配件是否完好无损，包括伸缩放电杆、接地线、充电器等。
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现场连接：根据计数器安装高度，适当拉出伸缩放电杆，以方便接触到计数器与避雷器的连接端。将专配的接地线一端插头插入校验器尾部插孔，另一端夹子牢固地接大地，确保接地可靠，防止测试过程中发生触电事故。
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测试操作：按下测试仪上的红色按钮，接通高压约 1 秒钟，此时指示灯亮起（微闪），表示测试仪已准备好输出测试电流。轻轻点击计数器与避雷器的连接端进行测试，每次点击后，放电杆端头应及时离开计数器。若需重复测试，不要松开按钮，待 1 - 2 秒指示灯再次闪烁时，即可再次点击测试。由于连续测试会导致校验仪发热，所以要注意适当的间隙时间，以减少故障，延长电池寿命。
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结果观察与处理：在测试过程中，密切观察计数器的动作情况。如果计数器能够正常动作，说明其性能良好；若计数器不能正常动作，则需要对其进行进一步检查。若按下按钮 3 秒钟以上指示灯仍未闪亮，则表示测试仪的电池电量不足，需要及时充电。同时，校验器输出分高、中、低三档，可通过头部的拨动开关进行调节，以适应测试不同类型或厂牌的计数器。
避雷器放电计数器测试仪的测试原理及方法对于保障电力系统的安全稳定运行起着关键作用。通过深入理解双阀片式结构和整流式结构的避雷器放电计数器工作原理，以及标准冲击电流法和电容充放电法等测试仪的测试原理，电力运维人员能够准确运用相应的测试方法对放电计数器进行检测。在实际操作中，严格按照标准冲击电流法和电容充放电法的测试流程进行操作，能够及时发现放电计数器存在的故障隐患，确保其在电力系统中准确记录避雷器的放电次数，为评估避雷器的运行状态和寿命提供可靠依据，从而有效提升电力系统抵御雷击过电压等异常情况的能力，保障电力设备的安全可靠运行。 随着电力技术的不断发展，避雷器放电计数器测试仪的测试原理和方法也将不断优化和创新，以更好地适应日益复杂的电力系统运行需求。
