氧化锌避雷器是电力系统的重要组成设备，可保护电气设备免受雷击或操作引起的过电压。避雷器服役过程中，在长期雷击、操作等过电压的作用下逐渐老化，导致通流能力下降，影响其对过电压的防护效果。因此，对避雷器的老化状态进行有效评估具有重要意义，能够指导避雷器的检修和更换，从而确保电力系统安全稳定工作。

针对氧化锌避雷器内部不均匀老化分布问题，昆明理工大学等单位的马御棠、束洪春等，提出一种基于频域介电谱曲线分解的氧化锌避雷器老化状态评估方法。

图1 多重雷击冲击模拟实验平台

研究者首先通过构建氧化锌避雷器介电响应等效电路，研究了氧化锌避雷器频域介电谱分解方法，根据整支避雷器频域介电谱分解可以得到避雷器内部各区域氧化锌阀片的频域介电曲线；其次，利用Havriliak-Negami方程对氧化锌阀片频域介电谱特征参数进行了提取，基于极限学习机建立了氧化锌阀片老化状态评估模型，提出氧化锌避雷器老化评估方法流程；最后，通过多重雷击模拟实验，制备了不同老化状态的氧化锌阀片与避雷器实物样本，对该老化评估方法进行了分析与验证。

图2 氧化锌阀片实验平台

图3 35 kV氧化锌避雷器实物样本

他们的研究结果表明，整支避雷器频域介电谱分解与测试结果的平均误差小于3%，所提方法能够有效地对避雷器频域介电谱进行分解并获取各区域的频域介电谱；该方法通过不同老化状态氧化锌阀片样本训练之后，在氧化锌阀片测试集上的评估准确率为97.5%，针对整支避雷器，该方法对各区域老化状态的评估准确率为93.3%，能够有效地对避雷器进行老化评估。

图4 氧化锌避雷器解剖示例

本工作成果发表在2024年第3期《电工技术学报》，论文标题为“基于频域介电谱曲线分解的氧化锌避雷器老化状态评估”。本课题得到国家自然科学基金重点项目、云南省技术创新人才培训对象项目和南方电网科技项目的支持。