繞組匝間絕緣沖擊電壓試驗(yàn)儀校準(zhǔn)規(guī)范

1繞組匝間絕緣沖擊電壓試驗(yàn)儀校準(zhǔn)規(guī)范本規(guī)范適用于最高輸出電壓峰值不大于15kV的模擬式和數(shù)字式繞組匝間絕緣沖擊電壓試驗(yàn)儀(以下簡稱繞組匝間試驗(yàn)儀)的校準(zhǔn)。本規(guī)范不適用于交直流電壓輸出的耐電壓測試儀，輸出電壓波形為正弦波、波前截?cái)嗟睦纂姏_擊波及矩形沖擊波的耐電壓測試儀的校準(zhǔn)。本規(guī)范引用了下列文件：GB4793.1測量、控制和實(shí)驗(yàn)室用電氣設(shè)備的安全要求第1部分：通用要求GB/T22719.2交流低壓電機(jī)散嵌繞組匝間絕緣第二部分：試驗(yàn)限值JB/T7080繞組匝間絕緣沖擊電壓試驗(yàn)儀凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。對于平滑的沖擊波形，波形曲線偏離零線的最大值。對于平滑的沖擊波形，在波形上取幅值為電壓峰值規(guī)定比例的A和B兩點(diǎn)，從電壓波形曲線的A點(diǎn)上升到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間T的1.67倍。如圖1所示。2繞組匝間試驗(yàn)儀是測試?yán)@組(或線圈)匝間絕緣性能的儀器。其基本原理為：將具有規(guī)定峰值和波前時(shí)間的沖擊電壓波形交替(或同時(shí))施加于同一設(shè)計(jì)的被測試?yán)@組和基準(zhǔn)繞組(或線圈)上，利用沖擊電壓在兩者中引起的衰減振蕩波形的差異，來檢測繞組(或線圈)絕緣是否良好。目前比較先進(jìn)的匝間測試儀器可以預(yù)先存儲基準(zhǔn)繞組的試驗(yàn)波形，在測試過程中直接調(diào)出與被測試?yán)@組的試驗(yàn)波形進(jìn)行比較，這種情況下，僅需繞組匝間試驗(yàn)儀分為兩組交替輸出型試驗(yàn)儀繞組匝間試驗(yàn)儀最高輸出沖擊電壓峰值不大于15kV。輸出電壓峰值容差一般為±5%或±3%,優(yōu)先推薦±3%般為±30%),優(yōu)先推薦0.2μs。兩組交替輸出型試驗(yàn)儀輸出的兩組沖擊電壓波最大允許偏差一般為1%單輸出記憶型試驗(yàn)儀每次輸出的沖擊電壓波間的最大允許偏差一般為1%。注：以上指標(biāo)不是用于合格性判別，僅供參考。環(huán)境溫度：(20±5)℃;濕度：≤80%RH。應(yīng)配備保障校準(zhǔn)人員安全的絕緣橡膠墊、手套和良好的接地線阻值：不小于1kΩ;方波響應(yīng)時(shí)間：不超過5ns。36.2.3數(shù)字存儲示波器帶寬不小于200MHz。6.2.4繞組線圈校準(zhǔn)波形面積相對差異量可使用耐受電壓不低于被校繞組匝間試驗(yàn)儀最高輸出電壓峰值的繞組線圈作為電感性負(fù)載。7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)項(xiàng)目繞組匝間試驗(yàn)儀的校準(zhǔn)項(xiàng)目見表1?？梢愿鶕?jù)客戶要求選擇校準(zhǔn)其中的項(xiàng)目。項(xiàng)目名稱12波前時(shí)間3457.2校準(zhǔn)方法7.2.1輸出沖擊電壓峰值繞組匝間試驗(yàn)儀輸出沖擊電壓峰值的示值誤差用式(1)表示：?u——輸出沖擊電壓峰值相對誤差，%;U?——輸出沖擊電壓峰值示值(或設(shè)定值),kV;Un——輸出沖擊電壓峰值實(shí)際值，kV。a)繞組匝間試驗(yàn)儀輸出沖擊電壓峰值測量線路見圖2。4校準(zhǔn)輸出沖擊電壓峰值可使用同軸衰減器或純電阻型分壓器(優(yōu)先推薦同軸衰減器)b)波峰部分波形有振蕩或過沖，且幅度大于5%峰值時(shí)，應(yīng)將波形振蕩中心線的最高峰值中心線作為輸出沖擊電壓峰值。c)繞組匝間試驗(yàn)儀量程滿度值為Um,在量程內(nèi)選取包括10%、50%和100%(或最近刻度點(diǎn))的3～5點(diǎn)分別進(jìn)行校準(zhǔn)。d)輸出為單極性的應(yīng)在產(chǎn)品提供的有效輸出范圍的上、下限各選一點(diǎn)，具有正、負(fù)極性輸出的應(yīng)分別測量正、負(fù)極性輸出沖擊電壓峰值。7.2.2波前時(shí)間繞組匝間試驗(yàn)儀波前時(shí)間的誤差用式(2)和式(3)表示：8.波前時(shí)間相對誤差，%;△T——波前時(shí)間絕對誤差，μs;T?——波前時(shí)間實(shí)際值，μs。a)波前時(shí)間測量線路見圖2。校準(zhǔn)波前時(shí)間可使用同軸衰減器或純電阻型分壓器(優(yōu)先推薦同軸衰減器)。b)當(dāng)電壓沖擊波有振蕩時(shí)，且振蕩峰值超過峰值5%時(shí)，可將其振蕩波形中心線作為波前波形。7.2.3沖擊電壓波對稱性兩組交替輸出型試驗(yàn)儀沖擊電壓波對稱性偏差用式(4)表示：δ——沖擊電壓波對稱性偏差，%;△U——兩通道沖擊電壓峰值實(shí)際值的最大差值，kV;U,——兩通道沖擊電壓峰值實(shí)際值的平均值，kV。兩組交替輸出型試驗(yàn)儀兩個(gè)輸出端并接一線圈，試驗(yàn)儀對線圈分別施加沖擊電壓波，用示波器觀察其波形，用公式(4)計(jì)算其沖擊電壓波對稱性偏差。7.2.4波形重合性單輸出記憶型試驗(yàn)儀波形重合性偏差用式(5)表示：5繞組匝間試驗(yàn)儀繞組匝間試驗(yàn)儀β——波形重合性偏差，%;△Umx——三次沖擊電壓峰值實(shí)際值的最大差值，kV;U,——三次沖擊電壓峰值實(shí)際值的平均值，kV。單輸出記憶型繞組試驗(yàn)儀輸出端接一線圈，試驗(yàn)儀對線圈施加沖擊電壓波，用數(shù)字存儲示波器記錄3次沖擊電壓波波形，用公式(5)計(jì)算其波形重合性偏差。7.2.5波形面積相對差異量a)兩組交替輸出型試驗(yàn)儀波形面積相對差異量測量線路見圖3。b)單輸出記憶型試驗(yàn)儀波形面積相對差異量測量線路見圖4。繞組匝間試驗(yàn)儀輸出端兩組交替輸出型試驗(yàn)儀：儀器兩個(gè)輸出端并接一繞組線圈，儀器兩個(gè)輸出端對線圈施加沖擊電壓波，由繞組匝間試驗(yàn)儀讀出其波形面積相對差異量；單輸出記憶型試驗(yàn)儀：儀器輸出端接一繞組線圈，儀器對線圈施加沖擊電壓波，由繞組匝間試驗(yàn)儀讀出其波形面積相對差異量。8.1校準(zhǔn)證書校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書(報(bào)告)上反應(yīng)，校準(zhǔn)證書(報(bào)告)應(yīng)至少包括以下信息：a)標(biāo)題，如“校準(zhǔn)證書”或“校準(zhǔn)報(bào)告”;6b)實(shí)驗(yàn)室名稱和地址；c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)(如果不在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn));d)證書或報(bào)告的唯一性標(biāo)識(如編號),每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識e)送校單位的名稱和地址；f)被校對象的描述和明確標(biāo)識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)說明被校對象的h)如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)對抽樣程序進(jìn)行說明i)對校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識，包括名稱及代號；j)本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；k)校準(zhǔn)環(huán)境的描述；1)校準(zhǔn)結(jié)果及其測量不確定度的說明m)對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明；n)校準(zhǔn)證書和校準(zhǔn)報(bào)告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識，以及簽發(fā)日期；o)校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效的聲明；p)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書或報(bào)告的聲明。校準(zhǔn)原始記錄格式見附錄A,校準(zhǔn)證書(報(bào)告)內(nèi)頁格式見附錄B。繞組匝間試驗(yàn)儀校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定度按JJF1059.1的要求評定，不確定度評定的示例見附錄A。9復(fù)校時(shí)間間隔建議復(fù)校時(shí)間間隔為1年。送校單位也可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間7附錄A輸出沖擊電壓峰值測量不確定度評定示例環(huán)境條件：溫度(20±5)℃,濕度≤80%RH。測量過程：用數(shù)字式存儲示波器、同軸衰減器對輸出沖擊電壓峰值、波前時(shí)間進(jìn)行獨(dú)立的重復(fù)測量。評定結(jié)果的適用范圍：符合上述條件的測量，一般可直接使用本不確定度的評定方法。校準(zhǔn)5級及其以下級別的模擬式及數(shù)字式繞組匝間沖擊電壓試驗(yàn)儀(以下簡稱繞組匝間試驗(yàn)儀)可直接引用本不確定度的評定結(jié)果A.2測量模型△T=Tx-T?！鱑——輸出沖擊電壓峰值的示值誤差；Un——輸出沖擊電壓峰值實(shí)際值；U?——輸出沖擊電壓峰值示值(或設(shè)定值)T?——波前時(shí)間實(shí)際值；根據(jù)測量模型，被校繞組匝間試驗(yàn)儀測量不確定度將取決于輸入量Uz、Tz和U。、T。的不確定度。以下分別對4個(gè)輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度進(jìn)行評定。不確定度主要來源于被校繞組匝間試驗(yàn)儀測量重復(fù)性引入的不確定度分量、示波器的分辨力引入的不確定度分量和標(biāo)準(zhǔn)器準(zhǔn)確度引入的不確定度分量。選擇一臺5.0級繞組匝間試驗(yàn)儀，在本規(guī)范要求的環(huán)境條件下，溫度和相對濕度穩(wěn)定，用數(shù)字式存儲示波器、同軸衰減器對輸出沖擊電壓峰值、波前時(shí)間進(jìn)行獨(dú)立的重復(fù)測量10次。對輸出沖擊電壓峰值示值5kV及其視在波前時(shí)間的測量結(jié)果如表A.18表A.1輸出沖擊電壓峰值示值及其視在波前時(shí)間的測量結(jié)果實(shí)測值123456789實(shí)際工作中取一次讀數(shù)為測量結(jié)果，故重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：u?=s=0.037kV同理，0.5μs點(diǎn)，重復(fù)性引人的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：u?=0.0091μsA.4.2示波器分辨力引入的不確定度分量uz示波器電壓分辨力為0.01kV。它在土0.005kV的區(qū)間內(nèi)服從均勻分布，包含因子k=√3,因此標(biāo)準(zhǔn)不確定度uz=0.005kV/√3=0.0029kV。示波器時(shí)間分辨力為0.002μs。它在土0.001μs的區(qū)間內(nèi)服從均勻分布，包含因子A.4.3標(biāo)準(zhǔn)器準(zhǔn)確度引入的不確定度分量示波器幅度測量誤差±1%,可認(rèn)為在區(qū)間內(nèi)服從均勻分布，k=√3,則標(biāo)準(zhǔn)不確同軸衰減器衰減量準(zhǔn)確度土0.1%,可認(rèn)為在區(qū)間內(nèi)服從均勻分布，k=√3,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：9示波器時(shí)間測量誤差為6.5ps,可認(rèn)為在區(qū)間內(nèi)服從均勻分布，k=√3,則標(biāo)準(zhǔn)不通過以上分析，輸出沖擊電壓峰值測量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度各分量見表A.2。符號示波器電壓分辨力示波器幅度準(zhǔn)確度同軸衰減器衰減量準(zhǔn)確度符號標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量值/μs示波器時(shí)間分辨力示波器時(shí)間準(zhǔn)確度取包含因子k=2。輸出沖擊電壓峰值：5kV點(diǎn)，U=kuc=2×0.048kV=0.10kV;校準(zhǔn)原始記錄格式繞組匝間絕緣沖擊電壓試驗(yàn)儀校準(zhǔn)原始記錄被校儀器信息規(guī)格型號儀器編號標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備信息型號編號允許誤差或不確定度證書編號本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性說明：量程(極性)測量結(jié)果的不確定度標(biāo)稱值/μs實(shí)測值/μs誤差/μs次數(shù)123五、波形面積相對差異量(%)單輸出記憶型繞組匝間絕緣沖擊電壓試驗(yàn)儀口附錄C校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式<校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)授權(quán)說明〉校準(zhǔn)結(jié)果不確定度的評估和表述均符合JJF1059.1的要求?！嫦鄬穸?校準(zhǔn)所