T∕ZZB 0266-2017 静止式电能表.pdf
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1、T/ZZB 02662017 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 2 4 基本要求 . 4 5 技术要求 . 8 6 试验方法 . 16 7 检验规则 . 24 8 标志、包装、贮存和运输 . 25 9 质量承诺 . 25 附录 A(规范性附录) 电能表试验项目和推荐的试验顺序 . 26 T/ZZB 02662017 II 前 言 本标准依据GB/T 1.12009给出的规则进行起草。 本标准由浙江省浙江制造品牌建设促进会提出并归口。 本标准由浙江省计量科学研究院牵头组织制订。 本标准主要起草单位:宁波三星医疗电气股份有限公司。 本标准
2、参与起草单位:浙江正泰仪器仪表有限责任公司、国网浙江省电力公司电力科学研究院、浙江省计量科学研究院、华立科技股份有限公司、杭州西力智能科技股份有限公司、中国计量大学、杭州炬华科技股份有限公司、浙江瑞银电子有限公司、德力西集团仪器仪表有限公司、杭州海兴电力科技股份有限公司(排名不分先后)。 本标准主要起草人:胡志刚、冯学礼、姚力、陈婧、张菊英、郑荐中、胡瑛俊、马粉莲、朱永丰、洪涛、姜干才、孟娟、王宏斌、涂海宁。 本标准由浙江省计量科学研究院负责解释。 T/ZZB 02662017 1 静止式电能表 1 范围 本标准规定了C级、D级及E级静止式电能表(以下简称电能表)的设计研发、工艺控制等基本要求
3、及计量性能、影响量影响、干扰影响等技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、贮存、运输以及质量承诺。 注1:C级对应于0.5S级,D级对应于0.2S级,E级对应于0.1S级。 本标准适用于新制造的、在电压不超过600V的50 Hz或60 Hz电网中用来测量和控制有功电能的计量设备,其除电能测量功能之外的所有的特殊功能单元,可集成在表壳内,也可组成单独的外壳。 注2:上述电压是从标称电压导出的线对中线电压,参见IEC 62052-31:2015,表7。 本标准不适用于: 实验室和移动式电能表测试设备; 电能表寄存器的数据接口; 标准表; 携带式电能表。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应
4、用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件, 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 4798.12005 电工电子产品应用环境条件 第1部分:贮存 GB/T 4798.22008 电工电子产品应用环境条件 第2部分:运输 GB 4943.12011 信息技术设备 安全 第1部分:通用要求 GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件 GB/T 19022 测量管理体系 测量过程和测量设备的要求 DL/T 14892015 三相智能电能表型式规范 JJF 1538 安装式交流电能表 制造计量器具许可考核必备条件 IEC 610
5、00-4-8,Ed 2.0(2009-09) 电磁兼容(EMC)-第4-8部分:试验和测量技术-工频磁场抗扰度试验(Electromagnetic compatibility (EMC) Part 4-8: Testing and measurement techniques Power frequency magnetic field immunity test) IEC 61000-4-19:2014 电磁兼容(EMC)-第4-19部分:试验和测量技术-交流电源端口抗信号频率范围2kHz150kHz、 差模传导干扰试验 (Electromagnetic compatibility (EMC
6、) Part 4-19: Testing and measurement techniques-Test for immunity to conducted, differential mode disturbances and signalling in the frequency range 2 kHz to 150 kHz at a.c. power ports) IEC 62052-31:2015 电测量设备(交流) 通用要求 试验和试验条件-第31部分:产品安全要求和试验(Electricity metering equipment (AC) General requirements
7、, tests and testconditions Part 31: Product safety requirements and tests) T/ZZB 02662017 2 IEC CISPR 32:2015 多媒体设备的电磁兼容性-辐射要求(Electromagnetic compatibility of multimedia equipment - Emission requirements) IPCJ-STD-004B 助焊剂要求(Requirements forSoldering Fluxes) IPC TM-650 试验方法手册(Test Methods Manual) I
8、PC SM-840 永久性助焊剂的鉴定与性能规范 (Qualification and Performance Specification of Permanent Solder Mask and Flexible Cover Materials) IPC 2221 印制板通用设计标准(Generic Standard on Printed Board Design) IPC 4101 刚性和多层印制板基材规范(Specification For Base Materials For Rigid And Multilayer Printed Boards) IPC 7251 印制电路板通孔焊盘
9、设计要求(PTH Padstack Table for Levels A,B&C) IPC 7351B 表面贴装设计和焊盘图形标准的一般要求(Generic Requirements for Surface Mount Design and Land Pattern Standard Includes Access to Additional Content) IPC/JEDEC9704 印制电路板应变计测试指南(Printed Wiring Board StrainGage Test Guideline) ISO14001 环境管理体系 要求及使用指南(Environmental manag
10、ement systems. Requirements with guidance for use) OIML R 46-1/-2: Edition 2012(E)Active electrical energy meters/Part 1: Metrological and technical requirements/Part 2: Metrological controls and performance tests RoHS 2.0(2011/65/EU) 电子电气设备中限制使用某些有害物质指令(the Restriction of the use of certain hazardo
11、us substances in electrical and electronic equipment) 3 术语和定义 OIML R46-1/2:Edition 2012(E)以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1 CTI Comparative Tracking Index的缩写,即相对漏电起痕指数。 3.2 阻焊桥 元件的一个开窗到另一个开窗之间的绿油,一般指比较密集的IC管脚对应焊盘间的阻焊条。 3.3 避错设计 使软件产品在设计过程中,不发生错误或少发生错误的一种设计方法。 3.4 查错设计 在设计中赋予程序某些特殊的功能,使程序在运行中自动查找存在错误的一种设计方法。 3.5
12、T/ZZB 02662017 3 改错设计 在设计中赋予程序自我改正错误、减少错误危害程度的能力的一种设计方法。 3.6 容错设计 在设计中赋予程序某种特殊的功能,使程序在错误已被触发的情况下,系统仍然具有正常运行能力的一种设计方法。 3.7 CMMI Capability Maturity Model Integration的缩写,即软件能力成熟度集成模型。 3.8 静电 对观测者处于相对静止的电荷。静电可由物质的接触与分离、静电感应、介质极化和带点微粒的附着等物理过程而产生。 3.9 湿敏器件 对湿度敏感的元器件,器件封装包含BGA、CSP、LLP、PBGA、QFP、TSOP、PLCC、S
13、OP等。 3.10 IRinitial 初始绝缘电阻值。 3.11 IRfinal 最终绝缘电阻值。 3.12 三防漆 防湿热、防盐雾、防霉菌的一种特殊配方涂料。 3.13 SMT Surface Mounted Technology的缩写即表面贴装技术。 3.14 T/ZZB 02662017 4 AOI Automatic Optic Inspection的缩写即自动光学检测。 4 基本要求 4.1 设计原则 4.1.1 硬件(PCB)设计 4.1.1.1 材料应符合下列要求: a) 板材符合IPC4101/21的要求,CTI应大于175V; b) 阻焊油墨符合IPC SM-840中Cla
14、ssH要求; c) 阻燃性能符合UL94 V-0等级; d) 定制元器件需考虑防呆设计。 4.1.1.2 布局应符合下列要求: a) 防护元器件应靠近端口放置; b) 退耦电容应靠近元器件管脚; c) 需满足生产、调试检测及自动化要求; d) 需考虑热平衡要求,电解电容、晶体振荡器、计量电路对温度敏感元器件应远离热源; e) 贴片元器件需考虑生产加工、装配应力,应符合IPC/JEDEC 9704要求。 4.1.1.3 走线应符合下列要求: a) 电源走线应符合IPC 2221的规定; b) 晶体振荡器下方不允许走高频信号线; c) 走线宽度不得大于焊盘宽度; d) 含有散热焊盘的贴片元器件需在
15、PCB板上考虑散热。 4.1.1.4 元器件封装应符合下列要求: a) 封装设计参考IPC-7251、IPC-7351B要求; b) 元器件引脚边到边间距大于0.175mm需保证有阻焊桥; c) 连接线焊盘需考虑焊盘与PCB之间的剥离强度。 4.1.1.5 安全设计应符合 GB 4943.12011 规定。 4.1.2 软件设计 4.1.2.1 遵循软件可靠性和安全性设计准则,通过避错设计、查错设计、改错设计、容错设计提升软件可靠性。 4.1.2.2 软件架构采用模块化设计,软件能力成熟度模型达到 CMMI2 级以上。 4.1.2.3 计量相关数据、参数需多重备份,不允许死机、数据错乱、通信锁
16、死等异常的发生。 4.1.2.4 通过单元测试、集成测试、系统测试提升软件设计质量。 4.1.3 材料及其他要求 4.1.3.1 电能表各零部件用材料应符合 DL/T 14892015 中第 8 章的规定。 4.1.3.2 电能表应进行可靠性设计并开展多应力组合试验,多应力包括温度、湿度、盐雾、阳光辐射、电网波动、负载影响及磁场干扰等。 4.2 元器件及物料要求 T/ZZB 02662017 5 4.2.1 元器件新增引进要求 元器件新增引进或元器件更改对电能表性能有影响时,应对其进行型式试验,必要时应进行可靠性试验,同时整表测试需满足电能表各项性能要求。 4.2.2 关键元器件技术要求 4.
17、2.2.1 电流互感器要求如下: a) 在参比温度下, 额定负载及以下负载值时, 电流互感器在其额定频率下的比值误差和相位误差不应超过表 1 中的限值; 表1 比值误差和相位误差 准确级 比值误差() 相位误差() 0.01Ipr 0.05 Ipr1.2Imax 0.01Ipr 0.05Ipr 0.2Ipr Ipr Imax 1.2Imax 0.05 0.1 0.05 8 4 2 2 2 2 0.02 0.04 0.02 4 1.2 0.6 0.6 0.6 0.6 b) 电流互感器负载电流升降变差不应超过表 1 中误差限值的 1/5。 c) 在额定频率下,环境温度为 40时,电流互感器流过其标
18、称最大电流,并带有对应于额定输出的负荷,此时电流互感器的外壳温升不应超过 25K; d) 电流互感器在极限工作温度条件下, 测得的比值误差和相位误差与室温条件下的比值误差和相位误差相比,变化量应不超过 25。 4.2.2.2 采样电阻要求如下: a) 采样电阻准确度应不低于 0.1; b) 温度系数 110-5/以内; c) 电流采样回路应有防止雷击破坏及来自电网其他设备的冲击能量破坏的相关措施; d) 电压采样回路中串联电阻总功率不小于 1.5W。 4.2.2.3 晶体振荡器要求如下: a) 晶体振荡器频差20ppm 以内。频率温度特性应满足表 2 的要求; b) 晶体振荡器宜采用 SMT
19、贴片封装,减少人工干预引起的壳体受力。 表2 频率温度特性限值 温度/ 频率偏差/Hz -45-20 50 -2070(含-20、70) 30 7090 50 4.2.2.4 计量单元要求如下: a) 计量单元基准电压准确度不低于0.1,温度系数不应大于210-5/; b) 具有自动温度补偿功能; c) 输入动态工作范围(5000:1)内,非线性测量误差小于0.1。 4.2.3 供方管理 具有元器件供方管理要求,含供应商引入、评审、考评、淘汰等明确规定,对于供应商的引进,除需评估资质资料如供方营业执照、体系认证证书外,必要时还需进行现场评审。 T/ZZB 02662017 6 4.2.4 元器
20、件验收检测 4.2.4.1 每种元器件均应具有相应的验收检测标准并按标准规定进行检测。 4.2.4.2 关键元器件首批或准入时需提供检测报告。 4.2.4.3 元器件应符合 RoHS 2.0 标准要求,并具备有害元器件检测方法和能力。 4.2.5 特殊器件的管控 4.2.5.1 静电敏感器件的存储设备需具有静电防护措施。 4.2.5.2 湿敏器件存储应配备真空包装设备、器件干燥设备(相对湿度小于 10);拆封未使用的湿敏器件应使用防静电潮真空包装。 4.2.6 物料存储周期 具有物料存储周期管控要求,物料应在有效存储期内。 4.3 工艺控制 4.3.1 静电防护管控要求 4.3.1.1 静电防
21、护等级应满足以下要求: 人体模式:2级(2kV4kV),机械模式:B级(200V400V)。 注:人体模式静电等级参考JEDEC JESD22-A114;机械模式静电等级参考JESD22-A115-A。 4.3.1.2 具有静电防护规范,包括生产环境、器件包装、周转容器及人体静电消除等。 4.3.2 关键工序温度管控要求 4.3.2.1 生产过程环境要求见表 3。 表3 生产环境温湿度要求 工序 温度 相对湿度 SMT 贴片工序 2128 4575 焊接、装配工序 1030 4575 调校、出厂检验工序 2125 4575 其他工序 1030 85 4.3.2.2 关键温控设备要求如下: a)
22、 回流焊接、波峰焊接应每日对炉温进行检测,电烙铁应每日应进行烙铁温度测试; b) 温度检测设备应定期通过相关资质校准机构校准并在有效期内。 4.3.3 残留物管控要求 4.3.3.1 PCBA 表面卤素元素单项不超过 910-4,总量不超过 1510-4。 4.3.3.2 PCBA 表面绝缘电阻(SIR)108。 4.3.3.3 PCBA 电迁移应满足以下指标: a) IRinitialIRfinal/10; b) 无明显的电迁移(细丝生长),若有电迁移发生,则生长的细丝不能超过电极间距的20; c) 测试板的电极应无腐蚀。 T/ZZB 02662017 7 4.3.4 关键辅料要求 4.3.
23、4.1 锡膏要求如下: a) 锡膏表面绝缘阻抗、离子浓度、电迁移应分别符合IPC-J-STD-004B要求; b) 锡膏应进行黏度检测,检测值应符合要求(按各型号锡膏黏度值要求); c) 锡膏应在0 10 环境下冷藏,锡膏回温、使用时间应有管控,开盖超24 h以后的锡膏不应使用,确保焊点质量; d) 锡膏使用前应在常温下进行回温,回温时间参考各型号锡膏要求; e) 根据锡膏标示卡上的生产日期,定期对锡膏进行点检,生产超过6个月的需做退供应商处理。 4.3.4.2 波峰焊锡炉融锡应定期检测, 铜离子浓度0.3, 铜离子超标的应更换新锡, 确保焊点质量。 4.3.4.3 助焊剂表面绝缘阻抗、离子浓
24、度、电迁移应符合 IPC-J-STD-004B 要求。 4.3.4.4 三防漆要求如下: a) 潮湿环境(25 ,相对湿度95条件下固化48 h),测得表面绝缘阻抗应大于1.0108; b) 经温度湿度老化试验(85 ,相对湿度85,持续时间168 h)后固化膜无软化、粉化、气泡、发粘、裂缝、剥离或者逆转成液态现象; c) 经防霉菌试验后应无霉菌生长;经盐雾试验后固化膜无软化、粉化、气泡、发粘、裂缝或者逆转成液体现象。 4.3.5 工艺流程特殊控制要求 4.3.5.1 SMT 工序要求如下: a) PCB丝印后的锡膏厚度应使用锡膏测厚仪(SPI)检测,保证焊盘足够的锡量; b) 换料应有相应管
25、控程序; c) 焊点应使用AOI或X-ray检测仪检验,确保焊点质量,检测结果上传质量信息管理系统; d) 钢网张力测试:钢网清洗后应进行表面张力测试,测试区域为印刷区域四周与中间位置共5个点,表面张力大于等于30N/cm。 4.3.5.2 波峰焊接工序要求如下: a) 焊接时应使用波峰载具,防止贴片等器件受到损伤; b) 焊接后应对焊点检验,确保焊点质量; c) 对波峰焊重要参数如锡炉温度、预热温度、喷雾气压、链速应进行严格控制; d) 使用选择性波峰焊,对液晶、LED灯进行机器焊接,减少人工焊接带来的质量风险。 4.3.5.3 三防涂覆要求如下: a) 三防漆涂覆前应对PCBA进行除湿处理
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