JJG 1115-2015 局部放电校准器-(高清版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量检定规程J J G1 1 1 52 0 1 5局部放电校准器A p p a r e n tC h a r g eC a l i b r a t o r f o rP a r t i a lD i s c h a r g eM e a s u r e m e n t s 2 0 1 5-0 6-1 5发布2 0 1 5-0 9-1 5实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布局部放电校准器检定规程V e r i f i c a t i o nR e g u l a t i o no fA p p a r e n tC h a r g eC a l i b r
2、 a t o r f o rP a r t i a lD i s c h a r g eM e a s u r e m e n t sJ J G1 1 1 52 0 1 5 归 口 单 位:全国电磁计量技术委员会 主要起草单位:中国计量科学研究院 参加起草单位:西安高压电器研究院国网电力科学研究院清华大学国家电线电缆质量监督检验中心河南省产品质量监督检验院 本规程委托全国电磁计量技术委员会负责解释J J G1 1 1 52 0 1 5本规程主要起草人:刘 娜(中国计量科学研究院)何小兵(中国计量科学研究院)参加起草人:任稳柱(西安高压电器研究院)罗先中(国网电力科学研究院)高文胜(清华大学)吴
3、长顺(国家电线电缆质量监督检验中心)彭黎迎(河南省产品质量监督检验院)J J G1 1 1 52 0 1 5目 录引言()1 范围(1)2 概述(1)3 计量性能要求(1)3.1 校准器等级(1)3.2 校准器输出脉冲(1)3.3 阶跃电压发生器输出阶跃电压波形(2)3.4 分度电容器电容值(2)3.5 校准器内阻(2)4 通用技术要求(2)4.1 外观及标志(2)4.2 其他要求(2)5 计量器具控制(3)5.1 检定条件(3)5.2 检定项目和检定方法(4)5.3 检定结果的处理(7)5.4 检定周期(7)附录A 脉冲波形参数定义及检定方法(8)附录B 阶跃电压波形参数定义及检定方法(1
4、0)附录C 检定原始记录格式(1 2)附录D 检定证书/检定结果通知书内页格式(1 4)J J G1 1 1 52 0 1 5引 言本规程依据国家计量技术规范J J F1 0 0 22 0 1 0 国家计量检定规程编写规则编制。本规程的起草参照采用了国家标准G B/T7 3 5 42 0 0 3/I E C6 0 2 7 0:2 0 0 0 局部放电测量的相关规定。本规程为首次制定。J J G1 1 1 52 0 1 5局部放电校准器检定规程1 范围本规程适用于局部放电校准器的首次检定、后续检定和使用中检查。2 概述局部放电校准器(以下简称“校准器”)是一种电流脉冲发生装置,电流脉冲发生装置产
5、生的校准脉冲提供重复的电荷,用于局部放电测量系统的电荷校准。校准器通常由阶跃电压发生器和分度电容器两部分组成。阶跃电压发生器通过与其串联的分度电容器向局部放电检测试验回路中注入标准电荷量。3 计量性能要求3.1 校准器等级根据校准器输出电荷量的计量性能(见表1)对校准器进行分类。允许按量程对校准器进行等级划分。表1 校准器输出电荷量要求准确度等级最大允许误差2级2%(当测量值大于等于5 0p C时)1p C(当测量值小于5 0p C时)5级5%(当测量值大于等于2 0p C时)1p C(当测量值小于2 0p C时)1 0级1 0%(当测量值大于等于2 0p C时)2p C(当测量值小于2 0p
6、 C时)3.2 校准器输出脉冲校准器输出脉冲是指校准器外接负载电阻上的电压脉冲。3.2.1 脉冲波形校准器输出脉冲波形时间参数及畸变量(定义见附录A)应满足表2规定。表2 校准器输出脉冲波形参数指标要求级别底宽th1时间间隔T2畸变量2级1 0 0s2 0%5级1 0 0s3 0%1 0级1 0 0s3 0%1若送检时标明校准器应用于上限频率f2高于5 0 0k H z的测量系统时,则该项指标应小于0.0 3/f2。2此指标仅针对阶跃电压为矩形脉冲序列的方式,时间间隔T指连续两个不同极性脉冲之间的时间。若送检时标明校准器应用于下限频率f1低于1 0 0k H z的测量系统时,则该项指标应大于1
7、/f1。1J J G1 1 1 52 0 1 53.2.2 重复频率N输出有重复频率包含在1H z 2k H z的脉冲,其重复频率N的最大允许误差应不大于1%。3.2.3 电荷量稳定性间隔0.5h校准器输出电荷量的变化应不超过该级校准器输出电荷量准确度级别要求的1/3。3.3 阶跃电压发生器输出阶跃电压波形阶跃电压发生器输出阶跃电压波形既可以是快速上升时间和缓慢衰减时间的电压脉冲序列,也可以是矩形脉冲序列。输出阶跃电压波形参数及畸变量(见附录B)应满足以下要求。3.3.1 上升时间tr2级校准器输出阶跃电压波形的上升时间:小于4 0n s;5级和1 0级校准器输出阶跃电压波形的上升时间:小于6
8、 0n s。3.3.2 衰减时间td(脉冲宽度tw)校准器输出阶跃电压波形的衰减时间:大于1 0 0s。3.3.3 波形畸变量校准器输出阶跃电压波形的畸变量:不大于3 0%。注:3.3项仅针对2级校准器,若被检校准器无阶跃电压输出端,则以校准器输出脉冲波形的底宽th代替输出阶跃电压的上升时间tr,以两次脉冲的时间间隔T代替校准器输出阶跃电压的衰减时间td。3.4 分度电容器电容值分度电容器的电容量范围:应不小于1 0p F且不大于5n F;对于2级校准器,在1k H z下的损耗因数D不大于11 0-3,电容值在1k H z 1MH z范围内的相对变化不超过1%。3.5 校准器内阻2级校准器的内
9、阻:不大于5 0;5级和1 0级校准器的内阻:不大于1 0 0。4 通用技术要求4.1 外观及标志校准器外观应无明显缺陷和影响正常工作的机械损伤。校准器应有仪器名称、规格型号、制造厂名称或商标、制造日期、出厂编号、输出端子标志等标识。4.2 其他要求校准器开机后,各项功能应正常工作,显示应正确。如采用电池供电,校准器工作电压偏离正常工作范围时应有提示。校准器的控制旋钮、按键开关和输出端子牢固可靠;各种功能开关、按键灵活可靠,显示应清晰完整。对于2级校准器,其阶跃电压发生器与分度电容器之间应由屏蔽2J J G1 1 1 52 0 1 5线缆连接,且具有同轴方式的脉冲输出端口。5 计量器具控制计量
10、器具控制可包括首次检定、后续检定和使用中检查。5.1 检定条件5.1.1 环境条件环境温度:1 53 0。环境湿度:不大于8 0%。电源电压:(2 2 01 0%)V;频率:(5 02)H z。如采用电池供电,电池电压应满足正常使用范围。周围不应有影响正常检定工作的电磁场和机械振动。5.1.2 检定用标准设备5.1.2.1 电荷量测量仪电荷量测量最大允许误差:(2%读数+0.3p C);带宽:D C3 0 0MH z;采样率:不小于2.5G S/s;输入阻抗:5 0,准确度不大于0.5%。5.1.2.2 标准电荷量测量装置该装置由参考电荷发生器、脉冲电流电压转换器、数字电压积分测量设备及其校准
11、系统组成,并应满足以下技术要求:参考电荷发生器输出电荷量的最大允许误差为(0.5%读数+0.1p C);脉冲电流电压转换器及测量设备的带宽不低于3 0 0MH z;装置对2级校准器输出电荷量测量的最大允许误差为(1%读数+0.3p C)。5.1.2.3 脉冲计数器测量范围:1 0H z 1 0MH z;稳定度:不大于11 0-3。5.1.2.4 数字示波器垂直幅度:2%;扫描时间:0.5%;带宽:不低于1 0 0MH z。5.1.2.5 负载电阻阻值范围:110 0 0,包含5 0和1 0 0;带宽:D C1 0 0MH z;准确度:0.5%。5.1.2.6 阻抗测量仪(2级校准器检定用设备)
12、容量测量范围:1p F1F;频率范围:1 0H z 1MH z;准确度:0.0 5%。3J J G1 1 1 52 0 1 55.1.2.7 多功能标准源直流电流:1mA1 0 0mA准确度:0.1%。5.2 检定项目和检定方法5.2.1 检定项目检定项目见表3。表3 检定项目一览表序号试验项目5级和1 0级2级首次检定后续检定使用中检查首次检定后续检定使用中检查1外观及工作正常性检查+2脉冲波形参数+-+-3阶跃电压波形参数+4分度电容器的电容量及损耗因数-+-5电荷量+6电荷量稳定性+-+-7脉冲重复率+-+-8内阻+-+-注1“+”表示应检项目,“-”表示可不检项目。2后续检定包括周期检
13、定,修理后的检定按首次检定进行。3脉冲波形参数包括:脉冲波形的底宽th、时间间隔T、脉冲峰值及其畸变量。4若校准器无阶跃电压信号输出端子,则不检定第3、4、8项。5对具有阶跃电压信号输出端子的校准器,第2项“脉冲波形参数”中仅检定“畸变量”。6对5级和1 0级校准器,第4项“分度电容器的电容量及损耗因数”仅核查“电容量范围”。5.2.2 检定方法5.2.2.1 校准器输出脉冲波形参数按附录A脉冲波形参数定义及检定方法,对校准器输出脉冲波形参数及振荡量进行测量,此项测量值应符合3.2.1的规定,并记录结论。5.2.2.2 阶跃电压发生器输出电压波形参数对2级校准器,按附录B阶跃电压波形参数定义及
14、检定方法,用示波器检定阶跃电压发生器输出电压波形参数及振荡量。此项测量值应符合3.3的规定,并记录检定结论。5.2.2.3 分度电容容量对2级校准器,用阻抗测量仪检定分度电容容量和损耗。4J J G1 1 1 52 0 1 5a)测量1k H z下的电容值C和损耗值D;b)测量1k H z 1MH z下电容值Cf,按式(1)计算该频率范围内电容值的最大相对变化量C。C=m a x(Cf-C)/C(1)式中:C 1k H z电容值,p F;Cf 1k H z 1MH z下电容值,p F。c)此项容量、损耗及容量变化量应符合3.4的规定,并记录结论。5.2.2.4 校准器输出电荷量a)对5级和1
15、0级校准器利用电荷量测量仪逐点进行直接测量。图1 校准器输出电荷量检定 按图1连接方式连接被检校准器与电荷量测量仪,测量仪输入阻抗置5 0,通过电流积分法测量被检校准器输出的电荷量。电荷测量仪以“脉冲电压面积”作电荷量的测量值,其原理如式(2):qx=i(t)dt=u(t)dtR(2)式中:qx 被检校准器输出电荷量的测量结果,p C;i(t)被检校准器输出的脉冲电流,mA;u(t)dt 被检校准器输出脉冲电压面积,u:mV,t:n s;R 测量仪输入阻抗电阻值,。b)对于2级校准器利用标准电荷量测量装置进行测量。通过对装置的电荷测量仪注入可溯源至直流电流和时间量的电流面积,来标定装置的电荷量
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