遼寧省地方計量技術(shù)規(guī)范
JJF(遼)564—2024
電纜故障閃測儀校準(zhǔn)規(guī)范
Calibration Specification for Cable Fault Flashover Testers
2024-12-13 發(fā)布2025-01-13 實施
遼寧省市場監(jiān)督管理局發(fā)布
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電纜故障閃測儀校準(zhǔn)規(guī)范
Calibration Specification for Cable Fault
Flashover Testers
歸口單位:遼寧省市場監(jiān)督管理局
主要起草單位:大連計量檢驗檢測研究院有限公司
參加起草單位:中石化(大連)石油化工研究院有限公司
大連市市場監(jiān)管綜合行政執(zhí)法隊
中車長春軌道客車股份有限公司
本規(guī)范委托大連計量檢驗檢測研究院有限公司負責(zé)解釋。
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本規(guī)范主要起草人:
李瑋(大連計量檢驗檢測研究院有限公司)
孫艷(大連計量檢驗檢測研究院有限公司)
顏琰(大連計量檢驗檢測研究院有限公司)
姜欣怡(大連計量檢驗檢測研究院有限公司)
參加起草人:
張洪陽(中石化(大連)石油化工研究院有限公司)
龔子亮(大連市市場監(jiān)管綜合行政執(zhí)法隊)
張俊(中車長春軌道客車股份有限公司)
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I
目錄
引言...............................................................................................................................................II
1 范圍.............................................................................................................................................. 1
2 引用文件.......................................................................................................................................1
3 術(shù)語和定義...................................................................................................................................1
3.1 開路故障....................................................................................................................................1
3.2 低阻故障....................................................................................................................................1
3.3 高阻故障....................................................................................................................................1
3.4 短路故障....................................................................................................................................1
3.5 低壓脈沖法................................................................................................................................1
3.6 脈沖電流法................................................................................................................................1
4 概述.............................................................................................................................................. 2
5 計量特性......................................................................................................................................2
5.1 故障測試距離.............................................................................................................................2
5.2 光標(biāo)移動步長.............................................................................................................................2
6 校準(zhǔn)條件......................................................................................................................................2
7 校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法.................................................................................................................... 3
7.1校準(zhǔn)項目.................................................................................................................................... 3
7.2 校準(zhǔn)方法................................................................................................................................... 3
7.2.1 外觀及功能正常性檢查..........................................................................................................3
7.2.2 故障測試距離..........................................................................................................................4
7.2.3 光標(biāo)移動步長..........................................................................................................................4
8 校準(zhǔn)結(jié)果表達...............................................................................................................................5
9 復(fù)校時間間隔...............................................................................................................................5
附錄A 校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評定示例............................................................................................6
附錄B 原始記錄格式...................................................................................................................... 9
附錄C 校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式............................................................................................................. 10
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II
引言
本規(guī)范依據(jù)國家計量技術(shù)規(guī)范JJF1071-2010《國家計量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》、
JJF1001-2011《通用計量術(shù)語及定義》、JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》編
制而成。
本規(guī)范為首次發(fā)布。
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1
電纜故障閃測儀校準(zhǔn)規(guī)范
1 范圍
本規(guī)范適用于電纜故障閃測儀的校準(zhǔn)。
2 引用文件
本規(guī)范引用了下列文件:
DL/T849.1-2019電力設(shè)備專用測試儀器通用技術(shù)條件第1部分:電纜故障閃測儀
凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規(guī)范;凡是不注日期的引用文件,
其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。
3 術(shù)語和定義
3.1 開路故障open-circuit fault
電纜有一芯或數(shù)芯導(dǎo)體開路或金屬護層斷裂導(dǎo)致工作電壓不能傳輸?shù)诫娎|終端,或
電纜終端負載能力較差導(dǎo)致的故障。
3.2 低阻故障low-resistance fault
電纜相間或相對地的絕緣受損,絕緣電阻小于100 Ω的故障。
3.3 高阻故障high-resistance fault
相對于低阻故障,電纜相間或相對地的故障電阻較大,需施加高壓閃絡(luò)后才能進行
測量的故障。
3.4 短路故障short-circuit fault
電纜相間或相對地直接短接,是低阻故障的特殊形式。
3.5 低壓脈沖法low voltage pulse method
在電纜一端注入低壓脈沖信號,通過檢測該入射信號和反射信號的時間差計算出故障
距離的一種方法。
3.6 脈沖電流法pulse current method
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2
向電纜施加高壓使故障點擊穿,通過接收并測量故障點放電產(chǎn)生的電流行波信號計算
出故障距離的一種方法。
4 概述
電纜故障閃測儀(以下簡稱閃測儀)基于行波測距原理,用于電纜故障粗測定位,由
控制單元、脈沖發(fā)生單元、脈沖采樣單元、輸入單元、顯示單元等組成,原理框圖如圖1所
示。閃測儀一般具有低壓脈沖法、脈沖電流法和弧反射法三種測量模式。低壓脈沖法測量
模式下,閃測儀可實現(xiàn)對低阻、短路、開路故障距離的探測;脈沖電流法和弧反射法測量
模式下,閃測儀借助高壓電源,可實現(xiàn)對高阻故障距離的探測。
圖1 電纜故障閃測儀原理框圖
5 計量特性
5.1 故障測試距離
最大允許誤差:±(0.5%×L+1 m),其中:L 為電纜故障點到測試端的距離,L≥20
m。
注:閃測儀最大故障測試距離一般不小于20 km。
5.2 光標(biāo)移動步長
不大于故障測試距離最大允許誤差的1/5。
注:以上指標(biāo)不是用于合格性判斷的依據(jù),僅供參考。
6 校準(zhǔn)條件
6.1 環(huán)境條件
6.1.1 環(huán)境溫度:(20±10)℃;
6.1.2 相對濕度:≤ 80%;
6.1.3 電源電壓:220 (1±10%)V;
6.1.4 電源頻率:50(1±1%)Hz;
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3
6.2 測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備
6.2.1 函數(shù)發(fā)生器
頻率可調(diào)節(jié)范圍不小于5 MHz,輸出幅值不小于10 Vpp,具備連續(xù)脈沖方波輸出功能,正
負極性可變,輸出脈沖周期最大允許誤差小于被校閃測儀距離測量最大允許誤差換算為時間
值的1/3。
6.2.2 其他設(shè)備
試驗電纜,電壓等級10 kV,長度20 m。
7 校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法
7.1校準(zhǔn)項目
閃測儀的校準(zhǔn)項目見表2 。
表2 閃測儀校準(zhǔn)項目
序號校準(zhǔn)項目計量特性校準(zhǔn)方法
1 故障測試距離5.1 7.2.2
2 光標(biāo)移動步長5.2 7.2.3
7.2 校準(zhǔn)方法
7.2.1 外觀及功能正常性檢查
a)閃測儀外觀應(yīng)完好,無明顯變形和損傷;各按鍵及開關(guān)操作靈活;顯示清晰完整;
各測量功能正常。
b)校準(zhǔn)前應(yīng)對測試盲區(qū)進行試驗,可采用試驗電纜法或函數(shù)發(fā)生器法。
1) 試驗電纜法
試驗電路連接如圖2所示,閃測儀輸出端和輸入端分別與試驗電纜的線芯和絕緣層連接。
分別在試驗電纜終端設(shè)置短路和開路故障情況下,用低壓脈沖法進行試驗,閃測儀應(yīng)能正
確記錄波形,并顯示故障距離。
圖2 試驗電纜法接線圖
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4
2) 函數(shù)發(fā)生器法
試驗電路連接如圖3所示,模擬電纜故障測量點為20 m,閃測儀選擇脈沖電流法測量模
式,函數(shù)發(fā)生器輸出連續(xù)正脈沖信號,輸出信號周期T 按公式(1)計算,閃測儀應(yīng)能正確
記錄波形,并顯示故障距離。
圖3 函數(shù)發(fā)生器法示意圖
v
T LS ? 2 (1)
式中:
T——函數(shù)發(fā)生器輸出脈沖信號的周期,μs;
S L ——故障測試距離校準(zhǔn)值,m;
? ——電波傳輸速率,m/μs。
7.2.2 故障測試距離
校準(zhǔn)點選擇:一般選20m、10% L
max、50% L
max、100% L
max四個校準(zhǔn)點,其中L
max是被校閃測儀
最大故障探測距離,也可按照客戶要求選擇校準(zhǔn)點。按照7.2.1條中b)部分2)方法,對閃測
儀故障測試距離進行校準(zhǔn)。
在閃測儀上讀取故障距離測試值X L ,按公式(2)計算故障距離測試誤差。
X S ?L ? L ? L (2)
式中:
?L——被校閃測儀故障距離測試誤差,m;
X L ——被校閃測儀故障測試距離顯示值,m;
S L ——故障測試距離校準(zhǔn)值,m。
改變輸出脈沖極性,重復(fù)上述步驟,對負極性故障測試距離進行校準(zhǔn)。
改變校準(zhǔn)點,重復(fù)上述步驟,對其他校準(zhǔn)點進行校準(zhǔn)。
7.2.3 光標(biāo)移動步長
與故障測試距離校準(zhǔn)同步進行,按照7.2.1條中b)部分2)方法,閃測儀正確顯示測試波
形時,將波形放大至最大狀態(tài),記錄光標(biāo)最小移動步長。
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8 校準(zhǔn)結(jié)果表達
校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書上反映,校準(zhǔn)證書應(yīng)至少包括以下信息:
a)標(biāo)題,如“校準(zhǔn)證書”;
b)實驗室名稱和地址;
c)進行校準(zhǔn)的地點(如果與實驗室的地址不同);
d)證書或報告的唯一性標(biāo)識(如編號),每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識;
e)客戶的名稱和地址;
f)被校對象的描述和明確標(biāo)識;
g)進行校準(zhǔn)的日期,如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時,應(yīng)說明被校對象的接收
日期;
h)如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時,應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進行說明;
i)校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識,包括名稱及代號;
j)本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明;
k)校準(zhǔn)環(huán)境的描述;
l)校準(zhǔn)結(jié)果及其測量不確定度的說明;
m)對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明;
n)校準(zhǔn)證書和校準(zhǔn)報告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識;
o)校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效的聲明;
p)未經(jīng)實驗室書面批準(zhǔn),不得部分復(fù)制證書或報告的聲明。
校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評定示例見附錄A,校準(zhǔn)原始記錄格式見附錄B,校準(zhǔn)證書(報告)
內(nèi)頁格式見附錄C。
9 復(fù)校時間間隔
建議閃測儀復(fù)校時間間隔為1 年。
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附錄A 校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評定示例
A.1 概述
電纜故障閃測儀,最大故障測試距離50 km,故障測試距離最大允許誤差±1%,以故障
測試距離50 km為例,對其校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度進行評定。其中電波傳輸速率172 m/μs,故
障距離50 km對應(yīng)脈沖信號的周期為581.40 μs。
A.1.1 環(huán)境條件
溫度:23℃,相對濕度:55%。
A.1.2 測量標(biāo)準(zhǔn)
函數(shù)發(fā)生器,最大幅值20 Vpp;頻率范圍1μHz~100MHz,周期最大允許誤差±1×10-5。
A.2 測量模型
按照7.2.1條中b)部分2)方法,閃測儀故障測試距離誤差校準(zhǔn)的測量模型如公式(A.1)。
X S X 2
??
?L ? L ? L ? L ? T (A.1)
式中:
?L——被校閃測儀故障距離測試誤差,m;
X L ——被校閃測儀故障測試距離顯示值,m;
T ——函數(shù)發(fā)生器輸出脈沖信號的周期,μs;
S L ——故障測試距離校準(zhǔn)值,m;
? ——電波傳輸速率,m/μs。
靈敏系數(shù)
x
L L
C L X ?
??
? =1 86m/ s
2
?
?
? ? ? ?
?
??
?
T
C L T
A.3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定
A.3.1 由測量重復(fù)性引入的不確定度分量( ) 1 X u L 的評定
在重復(fù)性測量條件下,多次測量結(jié)果見表A.1。
表A.1 重復(fù)性測量結(jié)果
序號1 2 3 4 5
顯示值LXi/m 50397.0 50397.5 50397.3 50397.2 50397.0
序號6 7 8 9 10
顯示值LXi/m 50397.4 50397.0 50397.2 50397.3 50397.5
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7
測量結(jié)果的算術(shù)平均值為
??
? ?
10
1
X 10 X
1
i
i L L =50397.24 m
單次測量結(jié)果實驗標(biāo)準(zhǔn)差為
??
?
?
?
n
i
i L L
n
s L
1
2
X 1 X X
1 ( ) ( )=0.34 m
所以由測量重復(fù)性引入的不確定度分量為
u1(LX ) =s( LX)=0.34 m
A.3.2 由被校閃測儀距離測量讀數(shù)分辨力引入的不確定度分量( ) 2 X u L 的評定
被校閃測儀分辨力0.1m,半寬度為0.05m,服從均勻分布,由分辨力引入的不確定度分
量為
3
0.05m
2 X u(L )? =0.029 m
由于( ) 1 X u L > ( ) 2 X u L ,故由被校閃測儀分辨力引入的不確定度不予考慮。
A.3.3 由函數(shù)發(fā)生器輸出周期誤差引入的不確定度分量( ) S u L 的評定
函數(shù)發(fā)生器輸出周期為581.40 μs的脈沖信號,周期最大允許誤差為±0.006μs,服從均
勻分布,由函數(shù)發(fā)生器輸出周期誤差引入的不確定度分量為
3
( ) 0.006 S
u L s
?
? =0.004 μs
A.4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量表
標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總見表A.2 。
表A.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表
不確定度分量不確定度來源靈敏系數(shù)ci 標(biāo)準(zhǔn)不確定度i i c u
( ) 1 X u L 測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分
量1 0.34 m 0.34 m
( ) S u L 函數(shù)發(fā)生器輸出周期誤差引入的標(biāo)
準(zhǔn)不確定度分量-86m/μs 0.004 μs 0.35 m
A.5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
由于各項標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量彼此獨立不相關(guān),合成不確定度uc(ΔL) 為:
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( ) ( ) ( )S
2 2
x
2 2
c X S u L c u L c u L L L ? ? ? = 0.49 m
A.6 擴展不確定度
取包含因子k=2,則擴展不確定度為:
U =1.0 m。
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附錄B 原始記錄格式
電纜故障閃測儀校準(zhǔn)記錄
委托單位: 證書編號:
制造單位: 型號/規(guī)格: 儀器編號:
校準(zhǔn)依據(jù): 校準(zhǔn)地點: 環(huán)境溫度℃: 相對濕度%
測量標(biāo)準(zhǔn)及配套設(shè)備:
名稱型號/規(guī)格
準(zhǔn)確度等級/不確定度/
最大允許誤差
證書編號及溯源
單位有效期至
B.1 外觀及功能工作正常性檢查
B.2 故障測試距離
B.3 光標(biāo)移動步長
序號校準(zhǔn)點/m 光標(biāo)移動步長/m
1
2
校準(zhǔn)員: 核驗員: 校準(zhǔn)日期: 年月日
電波傳輸速率: ;脈沖極性:
序號校準(zhǔn)點/m 標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號周期/μs 被校顯示值/m 不確定度(k=2)
1
2
3
4
5
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附錄C 校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式
校準(zhǔn)證書(報告)內(nèi)頁格式
C.1 外觀及功能正常性檢查
C.2 故障測試距離
電波傳輸速率: ;脈沖極性:
序號標(biāo)準(zhǔn)值/m 被校顯示值/m 不確定度(k=2)
1
2
3
4
5
C.3 光標(biāo)移動步長
序號標(biāo)準(zhǔn)值/m 光標(biāo)移動步長/m
1
2
3
以下空白