贵州地方计量校准规范.docx
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贵州地方计量校准规范
贵州省地方计量校准规范
JJF（黔）**－2014
高压开关特性测试仪
characteristicstesterofHighvoltageswitch
（征求意见稿）
2014--发布 2014--实施
XXX质量技术监督局发布
高压开关特性测试仪
校准规范
calibrationspecificationfor
characteristicstesterofHighvoltageswitch
归口单位：
贵州省质量技术监督局
主要起草单位：
贵州省计量测试院
本规范委托贵州省计量测试院负责解释
本规范主要起草人：
陈光贵（贵州省计量测试院）
王庆举（贵州省计量测试院）
谢鑫（贵州省计量测试院）
参加起草人：
杨丁（贵州省计量测试院）
龙波（贵州省计量测试院）
王嵘瑜（贵州省计量测试院）
王菊凤（贵州省计量测试院）
JJF（黔）XXXX-2014
目录
引言1
1范围2
2引用标准2
3术语和计量单位2
3.1合闸时间2
3.2分闸时间2
3.3开关合闸同期性2
3.4开关分闸同期性2
3.5弹跳时间2
4概述2
5计量特性3
6校准条件3
7校准项目和校准方法3
7.1校准项目3
7.2校准方法4
8校准结果7
9复校时间间隔8
10附录8
JJF（黔）XXXX-2014
引言
本规范是参照JJF1071—2010国家计量校准规范编写规则进行编写的，DL/T846.3-2004高电压测试设备通用技术条件（高压开关综合测试仪）是起草工作的技术基础。
目前，高压开关特性测试仪在我省已有众多用户，由于没有相应的国家检定规程和校准规范，我省的高压开关特性测试仪量传工作一直处于盲区，因此本规范的编写很有必要。
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高压开关特性测试仪校准规范
1范围
本方法适用于高压开关特性测试仪的校准。
2引用标准
JJF1071—2010国家计量校准规范编写规则。
JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示。
DL/T846.3-2004高电压测试设备通用技术条件（高压开关综合测试仪）。
3术语和计量单位
3.1合闸时间closingtime
从接到合闸指令瞬间起到所有极触头都接触瞬间的时间间隔。
3.2分闸时间openingtime（ofaswitchdevice）
从开关分闸操作起始瞬间（即接到分闸指令瞬间）起到所有极的触头分离瞬间的时间间隔。
3.3开关合闸同期性closing-simultaneityoftheswitchdevice
开关合闸时，各极间及（或）同一极各断口间的触头接触瞬间的最大时间差异。
3.4开关分闸同期性opening-simultaneityoftheswitchdevice
开关分闸时，各极间及（或）同一极各断口间的触头分离瞬间的最大时间差异。
3.5弹跳时间springingtime（ofaswitchdevice）
开关动触头与静触头在分（合）闸操作中，从第一次分开（合上）开始到最后稳定地分开（合上）为止的时间。
4概述
高压开关测试仪（以下简称“测试仪”）是用来对高压开关合闸、分闸动作时间，动作速度，行程等机械特性进行测试的仪器，测试仪将开关动、静触头闭合和断开状态的改变转化为触头两端电平信号的高低变化，通过对这一电平信号的测量，便能准确测量出开关的分合闸时间，弹跳次数和弹跳时间。
如果对多个断口的多个信号进行测量时，则既能测出断口时间，又能测出其同期性。
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5计量特性
高压开关测试仪的时间分辨力应不低于0.1ms，时间测量误差应当满足1ms～200ms≤1.0ms、200ms～20000ms≤0.5%，或满足被检设备说明书的技术要求。
分、合闸时间测量误差计算公式：
200ms（含200ms）以内测量误差：
（1）
—被检测试仪示值：
ms
—标准装置示值：
ms
—示值误差：
ms
200ms（不含200ms）以上测量误差：
（2）
—被检测试仪示值：
ms
—标准装置示值：
ms
—示值相对误差
6校准条件
6.1环境条件
a）环境温度：
（20±5）℃。
b）相对湿度：
≤80%。
c）供电电源：
AC220V±22V，50Hz±1Hz，电源谐波总畸变率≤5%。
6.2使用设备
开关特性测试仪校准装置在（0.01～20000）ms范围，其最大允许误差应不超过被校准开关特性测试仪允许误差限值的1/5。
7校准项目和校准方法
7.1校准项目
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表1校准项目
校准项目
外观和通电检查
+
绝缘电阻
－
介电强度
－
合闸时间
+
分闸时间
+
开关合闸同期性
+
开关分闸同期性
+
弹跳时间
+
注：
“+”表示校准，“－”表示首次检测。
7.2校准方法
在被校仪器测量量程范围内，应尽量覆盖全量程，一般不少于10个点。
7.2.1外观和通电检查
测试仪外观应完好，有接地端钮，且具有明显接地标识、生产厂家、出厂编号、出厂日期等信息，测试仪的功能开关、显示屏幕、按钮以及指示灯应能正常工作。
7.2.2绝缘电阻
高压开关测试仪的电源部位与外壳之间施加500V直流电压，绝缘电阻应不小于2MΩ。
7.2.3介电强度
高压开关测试仪的电源部位与外壳之间施加1000V工频电压，历时1min不应出
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现击穿或飞弧现象。
7.2.4合、分闸测量
7.2.4.1断口连接
将校准装置相应的断口信号连接至被校准仪器，如图1所示。
7.2.4.2合、分闸信号连接
测量合闸时间则连接合闸信号端口，测量分闸时间则连接分闸信号端口。
另外，根据被校准设备的不同，合、分闸信号连接分为内同步方式和外同步方式，根据不同情况将校准装置相应的合、分闸信号连接至被校准设备。
如图2及图3所示。
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注：
即使是相同型号的仪器合闸信号的连接也可能不同，因此，图中给出的仪器接线方式仅供参考，校准时应依据设备使用说明书注明的接线流程图判断被校准仪器的合、分闸信号接线方式。
分别记录校准装置示值t0和被测仪器示值tx，按式
（1）和式
（2）计算测量误差。
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7.2.5同期性测量
将开关特性测试仪校准装置接入被测仪器，同时监视2路模拟开关的动作时间差
，记录出被测仪器同期时间示值tx，按式（3）计算测量误差。
同期性时间测量误差：
（3）
7.2.6弹跳时间测量
按合、分闸信号连接校准装置与被检设备，在校准装置上设置好弹跳时间
，启动模拟开关进行合、分闸试验，从被检设备上读出弹跳时间
，按公式（4）计算误差：
（4）
8校准结果
校准证书应至少包含以下信息：
a）标题“校准证书”。
b）实验室名称和地址。
c）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）。
d）证书的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识。
e）客户的名称和地址。
f）被校对象的描述和明确标识。
g）进行校准的日期。
h）校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号。
i）本次测量所用的测量标准的溯源性和有效性的说明。
j）校准环境的描述。
k）校准结果及其测量不确定度的说明。
l）校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识。
m）校准结果仅对校准对象有效的声明。
n）未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。
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9、复校时间间隔
高压开关特性测试仪复校时间间隔一般为1年，送校单位也可根据实际情况自主决定复校时间间隔。
10、附录
附录A
（校准不确定度分析与评定）示例
高压开关特性测试仪测量结果不确定度
1目的
本文件的目的是使开关特性测试仪的检测/校准测量结果不确定度评定与表示规范化。
2适用范围
本文件适用于开关特性测试仪的检测/校准过程中的测量结果不确定度评定与表示。
3依据的文件
3.1DL/T846.3-2004《高电压测试设备通用技术条件:
高压开关综合测试仪》
3.2JJG238-1995《数字式时间间隔测量仪》
3.3JJG1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》
4测量方法
本文件以高压开关特性测试仪的时间误差为例说明开关特性测试仪的检测/校准过程中的测量结果不确定度评定。
依据JJG238-1995《数字式时间间隔测量仪》及DL/T846.3-2004《高电压测试设备通用技术条件:
高压开关综合测试仪》,检测/校准开关特性测试仪误差是通过比较被校开关特性测试仪时间值和开关特性测试仪校准装置（数字毫秒仪）实际时间值获得。
本例使用标准装置为KG-11高压开关测试仪校准装置，被校开关特性测试仪为TY1600B型高压开关动特性测试仪,测量时间为100ms。
5数学模型
设高压开关测试仪校准装置输出时间为TN，被校开关特性测试仪的测量值为Tx，在标准条件下，温度、湿度、磁场、电源变化的影响可忽略,时间误差为：
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△T=TX-TN
6方差与传播系数
依据方程：
有
传播系数C（TX）=
=1
C（TN）=
=-1
故方程为
7不确定分量来源分析
影响开关特性测试仪检测/校准测量结果不确定度主要有3方面：
一是由于测量设备性能及一些随机因素影响,使得测量值不重复引入的不确定度；二是标准装置的准确度引入的不确定度；三是被校测试仪分辨力引入的不确定度。
8各标准不确定度分量计算
8.1测量重复性引入的不确定度u（Tx1）
用高压开关测试仪校准装置测量开关特性测试仪100ms点，进行10次重复性测量,所得数据如表2。
表2
次数
时间误差△T（ms）
次数
时间误差△T（ms）
1
0.01
6
0.01
2
0.02
7
0.02
3
0.02
8
0.03
4
0.02
9
0.03
5
0.01
10
0.02
根据实验标准差公式:
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得：
s（△Ti）=0.00738ms，则:
u（Tx1）=s=0.00738ms,自由度:
=9
8.2被校测试仪分辨力引入的不确定度u（Tx2）
TY1600B型开关特性测试仪分辨力0.01ms,因属于均匀分布,包含因子k=
半宽为0.005ms。
得：
ms，自由度：
=∞
8.3标准装置准确度引入的不确定度u（TN）
高压开关测试仪校准装置的误差限在100ms时为±0.01ms，即半宽为0.01ms
属于均匀分布，包含因子k=
。
故：
=0.00577ms，自由度：
=∞
9合成标准不确定度
=（0.00738）2+（0.00289）2+（0.00577）2
=0.0000961
=0.00980ms
10有效自由度
=
=28
11扩展不确定度
包含因子k取2，在100ms处的扩展不确定度：
U=
×2=0.00980×2=0.020ms（k=2）
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