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1、主要用途：主要用于架空输配电线路防雷保护。 2、产品市场需求：金属氧化物避雷器是用于保护输变电设备的绝缘免受过电压危害的重要保护电器，它具有响应快、伏安特性平坦、性能稳定、通流容量大、残压低、寿命长、结构简单等优点，广泛使用于发电、输电、变电、配电等系统中。2021年全球金属氧化物避雷器市场规模大约为100亿元（人民币），预计2028年将达到147亿元，2022-2028期间年复合增长率（CAGR）为4.9%。因此，项目产品市场前景良好。 3、旧有产品的原理及缺点：在铺设架空输配电线路时，避雷器是电力系统重要的保护电器，能有效限制电网过电压幅值，使输电线缆免受雷击过电压损害，保证了供电的可靠性。经过多年发展，复合外套氧化锌避雷器已全面取代瓷外套氧化锌避雷器，与瓷外套氧化锌避雷器相比，复合外套氧化锌避雷器具有体积小、重量轻、爬距大、耐污秽、制造工艺简单等优点，因而受到用户的欢迎。现有的外间隙避雷器一般包括绝缘支撑件、调节安装支架板、避雷器元件、穿刺线夹放电球等，需要一一安装后，再行调节安装间距和放电间隙，零部件多，安装过程复杂。为此，公司决定研发一体化的交流外串联间隙金属氧化物避雷器。

1、课题来源与背景：防雷测试仪具有记忆、运算、保持、自检、泄漏报警等功能，具有高压短路保护、过流保护、高压予置等功能，高压自泄放时间小于5秒，主要特性表现为：适用于氧化锌避雷器，金属陶瓷二、三电极放电管、真空避雷管等过压防护元件直流参数的测试，具有高压短路保护、过流保护、高压预置、量程调节等功能，可自动显示准确、可靠的所需数据能够通过背带装置，能够方便操作者根据路况的不同情况，背负防雷检测仪，减少操作者的占用空间，减低操作者的工作强度，设置了减震装置，通过安装在防雷检测仪底部两侧的减震装置，能够避免震动对防雷检测仪的损坏，从而保护防雷检测仪整体的功能性但是现有的检测仪箱体与箱盖之间(对比文件中盒体和上盖之间)的固定不够牢固，在携带的过程中二者可能由于锁扣的损坏而分离，导致设备损坏的问题。 2、技术原理及性能指标：便携式防雷检测装置，包括外壳体，外壳体内滑动套接有主箱体，外壳体上固定套接有罩体，主箱体上固定连接有与罩体插接的插接件，罩体上设置有对插接件进行限位的限制件；外壳体的底部开设有两个对称分布的引导槽，主箱体的底部四角固定连接有滚轮，滚轮位于引导槽内。插接件包括固定连接在主箱体上的盖板，盖板上固定连接有多个插块，插块上开设有多个卡孔。限制件包括固定连接在罩体上的定位杆，定位杆的外圈通过螺纹连接有旋钮，旋钮的内侧固定连接有多个延伸杆，定位杆的外圈滑动套接有滑套，滑套和罩体之间固定连接有复位弹簧，滑套的侧壁铰接有与卡孔数量一致的连接杆，连接杆的另一端铰接有卡块，卡块和罩体之间滑动连接，卡块可与卡孔插接。 3、技术的创造性与先进性：采用抽拉式将主箱体从外壳体内取出，不仅能够对主箱体进行保护，而且避免携带的途中外壳体与主箱体之间分离而使得设备损坏，提高了安全性，同时还能够对测试线和测试中的工具进行收纳，具备较强的实用性。通过转动转轴，使得导线杆在锥齿轮、蜗杆、蜗轮和传动组件的传动作用下进行往复运动，从而让测试线藉由导线杆均匀缠绕在绕线组件外壁，使测试线被规整的收纳，方便后续使用。 4、技术的成熟程度，适用范围和安全性：采用了先进的电子技术，能够实现对雷电活动的实时监测和数据分析。具备较高的测量精度和稳定性，并且能够在不同的环境条件下进行准确检测，采用多重安全防护措施来保障设备和人员的安全。这些装置的外壳通常采用防火、防爆材料制成，能够适应各种复杂环境，同时能保证数据的准确检测。采用特殊材料能够抵御雷电冲击和高温环境。 5、应用情况及存在的问题：该成果应用在使用过程中，检测效果佳，在使用中过程中未发现问题。 6、历年获奖情况：获得实用新型专利一项。

主要开发内容：1.研究如何解决出现故障热爆后，避免电路失去避雷功能；2.研究如何解决老线路更换不便的问题；3.研究如何解决在天气潮湿的情况下造成绝缘电阻值下降，影响产品性能。 创新要点：1.通过相邻两个避雷组件单元中的正负极分别通过电线正极与正极、负极与负极相互连接，使得相邻避雷组件单元组成并联状态；在使用过程中，如果发生故障，避雷组件中的其中某个避雷组件单元中的热爆器发生破碎后，该避雷组件单元就失去了作用，在没有更换的情况下，避雷器还可以通过其他避雷组件单元起到避雷作用；虽然本避雷器在发生故障后，采用其他并联的避雷器继续起到避雷作用的方式与传统的避雷器相同，但是相比于传统避雷器的并联方式，本避雷组件所采用的首尾相接的结构布置方式实现的并联方式占用空间大不主要开发内容：1.研究如何解决出现故障热爆后，避免电路失去避雷功能；2.研究如何解决老线路更换不便的问题；3.研究如何解决在天气潮湿的情况下造成绝缘电阻值下降，影响产品性能。 主要开发内容：1.研究如何解决出现故障热爆后，避免电路失去避雷功能；2.研究如何解决老线路更换不便的问题；3.研究如何解决在天气潮湿的情况下造成绝缘电阻值下降，影响产品性能。 创新要点：1.通过相邻两个避雷组件单元中的正负极分别通过电线正极与正极、负极与负极相互连接，使得相邻避雷组件单元组成并联状态；在使用过程中，如果发生故障，避雷组件中的其中某个避雷组件单元中的热爆器发生破碎后，该避雷组件单元就失去了作用，在没有更换的情况下，避雷器还可以通过其他避雷组件单元起到避雷作用；虽然本避雷器在发生故障后，采用其他并联的避雷器继续起到避雷作用的方式与传统的避雷器相同，但是相比于传统避雷器的并联方式，本避雷组件所采用的首尾相接的结构布置方式实现的并联方式占用空间大不且容易布置；即使是对于老线路进行改进时也容易安装，安装点与传统跌落式避雷器安装点相同。2.当其中一个避雷组件单元中的热爆器破碎后，整体的避雷组件会下摆一个角度，而工作人员可通过查看避雷组件是否相对初始状态发生摆动来判断是否有避雷组件单元出现故障，该设计具有便于观察的有益效果。在拆卸或者更换避雷组件时，可通过传统方式将避雷组件拿下，之后对损坏的避雷组件单元进行拆卸，将与连接件或者连接电片连接的螺栓松开，即将避雷组件单元从避雷组件上分出；将对应避雷组件单元中的上紧螺栓松开，将电线拨出即可，此设计的避雷器在避雷组件单元发生故障时，更换起来也比较方便。3.通过密封圈以及将密封圈表面设置成锯齿形，增加金属法兰和瓷件间连接的稳定性。通过在瓷件内壁上涂上一层RTV硅橡胶，增加其耐污秽性能和憎水性，耐污秽性能和憎水性较好的情况下就不会在覆污及天气潮湿的情况容易照成绝缘电阻值下降，减少了环境对产品的影响，能够为检测数据提供有利条件，提高监测数据的准确性。 研制期限：2022.8-2023.8。 成果知识产权情况：已获得发明专利1项，实用新型1项。 同类技术进展应用情况及市场前景：氧化锌避雷器是具有良好保护性能的避雷器。利用氧化锌良好的非线性伏安特性，使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小；当过电压作用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果。但是对于多雷击的地区，当出现故障热爆后，使避雷器离开电路，电路失去避雷功能；解决的方法是并联避雷器，这样当其中一个出现故障离开线路后还有其他避雷器可工作，但是避雷器的并联使避雷器整体体积较大，占用空间大不易布置，特别是对于老线路进行改进时，原来装避雷器的架子无法安装多个并联避雷器，改造不方便。同时现有部分避雷器中的瓷底座内壁干弧距离短，因产品的耐污秽性能和憎水性较差，容易在覆污及天气潮湿的情况下容易造成绝缘电阻值下降。随着全球能源结构的转型和智能电网的快速发展，电力系统对设备的安全性与稳定性要求日益提高。避雷器作为保障电网安全运行的关键设备之一，其市场前景展现出广阔的增长潜力。针对上述问题，该公司决定研发一种35kV交流输电线路用外串联纯空气间隙金属氧化物避雷器。定，增加能够调节定位角度。 创新要点：1.通过构建共轭阻值偏差系数和共轭层级能量承载系数衡量各时间窗口内共轭电阻在各个小波系数序列上的阻值变异情况，为了消除阻值变异情况，计算各时间窗口内的各层小波系数序列的前溯共轭阻值变异评价系数，最终得到各层级小波系数序列的自适应小波阈值。解决了传统小波阈值去噪中固内容、研制期限、定阈值无法准确衡量共轭电阻变异的情况，存在降噪不全或者降噪过拟合的缺陷，提高了对电阻片配组阻值检测的准确率，提高电阻片配组产品检测的精度，提高设备运行安全性。2.通过连接板、法兰、滚珠轴承设置，使底座与安装底座的器件之间增加一层连接板，将连接板固定在器件上，底座固定在连接板上，法兰与滚珠轴承内环的连接，使下法兰能够带动内环转动，然后通过滚珠轴承使底座在连接板上能够旋转，增加底座转动的灵活性，也能减少转动时的人力。3.通过固定槽和固定块的设置，增加滚珠轴承外环与连接板之间的连接，通过连接板和滚珠轴承的设置，使底座可根据现场情况而旋转相应的角度，通过弧形槽和螺纹孔的设置，并且将螺纹孔圆形排列，在底座转动角度后能够进行固定，增加能够调节定位角度。 研制期限：2022.7-2023.7。 成果知识产权情况：已获得发明专利1项，实用新型1项。

1、课题来源与背景：防雷测量仪是一款防雷器件测试仪器，防雷测量仪用于测量氧化锌避雷器(压敏电阻)、金属陶瓷二/三电极放电管、真空避雷管等过压防护元件的直流参数，并在此基础上评价防雷器件的性能。防雷测量仪具有记忆、运算、保持、自检、泄漏报警等功能，测试结果由两个31/2LCD数字显示，其中一个显示电压值，另一个显示电流值，准确度高，可靠性好防雷测量仪属于精密仪器，因此在测量作业过程中仪器应避免受潮、雨淋、暴晒和跌落，以降低防雷测量仪发生故障的可能，但现有的防雷测量仪在处于室外环境场景下作业时，其自身的防护效果针对自然环境的侵蚀或不慎发生跌落时，存在导致出现受损故障的可能，影响防雷测量仪进行过压防护元件的直流参数测量作业的稳定性。 2、技术原理及性能指标：防雷测量仪本体的上方罩设有隔热护罩，隔热护罩的表面设置有铝箔层，隔热护罩的四周边沿延伸至防雷测量仪本体的外延，且隔热护罩与防雷测量仪本体的顶端面之间设有空隙，隔热护罩的下表面设置有一组轴承座，一组轴承座内转动连接有缠绕杆，缠绕杆上裹设有防水布，且缠绕杆的一端设置有驱动组件，并通过驱动组件带动缠绕杆绕轴承座转动，防水布契合裹覆防雷测量仪本体。驱动组件包括锥齿轮一、转轴杆、锥齿轮二和摇把，锥齿轮一设置在缠绕杆的一端处，转轴杆穿设于隔热护罩的一边内部，且转轴杆的一端套设有轴承圈，轴承圈嵌设在隔热护罩内，转轴杆通过转轴杆圈与隔热护罩动连接。锥齿轮二设置在转轴杆的一端处，且锥齿轮二与锥齿轮一相啮合转动连接，摇把设置在转轴杆穿设于隔热护罩表面外延的一端处，并通过摇把驱动转轴杆转动。述隔热护罩的一侧壁处开设有一组卡槽，防水布的一边设置在缠绕杆上，且防水布的一侧壁设置有一组嵌入块，嵌入块与卡槽相契合活动插接，防水布通过嵌入块和卡槽插接配合以固定裹覆防雷测量仪本体后的位置。 3、技术的创造性与先进性：通过拉动防水布的一边，使其绕缠绕杆解裹，进而将防水布绕防雷测量仪本体侧壁裹覆一圈，并通过嵌入块插接在卡槽内，便于限位防水布的作业位置，反之，通过摇把驱动转轴杆绕轴承圈转动，从而带动锥齿轮二转动，进而带动锥齿轮一转动，使缠绕杆随之绕轴承座转动，进而将嵌入块与卡槽拔出解卡，进而使防水布随缠绕杆绕卷复位，便于收回防水布，方便重复使用，通过支撑架架设安置防雷测量仪本体，便于使防雷测量仪本体离地设置，降低地面潮气对防雷测量仪本体的侵蚀影响，对防雷测量仪本体的使用过程起到一定的防潮效果。进而通过支撑架、弹簧和定位块配合，当防雷测量仪本体在作业中不慎由高处跌落时，通过支撑架首先接触地面，进而带动弹簧经定位块受力压缩，利用弹簧的弹性势能配合支撑架对防雷测量仪本体受到的撞击起到一定的缓冲效果。 4、技术的成熟程度，适用范围和安全性：该成果技术较成熟，能对防雷测量仪本体形成多角度方位的保护，降低防雷测量仪本体发生跌落受损的可能，提高防雷测量仪本体的使用寿命。 5、应用情况及存在的问题：该成果应用在使用过程中，防护效果佳，在使用中过程能起到较大的保护作用，保护了设备不受损失。 6、历年获奖情况：获得实用新型专利一项

该项目研发的高速列车的电阻片电弧喷涂成套装备，利用先进的流水线技术改造传统的人工电弧喷涂生产工艺，使避雷器电阻片的电弧喷涂作业摆脱对工人的严重依赖，降低对环境的影响，使避雷器电阻片的生产走上绿色生产、安全生产、自动化生产的可持续发展道路。自动化成套装备技术和电弧喷涂技术二者在氧化锌电阻片的电弧喷涂工艺上的有机结合，不但使自动化成套装备的应用领域进一步加宽，也使电弧喷涂的涂层质量得以进一步的提高。 该项目自2016年5月立项，至2018年5月，已完成项目合同书中各项任务指标：其中申请发明专利3项，授权发明专利3项，申请实用新型专利4项，授权实用新型专利3项。 主要技术指标完成情况：(1)电阻片的机械传递系统负责将电阻片传送至各个工位；(2)成套装备在运行过程中的位置信号、电弧喷涂工艺中的气流流量、电流、电压、铝丝进给速度、智能化伺服运载平台的运行速度等信号都要做到实时采集与监控；(3)构建起主要的工艺参数基础数据库，通过多重工艺参数的设置改善涂层质量。 自动化成套装备技术和电弧喷涂技术二者在氧化锌电阻片的电弧喷涂工艺上的有机结合，不但使自动化成套装备的应用领域进一步加宽，也使电弧喷涂的涂层质量得以进一步的提高。

该产品历经近1年的开发，现已开发成功，其主要技术文件、生产设备、工艺及工装均已得到验证，符合投入系列化生产要求。 该实物质量经检测，各项技术指标均符合相关标准要求，且用户使用后反映良好。6脉动桥M型避雷器，以解决现有氧化锌避雷器密封性能较差，当临近使用寿命时容易出现密封破坏的现象，降低避雷器的安全性能，避雷器阀片生产时烘干不彻底，含水分，造成避雷器内部出现反潮的现象的问题。产品采用硅橡胶外套，在阀片的两端设置封板组件，封盖抵触在封板上，封板对间片起到封闭作用，保证阀片之间紧密接触，避免阀片之间出现间隙，提高了避雷器的安全性能；产品在封板的内侧和外侧设置了多个密封圈，提高了阀片两端的密封性能及避雷器的安全性能；改进了产品阀片干压成型装置，在下模具模口内放置氧化锌颗粒，液压机带动上模具向下移动，采用干压成型的方式进行阀片的成型作业，保证阀片含水量符合使用需要，避免避雷器内部出现反潮现象；通过设置产品导向杆，使上模具始终与下模具对齐，提高了阀片生产质量。 产品相关技术已获发明专利1件、实用新型专利1件，处国内同类产品领先水平。经电力工业电力设备及仪表质量检验测试中心检测，结论均为合格。

避雷器在线监测装置用于高压变电站中10kV以上电压等级的避雷器绝缘状态在线监测，解决了以往避雷器检测主要依靠人工定期巡检来完成、无法及时发现故障隐患的难题。 避雷器是保护电网中电力设备免遭雷电冲击、操作过电压危害的重要电气设备。避雷器通常接于带电导线与地之间，与被保护设备并联，避雷器能释放雷电或操作过电压能量，把母线电压幅值限制在保护值水平以下，电压值正常后，避雷器又迅速恢复高阻状态、快速截断续流，以保证系统电压恢复正常。 最原始的避雷器是羊角形间隙，出现于19世纪末期，用于架空输电线路，防止雷击损坏设备绝缘而造成停电，故称“避雷器”，现代变电站中高压保护常用的是金属氧化锌避雷器，简称氧化锌避雷（MOA）。变电站常用的氧化锌避雷器，其内部MOA阀片具有压敏电阻的非线性特性。 1)MOA优点：通流容量大残压较低，反应时间较快（≤25ns），无跟随电流。 2)MOA缺点：易受潮老化，热稳定一般，老化速度快，泄漏电流较大。 避雷器的数量在变电站中占较大比重，是变电站内的重要设备，避雷器的可靠运行影响到电网系统的安全。这些高压电气设备的绝缘出现故障会导致设备过热、甚至突发爆炸停电的事故。 对变电站中的避雷器进行实时在线监测具有重要意义，因此杭州柯林立项避雷器在线监测系统。 建设智能变电站，通过技术创新，对变电站内数量占比较多的氧化锌避雷器进行在线监测，课题组应用无线组网技术、低功耗嵌入式技术、有源零磁通传感技术、分布式数据存储平台研发KLJC-05避雷器在线监测装置。 KLJC-05避雷器在线监测装置由多个部件装置组成：泄漏电流采集、PT电压采集、IED主机组成。装置应用2.4G（IEEE802.15.4）无线组网方式，自主开发的应用层协议、工控PC平台上运行的避雷器和容性设备在线监测数据汇集软件。针对泄漏电流采集，开发了无线通讯同步技术和太阳能+锂电组合的无源供电方式，实现采集装置间的电气安全隔离。 系统集成IEC61850通讯功能，可直接接入CAC，数据远传到监测省网平台，利用数字变电站的网络平台、实现在线监测的远程集中管理。 1)监测性能多元化：KLJC-05避雷器在线监测系统，自动监测设备运行时的泄漏电流、避雷器的放电计数值、并通过无线方式同步监测对应相的PT信号计算出相位角、阻性电流、容性电流、电容量等设备类型参数，IED直接形成数据趋势库最终统计出设备的绝缘状态运行趋势。 2)产品免维护特性：避雷器在线监测装置采用太阳能电板和内置免维护锂电池供电设计，传感器内置抗干扰滤波放大电路，采用磁屏蔽和电屏蔽双层屏蔽设计，壳体厚达3mm，且内部灌封固化处理，产品防护等级不低于IP65满足户外环境安装需求。设备安装后界限状态固定无需频繁维护，使用寿命可达8年以上。同时在线监测的安装数据传输到后台，远程监测可以减少大量的人工检修和巡检工作量，避免临时2)试验带来的不安全因素，提高了运维检修效率和安全性。 3)安装方便：避雷器在变电站内离散分布安装，若监测装置采用有线通信和电源线缆供电，则安装时需挖沟敷设大量线缆，且部分工程需停电进行，安装工程量巨大且费时耗力。KLJC-05避雷器在线监测系统，采用无线通信和无外置源供电方式，装置间无任何线缆连接，安装方便快捷，同时避免了避雷器一次设备下的雷击串扰到监测后台，实现了安全电气隔离。 4)智能化：通过趋势分析可以及时发现高压设备绝缘劣化引起的突发性故障，避免因避雷器和容性设备故障引起的电网系统意外跳闸、所带来的无法估量的重大经济损失。 监测效率高经济效益好：在线监测接入远程后台，应用平台层的故障预警模型进行管控，可以避免因避雷器设备故障导致停电事故，提高整个系统供电可靠性，同时减少安装避雷器监测后可以减少传统停电检修次数从而减少停电时间，提高变电站的经济效益。

随着工业的发展，电网容量的增大和额定电压等级的提高，电力系统输变电设备外绝缘的污闪事故日益突出，据电网不完全统计中国输电线路和变电设备发生的污闪事故高达5000次以上，事故突出，不但表现面积扩大，次数也远远的增加。污闪事故的发生与气候条件有关。多发生在秋末冬初和冬末初春季节。因为干燥天气，污垢表面电阻较大不易形成闪络。大雨天气，污垢被雨水冲掉，闪络机率也小。而大雾、细雨和溶雪天气，空气湿度很大，绝缘子表面污垢吸潮，某些溶于水的物质发生分解，使表面电阻大大降低，放电电压下降。在过电压下，有时甚至在正常工作电压下发生局部放电，造成污闪事故。西北地区风沙大，偶尔还有沙尘暴更易发生污闪。因此该公司组织技术人员开展防风沙耐污型瓷外套避雷器的研发。避雷器连接在线缆和大地之间，通常与被保护设备并联，避雷器可以有效地保护通信设备，一旦出现不正常电压，避雷器将发生动作，起到保护作用，当设备在正常工作电压下运行时，避雷器不会产生作用，对地面来说视为断路，一旦出现高电压，且危及被保护设备绝缘时，避雷器立即动作，将高电压冲击电流导向大地，从而限制电压幅值，保护、设备绝缘，当过电压消失后，避雷器迅速恢复原状，使设备线路正常工作，氧化锌避雷器是具有良好保护性能的避雷器，利用氧化锌良好的非线性伏安特性，使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小，当过电压作用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果。现今社会对电力的需求逐渐加大，只有提高电力系统运行的稳定性才能满足社会对供电的要求，与此同时实现电力系统经济效益的提高。金属氧化物避雷器是实现供电系统稳定的重要环节，而氧化锌非线性电阻特性的研究对金属氧化物避雷器装置起决定性作用。因此，该产品设计的750kV交流系统用瓷外套无间隙金属氧化物避雷器，具有极其广泛的市场前景。 鉴定委员会对项目组提供的由电力工业电气设备质量检验测试中心依据GB/T11032-2010《交流无间隙金属氧化物避雷器》出具的检测报告《750KV交流系统用瓷外套无间隙金属氧化物避雷器》(报告编号：CEPRI-EETC02-2021-0072)；予以认可，不再做现场测试。产品采用包裹性密封结构，设置有封板阀片组件，在PRTV材质中添加甲基硅油和乙基硅油，采用喷涂工艺形成可靠的憎水性油膜；开发了阀片干压成型装置，提高了产品质量。避雷器表面采用改性型PRTV材质进行喷涂，提高了耐磨性和减振效果，保护了釉层和避雷器本体。开发了底座减震锥体结构，并在避雷器底座内部增设减震螺栓，提高了避雷器整体稳定性。 产品已获发明专利2件，企业参与起草国家标准2项，行业标准1项。

项目组系统地研究了长间隙雷电冲击下的放电机理及闪络判据、避雷器阀片在单极性冲击电流作用下的老化特性及电气模型，以及避雷线遭受雷击损伤断线机理等关键技术难题。 项目针对长间隙雷电冲击下的放电机理及闪络判据、避雷器阀片在单极性冲击电流作用下的老化特性及电气模型，以及避雷线遭受雷击损伤断线机理开展研究工作。 （1）首次实验获取了不同海拔地区米级棒-板间隙在纳秒级曝光及拍摄间隔下流注和先导通道的光强和光谱图像，提出了放电通道瞬时电离区域形态特征及规律该项研究内容共获“一种空气间隙放电发射光谱时空分布的观测方法”（ZL201910757980.2）等国家授权发明专利3件，发表代表性论文2篇。采用纳秒级曝光时间的emICCD及光谱仪设计并建立放电光学观测平台，针对米级棒-板间隙，设计了不同海拔下雷电冲击放电试验，通过设计同步触发方式、emICCD延迟触发方式和光强增益以及大量重复性试验方法，采用对时间序列图像拼接的方式首次获取了纳秒级曝光及拍摄间隔的完整1m级棒-板间隙放电流注（极弱放电）和先导（强放电）通道中光强及光谱图像。基于试验观测结果，分析发现并提出了不同极性冲击电压下更加清晰的1m级棒-板空气间隙放电完整的物理发展过程，更新了对流注发展形态及正负极性差异的认知。提出了正极性雷电冲击下，流注电离区域呈圆形，而在负极性雷电冲击下，流注整个电离区域为扇形，且流注内部出现多个强电离区域；同时在标准雷电和1m级棒-板间隙试验条件下（即在间隙相对较短、电场相对较强的条件下），流注贯穿间隙后，先导迅速形成并向前发展，放电光强及放电电流测量均没有发现明显的二次流注（自由电子的反向运动）和先导重燃现象。 （2）首次提出了高海拔±800,kV直流线路绝缘子雷电冲击闪络判据，明确了雷电冲击及操作冲击下闪络特性的极性效应该项研究内容共获“长空气间隙雷击放电电场强度的测量系统及方法”（ZL201610286373.9）等国家授权发明专利4件以及发表代表性论文10篇。针对±800,kV直流线路用V和I串复合绝缘子在高海拔地区开展了雷电冲击及操作冲击下闪络特性试验研究（U50%和伏秒特性）及有限元分析，发现了V和I串极性效应带来的U50%和伏秒特性差异，并基于试验伏秒特性验证了CIGRE先导发展模型作为高海拔±800,kV用7.1,m长绝缘子冲击闪络判据的适用性不足即误差较大。基于试验数据并考虑先导通道压降和大气相对空气密度的基础上，提出了适用于高海拔±800,kV直流线路复合绝缘子（V和I串）的先导发展模型。新闪络判据计算线路反击耐雷水平可区分V串和I串差异，而其他闪络判据无法区分且反击耐雷水平仿真计算结果高出10%～40%，绕击耐雷水平最高可高出50%。证明了本项目提出的先导发展闪络判据有效提升了高海拔地区特高压直流线路耐雷水平仿真计算方法的准确性；研究成果有效提升了特高压直流输电线路雷电防护性能计算的准确性。 （3）首次建立了考虑单极性冲击老化极性效应的氧化锌电阻片电气模型，提出了基于偶次谐波电流特性的避雷器老化状态评估方法该项技术获“一种确定交流滤波器杂散电容值的方法”（ZL202010857400.X）国家授权发明专利1件，发表代表性论文8篇。项目完成了避雷器电阻片在不同冲击电流波形、幅值下的负极性冲击老化试验研究，从宏观电气特性和微观结构角度，对避雷器电阻片单极性冲击电流作用下损坏形式、老化特性、电气模型及在线监测指标等进行系统性研究。国际上首次提出考虑单极性冲击老化极性效应的工频电压下的避雷器电阻片电气模型，能精确模拟阀片在单极性冲击老化过程中其在工频电压下泄漏电流及其阻性分量波形及谐波特性，为避雷器老化状态在线监测指标仿真分析提供新的思路。国际上首创采用避雷器运行电压下泄漏电流阻性分量二次谐波与基波幅值比值作为在线监测老化状态评估标准，有效实现了针对直流系统换流站交流滤波器避雷器、极线避雷器等可能承受频繁单极性冲击作用的特殊场景避雷器不同程度老化状态的有效识别，显著提高直流输电系统供电可靠性。

①课题来源与背景： 在电力生产行业，随着状态检修工作的大力推广应用，状态检修测量数据的准确性和可靠性问题，已逐步成为制约状态检修准确评估和判断电力设备状态的瓶颈之一。在电力设备绝缘带电检测及在线监测领域，容性设备相对介损及氧化锌避雷器带电检测及在线监测设备已经得到大规模的普及和应用，然而作为设备绝缘状况检测工作基础的容性设备相对介损及氧化锌避雷器带电检测仪器及在线监测装置的准确性和可靠性方面，仍然存在着性能参数参差不齐、标准化程度低等诸多问题，在很大程度上阻碍了绝缘在线监测技术向标准化、规范化、实用化方向的发展。 随着电力系统大容量化、高电压化和结构复杂化，随着工农业生产的发展，对电力系统的安全可靠性指标的要求也越来越高。传统的试验与诊断方法已显得越不适应，主要表现在试验时需要停电，试验周期长。造成少送电量及经济生活带来一定的影响，这就难以及时诊断故障缺陷。随着高压设备状态检修工作的全面展开，建立一种绝缘在线监测装置报警管控系统，为变电设备状态评价、风险分析、故障诊断、检修策略决策提供技术支撑是十分必要的②技术原理及性能指标： 通过电流信号采集高低压设备的泄漏电流信号，泄漏电流信号经过信号调理模块和隔离变换模块处理为数字信号；再通过为微处理器对数字信号进行分析和计算，形成监控数据，并通过显示模块实时显示和存储模块及时存储；当泄漏电流值达到微处理器内部设置的报警阀值时，微处理器就会控制报警模块工作，进行报警提示，使得现场监控人员及时发现并排除故障；通过上位机对微处理器进行交互通讯，从而实时获取监控数据，并能通过微处理器访问存储模块进行监控数据的查询或初始化，进而实现远程监控，以提高工作效率。 ③技术的创造性与先进性： 创造性：采用IM-T300绝缘监测仪用于监测IT配电系统对地绝缘状况。产品集成度高，体积小巧，安装方便，集智能化、数字化、网络化于一身。具有测量范围广、反应速度快、允许系统泄漏电容大等特点。同时其拥有丰富的功能，绝缘故障预警、故障报警、事件记录、参数自由设置。 先进性：Acrel-2000L/A绝缘监测系统设备可以远程查看绝缘监测仪的运行状况，当发生报警信号，会及时通知相关人员进行排查。绝缘监测系统设备可以集中采集监测显示绝缘监测仪的数据，实现最多8个绝缘监测仪的数据，并且实时记录告警信息和曲线查询。为设备的安全运行提供有效的防护。给现场工作人员绝缘检测提供了很大的便利。 ④技术的成熟程度，适用范围和安全性： 技术成熟程度：采用先进的现场总线通讯技术，可与上位机管理终端通讯，实时在线监控IT系统和离线监测电机的绝缘状况。 适用范围：适用于绝缘监测仪安装技术领域；安全性：具有故障事件记录功能，能够记录故障发生的时间和故障类型，方便操作人员分析系统运行状况，及时消除故障。 ⑤应用情况及存在的问题： 已经在矿井、纸业、船舶、冶金厂等的诸多工业场合的IT系统中得到了应用，能够实时监测系统对地的绝缘状况，在系统出现绝缘下降或接地故障时，及时报警提醒相关人员排查故障，在应用中起到了很好的监控和预防效果。暂未出现问题。