随着我国高速铁路系统的快速发展,列车运行速度不断提升,对铁路设备的安全稳定运行有了更高的要求,智能监测作为保障其安全运行的有效手段之一,越来越受到行业的关注。27.5k V交流无间隙氧化锌避雷器(简称MOV)作为铁路系统中使用较广泛的一种重要防护设备,对列车的安全稳定运行起到至关重要的作用。但近年来,铁路中避雷器发生运行故障的情况时有发生,除了老化、受潮、污秽、过电压等常见故障之外,由于铁路线路中多车混跑,当车网不匹配而引起牵引网发生谐振时,避雷器在高次谐波电压作用下发生故障的情况日益严重。目前并没有针对避雷器在高次谐波电压下的运行状态、故障机理和耐受特性的全面系统的分析,也没有专门针对铁路系统运行特点的避雷器监测系统来有效地应对铁路中发生的避雷器运行故障,所以针对此问题,本文进行深入研究。本文首先建立了用于测试27.5k V交流无间隙氧化锌避雷器在高次谐波电压作用下运行状态的试验系统和试验方案。试验系统包括高频高压电压源,信号测量设备和数据采集分析设备三部分组成。试验方案包括分别对老化和未老化避雷器施加谐波电压,最终得到其运行规律并建立其适用于高次谐波电压作用下的宽频域等效模型。通过等效模型探究避雷器的高频故障机理和高频耐受特性,为设计铁路用避雷器监测系统提供理论和数据支持。在避雷器监测系统下位机的设计中,为实现避雷器状态的准确和实时监测,故障类型的判别和监测数据的上传,选用高精度传感器进行避雷器泄漏电流和两端电压信号的采集,基于AD转换芯片和DSP芯片编写算法程序对下位机进行控制,并加装了短信预警模块,使监测系统功能更加完备,监测人员可以及时发现并处理故障。在避雷器监测系统上位机的设计中,运用高效便捷的Visio Studio软件进行编程,实现数据处理,监测界面的可视化和人机交互功能。监测界面中包含了避雷器整体状态和变化趋势的实时显示;针对不同故障类型,其特征参数的显示和预警;故障信息的记录显示。最后通过实验室测试,验证了此监测装置可以初步投入运行,为避雷器的安全运行提供有力保障。