電氣介電強(qiáng)度測(cè)試儀誤差公式、準(zhǔn)確度等級(jí)與技術(shù)參數(shù)的關(guān)系

考慮到安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)介電強(qiáng)度試驗(yàn)(耐壓試驗(yàn))電壓波形的要求不高，比如交流耐電壓測(cè)試要求“波形基本為正弦波”，所以在 GB/T 32192—2015和JJG 795—2016中分別給出了各指標(biāo)的誤差公式，還對(duì)介電強(qiáng)度測(cè)試儀本身的安全性能做了相應(yīng)的要求。

一、交直流輸出電壓的誤差及其與準(zhǔn)確度等級(jí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

(一)交直流輸出電壓的誤差

介電強(qiáng)度測(cè)試儀交直流輸出電壓的基值誤差用式(2-3-1)進(jìn)行計(jì)算。

式中：——輸出電壓相對(duì)誤差，%；

——輸出電壓示值，kV；

——輸出電壓實(shí)際值，kV。

JJG 795—2016還對(duì)設(shè)定電壓和顯示電壓進(jìn)行了區(qū)分。

(二)輸出電壓準(zhǔn)確度等級(jí)及最大允許誤差

介電強(qiáng)度測(cè)試儀輸出電壓準(zhǔn)確度等級(jí)與最大允許誤差見(jiàn)表2-3-1。

表2-3-1 輸出電壓準(zhǔn)確度等級(jí)與最大允許誤差

介電強(qiáng)度測(cè)試儀的產(chǎn)品分類方法有按顯示方式、升壓方式之分，對(duì)使用者而言，同樣的電參數(shù)應(yīng)具有同樣的輸出準(zhǔn)確度和數(shù)值。目前程控介電強(qiáng)度測(cè)試儀的生產(chǎn)量越來(lái)越多，很多用戶也青睞程控介電強(qiáng)度測(cè)試儀，但也有相當(dāng)數(shù)量的模擬指示介電強(qiáng)度測(cè)試儀及機(jī)械升壓介電強(qiáng)度測(cè)試儀在使用。因此，在確定輸出電壓準(zhǔn)確度時(shí)，考慮到輸出一致性，兼顧兩者的技術(shù)特性，GB/T 32192—2015規(guī)定準(zhǔn)確度等級(jí)從1級(jí)至10級(jí)。納入10級(jí)主要考慮一方面是適應(yīng)模擬指示測(cè)試儀和機(jī)械升壓介電強(qiáng)度測(cè)試儀的需求，另一方面是有較多介電強(qiáng)度測(cè)試儀的直流輸出電壓準(zhǔn)確度較低。

考慮到量值傳遞的可靠性、選擇標(biāo)準(zhǔn)裝置及標(biāo)準(zhǔn)器準(zhǔn)確度等級(jí)的可行性，JJG 795—2016僅規(guī)定2級(jí)、5級(jí)兩擋。

介電強(qiáng)度測(cè)試儀輸出電壓的絕對(duì)誤差表示式見(jiàn)式(2-3-2)。

式中：Δ——最大允許誤差(絕對(duì)值)；

——介電強(qiáng)度測(cè)試儀電壓示值；

——介電強(qiáng)度測(cè)試儀電壓量程的滿度值；

——與準(zhǔn)確度有關(guān)的系數(shù)；

——與滿量程有關(guān)的系數(shù)。

介電強(qiáng)度測(cè)試儀輸出電壓的相對(duì)誤差表示式見(jiàn)式(2-3-3)。

式中：——最大允許誤差(相對(duì)值)。

二、交流輸出電壓失真度的要求

介電強(qiáng)度測(cè)試儀交流輸出電壓的失真度不應(yīng)超過(guò)5%。這里的輸出電壓是在介電強(qiáng)度測(cè)試儀所標(biāo)稱“輸出電壓范圍”之內(nèi)的，或者定性極地講，我們不可能要求介電強(qiáng)度測(cè)試儀在輸出電壓很低(趨向于零)的情況下，其失真度也能滿足“不超過(guò)5%”的要求。故多數(shù)介電強(qiáng)度測(cè)試儀，特別是程控介電強(qiáng)度測(cè)試儀，通常會(huì)規(guī)定其輸出電壓的范圍(例如100V~5000V)，或其失真度保證范圍(例如200V以上時(shí)的失真度<5%)。有些廠商甚至規(guī)定其儀器交流輸出電壓的失真度是在純阻性負(fù)載下測(cè)得的，因?yàn)樵谌菪载?fù)載下，是很有可能因?yàn)椴ㄐ位兌_(dá)不到要求的。

三、直流輸出電壓紋波系數(shù)的要求

對(duì)于直流介電強(qiáng)度測(cè)試儀而言，其輸出電壓的質(zhì)量通常用“紋波系數(shù)”來(lái)衡量。這里的“紋波系數(shù)”定義為直流輸出中紋波電壓的有效值與直流輸出電壓的平均值的百分比。

介電強(qiáng)度測(cè)試儀直流輸出電壓的紋波系數(shù)不應(yīng)超過(guò)5%。類同于交流輸出電壓的失真度，這里的紋波系數(shù)限值也是有條件的，它也是定義在其規(guī)定的輸出電壓范圍內(nèi)的。

四、實(shí)際輸出容量的要求

由變壓器線圈內(nèi)阻抗引起的對(duì)不同輸出電流的內(nèi)部電壓降導(dǎo)致的輸出電壓跌落，主要表現(xiàn)為介電強(qiáng)度測(cè)試儀顯示的開(kāi)路電壓與擊穿時(shí)加在被測(cè)對(duì)象上的實(shí)際電壓不一致。產(chǎn)生的原因一般是線圈導(dǎo)線線徑偏小或?qū)Ь€材質(zhì)不好，電阻率過(guò)高，叫作副邊誤差或輸出誤差，用額定容量與實(shí)際容量差表示。介電強(qiáng)度測(cè)試儀的容量測(cè)試一般不能在額定值下進(jìn)行，因?yàn)檫_(dá)到額定電壓或額定切斷電流時(shí)耐電壓儀會(huì)停止工作，瞬間測(cè)試儀擊穿報(bào)警，迅速切斷電壓，此時(shí)的電壓、電流值不能穩(wěn)定，讀取的值不準(zhǔn)確。另外，在接近額定電壓和額定電流的情況下操作，對(duì)人身產(chǎn)生不安全因素。所以，一般用半負(fù)荷法，耐電壓儀的實(shí)際輸出容量不得低于標(biāo)稱容量的90%。標(biāo)稱容量PH為介電強(qiáng)度測(cè)試儀額定輸出電壓UH與額定擊穿電流(額定輸出擊穿電流)IH的乘積。