1、制定背景
電測量儀表校驗裝置一般用于檢定/校準(zhǔn)單相或三相電壓表、電流表、功率表等交直流電測量儀表,廣泛應(yīng)用于各計量測試部門、鐵路、石油、化工等大型工礦企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)。電測量儀表校驗裝置量值的準(zhǔn)確與否影響到這些行業(yè)的生產(chǎn)與安全。

在JJF 1923-2021《電測量儀表校驗裝置校準(zhǔn)規(guī)范》制定之前,電測量儀表校驗裝置的校準(zhǔn)無據(jù)可依,有的省有制定地方校準(zhǔn)規(guī)范或采用自編方法等,但無法在校準(zhǔn)項目、校準(zhǔn)方法、標(biāo)準(zhǔn)器選擇等方面做到統(tǒng)一。
為此,全國電磁計量技術(shù)委員會以MTC18(電磁)函[2017]12號《國家計量技術(shù)法規(guī)制定/修訂計劃立項通知》批準(zhǔn)立項,委托河南省計量科學(xué)研究院等單位共同負(fù)責(zé)起草了《電測量校驗裝置校準(zhǔn)規(guī)范》。JJF 1923-2021于2021年10月18日由市場監(jiān)管總局批準(zhǔn),2022年4月18日起實施,實現(xiàn)了電測量儀表校驗裝置量值的全國統(tǒng)一。
JJF 1923-2021的起草既結(jié)合了現(xiàn)有省地方規(guī)范和電力行業(yè)檢定規(guī)程,又充分考慮到電測量儀表校驗裝置的現(xiàn)狀和實際工作,以確保校準(zhǔn)規(guī)范的先進(jìn)性、實用性和可操作性。

2、JJF 1923-2021主要內(nèi)容解析
2.1 適用范圍
JJF 1923-2021適用于0.05級及以下電測量儀表校驗裝置的校準(zhǔn)。電測量儀表校驗裝置具有單相或三相交流電壓、電流、頻率、功率及相位輸出功能,同時可具有直流電壓、直流電流輸出功能。其中,交流電壓上限為1000V,交流電流上限為100A,頻率范圍為(40~70)Hz;直流電壓上限為1000V,直流電流上限為100A。
目前,絕大多數(shù)電測量儀表校驗裝置的準(zhǔn)確度等級都是0.05級及以下,都適用于本規(guī)范,極個別0.05級以上的電測量儀表校驗裝置,考慮到現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)器的技術(shù)指標(biāo)不能滿足JJF 1923-2021的要求,將來由全國電磁計量技術(shù)委員會另行安排。
2.2 計量特性
2.2.1 示值誤差
電測量儀表校驗裝置的示值誤差包括交流電壓示值誤差、交流電流示值誤差、有功功率示值誤差、無功功率示值誤差、相位示值誤差、頻率示值誤差、直流電壓示值誤差和直流電流示值誤差。除了相位和頻率采用絕對誤差表示,其余均采用引用誤差表示,不同級別電測量儀表校驗裝置的具體要求不同。
2.2.2 短期穩(wěn)定度
查閱大量此類電測量儀表校驗裝置的技術(shù)資料,給出的穩(wěn)定度指標(biāo)大都為1min的穩(wěn)定度,而電測量儀表校驗裝置在實際工作中主要用于檢定/校準(zhǔn)交直流電測量儀表,也對短期穩(wěn)定度有一定要求。因此JJF 1923-2021要求在規(guī)定時間間隔(1min)內(nèi),其穩(wěn)定度一般不大于相應(yīng)等級最大允許誤差絕對值的1/5。
2.2.3 負(fù)載調(diào)整率
負(fù)載調(diào)整率是衡量一臺電源好壞的指標(biāo),JJF 1923-2021要求負(fù)載從空載到額定負(fù)載變化時,校驗裝置輸出值的相對變化量不大于1%。
2.2.4 波形失真度
對于交流輸出信號,需要考察其波形失真度,電測量儀表校驗裝置波形失真度應(yīng)不大于0.5%。
2.2.5 對稱度
對稱度僅適用于三相電測量儀表校驗裝置,包括電壓、電流對稱度和線間相位對稱度。電壓、電流對稱度是指每個相電壓(或相電流)與三相平均值之差,用百分?jǐn)?shù)表示。線間相位對稱度是測量任一相電壓(電流)與另一相電壓(電流)間的相位角,取其與120°的最大差值。不同級別的電測量儀表校驗裝置的要求不同。
2.2.6 直流紋波
電測量儀表校驗裝置在輸出直流信號時,由于直流信號一般是通過交流信號整流、濾波后得來的,不可避免地在直流量中會有殘余的交流成分,這種疊加在直流量上的交流分量就稱為紋波。紋波會降低電源的效率,使被測設(shè)備運轉(zhuǎn)不正常,嚴(yán)重的還會導(dǎo)致被測設(shè)備燒毀,JJF 1923-2021規(guī)定校驗裝置的紋波含量一般不大于1%。
3、主要校準(zhǔn)方法
3.1 校準(zhǔn)點的選擇
JJF 1923-2021對校準(zhǔn)電測量儀表校驗裝置各功能示值誤差時校準(zhǔn)點的選取作了詳細(xì)規(guī)定。需注意,在選擇有功功率校準(zhǔn)點時,電壓基本量程和電流基本量程組合為基本量程,基本量程在功率因數(shù)為1.0時,選擇3~5個校準(zhǔn)點,在功率因數(shù)為0.5L和0.5C時,分別選擇2~3個校準(zhǔn)點。另外,電壓基本量程和電流所有非基本量程組合、電流基本量程和電壓所有非基本量程組合應(yīng)在功率因數(shù)為1.0、0.5L、0.5C時分別選擇2~3個校準(zhǔn)點,也可根據(jù)客戶的需求選擇其他電壓量程和電流量程進(jìn)行組合。
3.2 交流電流和直流電流示值誤差
考慮到標(biāo)準(zhǔn)電流表的量程有時不能覆蓋電測量儀表校驗裝置的量程,或技術(shù)指標(biāo)不能滿足校準(zhǔn)的需要,JJF 1923-2021中除了標(biāo)準(zhǔn)表法,還給出了電流電壓轉(zhuǎn)換法,可通過電流電壓轉(zhuǎn)換器將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號進(jìn)行校準(zhǔn)。
3.3 短期穩(wěn)定度
電壓、電流、功率均需進(jìn)行短期穩(wěn)定度試驗,校準(zhǔn)點一般選擇各功能基本量程的量程值,可與示值誤差校準(zhǔn)同時進(jìn)行。
3.4 負(fù)載調(diào)整率
交直流電壓、交直流電流都需進(jìn)行負(fù)載調(diào)整率試驗,校準(zhǔn)點選擇基本量程的量程值,按照電測量儀表校驗裝置說明書中給出的額定負(fù)載值進(jìn)行試驗,負(fù)載電阻可以選擇實物電阻,也可選擇電子負(fù)載。
3.5 波形失真度
電測量儀表校驗裝置的頻率范圍是(40~70)Hz,屬于工頻,大多是用50Hz,因此在進(jìn)行波形失真度試驗時,頻率設(shè)置為50Hz,校準(zhǔn)點選擇基本量程的量程值,電壓和電流均需進(jìn)行試驗。JJF 1923-2021中進(jìn)行失真度測量使用的設(shè)備為失真度測量儀,也可選擇其他經(jīng)過溯源的失真度測量設(shè)備。電流波形失真度測量時,是通過負(fù)載電阻將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號進(jìn)行測量。選擇負(fù)載電阻時,需選擇純阻性負(fù)載,且不應(yīng)超過電測量儀表校驗裝置的負(fù)載能力。
3.6 對稱度
校準(zhǔn)點選擇在交流電壓、電流基本量程的量程值,頻率為50Hz。線間相位對稱度,要在功率因數(shù)為1.0、0.5L、0.5C時分別測量。改變相位角后,不允許再分別調(diào)節(jié)相位。
3.7 直流紋波
校準(zhǔn)點選擇基本量程的量程值,直流電流紋波測量需要接入無感電阻。選擇無感電阻時,需考慮其額定電流,且不應(yīng)超過電測量儀表校驗裝置的負(fù)載能力。
作者:(河南省計量測試科學(xué)研究院)寧亮、陳清平
