交直流數(shù)字高壓表校準(zhǔn)規(guī)范

交直流數(shù)字高壓表（測(cè)量系統(tǒng)）校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于測(cè)量電壓300kV及以下直流高電壓和（或）工頻交流高電壓的數(shù)字高壓表（測(cè)量系統(tǒng)）（以下簡(jiǎn)稱數(shù)字高壓表）的校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件： JJF1001-2011《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》JJF1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》JJF1071-2010國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫(xiě)規(guī)則GB/T16927.1-2011高電壓試驗(yàn)技術(shù)第1部分一般試驗(yàn)要求GB/T16927.2-2013高電壓試驗(yàn)技術(shù)第2部分測(cè)量系統(tǒng)GB/T2900.50-2008電工術(shù)語(yǔ)發(fā)電、輸電及配電通用術(shù)語(yǔ)使用本規(guī)范時(shí)，應(yīng)注意使用上述引用文件的現(xiàn)行有效版本。3概述數(shù)字高壓表是用于測(cè)量工頻交流高電壓和直流高電壓的測(cè)量?jī)x器，它由高壓分壓器、傳輸電纜和低壓數(shù)字表構(gòu)成，其工作原理如圖1所示圖1數(shù)字高壓表工作原理Z1—高壓分壓器高壓臂阻抗；Z2—高壓分壓器低壓臂阻抗；PV—低壓數(shù)字表；U—被測(cè)高電壓，U=Z1+Z2Z2U為了減少外界干擾，高壓分壓器的低壓輸出端通常使用屏蔽電纜與低壓數(shù)字表連接，電纜的屏蔽層與芯線間的電容與高壓分壓器的低壓臂阻抗并聯(lián)，因此應(yīng)把傳輸電纜視為數(shù)字高壓表的一部分。4計(jì)量特性4.1基本誤差和準(zhǔn)確度等級(jí)4.1.1基本誤差數(shù)字高壓表的基本誤差公式可用下列形式之一表示：a）兩項(xiàng)誤差之和所表示的絕對(duì)誤差來(lái)表示，如公式（1）所示。（1）式中：Δ——用絕對(duì)誤差的形式表示的最大允許誤差，kV或V；a——與讀數(shù)有關(guān)的誤差系數(shù)；Ux——被校表的讀數(shù)值（顯示值）；b——與滿量程有關(guān)的誤差系數(shù)；Um——被校表的量程。a、b數(shù)值參照儀表說(shuō)明書(shū)，b值不應(yīng)大于a值的1/5。b）用與數(shù)字高壓表讀數(shù)值之比的相對(duì)誤差來(lái)表示，如公式（2）所示。（2）式中：γ——用相對(duì)誤差的形式表示的最大允許誤差，%。4.1.2準(zhǔn)確度等級(jí)數(shù)字高壓表的準(zhǔn)確度等級(jí)根據(jù)與數(shù)字高壓表示值有關(guān)的系數(shù)a的大小來(lái)劃分，共分為0.1級(jí)、0.2級(jí)、0.5級(jí)、1級(jí)、1.5級(jí)、2級(jí)六個(gè)級(jí)別，每個(gè)等級(jí)的系數(shù)a和系數(shù)b應(yīng)符合表1的要求。表1數(shù)字高壓表準(zhǔn)確度等級(jí)的要求準(zhǔn)確度等級(jí)①ab0.10.1≤0.020.20.2≤0.040.50.5≤0.1注：①對(duì)于多量程數(shù)字高壓表，不同量程允許有不同準(zhǔn)確度等級(jí)。表1數(shù)字高壓表準(zhǔn)確度等級(jí)的要求（續(xù)）準(zhǔn)確度等級(jí)①ab1.01.0≤0.21.51.5≤0.32.02.0≤0.4注：①對(duì)于多量程數(shù)字高壓表，不同量程允許有不同準(zhǔn)確度等級(jí)。4.2短時(shí)穩(wěn)定性直流數(shù)字高壓表在其測(cè)量范圍上限電壓值下，交流數(shù)字高壓表在其80%測(cè)量范圍上限值電壓下，3min內(nèi)其誤差的變化不應(yīng)大于其最大允許誤差絕對(duì)值的1/3。4.3變差數(shù)字高壓表的校準(zhǔn)點(diǎn)上兩次測(cè)量（上升與下降）的差值絕對(duì)值不應(yīng)超過(guò)被校準(zhǔn)點(diǎn)允許誤差的1/3。5校準(zhǔn)條件5.1環(huán)境條件5.1.1環(huán)境溫度：（20±5）℃；相對(duì)濕度：≤80%。5.1.2因外界電磁場(chǎng)影響而引起的誤差，不應(yīng)超過(guò)數(shù)字高壓表允許誤差的1/10。5.1.3以被校數(shù)字高壓表高度為半徑的空間范圍內(nèi)應(yīng)無(wú)雜物；高壓引線與數(shù)字高壓表本地的夾角不小于90°，高壓引線不產(chǎn)生電暈。5.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器及其他設(shè)備5.2.1測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)時(shí)使用的標(biāo)準(zhǔn)器具種類、名稱、準(zhǔn)確度等級(jí)見(jiàn)表2。校準(zhǔn)數(shù)字高壓表的標(biāo)準(zhǔn)器，準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)在工作頻率范圍內(nèi)滿足表3要求。表2標(biāo)準(zhǔn)器要求被校數(shù)字高壓表的準(zhǔn)確度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器名稱準(zhǔn)確度等級(jí)0.1標(biāo)準(zhǔn)電壓表0.020.01分壓器/互感器0.010.020.2標(biāo)準(zhǔn)電壓表0.050.02分壓器/互感器0.020.050.5標(biāo)準(zhǔn)電壓表0.10.05分壓器/互感器0.050.1分壓器/互感器0.2注：標(biāo)準(zhǔn)器準(zhǔn)確度等級(jí)可根據(jù)實(shí)際需求選擇第一列或第二列。表2標(biāo)準(zhǔn)器要求（續(xù)）被校數(shù)字高壓表的準(zhǔn)確度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器名稱準(zhǔn)確度等級(jí)分壓器/互感器0.050.11.0標(biāo)準(zhǔn)電壓表0.20.1分壓器/互感器0.10.21.5標(biāo)準(zhǔn)電壓表0.2分壓器/互感器0.22.0標(biāo)準(zhǔn)電壓表0.2分壓器/互感器0.2注：標(biāo)準(zhǔn)器準(zhǔn)確度等級(jí)可根據(jù)實(shí)際需求選擇第一列或第二列。5.2.2其他設(shè)備輔助設(shè)備包括交流電壓源、直流高壓源和調(diào)壓控制裝置，技術(shù)要求應(yīng)滿足以下要求：交流電壓源、直流高壓源和調(diào)壓控制裝置的穩(wěn)定度應(yīng)滿足在30s內(nèi)電壓的穩(wěn)定度不低于110K%（調(diào)壓控制裝置連續(xù)可調(diào)，其他技術(shù)要求滿足表3要求。表3高壓電源其他技術(shù)要求被檢數(shù)字高壓表的準(zhǔn)確度等級(jí)交流電壓頻率誤差交流電壓波形畸變系數(shù)直流電壓紋波系數(shù)0.1（50±0.5）Hz≤3%≤0.1%0.2、0.5、1.0≤0.5%1.5、2.0≤1.5%6校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法6.1校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)項(xiàng)目一覽表見(jiàn)表4表4校準(zhǔn)項(xiàng)目一覽表序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目1外觀及通電檢查2基本誤差3短時(shí)穩(wěn)定性4變差6.2校準(zhǔn)方法6.2.1外觀及通電檢查a）數(shù)字高壓表外觀應(yīng)完好，應(yīng)有專用接地端子，且有明顯接地標(biāo)識(shí)；數(shù)字高壓表銘牌上應(yīng)明確標(biāo)出產(chǎn)品名稱、制造廠、型號(hào)、出廠編號(hào)、出廠日期、準(zhǔn)確度等級(jí)、額定電壓、測(cè)量頻率等。b）通電后數(shù)字高壓表顯示屏、各功能開(kāi)關(guān)、按鈕和指示燈應(yīng)能正常工作。6.2.2基本誤差校準(zhǔn)基本誤差檢定采用直接比較法。交流電壓的基本誤差校準(zhǔn)在工頻電壓下進(jìn)行。6.2.2.1采用高壓分壓器校準(zhǔn)采用高壓分壓器校準(zhǔn)數(shù)字高壓表時(shí)，按圖2所示線路圖接線。圖2用高壓分壓器作標(biāo)準(zhǔn)器接線圖圖中：B—高壓電源及調(diào)壓控制和保護(hù)裝置；PVx—被校數(shù)字高壓表；R—標(biāo)準(zhǔn)分壓器；PV0—標(biāo)準(zhǔn)低壓表。采用分壓器作標(biāo)準(zhǔn)器時(shí)，在交流電壓下校準(zhǔn)數(shù)字高壓表，應(yīng)采用交流分壓器；在直流電壓下校準(zhǔn)數(shù)字高壓表，應(yīng)采用直流分壓器。分壓器的準(zhǔn)確度應(yīng)在5.1所規(guī)定的溫度范圍內(nèi)滿足表2的準(zhǔn)確度要求。如果分壓器只能在較小的溫度范圍內(nèi)保證準(zhǔn)確度，應(yīng)在分壓器保證準(zhǔn)確度所允許的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電壓表的輸入阻抗應(yīng)大于分壓器低壓端輸出阻抗的10/KR%倍。KR是分壓器準(zhǔn)確度等級(jí)的數(shù)值。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電壓表的輸入阻抗不能滿足上述要求時(shí)，應(yīng)將分壓器接上標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電壓表后再校準(zhǔn)總體分壓比。6.2.2.2采用電壓互感器校準(zhǔn)采用電壓互感器校準(zhǔn)數(shù)字高壓表時(shí)，按圖3所示線路接線。圖3用電壓互感器作標(biāo)準(zhǔn)器接線圖圖中：B—高壓電源及調(diào)壓控制和保護(hù)裝置；PVx—被校數(shù)字高壓表；TV—電壓互感器；PV0—標(biāo)準(zhǔn)低壓表。6.2.3基本誤差的校準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)字高壓表基本誤差的校準(zhǔn)點(diǎn)為被校數(shù)字高壓表額定電壓的20%，40%，60%，80%和100%共5個(gè)點(diǎn)。校準(zhǔn)時(shí)，各校準(zhǔn)點(diǎn)在電壓上升和下降時(shí)各測(cè)量一次。實(shí)際值為上升值和下降值的平均值。校準(zhǔn)多量程數(shù)字高壓表時(shí)，應(yīng)對(duì)其全部量程進(jìn)行校準(zhǔn)。6.2.4短時(shí)穩(wěn)定性試驗(yàn)對(duì)直流數(shù)字高壓表施加直流電壓測(cè)量范圍上限的標(biāo)準(zhǔn)電壓，或?qū)涣鲾?shù)字高壓表施加80%交流電壓測(cè)量范圍上限的標(biāo)準(zhǔn)電壓，并保持此電壓3min，期間每隔30s，讀取被校數(shù)字高壓表測(cè)量值，其中電壓示值的最大值和最小值按公式（3）計(jì)算電壓示值的短時(shí)穩(wěn)定性，應(yīng)滿足4.2的要求。S=Umax?式中：S——被校數(shù)字高壓表電壓示值的短時(shí)穩(wěn)定性，%；Umax——被校數(shù)字高壓表測(cè)量值中讀數(shù)的最大值，kV或V；Umin——被校數(shù)字高壓表測(cè)量值中讀數(shù)的最小值，kV或V；U——標(biāo)準(zhǔn)電壓源的輸出實(shí)際值，V。6.2.5變差校準(zhǔn)被校數(shù)字高壓表在每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)兩次測(cè)量（上升和下降），取差值絕對(duì)值為被校數(shù)字高壓表在該校準(zhǔn)點(diǎn)的變差。7校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)7.1校準(zhǔn)記錄校準(zhǔn)原始記錄格式見(jiàn)附錄A7.2校準(zhǔn)證書(shū)校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)頁(yè)格式見(jiàn)附錄B。校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書(shū)上反映，校準(zhǔn)證書(shū)應(yīng)至少包含以下信息：a）標(biāo)題，如“校準(zhǔn)證書(shū)”；b）實(shí)驗(yàn)室的名稱和地址；c）進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)（如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同）；d）證書(shū)的唯一性標(biāo)識(shí)（如編號(hào)），每頁(yè)及總頁(yè)數(shù)的標(biāo)識(shí)；e）客戶的名稱和地址；f）被校準(zhǔn)對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí)；g）進(jìn)行校準(zhǔn)的日期；如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)說(shuō)明被校對(duì)象的接收日期；h）校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識(shí)，包括名稱及代號(hào)；i）本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說(shuō)明；j）校準(zhǔn)環(huán)境的描述；k）校準(zhǔn)結(jié)果及其測(cè)量不確定度的說(shuō)明；l）校準(zhǔn)證書(shū)或校準(zhǔn)報(bào)告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識(shí)；m）校準(zhǔn)人和核驗(yàn)人的簽名；n）校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校對(duì)象有效性的聲明；o）未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書(shū)面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制校準(zhǔn)證書(shū)的聲明。8復(fù)校時(shí)間間隔建議復(fù)校的時(shí)間間隔為一年，復(fù)校時(shí)間間隔可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定，使用頻繁和降級(jí)使用的數(shù)字高壓表（包括超差后進(jìn)行了誤差調(diào)整的數(shù)字高壓表），校準(zhǔn)周期建議縮短為半年。

附錄A交直流數(shù)字高壓表（測(cè)量系統(tǒng)）校準(zhǔn)記錄參考格式委托單位準(zhǔn)確度等級(jí)器具名稱型號(hào)/規(guī)格制造廠證書(shū)編號(hào)出廠編號(hào)校準(zhǔn)依據(jù)校準(zhǔn)地點(diǎn)環(huán)境溫度℃相對(duì)濕度%校準(zhǔn)人員校準(zhǔn)日期核驗(yàn)人員核驗(yàn)日期本次校準(zhǔn)所用主要設(shè)備名稱型號(hào)及編號(hào)不確定度或準(zhǔn)確度等級(jí)或最大允許誤差證書(shū)編號(hào)有效期一、外觀及通電檢查：二、短時(shí)穩(wěn)定性：次數(shù)穩(wěn)定性%測(cè)量值/kV次數(shù)測(cè)量值/kV三、基本誤差：DC量程：kVAC量程：kV標(biāo)準(zhǔn)值/kV被校顯示值標(biāo)準(zhǔn)值/kV被校顯示值/kV上升下降平均值上升下降平均值四、變差校準(zhǔn)：kV附錄B交直流數(shù)字高壓表（測(cè)量系統(tǒng)）校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)頁(yè)參考格式本次校準(zhǔn)所用主要設(shè)備名稱型號(hào)及編號(hào)不確定度或準(zhǔn)確度等級(jí)或最大允許誤差證書(shū)編號(hào)有效期校準(zhǔn)數(shù)據(jù):一、外觀和通電檢查：二、短時(shí)穩(wěn)定性：三、基本誤差：DC量程：kVAC量程：kV標(biāo)準(zhǔn)值kV被校顯示值kV標(biāo)準(zhǔn)值kV被校顯示值kV本次校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度：本次校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度：四、變差校準(zhǔn)：五、其他說(shuō)明：以下空白附錄C交直流數(shù)字高壓表的校準(zhǔn)結(jié)果不確定度評(píng)定示例C.1概述采用交直流數(shù)字高壓表校準(zhǔn)系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)器，對(duì)一臺(tái)DC0.5級(jí)100kV的交直流數(shù)字高壓表在環(huán)境溫度（20±5）℃、相對(duì)濕度（60～80）%的條件下校準(zhǔn)。C.2校準(zhǔn)方法ΔUΔU——示值誤差，kV或V；Ux——被校表示值，kVUn——標(biāo)準(zhǔn)表，kVC.3不確定度來(lái)源估計(jì)分析交直流數(shù)字高壓表的校準(zhǔn)過(guò)程，其不確定度來(lái)源主要有以下幾項(xiàng)：（1）由直流標(biāo)準(zhǔn)分壓誤差引入的不確定度分量u1（2）被校交直流數(shù)字高壓表測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量u2（3）由數(shù)字多用表示值誤差引入的不確定度分量u3（4）由數(shù)字多用表分辨力引入的不確定度分量u4（5）被校交直流數(shù)字高壓表分辨力引入的不確定度分量u5C.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定本實(shí)驗(yàn)以校準(zhǔn)DC0.5級(jí)（0～100）kV的交直流數(shù)字高壓表（測(cè)量系統(tǒng)）為對(duì)象，100kV示值誤差測(cè)量點(diǎn)，用相對(duì)值表示。C.4.1不確定度分量u由標(biāo)準(zhǔn)直流分壓器的準(zhǔn)確度等級(jí)為0.1級(jí)，按均勻分布，則：uC.4.2不確定度分量u對(duì)被校交直流數(shù)字高壓表（測(cè)量系統(tǒng)）100kV點(diǎn)進(jìn)行10次重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)如表C.1。表C.1電壓測(cè)結(jié)果測(cè)量次數(shù)12345實(shí)測(cè)值/kV100.11100.12100.21100.18100.12測(cè)量次數(shù)678910實(shí)測(cè)值/kV100.14100.14100.12100.18100.22平均值：U=100.154kV。單次測(cè)量實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差：在實(shí)際測(cè)量中，以2次測(cè)量值的算術(shù)平均值為測(cè)量結(jié)果，則測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度為：uC.4.3不確定度分量u數(shù)字多用表34465A在DCV：10V量程時(shí)，最大允許誤差為±（讀數(shù)×0.01%＋量程×0.0006%），半寬度a=10V×0.01%+10V×0.0006%=0.00106V，相對(duì)表示為0.0106%按均勻分布，則：uC.4.4不確定度分量u數(shù)字多用表34465A在DCV：10V量程時(shí)，對(duì)應(yīng)測(cè)量數(shù)字高壓表0.01kV時(shí)分辨力為0.01V，其在±0.005V的區(qū)間為均勻分布。故：uC.4.5不確定度分量u被校交直流數(shù)字高壓表（測(cè)量系統(tǒng)）在100kV時(shí)，分辨力為0.01kV，則其半寬度為0.005kV，在此區(qū)間內(nèi)認(rèn)為服從均勻分布，包含因子k=3uC.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總交直流數(shù)字高壓表（測(cè)量系統(tǒng)）測(cè)量結(jié)果不確定度匯總表見(jiàn)表C.2。表C.2測(cè)量結(jié)果不確定度分量匯總表不確定度分類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定