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新疆维吾尔自治区地方计量技术规范JJF（新）33－2019绝缘油介电强度测试仪校准规范
2020-01-19 10:00
新疆维吾尔自治区地方计量技术规范JJF（新）33－2019绝缘油介电强度测试仪校准规范
Calibration Specification for Insulating Oil Dielectric Strength Tester
2019-11-20 发布 2020-02-20 实施
新 疆 维 吾 尔 自 治 区 市 场 监 督 管 理 局 发 布
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JJF（新）33—2019 |
校准规范
Calibration Specification for
Insulating Oil Dielectric Strength Tester
归 口 单 位：新疆维吾尔自治区市场监督管理局
起 草 单 位：新疆维吾尔自治区计量测试研究院
本规范委托新疆维吾尔自治区市场监督管理局负责解释
本规范主要起草人：
史鹏飞（新疆维吾尔自治区计量测试研究院）
倪大志（新疆维吾尔自治区计量测试研究院）
参加起草人：
杰恩斯▪木卡依（新疆维吾尔自治区计量测试研究院）
罗雪芳（新疆维吾尔自治区计量测试研究院）
吴 蓓（新疆维吾尔自治区计量测试研究院）
陶 梅（新疆维吾尔自治区计量测试研究院）
目 录
引言………………………………………………………………………………………（Ⅱ）
1 范围…………………………………………………………………………………（ 1 ）
2 引用文件……………………………………………………………………………（ 1 ）
3 术语…………………………………………………………………………………（ 1 ）
4 概述…………………………………………………………………………………（ 1 ）
5 计量特性……………………………………………………………………………（ 2 ）
5.1 最大允许误差……………………………………………………………………（ 2 ）
5.2 升压速度…………………………………………………………………………（ 2 ）
5.3 总谐波失真度……………………………………………………………………（ 2 ）
5.4 安全性能…………………………………………………………………………（ 2 ）
6 校准条件……………………………………………………………………………（ 3 ）
6.1 环境条件…………………………………………………………………………（ 3 ）
6.2 校准装置…… …………………………………………………………………（ 3 ）
7 校准项目和校准方法………………………………………………………………（ 4 ）
7.1 外观及工作正常性检查…………………………………………………………（ 4 ）
7.2 预处理……………………………………………………………………………（ 5 ）
7.3 安全性能…………………………………………………………………………（ 5 ）
7.4 基本误差校准……………………………………………………………………（ 5 ）
7.5 升压速度测量……………………………………………………………………（ 5 ）
7.6 总谐波失真度测量………………………………………………………………（ 5 ）
8 校准结果……………………………………………………………………………（ 5 ）
8.1 校准记录…………………………………………………………………………（ 6 ）
8.2 校准证书…………………………………………………………………………（ 6 ）
9 复校时间间隔………………………………………………………………………（ 6 ）
附录A 绝缘油介电强度测试仪校准原始记录格式…………………………………（ 7 ）
附录B 校准证书的内容………………………………………………………………（ 8 ）
附录C绝缘油介电强度测试仪测量不确定度评定…………………………………（ 10 ）
引 言
JJF1001—2011《通用计量术语及定义》、JJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》和JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》共同构成本规范制订的基础性系列规范。
本规范在参考了GB/T507-2002《绝缘油击穿电压测定法》、GB/T16927-2011《高电压试验技术》和DL/T846.7-2016《绝缘油介电强度测试仪》，结合实际检校验工作现状制订。
本规范为首次发布。
绝缘油介电强度测试仪校准规范
1 范围
本规范适用于输出电压范围（20～80）kV，频率50Hz的绝缘油介电强度测试仪的校准。
2 引用文件
本规范引用以下文件：
JJG795-2016 耐电压测试仪
GB/T507-2002 绝缘油击穿电压测定法
GB/T16927-2011 高电压试验技术
DL/T846.7-2016 绝缘油介电强度测试仪
凡是注明日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改单）适用于本规范。
3 术语
3.1介电强度 Dielectric Strength
介电强度是一种材料作为绝缘体时的电强度的量度。它定义为试样被击穿时，单位厚度承受的最大电压， 表示为伏特每单位厚度。物质的介电强度越大，它作为绝缘体的质量越好。
3.2升压速度 Boost Speed
指绝缘油介电强度测试仪在试验中，每秒钟上升的电压，单位V/s。
3.3总谐波失真度 The Total Harmonic Distortion
指的是信号全部谐波能量与基波能量之比的平方根。
4 概述
绝缘油介电强度测试仪主要由升压单元、测量单元和试验组件组成，其中升压单元主要由调压系统、变压器、切换系统等部分组成；试验组件主要由试样杯和电极等部分组成。
5 计量特性
5.1 最大允许误差
最大允许误差按公式（1）表示：
(1)
式中：
——绝缘油介电强度测试仪的示值最大允许误差，单位：kV；
——被校绝缘油介电强度测试仪的读数值（显示值），单位：kV；
——被校绝缘油介电强度测试仪的满量程（显示值），单位：kV
——与读数有关的系数；
——与满量程有关的系数。
5.2 升压速度
绝缘油介电强度测试仪输出电压的升压速度应为2kV/s 或3kV/s ，其误差应不超过±10%。
5.3 总谐波失真度
绝缘油介电强度测试仪输出电压的总谐波失真度应≤5%。
5.4 安全性能
5.4.1 绝缘电阻
用500V 兆欧表测量绝缘油介电强度测试仪的电源输入端与机壳及地之间的绝缘电阻，绝缘电阻应不小于20 MΩ。
5.4.2 工频耐压
采用工频220 V 供电的绝缘油介电强度测试仪，电源输入端对机壳及地应能承受2 kV、50 Hz 工频电压历时1min，无闪络或击穿现象。
5.4.3 安全保护
绝缘油介电强度测试仪应具有安全保护开关，保护开关断开时不能输出高电压。
注：以上指标不做合格判定依据，仅供校准及测量不确定度评定时参考。
6 校准条件
6.1 环境条件
校准时的环境条件应满足以下要求：
a)环境温度：20℃±5℃；
b)相对湿度：不大于80%。
c)电源电压：220V±22V；
d)电源频率：50Hz±0.5Hz；
e) 由外界电磁场影响而引起的误差，应小于被检绝缘油介电强度测试仪允许误差的1/10。
f)应配备保障校准人员安全的绝缘橡胶垫、绝缘手套和良好的接地线。
6.2校准装置
6.2.1绝缘油介电强度测试仪校验装置
应能直接测量绝缘油介电强度测试仪两个高压电极之间的电压值。由标准装置示值最大允许误差引入的测量不确定度不应超过被检绝缘油介电强度测试仪的最大允许误差的1/3。
6.2.2失真度测量仪
失真度测量范围：0.1%～30%，最大允许误差优于满刻度的±10%。
6.2.3绝缘电阻表
绝缘电阻表测量电压500V，准确度等级不低于10级。
6.2.4耐电压测试仪
耐电压测试仪输出电压不低于2kV，准确度等级不低于5级。
7 校准项目和校准方法
7.1 外观及工作正常性检查
a） 绝缘油介电强度测试仪外观应完好，应有专用接地端子，且有明显接地标识。试验组件如试样杯、电极、搅拌器等应符合GB/T507—2002《绝缘油击穿电压测定法》的相关要求。
b） 绝缘油介电强度测试仪铭牌上应明确标明：产品名称、型号、制造厂名、出厂日期、出厂编号、准确度等级、额定电压等信息。
c） 对于使用中的绝缘油介电强度测试仪，不允许有影响计量性能和操作安全的外观缺陷。
7.2 被校绝缘油介电强度测试仪应在6.1 规定的环境条件下存放不少于4h。
7.3 安全性能
a） 绝缘电阻
用500V兆欧表测量绝缘油介电强度测试仪的电源输入端与机壳及地之间的绝缘电阻，试验结果应满足5.4.1要求。
b） 工频耐压
在绝缘油介电强度测试仪的电源输入端与机壳及地之间施加2kV、50Hz的工频电压，历时1min，试验结果应满足5.4.2要求。
c） 安全保护
被校绝缘油介电强度测试仪断开保护开关时进行升压，测量其高压端，应无高电压输出；绝缘油介电强度测试仪升压至10 kV，断开保护开关，高压输出应降为零。
7.4 示值误差校准
示值误差校准采用矢量法，不应采用代数法。
电压误差的校准点为一般选择从20kV开始，每隔10kV测量一个点，直至额定电压，实际校准过程中也可根据用户的需求来确定校准点。
按图1所示原理图接线。图中：
F1——高压标准分压器1；
F2——高压标准分压器2；
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图1 基本误差校准原理图 |
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C1 |
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F1 |
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F2 |
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C2 |
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C2 |
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C1 |
示值误差按公式（2）计算：
（2）
式中：
——示值误差, kV；
——被校绝缘油介电强度测试仪示值，kV；
——标准器示值，kV。
7.5 升压速度测量
升压速度检定按图1 所示原理图接线。应分别在被校测试仪最高输出电压 的50%点 和 两点进行测量。在设定测试仪升压速度后，启动测试仪进行升压，同时用计时器分别读取从零到 持续的时间T1、零到100% 持续的时间T2，，从零到50% 的升压速度 和零到100% 的升压速度 ，升压速度按式(3)和式(4)计算：
（3）
（4）
式中：
——被校测试仪电压从零升压到最高输出电压50%的升压速度测量值，kV/s；
——被校测试仪电压从零升压到最高输出电压的升压速度测量值，kV/s。
7.6 总谐波失真度测量
按图2 所示原理图接线。使用谐波分析仪分别在被校绝缘油介电强度测试仪最大输出电压的50%和100%两个点进行测量，试验结果应符合5.3 的要求。
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C1 |
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F1 |
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F2 |
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C2 |
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C2 |
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C1 |
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失真度测试仪 |
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图2 总谐波失真度测量原理图 |
8 校准结果
8.1 校准记录
校准记录应尽可能详尽地记载测量数据和计算结果，记录格式见附录A。
8.2 校准证书
校准证书由封面和校准数据组成，经校准的测定仪应出具校准证书，校准证书应包括的信息及推荐的校准证书内页格式见附录B。
当客户要求时，可以根据计量特性进行符合性判定，并将结论列入校准证书。进行符合性判定应考虑测量不确定度。
9 复校时间间隔
建议复校时间间隔一般不超过1年。如果经维修、更换重要部件或对性能有怀疑时，应重新校准。
附录A
绝缘油介电强度测试仪校准原始记录格式
记录编号： 证书编号： 第 页 共 页
送校单位： 地 址：
仪器名称： 生产厂家：
型号/规格： 出厂编号：
校准技术依据： 校准日期： 年 月 日
主要测量设备： 测量范围：
编 号： 最大允差/准确度等级/不确定度：
证书编号： 有效期至：
环境温度： ℃ 环境湿度： ﹪RH 校准员： 核验员：
一、外观及工作正常性检查：
二、输出电压基本误差
| 输出示值（kV） |
标准值（kV） |
示值误差（kV） |
不确定度（U，k=2） |
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三、 升压速度
| 电压（kV） |
时间（s） |
升压速度（kV/s） |
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四、输出电压总谐波失真度度
| 电压（kV） |
失真度 |
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五、绝缘电阻：
六、工频耐压试验：
附录B
校准证书的内容
B.1 校准证书至少包括以下信息：
a） 标题：“校准证书”；
b） 实验室名称和地址；
c） 进行校准的地点（如果不在实验室内进行校准）；
d） 校准证书编号，页码及总页数的标识；
e） 校准单位校准专用章；
f） 送校单位的名称和联络信息；
g） 被校测定仪的描述和明确标识：测定仪的制造单位、名称、型号及出厂编号；
h） 校准日期；
i） 校准所依据的技术规范的名称及代号；
j） 本次校准所用的主要计量标准器具（包括标准物质）的名称、测量范围、不确定度或准确度等级或最大允许误差、证书编号及有效期；
k） 校准时的环境温度、相对湿度；
l） 校准结果及其测量不确定度的说明；
m） 校准人与核验人的签名；
n） 校准证书批准人的签名与职务；
o） 校准结果仅对被校对象有效的声明；
p） 未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。
B.2 校准证书（内页）格式
二、输出电压基本误差
| 输出示值（kV） |
标准值（kV） |
示值误差（kV） |
不确定度（U，k=2） |
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三、 升压速度
| 电压（kV） |
时间（s） |
升压速度（kV/s） |
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四、输出电压总谐波失真度度
| 电压（kV） |
失真度 |
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五、绝缘电阻：
六、工频耐压试验：
附录C
绝缘油介电强度测试仪电压示值误差测量不确定度评定
C.1 概述
C.1.1 测量依据：JJF（新）xx－2019 绝缘油介电强度测试仪校准规范
C.1.2 环境温度（20±5）℃，相对湿度：≤80%RH
C.1.3 测量标准：绝缘油介电强度测试仪校验装置 ACV：（1~80）kV，0.2级
C.1.4 被测对象：绝缘油介电强度测试仪
C.1.5 测量过程: 采用绝缘油介电强度测试仪校验装置测量被测绝缘油介电强度测试仪的输出示值误差。将绝缘油介电强度测试仪校验装置与被测绝缘油介电强度测试仪直接连接，在标准器的控制界面设定好击穿电压值，在被测绝缘油介电强度测试仪上读得相应的读数。
C.1.6 评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定方法，其中40kV点的测量结果的不确定度可直接使用本不确定度的评定结果。
C.2 测量模型
（C.1）
式中： —被测绝缘油介电强度测试仪的示值误差；
—被校绝缘油介电强度测试仪读出的输出示值，kV；
—绝缘油介电强度测试仪校准装置的标准值，kV。
由于 与 不相关，故其合成方差为：
（C.2）
式中灵敏系数为：
， （C.3）
C.3 不确定度来源和不确定度分量的评定
C.3.1被校绝缘油介电强度测试仪读出的输出示值 引入的不确定度 有两个，分别是由读数分辨率引入的标准不确定度和测量重复性引入的A类标准不确定度。
C.3.2测量重复性引入的A类标准不确定度分量 。
用校准装置对某型号绝缘油测试仪40kV点的电压输出值进行10 次测量，每次均断电重新设定电压值，重复性测量数据为：41.0kV、40.8 kV、40.7 kV、40.9 kV、41.0 kV、40.9 kV、40.8 kV、40.7 kV、40.7 kV、40.8 kV。
单次试验标准差为： （Kv）
实际测量一次，则 =0.116 Kv。
C.3.3由读数分辨率引入的标准不确定度分量相对重复性较小，此处忽略不计。
则 =0.116 Kv。
C.3.4校准装置的测量误差引入的B类标准不确定度分量
来源于绝缘油介电强度测试仪校准装置的测量误差，其在量程内的最大允许误差为±0.2%，在区间内可认为服从均匀分布，包含因子k= ，则：
（Kv）
C.3.5 标准相对不确定度分量汇总表
各个输入量的标准不确定度汇总见表C.1。
表C.1标准不确定度分量汇总表
| 标准不确定度分量 |
不确定度来源 |
标准不确定度值 |
概率分布 |
| 测量重复性 |
0.116 Kv |
正态 |
|
| 校准装置引入的不确定度 |
0.046 Kv |
均匀 |
C.4 合成标准不确定度的评定
由公式（C.2），合成标准相对不确定度：
（Kv）
C.5扩展不确定度的评定
Kv，k=2。
C.6 其他测量点的测量不确定度评定
根据上述同样的评定方法，对其他测量点进行不确定度评定，得到结果见表1。
表1 常用校准点的测量不确定度计算结果
| 测量点（kV） |
不确定度分量（kV） |
uc（kV） |
U(k＝2) （kV） |
|
| u（Vx） |
u（Vs） |
|||
| 0.023 |
0.12 |
0.24 |
||
| 30 |
0.116 |
0.034 |
0.12 |
0.24 |
| 40 |
0.116 |
0.046 |
0.12 |
0.24 |
| 50 |
0.116 |
0.058 |
0.13 |
0.26 |
| 60 |
0.116 |
0.069 |
0.13 |
0.26 |
| 70 |
0.116 |
0.070 |
0.14 |
0.28 |
| 80 |
0.116 |
0.092 |
0.14 |
0.28 |
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地方计量校准规范
绝缘油介电强度测试仪校准规范
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版权所有 不得翻印
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2019年12月第1版 2019年12月第1次印刷
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