直流電能表檢驗(yàn)裝置

1直流電能表檢驗(yàn)裝置本文件規(guī)定了直流電能表檢驗(yàn)裝置（以下簡(jiǎn)稱“檢驗(yàn)裝置”）的術(shù)語和定義、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法及檢驗(yàn)規(guī)則等。本文件適用于新制造的固定式檢驗(yàn)裝置。本文件不適用于便攜式檢驗(yàn)裝置。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文件中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2900.77-2008電工術(shù)語電工電子測(cè)量和儀器儀表第1部分：測(cè)量的通用術(shù)語（IEC60050（300-311）：2001，IDT）GB/T4798.1-2019環(huán)境條件分類環(huán)境參數(shù)組分類及其嚴(yán)酷程度分級(jí)第1部分：貯存（IEC60721-3-1:2018，MOD）GB/T4798.2-2008電工電子產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境條件第2部分：運(yùn)輸（IEC60721-3-2:1997，MOD）GB4824-2013工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療（ISM）射頻設(shè)備騷擾特性限值和測(cè)量方法（IEC/CISPR11：2010，IDT）GB/T11150-2001電能表檢驗(yàn)裝置（IEC60736：1982，NEQ）GB/T12325-2008電能質(zhì)量供電電壓偏差GB/T13384-2008機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件GB/T16935.1-2008低壓系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的絕緣配合第1部分：原理、要求和試驗(yàn)（IEC60664-1：2007，IDT）GB/T17045-2020電擊防護(hù)裝置和設(shè)備的通用部分（IEC61140：2016，IDT）GB/T17626.2-2018電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗(yàn)（IEC61000-4-2：2008,IDT）GB/T18268.1-2010測(cè)量、控制和實(shí)驗(yàn)室用的電設(shè)備電磁兼容性要求第1部分：通用要求（IEC61326-1：2005，IDT）GB/T33708-2017靜止式直流電能表3術(shù)語和定義GB/T2900.77-2008和GB/T33708-2017界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1直流電能表檢驗(yàn)裝置testequipmentforDCenergymeter向被檢直流電能表提供電能輸入并測(cè)定被檢直流電能表電能誤差的所有設(shè)備組合。3.2直流功率源DCpowersource用于提供直流電壓、直流電流信號(hào)的設(shè)備。3.3參考標(biāo)準(zhǔn)表referencestandardmeter2用于校準(zhǔn)工作標(biāo)準(zhǔn)（表）的儀表。通常被設(shè)計(jì)并工作在受控的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中以獲得高準(zhǔn)確度和高穩(wěn)定度。3.4工作標(biāo)準(zhǔn)表workingstandardmeter直流電能表檢驗(yàn)裝置中用于測(cè)量電能的標(biāo)準(zhǔn)儀表。通過與參考標(biāo)準(zhǔn)（表）比較實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)。3.5誤差計(jì)算單元errorcalculationunit用于被檢直流電能表和工作標(biāo)準(zhǔn)（表）的電能脈沖計(jì)數(shù)，并計(jì)算被檢直流電能表百分?jǐn)?shù)誤差的單元。3.6直流紋波因數(shù)DCripplefactor脈動(dòng)直流電量的峰值和谷值之差的一半對(duì)該直流電量平均值之比。[來源：GB/T33708-2017，3.4]3.7掛表座Metermountingstand一種用于固定電能表并輔助電能表試驗(yàn)的裝置。4標(biāo)準(zhǔn)電量值4.1標(biāo)準(zhǔn)參比電壓2V、4V、60V、100V、400V、700V、1000V。4.2標(biāo)準(zhǔn)參比電流采用電流直接輸出方式的檢驗(yàn)裝置的標(biāo)準(zhǔn)參比電流值為：10A、20A、50A、100A。采用電流直接輸出方式的檢驗(yàn)裝置的標(biāo)準(zhǔn)參比電流的例外值為300A、600A。采用電壓輸出方式的檢驗(yàn)裝置的標(biāo)準(zhǔn)參比電流值為：75mV、2V、4V。5機(jī)械性能5.1源和工作標(biāo)準(zhǔn)表源和工作標(biāo)準(zhǔn)表可為獨(dú)立裝置，或與掛表架等構(gòu)成一體式裝置。作為獨(dú)立裝置時(shí)，其機(jī)械性能應(yīng)滿足相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。5.2掛表座檢驗(yàn)裝置宜具備多個(gè)掛表座。掛表座宜為被檢直流電能表提供工作電源。5.3標(biāo)志檢驗(yàn)裝置應(yīng)具有下列標(biāo)志：——制造商名稱或商標(biāo)；——名稱及型號(hào)；——生產(chǎn)日期；——序列號(hào)；——參比電壓值、參比電流值；——準(zhǔn)確度等級(jí)；——連接電纜和輔助端子；——供電電壓要求。6氣候條件檢驗(yàn)裝置應(yīng)按表1規(guī)定的氣候條件下工作或貯存。表1氣候條件3值注1：工作氣候條件的值取自“GB/T4798.注2：貯存氣候條件的值取自“GB/T4798.7電氣性能7.1供電電源電壓為交流220V或380V，供電電源質(zhì)量應(yīng)滿足GB/T12325-2008的要求。7.2絕緣7.2.1概述檢驗(yàn)裝置應(yīng)滿足GB/T17045-2020中7.2對(duì)Ⅰ類絕緣設(shè)備的保護(hù)要求。7.2.2電氣間隙與爬電距離7.2.2.1要求電氣間隙與爬電距離應(yīng)滿足GB/T16935.1-2008規(guī)定的過電壓類別Ⅱ和污染等級(jí)1所對(duì)應(yīng)的要求。7.2.2.2試驗(yàn)試驗(yàn)按GB/T16935.1-2008中6.1.2.2的規(guī)定進(jìn)行。7.2.3交流電壓試驗(yàn)試驗(yàn)電壓應(yīng)基本為正弦波，頻率在45Hz到55Hz之間，施加時(shí)間60s。試驗(yàn)電壓源的容量應(yīng)至少為500VA。試驗(yàn)電壓的誤差不應(yīng)超過其標(biāo)稱值的3%。試驗(yàn)電壓應(yīng)快速上升到規(guī)定值，并維持規(guī)定的施加時(shí)間，然后迅速降低。試驗(yàn)電壓的上升和下降，均不應(yīng)產(chǎn)生開關(guān)瞬變。試驗(yàn)電壓及施加點(diǎn)按表2規(guī)定。若部件可分離，檢驗(yàn)裝置的以下部件均應(yīng)分別進(jìn)行試驗(yàn)：——源；——工作標(biāo)準(zhǔn)表；——誤差計(jì)算單元；——掛表座。試驗(yàn)期間應(yīng)無閃絡(luò)、破壞性放電或擊穿發(fā)生。表2交流電壓試驗(yàn)2所有的電流線路和電壓線路以及參比電壓超過40V的輔助線路連接在一起為一點(diǎn)，另一點(diǎn)接地，2任意一條電壓線路、電流線路或參比電壓超過40V的輔助線路作為一28電磁兼容性8.1通用要求試驗(yàn)時(shí)，檢驗(yàn)裝置應(yīng)在正常工作狀態(tài)，有接地要求的部件應(yīng)接地。試驗(yàn)后，檢驗(yàn)裝置應(yīng)正常工作，且準(zhǔn)確度滿足10.2.1的要求。48.2無線電干擾抑制8.2.1要求應(yīng)滿足GB4824-2013中對(duì)1組A類設(shè)備的要求。不應(yīng)產(chǎn)生干擾其他設(shè)備的傳導(dǎo)和輻射噪聲。8.2.2試驗(yàn)試驗(yàn)按GB4824-2013中對(duì)1組A類設(shè)備的要求對(duì)檢驗(yàn)裝置的源和工作標(biāo)準(zhǔn)（表）分別進(jìn)行試驗(yàn)。8.3靜電放電抗擾度8.3.1要求應(yīng)符合GB/T18268.1-2010中表2的規(guī)定。8.3.2試驗(yàn)試驗(yàn)按GB/T17626.2-2018中8.3的規(guī)定進(jìn)行。9安全性9.1一般要求9.1.1在正常工作條件下，檢驗(yàn)裝置可能受到腐蝕的所有部件均應(yīng)被有效保護(hù)。9.1.2檢驗(yàn)裝置的任何絕緣保護(hù)，都不應(yīng)由于日常操作或暴露于空氣中而受損。9.1.3檢驗(yàn)裝置應(yīng)有接地保護(hù)端子。9.1.4檢驗(yàn)裝置與外部設(shè)備連接的電接口應(yīng)有保護(hù)措施。9.2表面溫度限值檢驗(yàn)裝置在工作氣候條件規(guī)定的溫度上限工作時(shí)，易觸摸到的表面溫度不應(yīng)超過表3中的限值。表3表面溫度限值注1：表面溫度限值取自“IEC61010.1-2010的注2：接觸持續(xù)時(shí)間的值取自“GB/T18153-200010準(zhǔn)確度10.1參比條件參比條件見表4。表4參比條件1523405010.2基本誤差10.2.1要求在表4規(guī)定的參比條件下，各準(zhǔn)確度等級(jí)檢驗(yàn)裝置電能測(cè)量的百分?jǐn)?shù)誤差不應(yīng)超過表5和表6的規(guī)定。表5參比電壓下的基本誤差限值0.1Ib≤I≤1.2Ib0.1In≤I≤1.2In注：Ib為采用電流輸出方式的檢驗(yàn)裝置的參比電流，In為采用電壓輸出方式的檢驗(yàn)裝置的表6參比電流下的基本誤差限值表7極限電壓和電流下的基本誤差限值ImaxImin10.2.2試驗(yàn)試驗(yàn)應(yīng)按表4規(guī)定的參比條件下進(jìn)行。試驗(yàn)前，參考標(biāo)準(zhǔn)表應(yīng)按照制造商規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行預(yù)熱，達(dá)到熱穩(wěn)定。參考標(biāo)準(zhǔn)表應(yīng)至少比被試檢驗(yàn)裝置高一個(gè)準(zhǔn)確度等級(jí)，此時(shí)應(yīng)將參考標(biāo)準(zhǔn)表的已定系統(tǒng)誤差值加在檢驗(yàn)裝置的誤差計(jì)算結(jié)果中。應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)表法測(cè)定檢驗(yàn)裝置的基本誤差：通過比較參考標(biāo)準(zhǔn)表的電能值與檢驗(yàn)裝置的電能值。電能誤差測(cè)量結(jié)果應(yīng)符合10.2.1的要求。610.3裝置的測(cè)量重復(fù)性10.3.1要求檢驗(yàn)裝置的測(cè)量重復(fù)性用實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差表征，在表4規(guī)定的參比條件下應(yīng)進(jìn)行≥5次的測(cè)量，電能測(cè)量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差不應(yīng)超過表8的規(guī)定。表8實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差限值10.3.2試驗(yàn)選擇最大負(fù)載測(cè)量裝置的基本誤差。試驗(yàn)的重復(fù)次數(shù)應(yīng)≥5次，并按式（1）計(jì)算檢驗(yàn)裝置的電能標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)值S：式中：S——電能標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)值，%；Ei——第i次測(cè)量時(shí)檢驗(yàn)裝置的基本誤差，%；E——Ei的算術(shù)平均，即E=(E1+E2+…+En)n，%；n——重復(fù)測(cè)量的次數(shù)，n≥5。計(jì)算結(jié)果應(yīng)符合10.3.1的要求。10.4裝置的測(cè)量穩(wěn)定性在7小時(shí)內(nèi)以15分鐘的時(shí)間間隔，進(jìn)行檢驗(yàn)裝置的基本誤差測(cè)量，獲得一組誤差測(cè)量值e0、e1…e28。長(zhǎng)期穩(wěn)定性為e0、e1…e28的最大值與最小值之差。短期穩(wěn)定性為相鄰試驗(yàn)點(diǎn)測(cè)量值之差的絕對(duì)值的最大值。短期穩(wěn)定性不應(yīng)超過各準(zhǔn)確度等級(jí)對(duì)應(yīng)的基本誤差限值的20%。長(zhǎng)期穩(wěn)定性不應(yīng)超過各準(zhǔn)確度等級(jí)對(duì)應(yīng)的基本誤差限值的40%。10.5裝置的多路輸出一致性具有多路輸出的裝置，各路輸出的基本誤差符合10.2.1規(guī)定的同時(shí)，輸出回路間基本誤差最大差值應(yīng)不超過基本誤差限值的30%。10.6影響量10.6.1環(huán)境溫度影響10.6.1.1要求在表4給出的參比條件下，由環(huán)境溫度影響引起的誤差改變量不應(yīng)超過表9的要求。表9環(huán)境溫度影響引起的誤差改變量限值710.6.1.2試驗(yàn)試驗(yàn)按照GB/T11150-2001中6.9.2的規(guī)定，結(jié)果應(yīng)滿足表8的要求。10.6.2負(fù)載影響10.6.2.1要求在表10規(guī)定的負(fù)載變化范圍內(nèi)，檢驗(yàn)裝置的基本誤差應(yīng)符合10.2.1的規(guī)定。當(dāng)負(fù)載從空載（或檢驗(yàn)裝置規(guī)定的最小負(fù)載）變化至表9規(guī)定的負(fù)載限值時(shí)，檢驗(yàn)裝置的誤差改變量應(yīng)不超過對(duì)應(yīng)測(cè)試點(diǎn)基本誤差限值的1/2。表10負(fù)載變化范圍33310.6.2.2試驗(yàn)檢驗(yàn)裝置所接負(fù)載，自空載（或檢驗(yàn)裝置規(guī)定的最小負(fù)載）變化至表10規(guī)定的負(fù)載限值時(shí)，負(fù)載變化前后檢驗(yàn)裝置的基本誤差應(yīng)符合10.2.1規(guī)定，且誤差的變化應(yīng)不超過對(duì)應(yīng)測(cè)試點(diǎn)的基本誤差限值10.6.3紋波影響10.6.3.1要求在參比電壓和50%的最大電流，且電壓紋波因數(shù)為10%、電流紋波因數(shù)為20%、電壓紋波和電流紋波的頻率為300Hz、功率因數(shù)為1的試驗(yàn)條件下，由紋波影響引起的檢驗(yàn)裝置誤差改變量應(yīng)不超過對(duì)應(yīng)測(cè)試點(diǎn)基本誤差限值的1/2。10.6.3.2試驗(yàn)當(dāng)直流紋波因數(shù)自表4至10.6.3.1規(guī)定的值時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)表法測(cè)量檢驗(yàn)裝置的基本誤差，檢驗(yàn)裝置的誤差改變量應(yīng)滿足10.6.3.1的要求。11主要部件11.1直流功率源11.1.1輸出穩(wěn)定度11.1.1.1要求直流功率源輸出功率2min內(nèi)的穩(wěn)定度應(yīng)符合表11的規(guī)定。表11直流功率源輸出功率穩(wěn)定度811.1.1.2試驗(yàn)在表4規(guī)定的參比條件下，采用直流功率表在額定值下進(jìn)行測(cè)量。每間隔1s～1.5s讀一次功率，測(cè)試時(shí)間不少于2min。檢驗(yàn)裝置輸出功率穩(wěn)定度按式（2）計(jì)算：式中：Sp——輸出功率穩(wěn)定度，%； Pi——第i次測(cè)量的功率讀數(shù)（i=1，2，3，?,）， P——n次功率讀數(shù)的平均值，kW；n——測(cè)量次數(shù)。11.1.2調(diào)節(jié)細(xì)度11.1.2.1要求檢驗(yàn)裝置輸出信號(hào)的調(diào)節(jié)細(xì)度應(yīng)符合表12的規(guī)定。表12檢驗(yàn)裝置輸出信號(hào)的調(diào)節(jié)細(xì)度限值11.1.2.2試驗(yàn)在參比電壓或參比電流值下，測(cè)量檢驗(yàn)裝置輸出的最小改變值(△U或△I）,調(diào)節(jié)細(xì)度按式（3）或式（4）計(jì)算，其結(jié)果應(yīng)滿足表12的要求。式中：Eu——電壓調(diào)節(jié)細(xì)度；ΔU——檢驗(yàn)裝置輸出的電壓最小改變值，V；Ub——參比電壓值，V。式中：Ei——電流調(diào)節(jié)細(xì)度；9ΔI——檢驗(yàn)裝置輸出的電流最小改變值，A；Ib——參比電流值，A。11.1.3直流紋波輸出11.1.3.1要求在參比電壓和50%的最大電流下，直流功率源輸出的紋波應(yīng)滿足：最高頻率不低于330Hz，電壓紋波系數(shù)不低于10%，電流紋波系數(shù)不低于20%。11.1.3.2試驗(yàn)選取任一量程的電壓/電流最大值，采用直流紋波因數(shù)測(cè)試儀器進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果應(yīng)符合11.1.3.1的要求。11.2監(jiān)視儀表11.2.1.1要求檢驗(yàn)裝置配置的監(jiān)視儀表的誤差應(yīng)滿足表13的規(guī)定。表13監(jiān)視儀表的誤差限值11.2.1.2試驗(yàn)采用參考標(biāo)準(zhǔn)表和監(jiān)視儀表同時(shí)測(cè)量檢驗(yàn)裝置的輸出，取其差值計(jì)算監(jiān)視儀表的誤差。11.3工作標(biāo)準(zhǔn)表11.3.1.1要求工作標(biāo)準(zhǔn)表的準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)高于檢驗(yàn)裝置的準(zhǔn)確度等級(jí)。11.3.1.2試驗(yàn)采用參考標(biāo)準(zhǔn)表和工作標(biāo)準(zhǔn)表同時(shí)測(cè)量檢驗(yàn)裝置的輸出電能值，取其差值計(jì)算工作標(biāo)準(zhǔn)表的電能誤11.4誤差計(jì)算單元11.4.1.1要求誤差計(jì)算單元的電氣特性應(yīng)符合表14的規(guī)定。表14誤差計(jì)算單元的電氣要求值11.4.1.2試驗(yàn)采用可變頻率且滿足誤差計(jì)算單元的計(jì)數(shù)脈沖頻率范圍的TLL正極性矩形脈沖信號(hào)源，輸入誤差計(jì)算單元的標(biāo)準(zhǔn)脈沖端口，同時(shí)用此信號(hào)分頻成低頻脈沖信號(hào)，輸入誤差計(jì)算單元的被校脈沖端口，按照誤差計(jì)算單元的被檢參數(shù)調(diào)節(jié)矩形脈沖信號(hào)源的輸出，檢查誤差計(jì)算單元的示值。12檢驗(yàn)規(guī)則12.1概述裝置定型鑒定或已有裝置的結(jié)構(gòu)、工藝、主要材料（元器件）以及軟件發(fā)生重大改變時(shí)，應(yīng)進(jìn)行型式試驗(yàn)。裝置出廠前應(yīng)進(jìn)行出廠試驗(yàn)。12.2型式試驗(yàn)型式試驗(yàn)宜在完整的檢驗(yàn)裝置上進(jìn)行。若不能整體試驗(yàn)時(shí)，可對(duì)主要部件分別進(jìn)行試驗(yàn)。主要部件包括：——源；——工作標(biāo)準(zhǔn)表；——監(jiān)視儀表（若有——誤差計(jì)算單元。型式試驗(yàn)的項(xiàng)目見附錄B。12.3出廠試驗(yàn)出廠試驗(yàn)的項(xiàng)目見附錄B。13包裝、貯存及運(yùn)輸包裝應(yīng)符合GB/T13384-2008的規(guī)定。貯存應(yīng)滿足GB/T4798.1-2019表7中1E12的要求。運(yùn)輸應(yīng)滿足GB/T4798.2-2008表6中IE21的要求。檢驗(yàn)裝置原理框圖A.1基于直流功率源和直流工作標(biāo)準(zhǔn)表的檢驗(yàn)裝置基于直流功率源和直流工作標(biāo)準(zhǔn)表的檢驗(yàn)裝置的原理框圖見圖A.2。圖A.1基