JJF(陜) 121-2024 交流大電流測(cè)量系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范

JJF（陜）121－2024交流大電流測(cè)量系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforACHighCurrentMeasurementSystem2024－05－09發(fā)布 2024－08－09實(shí)施陜西省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布JJF（陜）121-2024JJF（陜）121-2024JJF（陜）121－2024交流大電流測(cè)量系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范JJF（陜）121－2024CalibrationSpecificationforACHighCurrentMeasurementSystem歸口單位：本規(guī)范由陜西省市場(chǎng)監(jiān)督管理局負(fù)責(zé)解釋本規(guī)范主要起草人：李曉光（西安高壓電器研究院股份有限公司）鐘磊（西安高壓電器研究院股份有限公司）姚晨皓（西安高壓電器研究院股份有限公司）參加起草人：張黎輝（陜西省計(jì)量科學(xué)研究院）賀永智（西安高壓電器研究院股份有限公司）李炳宏（西安高壓電器研究院股份有限公司）常旖（西安高壓電器研究院股份有限公司）JJF（陜）121-2024JJF（陜）121-2024PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 錄引 言 （Ⅱ）1范圍 （1）引用文件 （1）術(shù)語和計(jì)量單位 （1）測(cè)量系統(tǒng)MEASURINGSYSTEM （1）轉(zhuǎn)換裝置CONVERTINGDEVICE （1）刻度因數(shù)SCALEFACTORS （1）4概述 （1）計(jì)量特性 （2）交流電流 （2）5.2頻率 （2）5.3刻度因數(shù) （2）校準(zhǔn)條件 （2）件 （2）備 （2）校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法 （2）目 （2）法 （3）備 （3）準(zhǔn) （3）頻率校準(zhǔn) （4）校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá) （4）理 （4）度 （5）附校時(shí)間間隔 （5）附錄A：校準(zhǔn)記錄推薦格式 （6）附錄B：校準(zhǔn)證書內(nèi)容及內(nèi)頁參考格式 （8）附錄C：示值誤差測(cè)量不確定度評(píng)定示例 （11）引 言JJF?1071—2010JJF?1001—2011《通用計(jì)JJF?1059.1—2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》等規(guī)范文件進(jìn)行制定。GB/T16927.1-20111部分：一般定義及試驗(yàn)要求》、GB/T16927.2-2013《2部分：測(cè)量系統(tǒng)GB/T16927.4-2014《4部分：試驗(yàn)電流和測(cè)量系統(tǒng)的定義和要求》的相關(guān)條款。本規(guī)范為首次發(fā)布。JJF（陜）121-2024JJF（陜）121-2024PAGEPAGE1交流大電流測(cè)量系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范范圍本規(guī)范適用于電流為100A~200kA頻率為15Hz~5kHz的交流大電流測(cè)量系統(tǒng)的校準(zhǔn)。引用文件本規(guī)范引用了下列文件：GB/T16927.1-2011 高電壓試驗(yàn)技術(shù)第1部分：一般定義及試驗(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/T16927.4-2014 4部分：試驗(yàn)電流和測(cè)量系統(tǒng)的定義和要求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，其最新版本適用于本規(guī)范。術(shù)語和計(jì)量單位下列術(shù)語和定義適用于本規(guī)范測(cè)量系統(tǒng)measuringsystem用于進(jìn)行測(cè)量的整套裝置。用于獲取或計(jì)算測(cè)量結(jié)果的軟件也是測(cè)量系統(tǒng)的一部分。大電流測(cè)量系統(tǒng)通常包括轉(zhuǎn)換裝置、傳輸系統(tǒng)、測(cè)量?jī)x器。convertingdevice將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成另一測(cè)量?jī)x器可記錄或顯示的量值的裝置，如分流器、羅哥夫斯基線圈、電流互感器等。scalefactors與測(cè)量?jī)x器的讀數(shù)相乘便得到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的輸入量值的因數(shù)。概述（以下簡(jiǎn)稱“測(cè)量系統(tǒng)是用于測(cè)量交流試驗(yàn)大電流的測(cè)量裝置，它可將被測(cè)交流試驗(yàn)大電流通過轉(zhuǎn)換裝置按一定的比例轉(zhuǎn)換為小電流或小電壓，從而可用電流表、電壓表等測(cè)量?jī)x器進(jìn)行直接測(cè)量。交流大電流測(cè)量系統(tǒng)（如圖1所示）一般由電流轉(zhuǎn)換裝置、傳輸系統(tǒng)和測(cè)量設(shè)備測(cè)量裝置則是二次采集裝置，一般為電壓表、電流表、示波器或數(shù)據(jù)采集裝置等。圖1交流大電流測(cè)量系統(tǒng)原理圖計(jì)量特性交流電流范圍：100200kA（15z5k，最大允許誤差：±（0.65%）頻率范圍：15Hz~5kHz，最大允許誤差：±(0.2%~5%)刻度因數(shù)最大允許誤差：±（0.6%~5%）校準(zhǔn)條件。。校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法交流大電流測(cè)量系統(tǒng)校準(zhǔn)項(xiàng)目見表1。表1校準(zhǔn)項(xiàng)目序號(hào)項(xiàng)目名稱1交流電流校準(zhǔn)2頻率校準(zhǔn)校準(zhǔn)系統(tǒng)示值基本誤差接線圖如圖2件等可以直接讀取被測(cè)電流值的測(cè)量系統(tǒng)。圖2校準(zhǔn)接線示意圖（光纖電流傳感器調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)光纖電流測(cè)量?jī)x和被校測(cè)量系統(tǒng)至合適的測(cè)量狀態(tài)，操作交流電流源進(jìn)行升流，INIX，則被校測(cè)量系統(tǒng)電流值的基本誤差??按公式（1）計(jì)算?=IX-IN×100% （1）? IN2所示，此方法適用于被校系統(tǒng)的測(cè)量設(shè)備不能直接讀取被測(cè)電流值的測(cè)量系統(tǒng)。將標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換裝置（光纖電流傳感器）通過傳輸光纖連接到光纖電流測(cè)量?jī)x的通訊主機(jī)，調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)光纖電流測(cè)量?jī)x和被校測(cè)量系統(tǒng)至合適的測(cè)量狀態(tài)，操作交流電流源進(jìn)行升流，同時(shí)讀取光纖電流測(cè)量?jī)x的實(shí)際值IN和被校系統(tǒng)測(cè)量的示值IX（轉(zhuǎn)換裝置為羅哥夫斯基線圈時(shí)示值為Ux），則被校測(cè)量系統(tǒng)的刻度因數(shù)FX按公式（2）計(jì)算。F=IN或F=IN

（2）XIX XUX則被校測(cè)量系統(tǒng)刻度因數(shù)的基本誤差??按公式（3）計(jì)算?=FX-FN×100% （3）? FN式中：??——被校大電流測(cè)量系統(tǒng)刻度因數(shù)的基本誤差；FN——被校測(cè)量系統(tǒng)的刻度因數(shù)實(shí)際值，即轉(zhuǎn)換裝置出廠標(biāo)定值；FX——被校測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)稱刻度因數(shù)值。3頻率校準(zhǔn)校準(zhǔn)頻率基本誤差接線圖如圖2所示，將標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換裝置（光纖電流傳感器）通過傳輸光纖連接到光纖電流測(cè)量?jī)x的通訊主機(jī)，調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)光纖電流測(cè)量?jī)x和被校測(cè)量系統(tǒng)至合適的測(cè)量狀態(tài)，使電流波形覆蓋80%屏幕范圍，調(diào)整光纖電流測(cè)量?jī)x和被校測(cè)量系統(tǒng)的觸發(fā)電平和時(shí)基，在屏幕上穩(wěn)定顯示約5個(gè)周期的正弦波形，同時(shí)讀取光纖電流測(cè)量?jī)x和被校測(cè)量系統(tǒng)的頻率?N和?X，則被校測(cè)量系統(tǒng)頻率的基本誤差??按公式（4）計(jì)算??=fX-fN×100% （4）?fN式中：??——被校大電流測(cè)量系統(tǒng)頻率的基本誤差；?N——標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)的頻率測(cè)量實(shí)際值；?X——被校測(cè)量系統(tǒng)的頻率測(cè)量示值。校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)JJF1071-2010中5.12格式見附錄格式見附錄B。JJF1059.1-2012C。復(fù)校時(shí)間間隔建議交流大電流測(cè)量系統(tǒng)復(fù)校時(shí)間間隔不超過12個(gè)月。JJF（陜）121-2024JJF（陜）121-2024PAGEPAGE10附錄A：交流大電流測(cè)量系統(tǒng)校準(zhǔn)記錄推薦格式委托單位：委托單位地址：儀器名稱：型號(hào)規(guī)格：出廠編號(hào)：被校系統(tǒng)包含組件說明：制造單位：不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)/允許誤差：校準(zhǔn)地點(diǎn)：環(huán)境溫度：相對(duì)濕度：校準(zhǔn)日期：校準(zhǔn)員：核驗(yàn)員：校準(zhǔn)用主要計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具：名稱型號(hào)規(guī)格不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)/允許誤差出廠編號(hào)證書編號(hào)有效期一、外觀檢查：（系統(tǒng)示值基本誤差）示值（A）實(shí)際值（A）誤差（%）Ulk2）（刻度因數(shù)基本誤差）示值（單位）實(shí)際值（A）刻度因數(shù)（單位）刻度因數(shù)標(biāo)稱值（單位）刻度因數(shù)基本誤差（%）測(cè)量不確定度Urel（k=2）四、頻率基本誤差校準(zhǔn)：示值（Hz）實(shí)際值（Hz）誤差（%）Ulk2）附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)容及內(nèi)頁（參考）格式校準(zhǔn)證書應(yīng)至少包括以下信息：a）標(biāo)題：“校準(zhǔn)證書”；b）實(shí)驗(yàn)室的名稱和地址；進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)（如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同；證書的唯一性標(biāo)識(shí)（如編號(hào)e）送校單位的名稱；被校對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí)；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(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說明；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)；本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；校準(zhǔn)環(huán)境的描述；校準(zhǔn)結(jié)果及測(cè)量結(jié)果不確定度的說明；對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明；o）校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)校準(zhǔn)對(duì)象有效的聲明；p）未經(jīng)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制校準(zhǔn)證書的聲明。校準(zhǔn)證書內(nèi)頁（參考）格式校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式證書編號(hào)：xxxxxxxx 校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)授權(quán)說明：校準(zhǔn)環(huán)境條件及地點(diǎn)：溫度：相對(duì)濕度：地點(diǎn)：：校準(zhǔn)用主要計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具：名稱型號(hào)規(guī)格不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)/允許誤差出廠編號(hào)證書編號(hào)有效期注：1、本實(shí)驗(yàn)室僅對(duì)加蓋本實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)專用章的完整證書負(fù)責(zé)。2、本校準(zhǔn)證書所給出的校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)所校準(zhǔn)的對(duì)象有效。3、未經(jīng)本實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制本證書。校準(zhǔn)結(jié)果證書編號(hào)：xxxxxxxx 一、外觀及性能檢查二、電流基本誤差校準(zhǔn)示值（A）實(shí)際值（A）誤差（%）不確定度Urel（k=2）三、刻度因數(shù)基本誤差校準(zhǔn)示值（單位）實(shí)際值（A）刻度因數(shù)（單位）刻度因數(shù)標(biāo)稱值（單位）刻度因數(shù)基本誤差（%）測(cè)量不確定度Urel（k=2）四、頻率基本誤差校準(zhǔn)示值（Hz）實(shí)際值（Hz）誤差（%）Ulk2）以下空白附錄C：交流大電流測(cè)量系統(tǒng)示值誤差測(cè)量不確定度評(píng)定示例電流基本誤差測(cè)量不確定度評(píng)定測(cè)量條件C.1.1.1 環(huán)境條件：溫度：21.9℃，濕度：38.9%RH。re=2.0103（2。被測(cè)對(duì)象：由羅氏線圈和數(shù)字示波器及傳輸系統(tǒng)組成的大電流測(cè)量系統(tǒng)。測(cè)量模型式中：

ΔI=Ix－InΔI——被校交流電流測(cè)量系統(tǒng)的電流示值誤差；Ix——被校交流電流測(cè)量系統(tǒng)的電流示值；In——標(biāo)準(zhǔn)交流電流測(cè)量系統(tǒng)的電流示值。u的評(píng)定u1。在重復(fù)性條件下，用標(biāo)準(zhǔn)電流測(cè)量系統(tǒng)在2kA校準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行10次連續(xù)測(cè)量，數(shù)據(jù)如下：序號(hào)被校系統(tǒng)示值（A）（A）示值誤差（A）12007200252201320058320062003342015200965200920054620092004572013200768201320094920072004310200820035根據(jù)貝塞爾公式計(jì)算單次測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.52A，故10次測(cè)量平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差為：u1=1.52A。u2u20.5A/3=0.29A。u3Ur=2.0×10（2In=2kAu3InUrel/k2A。u43校準(zhǔn)過程中等安匝電流母線會(huì)產(chǎn)生一定的溫升，需監(jiān)測(cè)電流母線的溫度，在大電流下嚴(yán)格控制通電時(shí)間。溫度漂移造成的示值誤差在0.04%以內(nèi)，按照均勻分布估計(jì)，引入的3標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不確定度為：u4=2kA0.04%/

=0.46A。uc的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的值(A)u1電流示值誤差測(cè)量重復(fù)性A正態(tài)11.52u2被校準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)的分辨力B均勻10.29u3標(biāo)準(zhǔn)裝置B正態(tài)-12u4溫度漂移B均勻10.46uc(I)= u2+u2+u2=2.56AU

l 3 4k2，擴(kuò)展不確定度為：(u(5.，電流相對(duì)擴(kuò)展不確定度Urel(I)=0.26%。測(cè)量不確定度的報(bào)告與表示交流大電流測(cè)量系統(tǒng)在2kA測(cè)量點(diǎn)時(shí)的電流測(cè)量結(jié)果相對(duì)擴(kuò)展不確定度為：Urel=2.6×10-3 k=2頻率基本誤差測(cè)量不確定度評(píng)定測(cè)量條件C.2.1.1 環(huán)境條件：溫度：21.9℃，濕度：38.9%RH。re=1.0104（2。被測(cè)對(duì)象：由電流互感器和數(shù)字示波器及傳輸系統(tǒng)組成的大電流測(cè)量系統(tǒng)。測(cè)量模型式中：

Δf=fx－fnΔf——被校交流電流測(cè)量系統(tǒng)的頻率示值誤差；fx——被校交流電流測(cè)量系統(tǒng)的頻率示值；fn——標(biāo)準(zhǔn)交流電流測(cè)量系統(tǒng)的頻率示值。u的評(píng)定u1。10據(jù)如下：序號(hào)（Hz）標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)實(shí)際值（Hz）（Hz）150.01150.0080.003250.00850.0060.002350.00650.0050.001450.00950.0060.003550.00950.0080.001650.00850.0080750.00750.0050.002850.00650.0050.001950.00750.0060.0011050.00750.007010偏差為：u1=0.0011Hz。u2被校測(cè)量系統(tǒng)數(shù)字示波器的最小分辨力為0.001Hz，則其半寬度為0.0005Hz，該分量符合均勻分布，引入的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不確定度為u2=0.0005Hz/3=0.00029Hz。u3Ur=1.0×10（2fn=50Hzu3=fnUrel/k0.0025Hz。uc的評(píng)定根據(jù)以上分析，可列出不確定度分量表，如下表所示。對(duì)于示值誤差重復(fù)性和被校電