JJG313—2010《測量用電流互感器》檢定規程的解讀與分析

李嵐

摘要：本文介紹了規程修訂的背景，進行了新舊版本的對照分析，主要從適用范圍、計量性能、技術要求、檢定裝置等幾個方面闡述并分析了新舊規程的差異。

關鍵詞：互感器適用范圍計量性能技術要求檢定裝置

中圖分類號：TM4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（b）-0243-02

互感器是電力行業和儀器儀表行業必不可少的傳感變換器件，目前雖然有不使用變壓器原理的電流電壓傳感器，但其功能還不能完全替代互感器。更為重要的是互感器的高可靠性是電子式傳感器不能達到的。在需要高可靠性的場所，必須使用互感器進行電流電壓變換。

測量用互感器按用途又可以分為電力用和儀用兩種，儀用互感器的誤差是在實驗室條件下測量確定的，電力互感器的誤差可以在實驗室測量確定，也可以在安裝現場測量確定，但測量時的環境條件和實際使用的環境條件有很大不同，運行工況和實驗室檢驗狀態也有很大區別，這就導致電力互感器存在運行變差。因此只根據誤差測量結果判斷電力互感器是否合格是不可行的，還必須根據運行時的實際誤差來判斷是否合格。國家計量檢定規程JJG 1021-2007《電力互感器》和JJG 313-2010《測量用電流互感器》的主要區別就在這里。

因此新修訂的JJG 313-2010《測量用電流互感器》，按以上原則把儀用互感器與電力互感器分開，電力互感器檢定規程主要考慮到電量結算方面的公平與公正，而儀用互感器檢定規程則是考慮到感器計量技術的使用與先進性等方面。

1JJG313-2010修訂的主要內容

1.1 適用的范圍

JJG 313-2010（以下簡稱新規程）規定的適用范圍是：0.001級～0.5級的測量用電流互感器；而JJG 313-1994（以下簡稱舊規程）規定的適用范圍是：0.001級～1級的測量用電流互感器；也就是說舊規程的適用范圍被新修訂過后的新規程的適用范圍給覆蓋了，電流互感器的準確度為1級的在國家標準GB 1208-2006《電流互感器》中是包括的，在2010規程中刪去了這部分內容。概括地說新規程的內容只針對實驗室和儀器儀表使用的測量用電流互感器

在舊規程中，S級電流互感器的檢定內容是為適應S級電力互感器的要求提出的；新規程中為了實現對額定電流1%點誤差進行量值傳遞的要求，整個測量用電流互感器的范圍全部要擴大到S級；為此在修訂規程的時候用電流互感器增加了1.5S級～0.001S級測量的檢定的內容與技術上的要求。

1.2 計量性能的要求

1.2.1 環境溫度和相對濕度

計量器具的基本誤差需要在一定的環境條件下來進行定義的。舊規程沒有對測量用互感器的基本誤差提出要求，只是規定了在10～35℃條件下檢定時應滿足的誤差限值，實際上隱含了以10～35℃為基本誤差的參比條件。為利于互感器資源的充分使用，因此新規程對環境溫度的要求是0～40℃，相對濕度是不大于80%。

1.2.2 測量用互感器的額定負荷

互感器的誤差與二次負荷有關，因此必須規定檢定時的二次負荷值。使用大容量的互感器不利于測量技術的發展和資源的節約，因此二次負荷必須有所限制。

新規程中明確的寫到：電流互感器、額定負荷的7.5VA和額定二次電流的5A，而由制造廠商來規定下限的負荷；但是制造廠商中未規定出下限的負荷的，其為2.5VA的下限負荷。這主要是因為2.5VA是10VA的25%，而1.75VA是7.5VA的25%。在當前電流互感器校驗儀進行校驗時的參考電流回路的一般使用的取樣電阻為0.1Ω的，負荷是2.5VA，如果考慮到電流互感器作為檢定裝置的標準器使用，下限負荷就不宜小于2.5VA。兼顧額定二次電流5A，1A或小于1A的電流互感器，新規程采用負荷電阻方式表達，即：“額定負荷電阻小于0.2Ω的電流互感器下限負荷為0.1Ω”。

1.2.3 穩定性要求

新規程中，特別提出了測量用互感器的量值穩定性要求，即誤差限值的三分之一。同時從合理實施計量管理的角度，在確保量值傳遞可靠的前提下對于穩定性好的測量用互感器采用延長檢定周期的方法，具體的方法是作以下規定：“在連續2個周期3次檢定中，最后一次檢定結果與前2次檢定結果中的任何一次比較，誤差變化不大于其誤差限值的1/3，檢定周期可以延長至4年”。這一規定可以減少不必要的頻繁送檢過程，方便了送檢單位，也為檢定機構節省了工作量。

1.3 通用技術要求

新規程增加了這一部分內容，目的一方面是規程格式的需要，但也包括有對檢定對象的考慮。在新規程的通用技術要求部分引用了JB/T 5472-1991《儀用電流互感器》關于絕緣的要求，意味著新規程的檢定對象主要是參照這個標準生產的儀用電流互感器。

1.4 檢定結果的處理

1.4.1 檢定周期

新規程中延長檢定周期的條件基本保留了舊規程的內容，注意到這里用誤差變化不超過允許誤差的1/3考核，如果考慮檢定裝置的偏差，實際的穩定性需要高于1/3，這樣規定當然是比較嚴格和可靠的。雖然新規程保留了舊規程延長檢定周期的規定，但取消了逐年考核的做法。前面說過，檢定數據統計表明電磁式互感器具有很好的穩定性，只要正確維護和使用，一般都能有二十年以上的使用期。因此當有四年的使用數據證明互感器的穩定性符合要求時，檢定周期延長到四年是合適的。

1.4.2 關于不合格不準使用

舊規程的第21條為：“按本規程檢定不合格的電流互感器不準出廠和使用”。因為規程只是技術法規，只能給出合格或不合格的結論，而計量器具的管理是行政行為，不宜在規程中寫入，所以這一條的內容在新規程中沒有繼續保留。

2JJG313-2010檢定規程的分析和探討

2.1 檢定裝置

2.1.1 標準器

新規程對標準器的要求是變比與被檢互感器相同，準確度至少比被檢互感器高兩個級別，實際誤差不大于被檢互感器誤差限值的1/5。同時也允許使用高一個等級的標準器，然后修正標準器引入的誤差。這部分內容與舊規程是相同的?？梢赃@樣理解目前0.05級～0.01級電流標準器的首選是電流互感器，0.005級和0.002級電流標準器的首選是雙級電流互感器，0.001級～0.0002級電流標準器的首選是補償式電流比較儀。

2.1.2 檢定用電源

用于50Hz的測量用電流互感器一般不考慮頻率特性，互感器的誤差只在基波頻率定義，試驗電源中諧波對互感器檢定的影響主要表現在誤差測量方面，理論上如果標準互感器和被檢互感器的頻率特性完全相同，測量回路中的諧波大部分都可以低消；但大多數情況下標準器的準確度等級要高于被檢互感器，它們的結構很大程度上是不同的，頻率特性也有很大差別，這就使得一次回路中的諧波不能在二次回路中抵消，而基波大部分是低消了，準確度越高基波的抵消程度越大；于是當檢定高準確級的互感器時，差壓或差流中的基波成分很小，諧波成分相對增加，會干擾平衡指示器或相敏整流線路。因此新規程特別提及：“當檢定0.01級及以上電流互感器時， 要注意電源的波形失真和供電電源的中性線對地電壓對測量結果的影響，當發現測量示值不穩定或異常時，應考慮采用更高質量的電源”。

2.1.3 監測用電流表

測量用互感器的誤差通常選擇若干個電流百分點測量確定，互感器在其它測量點的誤差用已測得誤差數值點形成的折線限制，因此需要有監測用電流表來指示測量百分數。新規程從可能性和需要出發，增加電流表的示值附加誤差要求，具體是測量點的相對誤差不大于20%。按這個要求，調節1%點電流時允許的實際值是0.8%～1.2%，估計由于電流百分點的偏差引入的附加誤差可以降低到1～2個修約單位，大大提高了測量結果的重復性。

2.1.4 電流互感器負荷箱

在舊規程中，電流負荷箱的要求是：“在額定頻率為50（60Hz）、溫度為（20±5）℃時，電流負荷的有功分量和無功分量的誤差在5%～120%、S級的在1%～120%額定電流范圍內均不得超過±3%，當cosφ=1時，殘余無功分量不得超過額定負荷的±3%；周圍溫度每變化10℃時，負荷的誤差變化不超過±2%（按原規程生產的負荷箱允許在限定條件下使用）”。

新規程對電流負荷箱誤差的要求是這樣的：“電流負荷箱在額定頻率50Hz（60Hz），額定電流的20%～120%，環境溫度為（20±5）℃時，電流負荷（與規定的二次引線電阻一并計算）的有功分量和無功分量的相對誤差不得超過±3%，當cosφ=1時，殘余無功分量不得超過額定負荷的±3%；周圍溫度每變化10℃時，負荷的誤差變化不超過±2%。電流負荷箱在電流百分數20%以下的附加誤差限值為：電流百分數每變化5%，誤差增加1%”。這一規定充分考慮到負荷箱設計和制造時可能存在的附加誤差，使得實際上不需要對附加誤差進行測量檢查，這就大大簡化了制造過程和檢定工作。負荷箱只需要在（20±5）℃檢定，在額定電流20%及120%兩點誤差不超過3%就算合格了。

2.2 電流互感器的檢定

作標準用的電流互感器，每個安匝數選擇一個電流比，在電流上升與下降時測量各檢定點的誤差，其余電流比只測電流上升時的誤差。有多個電流比的電流互感器，所有的電流比都應檢定。母線型電流互感器可以在每一額定安匝下只檢定一個電流比。

3結語

本文結合舊版規程對JJG313-2010《測量用電流互感器》檢定規程修訂的主要內容進行了解釋和分析，說明新規程適用的范圍以及計量性能、技術要求等方面更加貼合實際生產和檢定的需要。但是新規程依然有待探討和改進的地方，希望專家多提寶貴意見。

參考文獻

[1] JJG313-1994，《測量用電流互感器》檢定規程[S].

[2] JJG313-2010，《測量用電流互感器》檢定規程[S].

[3] GB 1208-2006，電流互感器[S].

[4] JB/T 5472-1991，儀用電流互感器[S].