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

JJF（陜）121－2024交流大電流測量系統(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)語和計量單位 （1）測量系統(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：示值誤差測量不確定度評定示例 （11）引 言JJF?1071—2010JJF?1001—2011《通用計JJF?1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》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：測量系統(tǒng)GB/T16927.4-2014《4部分：試驗(yàn)電流和測量系統(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：測量系統(tǒng)GB/T16927.4-2014 4部分：試驗(yàn)電流和測量系統(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)語和計量單位下列術(shù)語和定義適用于本規(guī)范測量系統(tǒng)measuringsystem用于進(jìn)行測量的整套裝置。用于獲取或計算測量結(jié)果的軟件也是測量系統(tǒng)的一部分。大電流測量系統(tǒng)通常包括轉(zhuǎn)換裝置、傳輸系統(tǒng)、測量儀器。convertingdevice將被測量轉(zhuǎn)換成另一測量儀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與測量儀器的讀數(shù)相乘便得到整個測量系統(tǒng)的輸入量值的因數(shù)。概述（以下簡稱“測量系統(tǒng)是用于測量交流試驗(yàn)大電流的測量裝置，它可將被測交流試驗(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、電壓表等測量儀器進(jìn)行直接測量。交流大電流測量系統(tǒng)（如圖1所示）一般由電流轉(zhuǎn)換裝置、傳輸系統(tǒng)和測量設(shè)備測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交流大電流測量系統(tǒng)原理圖計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)項目和校準(zhǔn)方法交流大電流測量系統(tǒng)校準(zhǔn)項目見表1。表1校準(zhǔn)項目序號項目名稱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電流值的測量系統(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)光纖電流測量儀和被校測量系統(tǒng)至合適的測量狀態(tài)，操作交流電流源進(jìn)行升流，INIX，則被校測量系統(tǒng)電流值的基本誤差??按公式（1）計算?=IX-IN×100% （1）? IN2所示，此方法適用于被校系統(tǒng)的測量設(shè)備不能直接讀取被測電流值的測量系統(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量儀的通訊主機(jī)，調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)光纖電流測量儀和被校測量系統(tǒng)至合適的測量狀態(tài)，操作交流電流源進(jìn)行升流，同時讀取光纖電流測量儀的實(shí)際值IN和被校系統(tǒng)測量的示值IX（轉(zhuǎn)換裝置為羅哥夫斯基線圈時示值為Ux），則被校測量系統(tǒng)的刻度因數(shù)FX按公式（2）計算。F=IN或F=IN

（2）XIX XUX則被校測量系統(tǒng)刻度因數(shù)的基本誤差??按公式（3）計算?=FX-FN×100% （3）? FN式中：??——被校大電流測量系統(tǒng)刻度因數(shù)的基本誤差；FN——被校測量系統(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量儀的通訊主機(jī)，調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)光纖電流測量儀和被校測量系統(tǒng)至合適的測量狀態(tài)，使電流波形覆蓋80%屏幕范圍，調(diào)整光纖電流測量儀和被校測量系統(tǒng)的觸發(fā)電平和時基，在屏幕上穩(wěn)定顯示約5個周期的正弦波形，同時讀取光纖電流測量儀和被校測量系統(tǒng)的頻率?N和?X，則被校測量系統(tǒng)頻率的基本誤差??按公式（4）計算??=fX-fN×100% （4）?fN式中：??——被校大電流測量系統(tǒng)頻率的基本誤差；?N——標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)的頻率測量實(shí)際值；?X——被校測量系統(tǒng)的頻率測量示值。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)校時間間隔建議交流大電流測量系統(tǒng)復(fù)校時間間隔不超過12個月。JJF（陜）121-2024JJF（陜）121-2024PAGEPAGE10附錄A：交流大電流測量系統(tǒng)校準(zhǔn)記錄推薦格式委托單位：委托單位地址：儀器名稱：型號規(guī)格：出廠編號：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/允許誤差：校準(zhǔn)地點(diǎn)：環(huán)境溫度：相對濕度：校準(zhǔn)日期：校準(zhǔn)員：核驗(yàn)員：校準(zhǔn)用主要計量標(biāo)準(zhǔn)器具：名稱型號規(guī)格不確定度/準(zhǔn)確度等級/允許誤差出廠編號證書編號有效期一、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（如編號e）送校單位的名稱；被校對象的描述和明確標(biāo)識；如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)對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，包括名稱及代號；本次校準(zhǔn)所用測量標(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)果及測量結(jié)果不確定度的說明；對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明；o）校準(zhǔn)結(jié)果僅對校準(zhǔn)對象有效的聲明；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：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：相對濕度：地點(diǎn)：：校準(zhǔn)用主要計量標(biāo)準(zhǔn)器具：名稱型號規(guī)格不確定度/準(zhǔn)確度等級/允許誤差出廠編號證書編號有效期注：1、本實(shí)驗(yàn)室僅對加蓋本實(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)果僅對所校準(zhǔn)的對象有效。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：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：交流大電流測量系統(tǒng)示值誤差測量不確定度評定示例電流基本誤差測量不確定度評定測量條件C.1.1.1 環(huán)境條件：溫度：21.9℃，濕度：38.9%RH。re=2.0103（2。被測對象：由羅氏線圈和數(shù)字示波器及傳輸系統(tǒng)組成的大電流測量系統(tǒng)。測量模型式中：

ΔI=Ix－InΔI——被校交流電流測量系統(tǒng)的電流示值誤差；Ix——被校交流電流測量系統(tǒng)的電流示值；In——標(biāo)準(zhǔn)交流電流測量系統(tǒng)的電流示值。u的評定u1。在重復(fù)性條件下，用標(biāo)準(zhǔn)電流測量系統(tǒng)在2kA校準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行10次連續(xù)測量，數(shù)據(jù)如下：序號被校系統(tǒng)示值（A）（A）示值誤差（A）12007200252201320058320062003342015200965200920054620092004572013200768201320094920072004310200820035根據(jù)貝塞爾公式計算單次測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.52A，故10次測量平均值的標(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產(chǎn)生一定的溫升，需監(jiān)測電流母線的溫度，在大電流下嚴(yán)格控制通電時間。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，引入的3標(biāo)準(zhǔn)測量不確定度為：u4=2kA0.04%/

=0.46A。uc的評定標(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電流示值誤差測量重復(fù)性A正態(tài)11.52u2被校準(zhǔn)測量系統(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.，電流相對擴(kuò)展不確定度Urel(I)=0.26%。測量不確定度的報告與表示交流大電流測量系統(tǒng)在2kA測量點(diǎn)時的電流測量結(jié)果相對擴(kuò)展不確定度為：Urel=2.6×10-3 k=2頻率基本誤差測量不確定度評定測量條件C.2.1.1 環(huán)境條件：溫度：21.9℃，濕度：38.9%RH。re=1.0104（2。被測對象：由電流互感器和數(shù)字示波器及傳輸系統(tǒng)組成的大電流測量系統(tǒng)。測量模型式中：

Δf=fx－fnΔf——被校交流電流測量系統(tǒng)的頻率示值誤差；fx——被校交流電流測量系統(tǒng)的頻率示值；fn——標(biāo)準(zhǔn)交流電流測量系統(tǒng)的頻率示值。u的評定u1。10據(jù)如下：序號（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)測量不確定度為u2=0.0005Hz/3=0.00029Hz。u3Ur=1.0×10（2fn=50Hzu3=fnUrel/k0.0025Hz。uc的評定根據(jù)以上分析，可列出不確定度分量表，如下表所示。對于示值誤差重復(fù)性和被校電