ICS 17.220.20 N 22
GB/T 32856—2016
GeIleral SPeCifiCatiOnS for high-voltage electrical energy meters
2016-08-29 发布 2017-03-01 实施
附录C (资料性附录)可靠性验证试验统计方案和可靠性参数估计
表17百分数误差限值(带有单相负载的多相仪表,电压线路加平衡的多相电压)
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本标准由中国机械工业联合会提出。
本标准由全国电工仪器仪表标准化技术委员会(SAC/TC 104)归口。
本标准起草单位:中国电力科学研究院、哈尔滨电工仪表研究所、武汉国测恒通智能仪器有限公司、 国网山东省电力公司电力科学研究院、山东省计量科学研究院、国网重庆市电力公司电力科学研究院、 山东计保电气有限公司、烟台东方威思顿电气股份有限公司、浙江正泰仪器仪表有限责任公司、浙江华 采科技有限公司、威胜集团有限公司、国网四川省电力公司计量中心、华立仪表集团股份有限公司、深圳 浩宁达仪表股份有限公司、三星电气股份有限公司、深圳市科陆电子科技股份有限公司、深圳市航天泰 瑞捷电子有限公司、杭州百富电子技术有限公司、山东力创电子科技有限公司、云南电力试验研究院(集 团)有限公司电力研究院、石家庄科林电气股份有限公司、贵州电力试验研究院、江苏卡欧万泓电子有限 公司、德力西集团仪器仪表有限公司、深阳市华鹏电力仪表有限公司、江西赣电电气有限公司、中山泰峰 电气有限公司、宁夏隆基宁光仪表有限公司、杭州西力电能表制造有限公司、江苏盛德电子仪表有限 公司。
本标准主要起草人:王乐仁、侯铁信、徐民、陈波、袁慧昉、章述汉、侯兴哲、荣博、邓文栋、曹敏、马雪峰、 高少军。
本标准参加起草人:陶纲领、岳长喜、万忠兵、张秋雁、张学斌、宋锡强、徐人恒、李俊明、祝楕、周忠祥、 李先怀、李卫丰、韩东、蔡方辉、张宗继、任月吉、姚国军、陶琴、张爱民、何泽坚、李建炜、朱永丰、袁佐桐。
本标准规定了用于测量电压6 kV〜35 kV、频率50 HZ的电力网络中高压侧电能的高压电能表(下 文简称“仪表”)的术语和定义、电气参数标准值、机械结构要求、环境条件、电气要求、准确度要求、使用 和贮存及可靠性要求、检验规则。
本标准适用于新制造的高压电能表,并且仅适用于其型式试验。
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GB/T 191-2008 包装储运图示标志
GB/T 2423.1—2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A:低温(IEC 60068-2-1:2007, IDT)
GB/T 2423.2—2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验B:高温(IEC 60068-2-2 :2007, IDT)
GB/T 2423.4—2008电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Db:交变湿热(12h + 12h 循环)(IEC 60068-2-30: 2005 JDT)
GB/T 2423.6-1995电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Eb和导则:碰撞 (IEC 60068-2-29:1987,IDT)
GB/T 2423.7-1995电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验EC和导则:倾跌与翻 倒(主要用于设备型样品)(IEC 60068-2-31 :1982,IDT)
GB/T 2423.8-1995 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Ed:自由跌落 (IEC 60068-2-32:1990,IDT)
GB/T 2423.17—2008电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Ka:盐雾(IEC 60068-2-11 :1981,IDT)
GB/T 2423.24—2013环境试验 第2部分:试验方法 试验Sa:模拟地面上的太阳辐射及其试 验导则(IEC 60068-2-5:2010 JDT)
GB/T 2829-2002周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)
GB 4208—2008 外壳防护等级(IP 代码)(IEC 60529:2001 ,IDT)
GB/T 4796-2008电工电子产品环境条件分类 第1部分:环境参数及其严酷程度(IEC 60721-1:2002, IDT)
GB/T 5169.16—2008电工电子产品着火危险试验第16部分:试验火焰50 W水平与垂直火 焰试验方法(IEC 60695-11-10:2003,IDT)
GB/T 7354—2003 局部放电测量(IEC 60270:2000,1DT)
GB 9254-2008信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法(ClSPR 22:2006,IDT)
GB/T 11150—2001 电能表检验装置
GB/T 13384—2008机电产品包装通用技术条件
GB/T 16927.1-2011高电压试验技术 第1部分:一般定义及试验要求
GB/T 16927.2—2013高电压试验技术 第2部分:测量系统
GB/T 17215.211-2006交流电测量设备 通用要求、试验和试验条件 第U部分:测量设备 (IEC 62052-11.2003,IDT)
GB/T 17215.321-2008交流电测量设备 特殊要求 第21部分:静止式有功电能表(1级和
2 级XIEC 62053-21 :2003,IDT)
GB/T 17215.322—2008交流电测量设备 特殊要求 第22部分:静止式有功电能表(0.2 S级和 0.5 S 级)(IEC 62053-22:2003,IDT)
GB/T 17215.323—2008 交流电测量设备 特殊要求 第23部分:静止式无功电能表(2级和
3 级XIEC 62053-23:2003,IDT)
GB/T 17215.911-2011 电测量设备 可信性 第 11 部分:一般概念(IEC/TR 62059-11 : 2002, IDT)
GB/T 17215.941—2006 电测量设备 可信性 第41部分:可靠性预测(IEC 62059-41 : 2006, IDT)
GB/T 17626.3—2006电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验(IEC 61000-4-3 :2002, IDT)
GB/T 17626.6-2008电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度(IEC 61000-4-6 :2006, IDT)
GB/T 17626.8—2006 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验(IEC 61000-4-8:2001, IDT)
GB/T 17626.27—2006电磁兼容 试验和测量技术 三相电压不平衡抗扰度试验(IEC 61000-4-27 :2000,IDT)
GB 20840.1-2010 互感器 第1部分:通用技术要求
GB 20840.3—2013互感器 第3部分:电磁式电压互感器的补充技术要求
GB/T 17215.211—2006.GB/T 17215.911—2011、GB 20840.1—2010、GB 20840.3—2013 界定的以 及下列术语和定义适用于本文件。
一种直接接入6 kV〜35 kV电力线路测量有功电能与无功电能的仪表,由装入同一壳体(包封)内 包括高压电流电压传感器、高压供电单元、电能计量单元、内置计度显示单元(若有)、通信单元(若有)等 组成。
注:高压电能表可使用内置或外置计度显示器。外置计度器应与通信单元配合使用。
用于仪表所记录电能值的一种输出表示方式,在这种表示方式中,电能输出值表示为电能基数(即 电能计量单元的测量值)与电能倍率常数的乘积,其中电能倍率常数以电压倍率常数与电流倍率常数的 乘积表示。
额定电压标准值为:6 kVJO kV、20 kV、35 kVo
额定电流标准值(每相)为:5 AJO A、15 A.20 A、30 A、40 A.50 A、75 AaoO A、150 A.200 A、 300 A、400 A.500 A.600 AO
额定电流扩大倍数的标准值为:1.2、1.5、2、4。
额定电流与额定电流扩大倍数的乘积就是仪表的额定最大工作电流(JmaX)O
4.4额定频率(八)
额定频率为50 HZo
仪表常数用字母A表示,宜设计为在1 %九、COSs = I时,相邻输出脉冲间隔W90 s;在ItnaX、CoSP = I 时,相邻输出脉冲间隔≥160 ms,然后取整数并保留两位有效数字,其余数位设置为Oo式(1)可满足一 般情况下电能表常数的选值要求:
XW: ..............................(I)
ZZZ U n I max
式中:
k --仪表常数,单位为脉冲数每千瓦时或脉冲数每千乏时(imp/kWh或imp/kvarh);
Un ——额定电压,单位为伏(V);
ImJIX——最大电流,单位为安(A);
m——测量单元数;
t 时间间隔,单位为时(h) O
电压因数是由最高运行电压决定的,而后者又与系统及电压互感器一次绕组接地条件有关。
表1列出了与各种接地条件相对应的额定电压因数标准值及在最高运行电压下的允许持续时间 (即额定时间)。
表1额定电压因数标准值
额定电压因数 |
额定时间 |
端子联接方式和系统接地方式 |
1.2 |
连续 |
任一电网的相间 |
1.2 |
连续 |
中性点有效接地系统中的相与地之间 |
1.5 |
30 S |
GB/T 32856—2016
表1(续)
额定电压因数 |
额定时间 |
端子联接方式和系统接地方式 |
1.2 |
连续 |
带有自动切除对地故障装置的中性点非有效接地系统中的 |
1.9 |
30 S |
相与地之间 |
1.2 |
连续 |
无自动切除对地故障装置的中性点绝缘系统或无自动切除 |
1.9 |
8 h |
对地故障装置的共振接地系统中的相与地之间 |
仪表的结构应能保证在规定使用条件下不引起任何危险,应保证防破裂、防爆燃、防异物、防腐蚀、 防潮气及防灰尘进入。仪表金属部件的镀层、漆层宜均匀、牢固。内部部件应可靠固定。如果仪表有可 接触的导电外壳或底座,应与高压接线端子或接地端子(若有)有金属性的电气连接。仪表的接地端子 (若有)的螺纹直径不应小于6 mmo
仪表的绝缘表面不应有裂纹、起泡、脱落等缺陷,在绝缘表面上测取的最小爬电比距应符合表2的 要求。不具有接地端子或接地底座的仪表,只测取相间爬电比距;具有接地端子或接地底座的仪表, 除测取相间爬电比距外,还应测取相对地爬电比距。
表2绝缘表面最小爬电比距
污秽等级 |
最小爬电比距标称值 mm/kV |
爬电距离/弧闪距离 |
I轻 |
16(20) |
≤3.5 |
II中 |
20(25) | |
ΠI重 |
25(31) |
≤4.0 |
IV特重 |
31(37) | |
括号前的数字用于计算相对地爬电距离。括号内的数字用于计算相间爬电距离 |
仪表相间和相对地的最小空气间隙应符合表3的要求。
表3最小空气间隙要求
额定电压/kV |
6 |
10 |
20 |
35 | |
相间和相对地距离 mm |
户内 |
IOO |
125 |
180 |
300 |
户外 |
200 |
200 |
300 |
400 |
仪表可打开的外壳应施加封印,只有在破坏封印后才能打开外壳触及仪表内部各部件。外壳应有
足够的机械强度,其结构和装配应保证在出现非永久性变形时不妨碍其正常工作。如果仪表外壳具有 透明材料制成的读取计度器示值的观察窗口,则应能通过窗口无妨碍地读取计度器的示值,且窗口不 能从外部拆卸。
仪表外壳及窗口的机械强度应按GB/T 17215.211-2006的5.2.2.1进行弹簧锤试验。试验时仪表 按正常工作位置安装,弹簧锤以0.2 J÷0.02 J的动能作用在仪表外壳的外表面(包括窗口)。试验后仪 表的外壳和窗口不应发生影响其功能及可触及带电部件的损伤。
户内仪表外壳的安全防护等级不应低于IP65,户外仪表外壳的安全防护等级不应低于IP6β0应按 GB 4208-2008进行安全和防尘防水试验。
仪表使用的非金属材料应具有阻燃性,绝缘外壳材料的阻燃等级应达到UL94V-0,应按 GB/T 5169.16—2008第9章进行V-O等级的垂直燃烧试验。
仪表的高压接线端子应有清晰易见的标志,其中三相电压接入端子用A、B、C标志,三相电流极性 端子用PI标志,非极性端子用P2标志。仪表的接地端子(若有)用N或接地符号“吉”标志。
高压接线端子应能承受表4要求的静态试验载荷,静载荷可从任意方向施加于任意端子。如果仪 表不具有一次电流导体(母线型),则只对电压端子进行试验。
表4高压电能表静态试验载荷
系统额定电压 kV |
静态承受试验载荷 N | ||
电压端子 |
电流端子 | ||
I类载荷 |
II类载荷 | ||
6 JO |
250 |
500 |
750 |
20、35 |
400 |
800 |
1 200 |
I类载荷是正常工况的载荷组合。 II类载荷是考虑最不利工况的载荷组合。 在常规工作条件下所加载荷的总和不应超过表中所列承受试验载荷值的50%。 电流端子承受极限动态载荷不应超过表中静态承受试验载荷的1∙4倍。 端子承受的静态扭矩试验载荷,由制造厂和用户协商。 |
仪表的铭牌应具有以下内容:
a) 制造厂名或商标;
b) 产地及认证标志;
C)产品型号;
d) 仪表制造依据的标准编号;
e) 准确度等级(有功与无功分别标识);
f) 仪表常数(有功用imp/kWh,无功用imp/kvarh表示)及电能倍率常数;
g) 电压等级(用额定电压6 kV、10 kV、20 kV、35 kV表示);
h) 相数和线数(用单相、三相三线、三相四线表示);
i) 产品顺序号和制造年份,顺序号还应标志在仪表壳体上易观察的位置并贮存在仪表的非易失
存储器中;
j)额定电流与最大电流。若标示为10(4O)A则表示仪表的额定电流为10 A,最大电流为40 Ao
仪表的包装、包装箱的标志按GB/T 13384—2008和GB/T 191—2008的规定执行。
每台仪表出厂时应附有下列文件:
a) 产品合格证;
b) 出厂检验记录;
C)使用说明书;
d)产品有备件时,还应提供产品备件一览表。
不超过2 000 m0
注:在海拔高度超过2 000 m的地区使用的仪表,外绝缘水平参照GB 311.1-2012另行规定。
仪表正常使用的环境温度条件如表5所示。
在规定的工作范围内,仪表应能正常工作,并符合相应的准确度要求;在规定的工作范围外但在极 限工作范围内,仪表不应损坏,当回到规定工作范围内时,其计量特性不应降低。
表5正常使用的环境温度
户内用仪表 |
户外用仪表 | |||
一般型 |
低温型 |
一般型 |
低温型 | |
规定工作范围 |
-5 °C〜70 °C |
—15 °C 〜55 °C |
-15 C 〜70 °C |
-25 °C 〜55 °C |
极限工作范围 |
-15 C 〜70 OC |
-25 C〜60 OC |
—25 °C 〜70 °C |
-40 °C〜60 °C |
以上温度范围是仪表的最低要求,特殊用途可在订货合同中按GB/T 4796-2008规定其他温度范 围,并按新范围进行高低温试验。
环境温度试验包括高温试验和低温试验。
试验按GB/T 2423.2—2008规定,在下列条件下进行:
仪表在非工作状态下;
——温度:70 °C±3 'C,户内用及户外用;
试验时间:72 h0
试验后仪表应无损坏和信息改变并能正确工作。
试验按GB/T 2423.1—2008规定,在下列条件下进行:
仪表在非工作状态下;
——温度:一15 °C±3 °C, 一般型户内用;
-25 °C±3 °C,低温型户内用或一般型户外用;
—40 °C÷3 °C,低温型户外用;
——试验时间:72 h,户内用;
16 h,户外用。
试验后仪表应无损坏和信息改变并能正确工作。
仪表应能耐受表6规定的环境湿度。环境相对湿度极限与环境温度的函数关系见GB/T 17215.211-2006的附录AO
按GB/T 2423.4—2008规定,在下列条件下进行:
--仪表在非工作状态下;
——交变方式:方法1;
——上限温度:40 °C±3 °C,户内用;
55 °C±3 °C,户外用;
--不采取特殊措施排除表面潮气;
——循环次数:6个周期。
此项试验结束后24 h,仪表应经受下列试验:
a) 按7.3进行交流耐压试验,试验电压为表11给出值的80% ;
b) 功能试验,仪表应无损坏和信息改变并能正确工作;
C)目测检査,仪表应无可见的影响功能特性的腐蚀痕迹。
表6相对湿度要求
年平均 |
≤75⅜ |
30天,一年中这些天以自然方式分布 |
≥95⅝ |
其余时间有时为 |
≥85⅝ |
试验按GB/T 2423.17—2008,在下列条件下进行:
试品在非工作状态下;
——盐液浓度:(5士1)%;
——试验箱内温度:35 °C±2 °C;
--试验Ka,共进行96 ho
试验后仪表应接受目测检验,外观特别是标志的清晰度应无改变,应无可见的影响功能特性的腐蚀 痕迹,并能通过按7.3进行的交流耐压试验,试验电压为表11给出值的80%。
太阳辐射试验适用于户外用高压电能表。试验按GB/T 2423.24—2013规定,在下列条件下进行:
--仪表在非工作状态下;
--试验程序A(照光8 h,遮暗16 h) J
——上限温度:55 °C±3 °C;
——试验时间:IO个循环(10天)O
试验后仪表应接受目测检验,外观特别是标志的清晰度应无改变,功能无损坏和信息改变并能正确 工作。
仪表贮存与运输的环境条件见表7。
碰撞试验按GB/T 2423.6-1995规定,在下列条件下进行:
--仪表在非工作状态下,有简易包装;
---试验Eb ;
---加速度:100 m∕s2 ;
——脉冲持续时间;16 ms;
——重复速率:2次/s;
施加方向:垂直;
——作用次数:1 000次。
试验后仪表不应有机械损伤,内部各配合件及紧固件不应有松动、变形和断裂。并能符合本标准其 他条款要求。
表7贮存与运输的环境条件
基本环境条件 |
额定值 | |||
贮存 |
运输 | |||
高温/C |
40 |
55 | ||
低温/°C |
—15 |
—25 | ||
相对湿度上限值/% |
80(25 OC) |
95(25 °C) | ||
连续冲击 |
加速度/(m∕s2) |
— |
100 | |
脉冲持续时间∕ms |
一 |
16 | ||
跌落 |
自由跌落高度∕mm |
一 |
100 | |
倾斜跌落 |
水平倾角/(°) |
— |
30 | |
高度∕mm |
一 |
250 |
自由跌落试验按GB/T 2423.8—1995规定,在下列条件下进行:
——仪表在非工作状态下,无包装;
--试验Ed;
---高度:100 mm;
底面:水平状态;
——次数:4。
试验后仪表外观应完好,外壳无变形,并能符合本标准其他条款要求。
倾斜跌落试验按GB/T 2423.7—1995,在下列条件下进行:
仪表在非工作状态下,无包装;
--试验Ec;
---高度:250 mm;
——底面:与水平成30。角;
——次数
试验后仪表外观应完好,外壳无变形,并能符合本标准其他条款要求。
仪表的主电源应在其接入高压电网时取得,并能在任何高压负载电流下长期正常工作。除此之外 只使用电池或储能元件作为内部后备电源。
在8.1给出的参比温度和参比频率下,仪表每一电压回路在额定电压下的有功功率消耗不应超过 以下限值:6 kV和10 kV等级10 W,20 kV等级15 W,35 kV等级20 W;每一电流回路在额定电流下 的有功功率消耗不应超过10 Wo功率消耗允许以任意合适方式测量,但最大误差不应超过5%。
在8.1给出的参比温度和参比频率下,仪表在额定三相电压下的每一电压回路负荷视在功率不应 超过以下限值:6 kV 和 10 kV 等级 30 VA(800 VA) ,20 kV 等级 50 VA(I 500 VA) ,35 kV 等级 75 VA (3 000 VA),以上括号内的值适用于使用电容分压器的仪表;每一电流回路在额定电流下负荷的视在 功率不应超过30 VAO视在功率允许以任意合适方式测量,但最大误差不应超过5%。
试验方法为:在表15的参比条件下,电流线路无电流,电压线路上施加额定电压至少2 h后,在电 流线路中施加最大电流ImaXO试验使用的一次电流导体的长度不少于1 m,电流密度在2 A∕mm2至
2.5 A∕mm2之间。施加电流后应立即测量仪表误差,接着以足够短的间隔时间准确地画出以时间为变 量的误差变化曲线。此项试验至少应进行1 h,直至在20 min内误差变化不超出表8的规定为止。
由自热引起的误差改变量不应超过表9给出的限值。
表8自热试验的稳定状态判定
准确度等级 |
有功0.2S级 |
有功0.5S级 |
有功1级 |
无功2级和3级 |
误差最大变化量(土 %) |
0.05 |
0.1 |
0.2 |
0.5 |
表9自热引起的改变量限值
电流值 |
功率因数 CoSQ |
各等级有功电能仪表误差改变量限值(土 %) | ||
0.2S |
0.5S |
1 | ||
'max |
1 |
0.1 |
0.2 |
0.5 |
0.5L |
0.1 |
0.2 |
0.5 |
表9 (续)
电流值 |
si∏φ (感性或容性) |
各等级无功电能仪表误差改变量限值(土 %) | |
2 |
3 | ||
ʃ max |
1 |
1.0 |
1.5 |
0.5 |
1.5 |
2.0 |
仪表的交流耐受电压试验按GB/T 16927.1-2011第6章的规定进行。试验频率由制造厂根据有 利于安全的原则选择50 HZ或150 HZo试验电压应从接近于零的某个值在10 S〜20 s内逐渐地升高 至表11规定值的75% ,停留约10 S后继续均匀地在10 S〜20 S内升到规定值,并在规定值保持1 min (频率50 HZ时)或40 s(频率150 HZ时)。试验中应避免试验电源的突然接通和分断。试验过程中应 无击穿或闪络等放电现象产生,当回到初始工作状态时,仪表应能正常工作,且有功电能在额定电流和 功率因数1.0时,无功电能在感性和容性额定电流负荷时的误差变化量不超出表10规定。
试验只对具有接地端子的仪表进行。试验频率为50 HZO
进行三相高压端子对接地端子及接地底座之间耐压试验时,应把三相高压电压端子与电流端子全 部并联短接,然后施加表11规定的试验电压。在进行通信输出端子(若有)与接地端子及接地底座(若 有)之间耐压试验时,应把全部通信输出端子并联短接,然后施加表11规定的试验电压。
试验时除接地端子及接地底座接地外,没有施加电压的其他端子也要接地。
表10耐压试验后误差变化限值
仪表准确度等级 |
有功0.2S级 |
有功0.5S级 |
有功1级 |
无功2级 |
无功3级 |
误差变化限值(±%) |
0.1 |
0.2 |
0.5 |
1 |
1.5 |
相间耐受电压试验按GB 20840.3—2013的7.3.2的规定进行。试验相的高压接线端子施加表11 规定的试验电压,另两相的高压接线端子接地。试验时接地端子及接地底座(若有)以及没有施加电压 的其他端子也要接地。
应轮流对仪表三相的高压接线端子进行相间耐受电压试验。
只对户外用仪表进行湿试验。试验应按GB/T 16927.1-2011的4.4规定操作,使仪表处于淋雨试 验状态。
湿试验的试验程序参见GB/T 16927.1—2011的7.4.2和7.4.3o进行湿试验时,允许闪络一次,但
在重复试验时不应再发生闪络。
表11交流耐受电压
额定电压(有效值) kV |
耐受电压(有效值) kV |
试验电压施加点 |
6 |
30 |
三相的高压接线端子与接地端子及底座之间(若有) |
23 |
任意两相的高压接线端子之间 | |
3 |
通信输出端子与接地的外壳或底座之间(若有); 两路通信输出端子之间(若有) | |
10 |
42 |
三相的高压接线端子与接地端子及底座之间(若有) |
30 |
任意两相的高压接线端子之间 | |
3 |
通信输出端子与接地的外壳或底座之间(若有); 两路通信输出端子之间(若有) | |
20 |
65 |
三相的高压接线端子与接地端子及底座之间(若有) |
50 |
任意两相的高压接线端子之间 | |
3 |
通信输出端子与接地的外壳或底座之间(若有); 两路通信输出端子之间(若有) | |
35 |
95 |
三相的高压接线端子与接地端子及底座之间(若有) |
80 |
任意两相的高压接线端子之间 | |
3 |
通信输出端子与接地的外壳或底座之间(若有); 两路通信输出端子之间(若有) |
仪表的冲击电压试验使用GB/T 16927.1-2011的7.2和8.2规定的标准电压波形,其中标准雷电 冲击电压是波前时间Tl为1.2 ”,半波峰值时间T2为50 μs的双指数波;标准雷电冲击截波是标准雷 电冲击波经过2卩S〜5 μs被外部间隙截断产生的电压波;标准操作冲击电压是波前时间TP为250 μs, 半峰值时间T2为2 500 μs的双指数波。实际试验波形与标准波形的偏差应符合GB/T 16927.1-2011的7.1.5和8.1.4的要求。
试验时应使用符合GB/T 16927.2—2013第9章认可的测量装置来测量试验电压峰值和冲击电压 波形。为了得到合格的试验波形,先要在低于50%耐受电压的试验电压下调校冲击电压发生器的波头 和波尾电阻,然后在耐受电压的50%〜75%进行试验并记录,把它作为参考波形。冲击耐受电压下波 形对参考电压下波形的变异,可以作为绝缘损坏的判断依据。仪表规定的冲击耐受电压值见表12o
试验中如果没有发生击穿或闪络,当回到初始工作状态时仪表能正常工作,且有功电能在额定电流 和功率因数Lo时,无功电能在感性和容性额定电流负荷时,误差变化量不应超出表9的规定。
对表12规定的冲击电压施加点施加5次正极性,峰值等于表12规定的雷电冲击电压。试验时接 地端子及底座(若有)以及没有施加电压的端子应接地。
完成正极性雷电冲击电压试验后,再以负极性施加1次雷电冲击电压,随后施加2次雷电截波电 压,然后再施加4次雷电冲击电压,各次电压峰值等于表12规定的耐受电压值。试验时接地端子及底 座(若有)以及没有施加电压的端子应接地。
对表U规定的冲击电压施加点施加5次正极性,峰值等于表12规定的操作冲击电压。试验时接 地端子及底座(若有)以及没有施加电压的端子应接地。
表12冲击耐受电压
仪表额定 电压∕kV |
雷电冲击 耐受电压 (峰值)∕kV |
雷电截波 耐受电压 (峰值)∕kV |
操作冲击 耐受电压 (峰值)∕kV |
冲击电压施加点 |
6 |
60 |
65 |
42 |
每相的高压接线端子与接地端子及底座之间(若有) |
60 |
65 |
32 |
任意两相的高压接线端子之间 | |
10 |
75 |
85 |
60 |
每相的高压接线端子与接地端子及底座之间(若有) |
75 |
85 |
42 |
任意两相的高压接线端子之间 | |
20 |
125 |
140 |
91 |
每相的高压接线端子与接地端子及底座之间(若有) |
125 |
140 |
70 |
任意两相的高压接线端子之间 | |
35 |
185 |
230 |
133 |
每相的高压接线端子与接地端子及底座之间(若有) |
185 |
220 |
112 |
任意两相的高压接线端子之间 |
局部放电试验使用的设备和试验方法应符合GB/T 7354—2003的要求,试验采用测量视在放电量 方法,局放仪信号通道的带宽不小于100 kHz,局放仪的工作频率范围应能覆盖40 kHz〜400 kHzo
试验可以在交流耐受电压试验后期的降压过程中进行,当电压降低到表13的局部放电测量电压 时,在30 S内完成局放量测量,然后试验电压回零。也可以在交流耐受电压试验结束后,重新回升电压 到耐受电压值的80%,保持时间不小于60 s,再不间断地降到表13的局部放电测量电压,在30 S内完 成局放量测量,然后试验电压回零。
测得的局部放电量不应超过表13给出的限值。
表13局部放电试验电压及限值
额定电压 kV |
局部放电试验电压 (有效值) kV |
试验电压施加点 |
局部放电 量限值PC |
6 |
5 |
三相高压接线端子与接地端子及底座之间(若有) |
20 |
8.6 |
任意两相一次电压(电流)端子之间 | ||
10 |
8.3 |
三相高压接线端子与接地端子及底座之间(若有) | |
14.4 |
任意两相一次电压(电流)端子之间 | ||
20 |
16.6 |
三相高压接线端子与接地端子及底座之间(若有) | |
28.8 |
任意两相一次电压(电流)端子之间 | ||
35 |
28 |
三相高压接线端子与接地端子及底座之间(若有) | |
48.6 |
任意两相高压接线端子之间 | ||
注:试验时允许关闭电子线路的工作电源。 |
把三相的一次电压(电流)端子全部并联短接,试验电压施加在三相的一次电压(电流)端子与接地 端子之间,接地外壳及底座以及其他不施加电压的端子均接地。
试验电压施加在一相的一次电压(电流)端子,另两相的一次电压(电流)端子接地,接地端子及接地 外壳及底座(若有)以及其他不施加电压的端子均接地。试验应对各相的一次电压(电流)端子依次 进行。
本项试验适用于中性点绝缘系统使用的仪表。试验使用中性点绝缘的三相电压,仪表按正常运行 要求接入后,先施加115%额定电压,然后把一相接地,连续运行4 ho如果线路不使用高压开关切换, 也可以交换接地与加电程序。
试验不应对仪表的各项性能产生实质性影响。恢复到参比条件后,有功电能在额定电流和功率因 数1.0时,无功电能在感性和容性额定电流负荷时,误差变化量不应超出表14规定。
表14异常运行后误差最大变化■
准确度等级 |
有功0.2S级 |
有功0.5S级 |
有功1级 |
无功2级 |
无功3级 |
~误差最大变化量~ 士 % |
0.1 |
0.3 |
0.7 |
1.0 |
1.5 |
仪表置于三相线路中,线路中不施加电流负荷。试验应按下列条件进行:
试验电压波形参照GB/T 17215.211—2006的图B.1:
--电压从100⅜[7n中断;
—中断时间:1 s;
——中断次数:3次;
——中断间隔时间:50 ms0
试验电压波形参照GB/T 17215.211—2006的图B.2:
--电压从100⅝Un中断;
——中断时间:20 ms;
——中断次数:1次。
当电压恢复时,仪表应能正常工作,且在8.1规定的参比条件下,其百分数误差不应超过表16和表 17给出的限值。
注:可通过控制试验设备的电源输出进行试验。
高压拉弧试验使用的线路参见附录AO图A.1的高压放电球隙GP在进行线路与高压端子分断与关 合过程中会发生连续燃弧。试验使用的电压源额定电流不应小于1A,铜球的直径5 cm〜25 cm,分断速度 3 mm/s〜5 mm∕s,直径大的球选用低的分断速度,最后调整分断速度使燃弧时间控制在2 s〜3 SO
试验按下列条件进行:
——各相高压端子分别试验;
——高压电能表置于工作状态;
——电压端子施加额定电压l∙2Un,偏差不超过±5%;
——电流端子施加额定电流In的20%〜50%;
——分断与关合连续操作4个循环。
试验后仪表应能正常工作,仪表存储的信息不应有异常变化,仪表测量误差的改变量不应超过表 14给出的限值。
仪表在正常工作时的无线电辐射应符合GB 9254-2008的A级信息技术设备(ITE)的要求,即距 离仪表10 In处测得的30 MHZ〜230 MHZ频率范围的信号准峰值不超过40 dB(μV∕m),230 MHZ〜 1 000 MHZ频率范围的信号准峰值不超过47 dB(μV∕m);距离仪表3m处测得的1 GHZ〜3 GHZ频率 范围的信号峰值不超过76 dB(μV∕m),3 GHZ〜6 GHZ频率范围的信号峰值不超过80 dB(μV∕m)o
试验按台式设备进行,按GB 9254-2008第10章的规定进行试验。
准确度试验按下列条件进行:
a) 试验应在装配完整的仪表上进行,接地端子及底座(若有)可靠接地;
b) 进行试验之前,应先在20%〜50%的额定负荷下运行并达到热稳定;
C)试验参比条件见表15;
d) GB/T 11150-2001第5章的技术要求以及第6章的试验方法适用于本章使用的检验装置, 但6.12的安全要求试验除外。本章使用的检验装置,一次对二次及地应能耐受等于装置额定 工作电压180%的工频电压试验,时间1 min;
e)检验装置一次电流输出端子AP1、(BP1)、CPl应与同相的一次电压输出端子A、(B)、C连接, 工作于高电位。
表15准确度试验参比条件
环境 温度 |
相对 湿度 |
频率 |
电源波形 畸变系数 |
环境工频磁 场干扰强度 |
三相负载不 平衡度 |
三相电压 不对称度 |
电压电流相位 差不对称度 |
21 C 〜25 C |
30%〜75% |
50 HZztO.15 HZ |
≤2% |
≤0.05 mT |
≤1% |
≤1⅝ |
≤20 |
其他干扰量引起的误差变化不应超过仪表误差限值的l∕10o |
仪表在8.1规定的参比条件下,其百分数误差不应超过表16和表17中给出的相应准确度等级的 限值。[摘自 GB/T 17215.321.GB/T 17215.322、GB/T 17215.323,部分指标有修改]
如果仪表是按测量双向电能设计的,则表16和表17给出的限值适用于每个方向。
表16百分数误差限值(单相仪表和带平衡负载的多相仪表)
电流值 |
功率因数 CoSQ |
有功电能准确度等级指数 | |||
0.2S |
0.5S |
1 | |||
________有功电能误差限值(±%)________ | |||||
0.0∏n≤J<0.05Zn |
1 |
0.4 |
1.0 |
1.5 | |
0.05InWIW7 max |
0.2 |
0.5 |
1.0 | ||
电流值 |
功率因数 COSQ |
有功电能准确度等级指数 | |||
0.2S |
0.5S |
1 | |||
有功电能误差限值(±%) | |||||
0.02In≤I<0.1In |
0.5滞后 0.8超前 |
0.5 |
1.0 |
1.5 | |
0.1 Zn≤I≤ Imax |
0.3 |
0.6 |
1.0 | ||
用户特殊要求时: 0.1In≤I≤J max |
0.25滞后 _______0.5超前_______ |
0.5 |
1.0 |
3.5 2.5 | |
电流值 |
Sin(P (感性或容性) |
无功电能准确度等级指数 | |||
2 |
3 | ||||
无功电能误差限值( + %) | |||||
0.02InVIVO.05Jn |
1 |
2.5 |
4.0 | ||
0.05 Jn V ʃ V ɪ max |
2.0 |
3.0 | |||
0.05∕n≤∕<0.1∕n |
0.5 |
2.5 |
4.0 | ||
0.1 In ≤ I ≤ I max |
2.0 |
3.0 | |||
0.1 In≤ I≤ I max |
0.25 |
2.5 |
4.0 |
表17百分数误差限值(带有单相负载的多相仪表,电压线路加平衡的多相电压)
电流值 |
功率因数 cosφ |
有功电能准确度等级指数 | |||
0.2S |
0.5S |
1 | |||
有功电能误差限值(±⅝) | |||||
0.05Jn≤I≤Imβx |
1 |
0.3 |
0.6 |
2.0 | |
0.1 Jn≤I≤I tnax |
0.5滞后 |
0.4 |
1.0 |
2.0 | |
电流值 |
SinQ (感性或容性) |
无功电能准确度等级指数 | |||
2 |
3 | ||||
无功电能误差限值(±%) | |||||
0.05 Jn W IW I max |
1 |
3.0 |
4.0 | ||
0.1∕n≤ J≤I max |
0.5 |
3.0 |
4.0 | ||
注:试验时三相三线仪表无电流相电流回路应断开。 |
相对于8.1给出的参比条件下影响量的变化引起的附加的百分数误差不应超过表18规定的与准 确度等级有关的限值。[摘自GB/T 17215.321.GB/T 17215.322.GB/T 17215.323,部分指标有修改]
应单独地对某个影响量引起的改变量进行测试,所有其他影响量保持为参比条件(见表15)。
表18影响量引起的百分数误差改变限值
影响量 |
电流值 (平衡负载) |
COSW 或 Sin(P |
各等级仪表的平均温度系数/(%/K) | ||||
有功电能仪表 |
无功电能仪表 | ||||||
0.2S |
0.5S |
1 |
2 |
3 | |||
环境温度变化 |
0.05 In W IW I max |
1 |
0.01 |
0.03 |
0.05 |
0.10 |
0.15 |
最低〜最高 |
0.1InVIWj max |
0.5 |
0.02 |
0.05 |
0.07 |
0.15 |
0.25 |
电流值 (平衡负载) |
COS(P |
各等级仪表的百分数误差改变极限(士 %) | |||||
影响量 |
或 |
有功电能仪表 |
无功电能仪表 | ||||
sinφ |
0.2S |
0.5S |
1 |
2 |
3 | ||
电压改变量 |
0.05 In≤I ≤Imax |
1 |
0.1 |
0.2 |
0.7 |
1.0 |
2.0 |
土 10% |
0∙ 1 ʃn V ʃ W ʃmax |
0.5 |
0.2 |
0.4 |
1.0 |
1.5 |
3.0 |
频率改变量 |
0.05In≤J≤Jmax |
1 |
0.1 |
0.2 |
0.5 |
2.5 | |
土 2% |
0.1JnVJWJ max |
0.5 |
0.1 |
0.2 |
0.7 |
2.5 | |
电流线路和电压线 路中谐波分量 |
0.5 I max |
1 |
0.4 |
0.5 |
0.8 |
— |
一 |
交流电流线路中的间谐波 |
0.5Zn |
1 |
0.6 |
1.5 |
3.0 |
一 |
一 |
逆相序 |
0.1In |
1 |
0.05 |
0.1 |
1.5 |
一 |
一 |
表18(续)
影响量 |
电流值 (平衡负载) |
cosφ 或 Sin中 |
各等级仪表的百分数误差改变极限(土 %) | ||||
____有功电能仪表 |
无功电能仪表 | ||||||
0.2S |
0.5S |
1 |
2 |
3 | |||
三相电压不平衡 |
In |
1 |
0.5 |
1.0 |
2.0 |
一 |
一 |
工频磁场400 A/m |
In |
1 |
0.5 |
1.0 |
2.0 |
3.0 |
3.0 |
射频电磁场辐射 80 MHZ〜2 GHz,10 V/m |
In |
1 |
1.0 |
2.0 |
2.0 |
3.0 |
3.0 |
射频场感应的传导骚扰 40 kHz~400 kHz,30 V |
In |
1 |
1.0 |
2.0 |
2.0 |
3.0 |
3.0 |
有功电能当CoSw = O.5时为滞后;无功电能当SinW = I或0.5时包括感性和容性。
将仪表放置环境温度试验箱内。试验时工作温度范围应分成多个20 K宽的子区间,在子区间的上 IoK范围和下IoK范围进行测量,然后在这些区间内确定平均温度系数。试验期间不得超出规定的 工作温度范围。
试验时施加的三相电压同时变化一个相同的百分数。电压范围在0∙9Un(含)到Ll Un(不含)时, 以百分数表示的误差改变量不应超过表18的限值;电压范围从0.8 Un(含)到0.9 Un(不含)以及从1.1 Un (含)到1.15 Un(不含)时,以百分数表示的误差改变量不应超过表18限值的3倍。电压低于0.8 Un时, 仪表误差允许在+ 10%和一100%之间改变。
试验时施加到仪表的电压和电流的频率应同时变化相同百分数。在额定的一2%〜+ 2%范围内, 均匀选取5点(不含额定频率点)分别进行试验。每一段的频率改变影响量引起的误差均不应超过 表18的限值。
电压与电流含谐波影响试验按图B.1的线路进行。
试验条件为:
---基波电流JI=O・5Imax;
——基波电压:S=Un;
——基波功率因数:1.0
--5次谐波电压含量zU5 — 10%Un ;
——5次谐波电流含量口5=40%L;
——谐波功率因数:1.0;
——基波和谐波电压在原点是同相的。
由5次谐波产生的谐波功率为P5 =0∙∏Λ ×0.4J1=0.04P1或总有功功率为1.04Pl。
试验时仪表应能正常工作,误差的改变量不超过表18的限值。
间谐波影响试验按图B.1的线路进行。电流波形如图B.2所示,其中参考电流Iι=0.5Zn,触发后 的电流ʃlɪʃno
试验时仪表应能正常工作,误差的改变量不超过表18的限值。
如果有足够的证据表明间谐波对电能测量值的影响可以通过高压电能测量线路的信号响应函数计 算,允许采用计算方法得到的结果。
在参比条件和额定电压下,交换施加于仪表A相和C相的电压与电流,然后测量仪表误差的改 变量。
试验时仪表应能正常工作,误差的改变量不超过表18的限值。
试验参照GB/T 17626.27—2006的规定,在下列条件下进行:
a) 电压回路通以不平衡电压:
1) UA = IoO%Un,相位 0°2B = 90%Un,相位 131 ° ; Uc = 80 %Urι,相位 239°;
2) UA = 80%S,相位 0°;UB = Ioo%Un,相位 121°;UC = 90%Un,相位 252°;
3) UA = 90%Un,相位 0LUB = 80%Un,相位 108°;UC = Ioo%S,相位 229OO
b) 电流回路通以额定电流九。
在不平衡电压1)、2)、3)三种情况下进行试验。
试验时仪表应能正常工作,误差的改变量不超过表18的限值。
工频磁场通过浸入法施加到仪表的器身,试验参照GB/T 17626.8-2006的规定,在下列条件下 进行:
作为台式设备试验;
——仪表在工作状态;
——电压回路通以额定电压Un;
——电流回路通以额定电流ʃn?
---频率:50 Hz;
--磁场水平:400 A∕m0
施加骚扰时仪表应能正常工作,误差的改变量不应超过表18的限值。
试验对仪表的电子线路进行。受试仪表的电子线路不需要从受试仪表中取出,而是通过外部的校 表用电压源和电流源使电子线路的输入信号及供电水平与受试仪表的电压回路通以额定电压Un,电流 回路通以额定电流八,功率因数等于1的运行状态相同。受试仪表所在位置的射频电场使用校正过的 天线测量校准。试验程序按GB/T 17626.3—2006第8章的规定,在下列条件下进行:
作为台式设备试验;
电子线路在工作状态;
——频率:80 MHZ〜2 GHz;
--电场水平:10 V∕mo
施加骚扰时仪表应能正常工作,误差的改变量不超过表18的限值。
试验用高频信号源输出的骚扰信号通过电容量不小于0.01 μF的高压耦合电容器施加到某一相的 高压端子,在所有高压端子未施加工频电压与电流情况下,用高频电压表测量并校准高压端子对地电 压。试验程序参照GB/T 17626.6-2008的第8章规定,在下列条件下进行:
作为台式设备试验;
仪表在工作状态;
——电压回路通以额定电压(A;
——电流回路通以额定电流In;
——频率范围:150 kHz〜400 kHz;
——电压水平:30 VO
施加骚扰时仪表应能正常工作,误差的改变量不超过表18的限值。
试验在参比条件下,按以下次序进行。
额定电压施加到高压端子之后的5 S内仪表应达到全部功能状态。
当电压端子施加电压而一次电流回路无电流时,仪表指示电能消耗的测试输出不应多于一个脉冲。 试验时,应断开一次电流回路,电压端子施加的电压应为额定电压的115%。
0.2S级有功电能表的试验时间 頌(min)见式(2):
900 X IO6
M 2 kmUnImax
0.5S级和1级有功电能表的试验时间∆i2(min)见式(3):
600 X IO6 ENRmUi
2级无功电能表的试验时间△如(min)见式(4):
480 X IO6
E 2 , n I kmUnlmRK
3级无功电能表的试验时间&4 (min)见式(5)
300 X IO6
△*4 ≥ 7 TT T
为 TzZ U n 1 max
..............................(2 )
..............................(3 )
..............................(4 )
..............................(5 )
式中:
k ——仪表输出单元发出的每千瓦时的脉冲数imp/kWh或每千乏时的脉冲数imp/kvarh; m ——测量单元数;
Un ——额定电压,单位为伏(V);
Imax——最大电流,单位为安(A)。
在表19和表20规定起动电流条件下(多相仪表带平衡负载),仪表应能起动并连续记录。 如果仪表是按测量双向电能设计的,则这项试验应适用于电能的每个方向。 试验时,电压线路所加电压应为额定电压。
表19有功仪表起动电流
仪表等级 |
CoS甲 功率因数 | ||
0.2S |
0.5S |
1.0 |
1 |
0.001 In |
0.001 In |
0.002 In |
有功电能(包括O.2S级、O.5S级、1级)的试验时间Z0I (min)按式(6)计算
90 × IO6
仪表等级 |
sinφ 感性和容性 | |
2 |
3 |
1 |
0.003Jn |
0.005Zn |
无功电能(包括2级、3级)的试验时间^02 (min)按式(7)计算:
kmUnln
式中:
k 仪表输出单元发出的每千瓦时的脉冲数(imp/kWh)或每千乏时的脉冲数(imp/kvarh);
m 测量单元数;
Un——额定电压,单位为伏(V);
In——额定电流,单位为安(A)。
检查仪表电能测试输出单元发出的电能脉冲数与计度器(内置或外置)所指示的电能量变化的关 系,应与铭牌标志的仪表常数值一致。
电能计度器应能够复零。当为自动复零时(或自动转换显示内容时),每个量值的显示时间不应少 于3 SO
电能计度器的显示单位为千瓦时(kWh)和千乏时(kvarh)0
仪表的使用和贮存寿命不应少于8年。
仪表的可靠性用年平均失效率水平表示,分为0.2%/年、0.5%/年、1%/年三级。 仪表在制造厂规定的平均可用时间内,其平均失效率应满足表21的要求。
表21高压电能表平均失效率限值
岀厂(运行)年限 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 | ||
平均失 效率水平 |
0.2%/年 |
年平均失 效率限值 % |
0.2 |
0.25 |
0.3 |
0.35 |
0.4 |
0.45 |
0.5 |
0.55 |
O.5⅝∕ 年 |
0.5 |
0.62 |
0.75 |
0.88 |
1 |
1.12 |
1.25 |
1.38 | ||
1%/年 |
1 |
1.25 |
1.5 |
1.75 |
2 |
2.25 |
2.5 |
2.75 |
高压电能表的检验分为出厂试验、型式试验、周期试验和可靠性验证试验。
出厂试验是仪表出厂前,制造厂检验部门按本标准及有关技术文件进行的逐台检查的试验,试验合 格产品应打印加封。
出厂试验的项目和顺序见表220
表22出厂试验顺序
序号 |
试验项目 |
条款 |
1 |
外观检査 |
5.1、5.2、5.3、5.4、5.5 |
2 |
交流耐受电压试验 |
7.3 |
3 |
局部放电试验 |
7.5 |
4 |
高压拉弧试验 |
7.8 |
5 |
电流改变量引起的误差试验 |
8.2 |
6 |
逆相序影响试验 |
8.3.7 |
7 |
潜动试验 |
8.4.3 |
8 |
起动试验 |
8.4.4 |
9 |
仪表常数试验 |
8.5 |
型式试验是为验证仪表的性能及指标是否达到预期要求而进行的试验。
在仪表新产品投产前及在产品的结构、工艺或主要原材料有所改变,可能影响其符合本标准和产品 技术条件要求时应进行型式试验。
参与型式试验的试品应是已经进行过全部出厂试验项目并且合格的新产品。每项试验的试品数量 为2台,当全部试品的所有项目都试验合格才认为该仪表的型式试验合格,否则认为型式试验不合格。
型式试验应包括本标准及产品技术条件规定的所有项目。
除10.2的全部出厂试验项目外至少还应包括以下试验项目(表23) O
表23型式试验附加项目及试验顺序
序号 |
试验项目 |
条款 |
1 |
功率消耗 |
7.1 |
2 |
电压改变量影响试验 |
8.3.3 |
3 |
频率改变量影响试验 |
8.3.4 |
4 |
电压与电流含谐波影响试验 |
8.3.5 |
5 |
间谐波影响试验 |
8.3.6 |
6 |
三相电压不平衡试验 |
8.3.8 |
7 |
自热影响试验 |
7.2 |
8 |
环境温度变化 |
8.3.2 |
9 |
工频磁场抗扰度试验 |
8.3.9 |
10 |
无线电干扰抑制试验 |
7.9 |
11 |
射频场辐射抗扰度试验 |
8.3.10 |
12 |
射频场感应传导抗扰度试验 |
8.3.11 |
13 |
高温试验 |
6.2.2 |
14 |
低温试验 |
6.2.3 |
15 |
交变湿热试验 |
6.3.2 |
16 |
太阳辐射试验 |
6.5 |
17 |
盐雾试验 |
6.4 |
18 |
单相接地运行试验 |
7.6 |
19 |
电压短时中断试验 |
7.7 |
20 |
冲击耐受电压 |
7.4 |
21 |
接线端子机械强度试验 |
5.4 |
22 |
弹簧锤试验 |
5.3 |
23 |
碰撞试验 |
6.6.2 |
24 |
跌落试验 |
6.6.3 |
25 |
外壳防护等级试验 |
5.3 |
26 |
防火阻燃试验 |
5.3 |
进行型式试验时,应先完成出厂试验项目,再进行附加项目试验。
周期试验是在仪表稳定生产后,为保证产品质量所进行的定期试验。
周期试验每3年进行一次。其试验项目与型式试验相同。进行周期试验的仪表应从出厂检验合格 的成批产品中任意抽取。抽样方案选定如下:
a) 一般情况应按GB/T 2829—2002选择判别水平I,RQL = 20%的二次抽样方案,即n-60
b)
E ,Ac,Re]=
O 2'
1 2
在仪表年产量小于40台的情况下,可按GB/T 2829-2002选择判别水平I,RQL=30%的二 次抽样方案,艮卩
\_n , Ac,Re]=
-4 O 2'
_4 1 2.
在试验时,如有一项试验不合格,则判定该试品不合格,如各项试验都合格,才认为该产品试验 合格。
可靠性验证试验是验证仪表工作可靠性是否达到产品年失效率水平要求而进行的试验。在新产品 定型投产前及在产品的结构、工艺和主要原材料有所改变,可能影响产品可靠性水平时,应进行可靠性 验证试验;在稳定生产后,为保证产品能维持可靠性指标,每3年〜5年应进行一次可靠性验证试验。
产品出厂前的可靠性验证试验参照GB/T 17215.941-2006进行。出厂后的可靠性验证试验参照 附录C进行。
附录A
A.1图A.1表示二元件结构高压电能表中的一个单元的试验状态。
A.2三元件结构高压电能表只需把图A.1中的B标志改用N表示。
A.3单相高压电能表用A.1或A.2的一个单元进行试验。
A.4用作开关的球隙应以3 mm/s〜5 mm/s的均匀速度分断,使电弧持续时间2 S〜3 s。
A.5 L、C和RH的接入及参数值需要通过试验决定。
说明:
UTef ——参比电压; GP ——开关球隙; A、B --电压端子;
RH ——分压电阻; IteSt ---试验电流;
EUT --被试单元;
Pl .P2——电流端子。 RL ——负荷电阻。
B.1图B.1表示二元件结构高压电能表中的一个单元的试验状态。试验时可以分单元试验。
B.2三元件结构的高压电能表只需把图中的B标志改用N表示。
B.3图B.2表示一种使用脉冲串触发产生间谐波的方法。用这种方法产生的信号的谐波组成参见图
B.4当有谐波分量时,标准表应测量总的有功电能量(基波+谐波)。
说明:
Crref Jref——参比电压、参比电流;
IteSt 试验电流;
R L --负荷电阻;
EUT --被试单元;
A、B --电压端子;
Pl >f2 —电流端子。
-0.5
-1
O. O 8.0 16.0 24.0 32.0 40.0 48.0 56.0 64.0 72.0 80.0
周期 ms
60%
0%
% % % % 50403020
12.5 37.5 62.5 87.5 112.5 137.5 162.5 187.5 212.5 237. 5
频率/Hz
图B.3间谐波分析(不完整的傅里叶分析)
附录C
(资料性附录)
可靠性验证试验统计方案和可靠性参数估计
C.1范围
本附录给出了高压电能表可靠性验证试验统计方案,作为高压电能表可靠性参数的评估依据。
C.2统计方案的依据和分类
本附录提供的统计方案以产品工作时间的年平均失效率人为常数的假设为基础,用于确定年平均 失效率人的真值是否达到合同或产品规范要求,并给出年平均失效率人的验证区间。
C.3统计方案的选择
C.3.1试验方法
若事先未规定进行可靠性验证试验的持续时间,并希望尽早对年平均失效率人作出接收或拒收判 决时,选用序贯试验统计方案;若合同或产品规范要求提供年平均失效率人的验证值,并且有固定的截 止验证时间时,选用定时统计方案。
C.3.2统计试验样品
可靠性验证试验统计方案所需样品数量按合同规定或由生产方与订购方商定,每批产品至少应有 60台接受试验。推荐的样本大小为每批产品的100%。但最多不超过IoOo台。
C.3.3 验证试验时间
序贯试验统计方案的持续时间应使总试验时间或样品失效数达到统计方案可以作出接收或拒收判 决时为止。定时试验的持续时间应在合同或产品规范中规定。
C.3.4决策风险
如无特别约定,生产方风险«和订购方风险。均按0.2选取。
如无特别约定,年平均失效率人对应的检验下限们按表C.1选取:
表C.1检验下限表
λ |
0.5% |
0.2% |
们/年 |
44 |
110 |
如对人的其他值进行验证,可按式(c.1)计算,并把所得结果取2位有效数字:
C 0.223 1
(C.1 )
OI=—:— ............
鉴别比是年平均失效率人检验上限仇和检验下限但之比值,用D表示,按式(C.2)计算:
D=- ..............................( C.2 )
L
序贯试验统计方案的计算方法和步骤如下:
a) 选取试验失效样品数r,2≤r≤5;
b) 根据以=/? = 0.2,以及失效样品数厂,查表C.2得到ZL0.2,2r和源.2,选取鉴别比D,按 式(C∙3)计算:
C)根据C.3.5规定的检验下限们,计算检验上限仇,按式(C.4)计算:
θo — Dθ↑ ..............................( C.4 )
d)在出现r个样品失效时,用已完成的累计试验时间:进行以下计算:
PCr) = (F)
λ _(1—0)(1+D) A
Bl
2aD β 1-a
..............................(C. 5 )
..............................(C.β )
..............................(C. 7 )
e)如果P(r)<B,接收并停止试验;如果P(r)>A,拒收并停止试验;如果B<P(r)<A9继续 试验。
定时截尾试验统计方案的计算方法和步骤如下:
a) 选取试验失效样品数r,2≤r≤5o
b) 根据以=0 = 0.2,以及失效样品数厂,查表C.2得到Z^-0.2,2r和規.s°按式(C.3)计算并选取鉴 别比D。
χ2
D=-≠-
^l-≡,2r
r |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
1-0.2,2r |
0.334 |
0.467 |
0.544 |
0.595 |
0.632 |
0.661 |
0.684 |
0.703 |
0.719 |
0.733 |
^0.2,2r |
4.481 |
2.426 |
1.955 |
1.742 |
1.618 |
1.537 |
1.479 |
1.435 |
1.400 |
1.372 |
C)根据C.3.5规定的检验下限们,按式(C.4)计算检验上限θQ O
θ0 =DΘ↑
d)计算达到拒收要求的累计试验时间按式(C.8)计算:
TI α,2r ..............................( C.8 )
e) 计算达到接收要求的试验时间T。按式(C.9)计算:
TO =%X%2r ..............................( C∙9 )
f) 计算累计试验时间T,按式(C.10)计算:
m N
T = ^ltk + ɪɔ In ..............................( C.10 )
k = 1 n = m÷l
式中m为试验中已发生失效的样品数S为第%台样品从投运到失效的运行时间,N为试验样品 总数必为未发生失效样品从投运到统计截止时的运行时间。
g) 若累计试验时间T等于八,失效数达到或超过厂,停止试验并拒收该批产品,否则继续试验;
当累计试验时间等于T。,失效数不超过厂,接收该批产品。
参加可靠性验证试验的样品应安装在电网并已投入实际运行的产品,安装与运行工况符合产品的 技术要求。
环境参数如下:
——温度:一5 °C〜45 °C(户内用一般型);
或一15 °C〜45 °C(户内用低温型);
或一15 °C〜55 °C(户外用一般型);
或一25 °C〜55 °C(户外用低温型);
——相对湿度:年平均V75% ,月平均V95%(户内型);
曝露环境(户外型);
——污秽程度:不超出产品耐污秽等级;
——海拔高度:不超过2 000 m;
注1:安装在高海拔地区的产品由订购方与生产方另行协商。
——风力:日平均不超过15 m∕s,短时平均不超过35 m/s。
注2:安装在强风环境的产品由订购方与生产方另行协商。
——工频磁场:不超过400 A/m;
——射频场:不超过105 dBμV∕m(80 MHZ〜2 GHz);
工作位置:水平安装。
注3:其他安装位置由订购方与生产方另行协商。
电气运行参数如下所示:
---频率:50 Hz±0.5 Hz;
— 电压:额定电压的115%〜90%;
——电流:不超过额定电流与额定电流扩大倍数之积;除此之外,运行在超过额定电流的时间不多 于总运行时间的50%;
——零频分量:电压中的零频(直流)分量不超过基波有效值的I%;
——短时过电流:超过最大热负荷电流(额定电流与额定电流扩大倍数之积)的持续时间不超过 1 min,每月不超过IO次;且等效的热效应(FQ不超过短时热电流。
如果安装了参比用电能计量装置,则样品与参比用电能计量装置示值的月偏差不应超过两者误差 限值之方和根值,如偏差超过上述数值,应在线路停电检修期间进行现场误差检验,并以现场误差检验 结果为准。如果没有安装参比用电能计量装置,应在线路停电检修期间进行现场误差检验。
现场误差检验的原理线路参照8.1o
能按产品设计要求正常抄收。
停电检修期间应按预防性试验要求进行绝缘试验并作记录。
允许在停电检修期间进行正常的绝缘维护,如清洗绝缘表面等。
失效评定方法如下:
a) 样品在运行中失效或损坏;
b) 样品在试验过程中发生影响电网安全运行的故障且不能修复;
C)样品在试验过程中对C.6的检测项目有一项或多项不合格且不能恢复。
每台样品如有以上的一项发生,即判为失效,应退出试验。如果安装替代样品继续试验,累计试验 时间按未发生失效的情况统计。
失效数厂以样品为单位计算,同一个样品发生一个或一个以上项目的失效均视为一个失效样品。 按序贯试验方法到试验截止时,根据试验时间判断参试批次产品的可靠性是否验证合格;按定数截尾试 验方法到试验结束时,根据失效样品的个数判断参试批次产品的可靠性是否验证合格。
GB 311.1→012 绝缘配合 第1部分:定义、原则和规则(IEC 60071-1 :2OO6,MOD)