高電壓測試設(shè)備通用技術(shù)條件
第2部分:沖擊電壓測量系統(tǒng)
2004-03-09發(fā)布 2004-06-01實(shí)施
中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會(huì) 發(fā) 布
目 次
前 言
本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)原國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)電力司《關(guān)于確認(rèn)1999年度電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制、修訂計(jì)劃項(xiàng)目的通知》(電力[2000]22號(hào))下達(dá)的《高電壓測試儀器通用技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目的制定任務(wù)安排制定的。
DL/TT846《高電壓測試儀器通用技術(shù)條件》是一個(gè)系列標(biāo)準(zhǔn),本次發(fā)布9個(gè)部分:
——第1部分:高電壓分壓器測量系統(tǒng);
——第2部分:沖擊電壓測量系統(tǒng);
——第3部分:高壓開關(guān)綜合測試儀;
——第4部分:局部放電測量儀;
——第5部分:六氟化硫微量水分儀;
——第6部分:六氟化硫氣體檢漏儀;
——第7部分:絕緣油介電強(qiáng)度測試儀;
——第8部分:有載分接開關(guān)測試儀;
——第9部分:真空開關(guān)真空度測試儀。
本部分是DL/TT846《高電壓測試儀器通用技術(shù)條件》的第2部分。
沖擊電壓測量系統(tǒng)在國內(nèi)高壓實(shí)驗(yàn)室被廠泛使用。相對交流電壓和直流電壓測量系統(tǒng),沖擊電壓測量系統(tǒng)的準(zhǔn)確度最難控制和保證,為了保證該測量系統(tǒng)的測量準(zhǔn)確度,特制定本部分。
本部分是根據(jù)GB/T16927.2—1997而編寫的。GB/T16927.2—1997是對所有測量系統(tǒng)而言的,本部分集中了沖擊測量部分。關(guān)于名詞術(shù)語和性能記錄部分本部分未列入,以免重復(fù)。GB/T16927.2—1997中對于測量標(biāo)定刻度因數(shù)可用電橋法,但對于沖擊電壓測量系統(tǒng)(以下簡稱沖擊測量系統(tǒng))該方法不可行,所以在本部分中不采用。
本部分的附錄A為資料性附錄。
本部分由中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。
本部分由全國高壓電氣安全標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。
本部分起草單位:武漢高壓研究所、深圳供電公司、佛山供電公司。
本部分主要起草人:朱同春、蔡崇積、李漢民、鐘連宏。
高電壓測試設(shè)備通用技術(shù)條件
第2部分:沖擊電壓測量系統(tǒng)
1 范圍
DL/T846的本部分規(guī)定了沖擊測量系統(tǒng)應(yīng)瞞足的要求、沖擊測量系統(tǒng)及其組件的認(rèn)可和校核方法以及系統(tǒng)被證實(shí)滿足本部分要求的程序。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過DL/T 846的本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括堪誤內(nèi)容)或修訂版均不適用于本部分,然而,鼓勵(lì)根據(jù)本部分達(dá)成協(xié)議的各方研究是否使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本部分。
GB/T311.6 高壓試驗(yàn)技術(shù) 第五部分 測量球隙 EQVIEC60052-6
GB/T813—1989 沖擊試用示波器和峰值電壓表
GB/T 16927.1 高電壓試驗(yàn)技術(shù) 第一部分:一般試驗(yàn)要求
GB/T16927高電壓試驗(yàn)技術(shù) 第二部分:測量系統(tǒng)
GB/T1689高電壓沖擊試驗(yàn)用數(shù)字記錄儀 第一部分:對數(shù)字記錄儀的要求
1:1991
3 在案認(rèn)可的沖擊測量系統(tǒng)的性能記錄
3.1 總則
認(rèn)可的沖擊測量系統(tǒng)需驗(yàn)收試驗(yàn)和校驗(yàn),通常需作以下試驗(yàn):
a)系統(tǒng)組件的驗(yàn)收試驗(yàn)(僅需一次);
b)系統(tǒng)的周期性性能試驗(yàn);
c)系統(tǒng)的定期校核。
所有試驗(yàn)和校核結(jié)果以及所處的記錄均應(yīng)保存在由使用者建立并保存的性能記錄中,性能記錄的完整格式按照GB/T16927.2—1997 附錄B建立。
對于本部分發(fā)布前所制造的設(shè)備或裝置,如果沒有驗(yàn)收試驗(yàn)所需證明文件,則用按本部分進(jìn)行試驗(yàn)的記錄連同按以前標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校核的證明文件,說明刻度因素是穩(wěn)定的。這樣就認(rèn)為是滿足要求的。
工程由幾件可互換使用的裝置組成的認(rèn)可的沖擊測量系統(tǒng)應(yīng)包括各種組合的獨(dú)記錄,并盡可能少用復(fù)印件。確切地講,每一裝置應(yīng)單獨(dú)記錄,而傳輸系統(tǒng)和儀器一般要指明電纜(或光纜)長度及能滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的替代性指示儀器。
3.2 性能記錄格式
性能記錄格式推薦如下:
第A章:系統(tǒng)的一般說明。
第B章:轉(zhuǎn)換裝置、傳輸系統(tǒng)和測量儀器的驗(yàn)收試驗(yàn)結(jié)果。
第C章:全套測量系統(tǒng)上進(jìn)行過的例行試驗(yàn)結(jié)果。
第D章:系統(tǒng)性能試驗(yàn)結(jié)果。
第E章:性能校核結(jié)果。
以上各章均可加序數(shù)表示。例如Al章為系統(tǒng)最初的一般說明;A2章為系統(tǒng)有顯變動(dòng)后的說明;Dl章為初始性能記錄;D2章為第二次性能試驗(yàn)記錄。
全套測量系統(tǒng)的標(biāo)定刻度因數(shù)總是列在最近一次的D章中。
4 試驗(yàn)程序和一般要求
4.1 號(hào)總則
沖擊測量系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換裝置、傳輸系統(tǒng)、測量儀器的主要要求是在規(guī)定的工條件范圍內(nèi)應(yīng)穩(wěn)定,這樣沖擊測量系統(tǒng)的刻度因數(shù)在長時(shí)間內(nèi)就可保持穩(wěn)定。
4.2 對轉(zhuǎn)換裝置的試驗(yàn)
4.2.1 刻度因數(shù)確定
按下列方法之一確定轉(zhuǎn)換裝置的刻度因數(shù):
a)同時(shí)測量轉(zhuǎn)換裝置的輸入和輸出量;
b)測量高壓臂和低壓臂的阻抗值,通過計(jì)算求分壓比。
4.2.2 線性度試驗(yàn)
在系統(tǒng)的被認(rèn)可電壓范圍內(nèi)的最大和最小值之間以及其間三個(gè)大致等分值下,測量轉(zhuǎn)換裝置的刻度因數(shù),測得值的變化不應(yīng)超過其平均值的±1%(該試驗(yàn)可在適當(dāng)?shù)陌ㄔ跊_擊測量系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)換裝置上進(jìn)行,或在測量系統(tǒng)上進(jìn)行)。
該試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)方法是按照4.5.2與標(biāo)準(zhǔn)沖擊測量系統(tǒng)相比對。
替代試驗(yàn)如下:
a)己按標(biāo)準(zhǔn)方法確定了線性度的認(rèn)可的沖擊測量系統(tǒng)可被用來代替標(biāo)準(zhǔn)沖擊測量系統(tǒng);
b)在既無標(biāo)準(zhǔn)沖擊測量系統(tǒng)又無認(rèn)可的沖擊測量系統(tǒng)時(shí),線性度試驗(yàn)可按本部分6.2.2所述方法之一進(jìn)行。
4.2.3 短期穩(wěn)定性試驗(yàn)
對轉(zhuǎn)換裝置連續(xù)地施加額定電壓至最大沖擊次數(shù),在施加電壓前和后分別測量刻度因數(shù),測得值之差應(yīng)在±1%之內(nèi)。
除非另有規(guī)定,沖擊測量系統(tǒng)的最大施加次數(shù)應(yīng)為2次/min。
在大多數(shù)情況下施加次數(shù)可由轉(zhuǎn)換裝置的型式試驗(yàn)連同附在性能記錄內(nèi)的計(jì)算而確定。
4.2.4 單個(gè)元件的長期穩(wěn)定性
單個(gè)元件的穩(wěn)定性、電壓效應(yīng)、溫度效應(yīng)由制造廠提供或由型式試驗(yàn)確定。這些特性不應(yīng)使轉(zhuǎn)換裝置的刻度因數(shù)在逐次性能試驗(yàn)之間的變化大于1%。
4.2.5 溫度效應(yīng)
環(huán)境溫度的變化引起的轉(zhuǎn)換裝置刻度因數(shù)或參數(shù)(電阻或電容)的變化,可利用單個(gè)元件溫度系數(shù)的計(jì)算或在不同溫度下測量來確定。溫度系數(shù)可以取自制造廠的數(shù)據(jù),并可列在性能記錄中。
在環(huán)境溫度變化很大的情況下,可使用溫度校正系數(shù)。所采用的溫度校正應(yīng)列入性能記錄中。無論何種情況都應(yīng)證實(shí)計(jì)及溫度校正后,刻度因數(shù)的變化仍應(yīng)在±1%范圍內(nèi)。
4.2.6 接地墻(或帶電體)的鄰近效應(yīng)
鄰近效應(yīng)引起的轉(zhuǎn)換裝置刻度因數(shù)或參數(shù)的變化可通過測量來確定。測量時(shí)可改變裝置對一面接地墻(或一個(gè)帶電體)的距離,而其他接地墻或帶電體的距離保持不變,或?qū)⑵渲糜诠ぷ鞣秶狻?/P>
對于性能記錄所列的各種距離范圍,都應(yīng)證實(shí)刻度因數(shù)的變化仍在±1%范圍內(nèi)。
注:一些測試實(shí)驗(yàn)室可選擇在一組距離,或幾組距離的情況下進(jìn)行認(rèn)可。
4.2.7 變轉(zhuǎn)換裝置的動(dòng)態(tài)特性
轉(zhuǎn)換裝置的動(dòng)態(tài)特性測定可以將該裝置置于一個(gè)典型使用條件的沖擊測量系統(tǒng)中進(jìn)行。
4.2.8 測定階躍波響應(yīng)
對被試系統(tǒng)輸入階躍電壓,按GB/T16927.2—1997附錄C測量其輸出。
4.2. 9 耐壓試驗(yàn)
轉(zhuǎn)換裝置應(yīng)通過 110%的額定值的干耐受試驗(yàn),試驗(yàn)電壓的波形要滿足規(guī)定。試驗(yàn)程序見GB/T16927.1。
耐受試驗(yàn)應(yīng)在系統(tǒng)需使用的每個(gè)極性下進(jìn)行。
注:認(rèn)可的測量系統(tǒng)的每一組件均應(yīng)能耐受住在試品上發(fā)生的破壞性放電而其特性無任何改變。
4.3 傳輸系統(tǒng)的試驗(yàn)
帶有源元件的傳輸系統(tǒng)的試驗(yàn)參照4.2所列程序進(jìn)行。
4.4 指示儀表或記錄儀器的試驗(yàn)
根據(jù)相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)或檢定規(guī)程對儀器儀表進(jìn)行測試和檢定,若無標(biāo)準(zhǔn)或檢定規(guī)程,則按4.2所列相應(yīng)程序進(jìn)行。
4.5 性能試驗(yàn)
4.5.1 一般要求
性能試驗(yàn)的目的是確定測量系統(tǒng)的標(biāo)定刻度因數(shù),并證明其動(dòng)態(tài)特性適合規(guī)定的要求以及其干擾水平小于固定極限。高壓試驗(yàn)中,由于裝置的尺寸、試驗(yàn)回路的相互干擾,進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)是必須的。沖擊測量系統(tǒng)或它們的組件可以在其他實(shí)驗(yàn)室模擬性能記錄所述條件進(jìn)行校準(zhǔn),但干擾水平必須在用戶實(shí)驗(yàn)室中檢查(若需要的話)。試驗(yàn)布置應(yīng)代表運(yùn)行條件并在性能記錄中說明。
除非型式試驗(yàn)證實(shí)轉(zhuǎn)換裝置在規(guī)定的凈距范圍內(nèi)對鄰近效應(yīng)并不敏感,否則由轉(zhuǎn)換裝置組成的每一測量系統(tǒng)的刻度因數(shù)都應(yīng)測量,每組凈距或凈距范圍都應(yīng)記入性能記錄內(nèi)。
確定刻度因數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)方法是在最大工作電壓下與標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)比對,見4.5.2a)。由于較高電壓的標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)難以獲得,因而可在低的電壓,如20%最高工作電壓下進(jìn)行比對 超過lMV的雷電沖擊,可在200kV下進(jìn)行比對。確定標(biāo)定刻度因數(shù)的電壓應(yīng)在線性度試驗(yàn)所覆蓋的范圍內(nèi)。此外,可根據(jù)測得的每一組件的刻度因數(shù)(通常在低電壓下測量),取其乘積來確定系統(tǒng)的標(biāo)定刻度因數(shù),見4.5.2b),
確定沖擊測量系統(tǒng)刻度因數(shù)所用裝置必須進(jìn)行校準(zhǔn),沖擊測量系統(tǒng)中所用全部儀器儀表都必須檢定,他們的量值應(yīng)溯源到國家標(biāo)準(zhǔn)。
4.5.2 確定沖擊測量系統(tǒng)標(biāo)定刻度因數(shù)
應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)方法來測量標(biāo)定刻度因數(shù),但也可采用替代法,只要能獲得滿意結(jié)果。校準(zhǔn)用輸入電壓的類型、波形必須與被測量的相同。若此條件不滿足,則應(yīng)提供標(biāo)定刻度因數(shù)所適用波形的證明文
件。
校準(zhǔn)時(shí)的條件應(yīng)記入性能記錄中。
4.5.2.1 和標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)相比對的標(biāo)準(zhǔn)方法
試驗(yàn)時(shí)要同時(shí)讀取兩個(gè)系統(tǒng)的讀數(shù)。由標(biāo)準(zhǔn)沖擊測量系統(tǒng)得到的讀數(shù)通過計(jì)算得到輸入量,再除以被試沖擊測量系統(tǒng)的儀器讀數(shù),就得到系統(tǒng)標(biāo)定刻度因數(shù)F值。試驗(yàn)重復(fù)n次(n≥l0),可得到n個(gè)獨(dú)立讀數(shù)Fi。取平均值Fav作為系統(tǒng)標(biāo)定刻度因數(shù),其實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差s應(yīng)小于Fav的1%:
(1)
注1:假如一個(gè)估算值F0引入公式中Fav的位置,得到的標(biāo)準(zhǔn)偏差也不大于Fav的1%,那么這個(gè)F0也可作為標(biāo)定刻度因數(shù)。
注2:對于沖擊測量系統(tǒng),施加n次沖擊。
試驗(yàn)應(yīng)在同一電壓水平下進(jìn)行,最好在額定電壓下,至少在不低于20%額定電壓下進(jìn)行,但必須保證此電壓在線性度試驗(yàn)覆蓋的范圍。為了獲得合適的靈敏度,測量儀器的靈敏度設(shè)置可改變,也可采用不同儀器,但這些變化不能使系統(tǒng)的其他部分改變,儀器的每一檔靈敏度都要經(jīng)過校準(zhǔn)。
如果只有一臺(tái)儀器可供使用(該儀器是認(rèn)可的沖擊測量系統(tǒng)所使用的,而且符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求),試驗(yàn)時(shí)可將該儀器依次交替地接到每一系統(tǒng),而系統(tǒng)的其他組成部分應(yīng)保持不變。
如果測量系統(tǒng)有幾個(gè)刻度因數(shù)(例如分壓器有幾個(gè)低壓臂時(shí)),每個(gè)刻度因數(shù)都應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)。
注3:對于采用二次分壓器的沖擊測量系統(tǒng),如果通過其他試驗(yàn)?zāi)茏C實(shí)轉(zhuǎn)換裝置的等值阻抗等于二次分壓器,可以只進(jìn)行一個(gè)靈敏度檔的試驗(yàn)。此時(shí),二次分壓器的所有靈敏度檔都應(yīng)分別試驗(yàn)。
注4:通用示波器的探頭作為二次分壓器使用可能不夠穩(wěn)定,特別是這種探頭部件的細(xì)小移動(dòng)可能改變其補(bǔ)償。
4.5.2.2 組件校正的替代方法
標(biāo)定刻度因數(shù)可以用沖擊測量系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換裝置、傳輸系統(tǒng)、測量儀器的刻度因數(shù)的乘積來確定。
轉(zhuǎn)換裝置和傳輸系統(tǒng)或兩者的組合的標(biāo)定刻度因數(shù)用4.2.1中介紹的方法確定并確保它們的總不確定度應(yīng)不大于1%。儀器的刻度因數(shù)根據(jù)響應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)確定,校準(zhǔn)時(shí)要計(jì)及各組件的相互影響。
4.5.3 動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)
應(yīng)當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)方法測量動(dòng)態(tài)特性,也可采用替代法,只耍能獲得滿意結(jié)果。校準(zhǔn)用輸入電壓的波形必須與被測值相同。若此條件不滿足,則應(yīng)提供標(biāo)定刻度因數(shù)所適用波形的證明文件。
所用的回路布置和說明,包括凈距和高壓引線的長度都應(yīng)列入性能記錄中。
4.5.3.1 與標(biāo)準(zhǔn)沖擊測量系統(tǒng)比對的標(biāo)準(zhǔn)方法
可利用4.5.2a)試驗(yàn)所得的相同記錄并評估每個(gè)系統(tǒng)所測得的有關(guān)沖擊的各時(shí)間參數(shù),被試系統(tǒng)應(yīng)滿足以下要件:
a)兩個(gè)系統(tǒng)測得的每一時(shí)間參數(shù)的差值應(yīng)在由標(biāo)準(zhǔn)沖擊測量系統(tǒng)測得的相應(yīng)值的±10%的范圍內(nèi);
b)對于每一時(shí)間參數(shù),被試系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)沖擊測量系統(tǒng)相應(yīng)讀數(shù)之比值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差,均應(yīng)小于其平均比值的5%。
4.5.3.2 階躍波響應(yīng)測量的替代方法
按4.2.8測量被試系統(tǒng)的階躍波響應(yīng),并求響應(yīng)參數(shù),這些參數(shù)應(yīng)滿足本部分相應(yīng)條款中提出的要求。
4.5.4 干擾試驗(yàn)
試驗(yàn)在沖擊測量系統(tǒng)上進(jìn)行,試驗(yàn)時(shí)電纜或傳輸系統(tǒng)輸入端短妝,電纜或傳輸系統(tǒng)的接地線不變。應(yīng)施加一個(gè)典型的沖擊波形,使沖擊測量系統(tǒng)的輸入發(fā)生破壞性放電并記錄其輸出。試驗(yàn)應(yīng)在最高工作電壓下進(jìn)行。
測到的干攏幅值應(yīng)小于1%的沖擊測量系統(tǒng)測此電壓時(shí)的輸出,干攏幅值大于1%也是允許的,但應(yīng)證實(shí)它對測量無影響。
其它途徑的干擾也是重要的,例如分壓器高壓臂的低壓端的干攏。
5 認(rèn)可的沖擊測量系統(tǒng)的鑒定和使用
5.1 沖擊測量系統(tǒng)的鑒定
測試實(shí)驗(yàn)室應(yīng)采用本章所列的試驗(yàn)來鑒定其沖擊測量系統(tǒng)。此外,測試實(shí)驗(yàn)室可選擇由國家實(shí)驗(yàn)室或論證過的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行性能試驗(yàn)。在此情況下,每次校準(zhǔn)的有效期由國家實(shí)驗(yàn)室或論證機(jī)構(gòu)規(guī)定。
每一測量系統(tǒng)均應(yīng)經(jīng)過驗(yàn)收試驗(yàn)(只進(jìn)行一次)、定期重復(fù)性性能試驗(yàn)(見5.3)和經(jīng)常重復(fù)的性能校核(見5.4)。沖擊測量系統(tǒng)所應(yīng)進(jìn)行的試驗(yàn)參見附錄A。
5.2 使用條件
認(rèn)可的沖擊測量系統(tǒng)應(yīng)直接與試品兩端相連,連接時(shí)應(yīng)使試驗(yàn)回路之間的雜散耪合減至最小。
在干燥的無污穢的工作條件下,認(rèn)可的沖擊測量系統(tǒng)一般都可在所要求的不確定度范圍內(nèi)使用。
5.3 性能試驗(yàn)
為保持沖擊測量系統(tǒng)的特性,應(yīng)定期地重復(fù)4.5的性能試驗(yàn)而確定其標(biāo)定刻度因數(shù)。建議每年重復(fù)一次,有時(shí)可延長,但每三年至少重復(fù)一次。
沖擊測量系統(tǒng)經(jīng)過較大修理以及系統(tǒng)布置超出記錄中規(guī)定范圍后必須進(jìn)行性能試驗(yàn)。
由于性能校核中發(fā)現(xiàn)標(biāo)定刻度因數(shù)己明顯變化而必須進(jìn)行性能試驗(yàn)時(shí),應(yīng)先研究發(fā)生變化的原因(見6.4和7.4)。
5.4 性能校核
應(yīng)根據(jù)沖擊測量系統(tǒng)穩(wěn)定性的時(shí)限進(jìn)行性能校核。為了確定系統(tǒng)的穩(wěn)定性,系統(tǒng)剛投入使用時(shí)應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行性能校核。性能校核如6.4,7.4所述。
6 雷電沖擊電壓測量
6.1 認(rèn)可的沖擊測量系統(tǒng)的要求
一般要求是:
a)測量沖擊全波峰值的總不確定度不大于±3垢。
b)mm沖擊截波的總不確定度取決于截?cái)鄷r(shí)間TC,當(dāng)0.5µs≤TC<2µs,總不確定度不大于±5%;當(dāng)Tc≥2µs時(shí),總不確定度不大于±3%。
c)測量沖擊波形時(shí)間參數(shù)的總不確定度不大于±10%。
d)測量可能疊加在沖擊波上的振蕩不應(yīng)超過GB/T16927.1所列的水平。
6.1.1 刻度因數(shù)的穩(wěn)定性
在性能記錄中所列的環(huán)境溫度和凈距的范圍內(nèi),轉(zhuǎn)換裝置和傳輸系統(tǒng)的刻度因數(shù)的變化范圍不應(yīng)大于±1%。
記錄儀器的準(zhǔn)確度應(yīng)滿足GB/T813和GB/T16896.1的要求。
6.1.2 動(dòng)態(tài)特性
滿足以下條件,沖擊測量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性就適合于測量在性能記錄內(nèi)規(guī)定的波形的峰值電壓和時(shí)間參數(shù):
a)刻度因數(shù)穩(wěn)定在一定范圍內(nèi),這些范圍是:對全波和2µs后截?cái)嗟慕夭椤?%;在0.5µs~2µs之間截?cái)嗟慕夭椤?%。
b)測得的時(shí)間參數(shù)的不確定度在±10%范圍內(nèi)。
c)為重現(xiàn)可能疊加在沖擊上的振蕩,測量系統(tǒng)的上限頻率f2或其部分響應(yīng)時(shí)間Ta應(yīng)滿足:對于峰值上的振蕩,f2>5MHz或Ta<30ns;對于波前振蕩,f2>l0MHz或Ta<l5ns。
按以往的概念,采用一個(gè)測量系統(tǒng)就可測量所需的全部參數(shù)(即峰值、時(shí)間參數(shù)、振蕩)。然而,許多系統(tǒng)只能被認(rèn)可用于測量峰值和時(shí)間參數(shù),并不能認(rèn)可用于測量振蕩。在這種情況下,可以認(rèn)可一個(gè)測量系統(tǒng)用于測量峰值電壓和時(shí)間參數(shù),而認(rèn)可一輔助測量系統(tǒng)用于測振蕩(假如需要,在較低電壓下測量)。
6.1.3 與試品的連接
認(rèn)可的測量系統(tǒng)應(yīng)直接接到試品端。對于沖擊測量,認(rèn)可的測量系統(tǒng)不應(yīng)插到電壓源和試品之間,以便其引線僅僅流過測量系統(tǒng)的電流。如測量系統(tǒng)不能這樣連接,則必須在運(yùn)行記錄中強(qiáng)調(diào)指明。試驗(yàn)回路和測量回路的藕合應(yīng)減到最小。
6.2 認(rèn)可的沖擊測量系統(tǒng)組件的驗(yàn)收試驗(yàn)
為通過驗(yàn)收試驗(yàn),測量系統(tǒng)組件均應(yīng)滿足本條所列的型式試驗(yàn)和例行試驗(yàn)要求。通常在同類產(chǎn)品的單件上做試驗(yàn),以驗(yàn)證制造廠的數(shù)據(jù)是否滿足型式試驗(yàn)的要求。每一組件都應(yīng)進(jìn)行例行試驗(yàn),詳見第4章和3.1。
型式試驗(yàn):
a)轉(zhuǎn)換裝置和傳輸系統(tǒng)及其刻度因數(shù)的溫度效應(yīng)(可按元件的測量值或制造廠的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算);
b)長期穩(wěn)定性試驗(yàn);
c)鄰近效應(yīng)試驗(yàn);
d)轉(zhuǎn)換裝置的濕耐受和污穢耐受試驗(yàn)(被要求時(shí));
e)最大施加次數(shù)試驗(yàn);
f)傳輸系統(tǒng)的干擾試驗(yàn)(被要求時(shí));
g)動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)。
例行試驗(yàn):
a)確定刻度因數(shù);
b)線性度試驗(yàn);
c)短期穩(wěn)定性試驗(yàn);
d)轉(zhuǎn)換裝置的干耐受試驗(yàn)
6.2.1 確定刻度因數(shù)
轉(zhuǎn)換裝置和帶有源元個(gè)前傳輸系統(tǒng)的刻度因數(shù)應(yīng)根據(jù)4.2.1中民列的某方法確定。
6.2.2 線性度試驗(yàn)
線性度試驗(yàn)應(yīng)在統(tǒng)的每一極性下用一種波形進(jìn)雷電沖擊全'可用確定雷電沖擊截波用測量系統(tǒng)的線性度。4.2.2的線性度試驗(yàn)按如下進(jìn)行。
a)標(biāo)準(zhǔn)方法:與標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)相比,見4.2.2。
此外,也可用下述方法之一:
b)與認(rèn)可的測量系統(tǒng)比對,見4.2.2。
c)與標(biāo)準(zhǔn)測量裝置比對。測量系統(tǒng)應(yīng)符合GB/T 311.6,又用放電火花照(例如沖擊發(fā)生器的放電球隙)的球隙相校核。不可認(rèn)為用紫外線燈照射就足夠了。試驗(yàn)應(yīng)在被認(rèn)系統(tǒng)電壓范圍內(nèi)的最大和最小值的間隙距離以及期間三個(gè)大致等分的間隙距離下進(jìn)行。整個(gè)試驗(yàn)應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行,這樣就不必進(jìn)行條件修正。如果每一球隙的破壞性放電電壓與被試系統(tǒng)相應(yīng)輸出電壓之比在其平均值 (1±1%)范圍內(nèi)變化,則認(rèn)為該系統(tǒng)是線性的。
注:當(dāng)符合上述特定條件時(shí),球隙破壞性放電電壓的偏差可在±1%之內(nèi)。
d)與充電電壓比對。應(yīng)對照沖 擊發(fā)生器的充電電壓來校核測量系統(tǒng)。試驗(yàn)應(yīng)在被認(rèn)可系統(tǒng)電壓范圍內(nèi)的最大和最小值以及其間三個(gè)大致等分的電壓下進(jìn)行。如果每一測量電壓與響應(yīng)充電電壓之比值均在其平均值 (1±1%)范圍內(nèi)變化,則認(rèn)為該系統(tǒng)是線性的。
注:進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)時(shí),在沖擊發(fā)生器點(diǎn)火的瞬間,充電條件應(yīng)保持恒定。
e)多級(jí)轉(zhuǎn)換裝置的特定試個(gè)相同單元組成的裝置,叢按下述三個(gè)步驟進(jìn)行:
1)按4.2.2規(guī)定,對一個(gè)等同完整的轉(zhuǎn)換裝置(裝有高壓級(jí))進(jìn)行型式試驗(yàn)。
2)在4.2.2規(guī)定的五個(gè)電壓下測量每一單元的刻度因數(shù)。在整個(gè)電壓范圍內(nèi),每一單元的刻度因數(shù)變化不應(yīng)超過±1%。
3)組裝的轉(zhuǎn)換裝置在最大工作電壓下應(yīng)無可見電暈。
c)、d)、e)的試驗(yàn)都是一種經(jīng)濟(jì)簡便的試驗(yàn),但不滿足。c)、d)、e)的試驗(yàn)要求也未必表示測量系統(tǒng)是非線性的,在此情況下,就應(yīng)采用a)或b)試驗(yàn)。符合a)或b)試驗(yàn)的極限要求的測量系統(tǒng),盡管曾不滿足c)、d)、e)試驗(yàn)的極限要求,也應(yīng)認(rèn)為是線性的。
6.2.3 測量階躍波響應(yīng)(被要求時(shí))
轉(zhuǎn)換裝置的階躍波響應(yīng)應(yīng)在能代表其工作條件(特別是對接地體和帶電體的凈距)的完整測量系統(tǒng)上進(jìn)行測定。
試驗(yàn)可在低電壓下進(jìn)行,階躍波源的內(nèi)阻應(yīng)小于被試系統(tǒng)輸入電阻的0.1%。
此外,可進(jìn)行頻率響應(yīng)試驗(yàn)來證實(shí)上限頻率是足夠高的。
6.2.4 鄰近效應(yīng)
接地體和帶電體的影響可由型式試驗(yàn)來說明,其結(jié)果列成曲線和表格,表示轉(zhuǎn)換裝置刻度因數(shù)與其對接地體或帶電體凈距的函數(shù)關(guān)系。
6.3 性能試驗(yàn)
應(yīng)做下列試驗(yàn):
a)確定測量系統(tǒng)標(biāo)定刻度因數(shù)試驗(yàn);
b)動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn);
c)干擾試驗(yàn)。
6.3.1 確定測量系統(tǒng)的標(biāo)定刻度因數(shù)和標(biāo)稱瞬間(動(dòng)態(tài)特性)
6.3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)方法
應(yīng)采用4.5.2a)和4.5.3所列程序與標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)相比對來確定測量系統(tǒng)的標(biāo)定刻度因數(shù)和動(dòng)態(tài)特性。應(yīng)采用兩個(gè)不同波形的沖擊來確定標(biāo)稱瞬間,例如:
對于沖擊全波:
——較短的波前時(shí)間賦予tmin,見GB/T 16927.2—1997的3.6.1;
——較長的波前時(shí)間賦予tmax;
——這兩種波形都應(yīng)有測量系統(tǒng)被認(rèn)可的最長半峰值時(shí)間。
這些波形也包括2µs后截?cái)嗟臎_擊截波。
對于截?cái)鄷r(shí)間為0. 5µs~2µs范圍內(nèi)的沖擊截波:
——較短的截?cái)鄷r(shí)間賦予tmin;
——較長的截?cái)鄷r(shí)間賦予tmax。
試驗(yàn)所涉及的使用條件均應(yīng)列入性能記錄內(nèi)。
此外,也可采用6.3.1.2或6.3.1.3方法之一進(jìn)行。
6.3.1.2 用同一種波形進(jìn)行比對測量
應(yīng)按4.5.2a)和4.5.3采用同一種波形和標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)進(jìn)行比對測量。若采用沖擊全波,波前時(shí)間應(yīng)選在所要求的標(biāo)稱瞬間內(nèi),而半峰值時(shí)間則應(yīng)為被認(rèn)可測量系統(tǒng)的最長半峰值時(shí)間。此波形也包括2µs以后截?cái)嗟臎_擊截波。對于截?cái)鄷r(shí)間為0.5µs~2µs范圍內(nèi)的沖擊截波,截?cái)鄷r(shí)間應(yīng)選在0.5µs~0.9µs的范圍內(nèi)。測量系統(tǒng)的階躍波響應(yīng)除了應(yīng)按4.2.8記錄外,還應(yīng)符合下述要求:
a)對于沖擊全波和2µs后截?cái)嗟臎_擊截波,階躍波響應(yīng)在tmin~tmax總范圍內(nèi)應(yīng)保持穩(wěn)定在±1%之內(nèi),而且在tmin~tmax范圍內(nèi)的變化不應(yīng)大于5%,tmax為被認(rèn)可系統(tǒng)的最長半峰值時(shí)間。此外,若在標(biāo)稱瞬間內(nèi)的階躍波響應(yīng)上有高頻振蕩時(shí),則足以證明穩(wěn)定時(shí)間ts是小于tmin的。
b)對于截?cái)鄷r(shí)間為0.5µs~2µs范圍內(nèi)的沖擊截波,階躍波響應(yīng)在tmin~tmax范圍內(nèi)應(yīng)保持穩(wěn)定在(1±3%)以內(nèi)。
此外,若在標(biāo)稱瞬間內(nèi)的階躍響應(yīng)上有高頻振蕩時(shí),則足以證明在整個(gè)標(biāo)稱瞬間剩余響應(yīng)時(shí)間Tt(t)是小于t/200的。
6.3.1.3 測量各組件的刻度因數(shù)并由系統(tǒng)階躍波響應(yīng)確定響應(yīng)參數(shù)
應(yīng)按4.5.2b)確定測量系統(tǒng)的標(biāo)定刻度因數(shù)。試驗(yàn)所涉及的工作條件范圍應(yīng)列在性能記錄內(nèi)。應(yīng)按4.2.8記錄測量系統(tǒng)的階躍波響應(yīng)從tmin至Tp的范圍內(nèi)應(yīng)穩(wěn)定在(1±1%)范圍內(nèi)。Tp為測量標(biāo)定刻度因數(shù)時(shí)所用波形的峰值時(shí)間(例如,如果是采用lkHz交流電壓,則Tp為250µs。假如使用直流電壓,則Tp被認(rèn)定為l00ms)。
對于沖擊全波和2µs后截?cái)嗟臎_擊截波,響應(yīng)在標(biāo)稱瞬間段內(nèi)應(yīng)穩(wěn)定在(1±1%)范圍內(nèi)。此外,若階躍波響應(yīng)上有高頻振蕩,就足以證明穩(wěn)定時(shí)間是小于tmin的。對于截?cái)鄷r(shí)間為0.5µs~2µs范圍內(nèi)的沖擊截波,階躍波響應(yīng)在標(biāo)稱瞬間內(nèi)應(yīng)穩(wěn)定在(1±3%)范圍內(nèi)。此外,若階躍響應(yīng)上有高頻振蕩時(shí),則足以證明在整個(gè)標(biāo)稱瞬間剩余響應(yīng)時(shí)間Tt(t)是小于t/200的。
此外,階躍波響應(yīng)在認(rèn)可的最長半峰值時(shí)間段內(nèi)偏離基準(zhǔn)水平不應(yīng)大于5%。
注:提出下列推薦有助于各實(shí)驗(yàn)室評定其測量系統(tǒng),應(yīng)強(qiáng)調(diào),符合這些推薦(也許未必需要)未必足以確保測量系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的要求。
測量波前時(shí)間為T1的標(biāo)準(zhǔn)沖擊電壓時(shí),過沖β和Ta/T1的關(guān)系點(diǎn)均在圖1的陰暗面內(nèi)。
圖1 過沖β和Ta/T1的限值關(guān)系
在測截?cái)鄷r(shí)間為R范圍內(nèi)的波前截?cái)嗟臎_擊截波時(shí),應(yīng)符合下列條件:
——穩(wěn)定時(shí)間 ;
——實(shí)驗(yàn)響應(yīng)時(shí)間 和部分響應(yīng)時(shí)間 應(yīng)為: ;
——起始畸變 應(yīng)足夠小, ;
利用階躍波響應(yīng)來評定測量系統(tǒng)的特性時(shí),性能記錄應(yīng)包括:
——單位階躍波響應(yīng)記錄,應(yīng)標(biāo)出 和相應(yīng)于每一參考水平的水平線;
—— 和 值。
6.3.2 測量階躍波響應(yīng)(被要求時(shí))
轉(zhuǎn)換裝置的階躍波響應(yīng)應(yīng)在能代表其工作條件(特別是對接地體或帶電體的凈距)的完整測量系統(tǒng)上進(jìn)行測定。
試驗(yàn)可在低電壓進(jìn)行。階躍波源內(nèi)阻應(yīng)小于被試系統(tǒng)輸入電阻的1‰。
6.3.3 干擾試驗(yàn)
按4.5.4進(jìn)行。
6.4 性能校核
目前還尚無標(biāo)準(zhǔn)方法來進(jìn)行性能校核,這是由于其準(zhǔn)確度達(dá)不到性能校核所需要求。使用者需要較高準(zhǔn)確度時(shí),應(yīng)更為頻繁地(超過本部分要求)重復(fù)性能試驗(yàn)。
可采用下述方法之一校核認(rèn)可的測量系統(tǒng)的刻度因數(shù)和動(dòng)態(tài)特性:
a)與認(rèn)可的測量系統(tǒng)比對。應(yīng)采用4.5.2a)和4.5.3所列程序,在同一種波形下與另一認(rèn)可的測量系統(tǒng)(或標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng))進(jìn)行比對。施加的沖擊次數(shù)可在1到最近一次性能試驗(yàn)所施加的次數(shù)之間選擇。如果兩者測得的刻度因數(shù)之差不大于3%,則可認(rèn)為該刻度因數(shù)是有效的。如果差值較大,則應(yīng)再次確定標(biāo)定刻度因數(shù)(見5.3),
b)校核組件的刻度因數(shù)和測量系統(tǒng)的階躍波響應(yīng),應(yīng)采用確定度不大于±1%的內(nèi)部或外部校準(zhǔn)器校核每一組件的刻度因數(shù)。如果刻度因數(shù)與其前值之差不大于1%,則可認(rèn)為該標(biāo)定刻度因數(shù)是有效的。如果有一個(gè)差值超過±1%,則應(yīng)再次確定標(biāo)定刻度因數(shù)(見6.2.1)。每次校核時(shí)階躍波響應(yīng)的記錄應(yīng)與原先校核記錄相比較?梢灶A(yù)料,每次校核會(huì)發(fā)現(xiàn)有小的變化。合格的變化量應(yīng)由早期的校核而確定。任何較大的變化都應(yīng)先查明而后進(jìn)行性能試驗(yàn)。
c)用標(biāo)準(zhǔn)測量裝置校核刻度因數(shù)和測量系統(tǒng)的階躍波響應(yīng),應(yīng)與符合GB/T 311.6又用火化照射的球隙進(jìn)行比對。不可認(rèn)為用紫外線燈照射就足夠了。當(dāng)兩個(gè)刻度因數(shù)測得值的差不大于3%時(shí),則可認(rèn)為刻度因數(shù)是有效的,若差值較大,則應(yīng)再次確定標(biāo)定刻度因數(shù)。每次校核時(shí),階躍波響應(yīng)的記錄應(yīng)與原先校核記錄相比較?梢灶A(yù)料,每次校核會(huì)發(fā)現(xiàn)有小的變化。合格的變化量應(yīng)由早期的校核而確定。任何較大的變化都應(yīng)先查明而后進(jìn)行性能試驗(yàn)。
6.5 標(biāo)準(zhǔn)測量裝置
符合GB/T 311.6又用放電火花照射的球隙是測量標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓峰值的標(biāo)準(zhǔn)測量裝置,其不確定度不大于±3%。應(yīng)注意不可認(rèn)為用紫外線燈照射就足夠了。
7 操作沖擊電壓測量
7.1 認(rèn)可的沖擊測量系統(tǒng)的要求
一般要求是:
a) 測量操作沖擊峰值的總不確定度不大于±3%
b) 測量操作沖擊波形時(shí)間參數(shù)的總不確定主不大于±10%。
7.1.1 刻度因數(shù)的穩(wěn)定性
在性能記錄中所列的環(huán)境溫度和凈空距離的范圍內(nèi),轉(zhuǎn)換裝置和傳輸系統(tǒng)的刻度因數(shù)的變化范圍不應(yīng)大于±1%。
記錄儀器的準(zhǔn)確度應(yīng)滿足GB/T 813和GB/T 16896.1的要求
7.1.2 動(dòng)態(tài)特性
在下列情況下,測量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性是滿足要求的:
a)在性能記錄所規(guī)定的范圍內(nèi),標(biāo)定刻度因數(shù)穩(wěn)定在±1%范圍內(nèi);
b)系統(tǒng)測得的時(shí)間參數(shù)的不確定度不大于±10%。
7.1.3 和試品的連接
認(rèn)可的測量系統(tǒng)應(yīng)直接接到試品端。與測量雷電沖擊電壓相反,測量操作沖擊電壓測量系統(tǒng)可插接至電壓源和試品之間。試驗(yàn)回路和測量回路的秸合應(yīng)減到最小。
7.2 認(rèn)可的測量系統(tǒng)組件的驗(yàn)收試驗(yàn)
為通過驗(yàn)收試驗(yàn),測量系統(tǒng)組件均應(yīng)滿足本條所列的型式試驗(yàn)和例行試驗(yàn)要求。通常用在同類產(chǎn)品的單件上做試驗(yàn)或按制造廠的數(shù)據(jù)可滿足型式試驗(yàn)的要求。每一組件都應(yīng)進(jìn)行例行試驗(yàn)。詳見第4章和3.1。
型式試驗(yàn):
a)轉(zhuǎn)換裝置和傳輸系統(tǒng)及其刻度因數(shù)的溫度效應(yīng)(可按元件的測量值或制造廠的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算);
b)長期穩(wěn)定性試驗(yàn);
c)鄰近效應(yīng)試驗(yàn)(被要求時(shí));
d)轉(zhuǎn)換裝置的濕耐受和污穢耐受試驗(yàn)(被要求時(shí));
e)最大施加次數(shù)試驗(yàn);
f)傳輸系統(tǒng)的干擾試驗(yàn)(被要求時(shí));
g)動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)。
例行試驗(yàn):
a)確定刻度因數(shù);
b)線性度試驗(yàn);
c)短期穩(wěn)定性試驗(yàn);
d)轉(zhuǎn)換裝置的干耐受試驗(yàn)。
7.2.1 確定組件刻度因數(shù)
轉(zhuǎn)換裝置和帶有源元件的傳輸系統(tǒng)的刻度因數(shù)應(yīng)根據(jù)4.5.1中所列的某種方法確定。
7.2.2 線性度試驗(yàn)
線性度試驗(yàn)應(yīng)在被認(rèn)可系統(tǒng)的每一極性下進(jìn)行。4.2.2的線性度試驗(yàn)應(yīng)按如下方法進(jìn)行:
a)標(biāo)準(zhǔn)方法:與標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)相比對,見4.5.2。
此外,也可用下述方法之一:
b)與認(rèn)可的測量系統(tǒng)比對,見4.5.2。
c)與標(biāo)準(zhǔn)測量裝置比對。測量系統(tǒng)應(yīng)與符合GB/T 311.6,又用放電火花照射(例如沖擊發(fā)生器的放電球隙)的球隙相校核。不可認(rèn)為用紫外線燈照射就足夠了。試驗(yàn)應(yīng)在被認(rèn)可系統(tǒng)電壓范圍內(nèi)的最大和最小值的間隙距離以及其間三個(gè)大致等分的間隙距離下進(jìn)行。整個(gè)試驗(yàn)應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行,這樣就不必進(jìn)行大氣條件修正。如果每一球隙的破壞性放電電壓與被試系統(tǒng)相應(yīng)輸出電壓之比在其平均值的(1±1%)范圍內(nèi)變化,則認(rèn)為該系統(tǒng)是線性的。
球隙的操作沖擊破壞性放電電壓(50%破壞性放電電壓值)可取自GB/T311.6所列相同極性雷電沖擊電壓的圖表。
注:當(dāng)符合上述特定條件時(shí),球隙破壞性放電電壓的偏差可在±1%之內(nèi)。
d)與充電電壓比對。應(yīng)對照沖擊發(fā)生器的充電電壓來校核測量系統(tǒng)。試驗(yàn)應(yīng)在被認(rèn)可系統(tǒng)電壓范圍內(nèi)的最大和最小值以及其間三個(gè)大致等分的電壓下進(jìn)行。如果每一測量電壓與相應(yīng)充電電壓之比值均為其平均值的(1±1%)范圍內(nèi)變化,則認(rèn)為該系統(tǒng)是線性的。應(yīng)利用標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)或認(rèn)可的測量系統(tǒng)來測充電電壓。
注:進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)時(shí),在沖擊發(fā)生器點(diǎn)火的瞬間,充電條件應(yīng)保持,垣定。
e)多級(jí)轉(zhuǎn)換裝置的特定試驗(yàn)。對于由幾個(gè)相同單元組成的轉(zhuǎn)換裝置,應(yīng)按下述三個(gè)步驟進(jìn)行:
1)按4.5.2規(guī)定,對一個(gè)等同完整的轉(zhuǎn)換裝置(裝有高壓極)進(jìn)行型式試驗(yàn)。
2)在4.2.2規(guī)定的五個(gè)電壓下測量每一單元的刻度因數(shù)。在整個(gè)電壓范圍內(nèi),每一單元的刻度因數(shù)變化不應(yīng)超過±1%。
3)組裝的轉(zhuǎn)換裝置在最大工作電壓下應(yīng)無可見電暈。
c)、d)、e)的試驗(yàn)都是一種經(jīng)濟(jì)簡便的試驗(yàn),但不滿足c),d),e)的試驗(yàn)要求也未必表示測量系統(tǒng)是非線性的。在此情況下,就應(yīng)采用a)或b)試驗(yàn)。符合a)或b)試驗(yàn)的極限要求的測量系統(tǒng),
盡管并不滿足c)、d)、e)試驗(yàn)的極限要求,也應(yīng)認(rèn)為是線性的。
7.2.3 測量階躍波響應(yīng)(被要求時(shí))
轉(zhuǎn)換裝置的階躍波響應(yīng)應(yīng)在能代表其工作條件(特別是對接地體和帶電體的凈距)的完整測量系統(tǒng)上進(jìn)行測定。
試驗(yàn)可在低電壓下進(jìn)行,階躍波源的內(nèi)阻應(yīng)小于被試系統(tǒng)輸入電阻的0.1%。
此外,可進(jìn)行頻率響應(yīng)試驗(yàn)來證實(shí)上限頻率是足夠高的。
7.2.4 鄰近效應(yīng)(轉(zhuǎn)換裝置任選項(xiàng)目)
接地體和帶電體的影響可由型式試驗(yàn)來說明,其結(jié)果列成曲線和表格,表示轉(zhuǎn)換裝置刻度因數(shù)與其對接地體或帶電體凈距的函數(shù)關(guān)系。
7.3 性能試驗(yàn)
應(yīng)做下列試驗(yàn):
a)確定測量系統(tǒng)標(biāo)定刻度因數(shù);
b)動(dòng)態(tài)特性;
c)干擾試驗(yàn)。
7.3.1 確定測量系統(tǒng)的標(biāo)定刻度因數(shù)和標(biāo)稱瞬間(動(dòng)態(tài)特性)
7.3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)方法
應(yīng)采用4.5.2a)和4.5.3所列程序與標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)相比對來確定測量系統(tǒng)的標(biāo)定刻度因數(shù)和動(dòng)態(tài)特性。應(yīng)采用兩個(gè)不同波形的沖擊來確定標(biāo)稱瞬間,例如,對于沖擊全波:
a)較短的波前時(shí)間賦予tmin;
b)較長的波前時(shí)間賦予tmax;
c)這兩種波形都應(yīng)有測量系統(tǒng)被認(rèn)可的最長半峰值時(shí)間(或至90%以上的時(shí)間,或至零值時(shí)間,近似值)。
試驗(yàn)所涉及的使用條件均應(yīng)列入性能記錄內(nèi)。
此外,也可采用下述方法之一:
7.3.1.2 用同一種波形進(jìn)行對比測量,另外補(bǔ)充階躍波晌應(yīng)測量
應(yīng)按4.5.2a)和4.5.3采用同一種波形和標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)進(jìn)行比對測量。到峰值的時(shí)間(或波前時(shí)間)應(yīng)選在所要求的標(biāo)稱瞬意內(nèi),而半峰值時(shí)間(或至90%以上的時(shí)間,或至零值時(shí)間)則應(yīng)為被認(rèn)可測量系統(tǒng)的最長半峰值時(shí)間(或至90%以上的時(shí)間,或至零值時(shí)間)。
測量系統(tǒng)的階躍波響應(yīng)除了應(yīng)按4.7.8記錄外,還應(yīng)符合下述要求:
階躍波響應(yīng)在tmin~tmax范圍內(nèi)保持穩(wěn)定在±1%之內(nèi),而且在tmin~tmax范圍內(nèi)的的變化不應(yīng)大于5%,tmax為被認(rèn)可系統(tǒng)的最長半峰值時(shí)間。
此外,若在標(biāo)稱瞬間內(nèi)的階躍波響應(yīng)上有高頻振蕩時(shí),則足以證明穩(wěn)定時(shí)間ts是小于tmin的。
7.3.1.3 測量各組件的刻度因數(shù)并由階躍波響應(yīng)確定響應(yīng)參數(shù)
應(yīng)按4.5.2b)確定測量系統(tǒng)的標(biāo)定刻度因數(shù)。試驗(yàn)所涉及的工作條件范圍應(yīng)列在性能記錄內(nèi)
應(yīng)按4.2.8記錄測量系統(tǒng)的階躍波響應(yīng)。階躍波響應(yīng)從tmin~Tp的范圍內(nèi)應(yīng)穩(wěn)定在±1%范圍內(nèi)。Tp為測量標(biāo)定刻度因數(shù)時(shí),所用波形的峰值時(shí)間(例如,如果是采用1kHz交流電壓,則Tp為250µs)。
此外,階躍波響應(yīng)在整個(gè)標(biāo)稱瞬間內(nèi)應(yīng)穩(wěn)定在±1%范圍內(nèi),在直到測量系統(tǒng)被認(rèn)可的最長半峰值時(shí)間(或至90%以上的時(shí)間,或至零值時(shí)間)區(qū)間內(nèi)的變化應(yīng)不大于5%,穩(wěn)定時(shí)間ts應(yīng)小于l0µs。
7.3.1.4 階躍波響應(yīng)測量再曾補(bǔ)用交流高壓電測量標(biāo)定刻度因數(shù)
如果被試系統(tǒng)的單位階躍波響應(yīng)穩(wěn)定在±1%范圍內(nèi),而且tmin~1/4f 也保持在±1%范圍內(nèi)(f 為確定刻度因數(shù)時(shí)所采用的交流電壓頻率),就應(yīng)采用交流電壓來確定測量系統(tǒng)的刻度因數(shù)。
穩(wěn)定時(shí)間應(yīng)小于10µs。
利用階躍響應(yīng)來評定測量系統(tǒng)的特性時(shí),性能記錄應(yīng)包括:
a)單位階躍波響應(yīng)記錄,應(yīng)標(biāo)出O1和相應(yīng)于每一參考水平的水平線:
b)ts值。
7.3.2 干擾試驗(yàn)
按4.5.4進(jìn)行。
7.4 性能校核
目前還尚無標(biāo)準(zhǔn)方法來進(jìn)行性能校核,這是由于其準(zhǔn)確度達(dá)不到性能校核所需要求。使用者需要較高準(zhǔn)確度時(shí),應(yīng)更為頻繁地(超過本部分要求)重復(fù)性能試驗(yàn)。
7.4.1 校核刻度因數(shù)
可采用下述方法之一校核認(rèn)可的測量系統(tǒng)的刻度因數(shù):
7.4.1.1 校核各組件的刻度因數(shù)
應(yīng)采用不確定度不大于±1%的內(nèi)部或外部校準(zhǔn)器校核每一組件的刻度因數(shù)。如果刻度因數(shù)與其前值之差不大于±1%,則可認(rèn)為該標(biāo)定刻度因數(shù)是有效的。如果有一個(gè)差值超過±1%,則應(yīng)再次確定標(biāo)定刻度因數(shù)(見4.2)。
7.4.1.2 校核測量系統(tǒng)刻度因數(shù)
應(yīng)采用4.5.2a)的程序與另一認(rèn)可的測量系統(tǒng)或標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)進(jìn)行比對;驊(yīng)與符合GB/T 311.6又用火花照射的球隙進(jìn)行比對。不可認(rèn)為用紫外線燈照射就足夠了。
如果測得的刻度因數(shù)之差不大于3%(對于標(biāo)準(zhǔn)測量裝置比對是5%),則可認(rèn)為該刻度因數(shù)是有效的。如果差值較大,則應(yīng)再次確定標(biāo)定刻度因數(shù)(見4.5.2)。
每一時(shí)間參數(shù)測得值應(yīng)在另一測量系統(tǒng)相應(yīng)測得值的(1±10%)范圍內(nèi),如果差值大于10%,則應(yīng)再次確定標(biāo)稱瞬間(見4.5.3)。
7.4 .2 動(dòng)態(tài)特性校核
每次校核時(shí)都應(yīng)獲取參考記錄所采用的同一方式和同樣線路來記錄階躍波響應(yīng)。階躍波響應(yīng)的記錄應(yīng)與原先校核記錄相比較?梢灶A(yù)料,每次校核會(huì)發(fā)現(xiàn)有小變化,合格的變化量應(yīng)由早期的校核而確定。任何較大的變化都應(yīng)先查明而后進(jìn)行性能試驗(yàn)。
此外,動(dòng)態(tài)特性也可按照4.5.3程序與另一認(rèn)可的測量系統(tǒng)(或標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng))比對而校核。
7.5 標(biāo)準(zhǔn)測量裝置
符合GB/T 311.6又用放電火花照射的球隙是測量標(biāo)準(zhǔn)操作沖擊電壓峰值的標(biāo)準(zhǔn)測量裝置,其不確定度不大于±5%。應(yīng)注意不可認(rèn)為用紫外線燈照射就足夠了。球隙的操作沖擊破壞性放電電壓(50%破壞性放電電壓值)可取自GB/T 311.6—1983所列相同極性雷電沖擊電壓的圖表。
8 標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)
8.1 標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)的要求
8.1.1 雷電和操作沖擊全波電壓
沖擊全波電壓的標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)在其使用范圍內(nèi)總的不確定度:對于沖擊全波峰值電壓應(yīng)不大于±1%;對于時(shí)間參數(shù)應(yīng)不大于±5%。應(yīng)能適當(dāng)?shù)赜涗浾袷幒瓦^沖。
8.1.2 雷電沖擊截波
2µs后截?cái)嗟臎_擊截波電壓的標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)應(yīng)符合8.1.1的要求,在0.5µs~2µs范圍內(nèi)截?cái)嗟臎_擊截波電壓的標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)總不確定度:對于峰值電壓應(yīng)為±3%范圍,對于時(shí)間參數(shù)應(yīng)為±5%范圍。
8.2 標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)的校準(zhǔn)
應(yīng)按8.1.1的試驗(yàn)證實(shí)標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)符合8.2.1所列的有關(guān)要求。此外,也可采用8.2.2的試驗(yàn)。
8.2.1 標(biāo)準(zhǔn)方法(比對測量)
應(yīng)按照經(jīng)由國內(nèi)或國際比對而自身可溯源的標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)在高電壓下進(jìn)行比對,來證實(shí)標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)是滿足要求的。確定標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)刻度因數(shù)的不確定度應(yīng)不大于±0.5%。
8.2.2 替代法(測量刻度因數(shù)和評估響應(yīng)參數(shù))
應(yīng)按4.5.2b)所列程序確定標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)的刻度因數(shù),其不確定度應(yīng)不大于±0.5%。
響應(yīng)參數(shù)應(yīng)滿足表1要求。
表1 對響應(yīng)參數(shù)的要求
參數(shù) |
雷電全波 |
波前截?cái)嗟睦纂姴?/P> |
操作波 |
實(shí)驗(yàn)響應(yīng)時(shí)間TN
ns |
≤15 |
≤10 |
— |
穩(wěn)定時(shí)間
ns |
≤200 |
≤150 |
10µs |
部分響應(yīng)時(shí)間Ta
ns |
≤30 |
≤20 |
— |
起始畸變時(shí)間T0
ns |
— |
≤2.5 |
— |
8.3 標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)鑒定的有效周期
如無證據(jù)反對,每五年至少重復(fù)一次鑒定。
標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)只被推薦用于性能試驗(yàn)的比對試驗(yàn),但標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)也可用于其他測量,包括日常例行使用,但必須證實(shí)如此使用不會(huì)影響其性能(本部分規(guī)定的性能校核足以對此驗(yàn)證)。此外,也允許采用滿足有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的可等同的指示儀器或記錄儀器做代替。
附 錄A
(資料性附錄)
試 驗(yàn) 一 覽 表
表A.1、表A.2分別匯總了測量雷電沖擊電壓和操作沖擊電壓所需的試驗(yàn)。
表A.1 雷電沖擊測量系統(tǒng)的試驗(yàn)
項(xiàng)目 |
型式試驗(yàn) |
例行試驗(yàn) |
性能試驗(yàn) |
性能校核 |
轉(zhuǎn)換裝置 |
傳輸系 統(tǒng)(1) |
儀器 (2) |
轉(zhuǎn)換 裝置 |
傳輸系 統(tǒng)(1) |
儀器 (2) |
系統(tǒng) |
系統(tǒng) |
元件 |
裝置 |
刻度因數(shù) |
— |
— |
— |
— |
4.2.1 6.2.1 |
4.3 6.2.1 |
4.4 6.2.1 |
4.5.2
6.3.1 |
4.2.1
4.5.2 |
線性度試驗(yàn) |
— |
— |
— |
— |
4.2.2 5.2.2 |
一 |
一 |
— |
— |
短期穩(wěn)定性 |
— |
— |
— |
— |
4.2.3 |
4.3 |
4.4 |
一 |
— |
長期穩(wěn)定性 |
4.2.4
6.2 |
4.2.4
6.2 |
4.3
6.2 |
4.4
6.2 |
— |
— |
— |
一 |
— |
溫度效應(yīng) |
4.2.5
6.2 |
4.2.5
6.2 |
4.3
6.2 |
4.4
6.2 |
— |
一 |
— |
— |
— |
鄰近效應(yīng) |
— |
4.2.6 |
— |
一 |
— |
— |
— |
— |
— |
動(dòng)態(tài)特性 (3,4) |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
4.1.7
4.5.3
6.3.1 |
6.3.1
6.4 |
干擾試驗(yàn) |
— |
— |
— |
一 |
— |
— |
|
4.5.4
6.3.3 |
— |
干耐受試驗(yàn) (5) |
— |
4.2.9
6.2 |
— |
一 |
4.2.9 6.2 |
— |
— |
— |
— |
最大施加次 數(shù) |
— |
4.2.3
6.2 |
— |
— |
一 |
一 |
— |
— |
一 |
試驗(yàn)重復(fù)率 |
從資料或樣機(jī)上的一次性試驗(yàn) |
一次 |
每年一次 (6)
(推薦性) |
根據(jù)經(jīng)驗(yàn) |
注:括號(hào)表示的含義:
(1)—帶有源元個(gè)的;
(2)—測量儀器應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求;
(3)—階躍波響應(yīng);
(4)—幅—頻響應(yīng);
(5)—干耐受試驗(yàn);
(6)—如果需要每年一次或至少五年一次,每次修理后,若試驗(yàn)布置超出了性能記錄或惹生能校核結(jié)果超出了性能記錄規(guī)定值時(shí)。 |
表A.2 操作沖擊測量系統(tǒng)的試驗(yàn)
項(xiàng)目 |
型式試驗(yàn) |
例行試驗(yàn) |
性能試驗(yàn) |
性能校核 |
轉(zhuǎn)換裝置 |
傳輸系 統(tǒng)(1) |
儀器 (2) |
轉(zhuǎn)換 裝置 |
傳輸系 統(tǒng)(1) |
儀器 (2) |
系統(tǒng) |
系統(tǒng) |
元件 |
裝置 |
刻度因數(shù) |
— |
— |
— |
— |
4.2.1 7.2.1 |
4.3 7.2.1 |
4.4 7.2.1 |
4.5.2
7.3.1 |
4.2.1
4.5.2
7.4.1 |
線性度試驗(yàn) |
— |
— |
— |
— |
4.2.2 7.2.2 |
一 |
一 |
— |
— |
短期穩(wěn)定性 |
— |
— |
— |
— |
4.2.3 |
4.3 |
4.4 |
一 |
— |
長期穩(wěn)定性 |
4.2.4
7.2 |
4.2.4
7.2 |
4.3
7.2 |
4.4
7.2 |
— |
— |
— |
一 |
— |
溫度效應(yīng) |
4.2.5
7.2 |
4.2.5
7.2 |
4.3
7.2 |
4.4
7.2 |
— |
一 |
— |
— |
— |
鄰近效應(yīng) |
— |
4.2.6 |
— |
一 |
— |
— |
— |
— |
— |
動(dòng)態(tài)特性 (3,4) |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
4.2.9
4.5.3
7.3.1 |
8.3.1
7.4.2 |
干擾試驗(yàn) |
— |
— |
— |
一 |
— |
— |
|
4.5.4
7.3.2 |
— |
干耐受試驗(yàn) (5) |
— |
4.2.9
7.2 |
— |
一 |
4.2.9 7.2 |
— |
— |
— |
— |
最大施加次 數(shù) |
— |
4.2.3
7.2 |
— |
— |
一 |
一 |
— |
— |
一 |
試驗(yàn)重復(fù)率 |
從資料或樣機(jī)上的一次性試驗(yàn) |
一次 |
每年一次 (6)
(推薦性) |
根據(jù)經(jīng)驗(yàn) |
注:括號(hào)表示的含義:
(1)—帶有源元個(gè)的;
(2)—測量儀器應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求;
(3)—階躍波響應(yīng);
(4)—幅—頻響應(yīng);
(5)—干耐受試驗(yàn);
(6)—如果需要每年一次或至少五年一次,每次修理后,若試驗(yàn)布置超出了性能記錄或惹生能校核結(jié)果超出了性能記錄規(guī)定值時(shí)。 |
|