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中華人民共和國國家計量技術(shù)規(guī)范火花試驗(yàn)機(jī)校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecifica2025-03-27發(fā)布2025-09-27實(shí)施JJF2239—2025火花試驗(yàn)機(jī)校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforSparkTestersJJF2239—2025歸口單位:全國電磁計量技術(shù)委員會主要起草單位:山東省計量科學(xué)研究院廣東省計量科學(xué)研究院參加起草單位:青島市計量技術(shù)研究院常州檢驗(yàn)檢測標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證研究院河南省計量測試科學(xué)研究院本規(guī)范委托全國電磁計量技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋JJF2239—2025本規(guī)范主要起草人:馬雪鋒(山東省計量科學(xué)研究院)王新軍(山東省計量科學(xué)研究院)張劍(廣東省計量科學(xué)研究院)參加起草人:鄧彬(山東省計量科學(xué)研究院)郁黎(青島市計量技術(shù)研究院)李鑫(常州檢驗(yàn)檢測標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證研究院)賈紅斌(河南省計量測試科學(xué)研究院)JJF2239—2025Ⅰ引言 1范圍 (1)2引用文件 (1)3術(shù)語 (1)4概述 (1)5計量特性 (2)5.1輸出電壓 (2)5.2峰值紋波因數(shù) (2)6校準(zhǔn)條件 (2)6.1環(huán)境條件 (2)6.2測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備 (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)8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá) (6)9復(fù)校時間間隔 (6)附錄A輸出電壓示值測量不確定度評定示例 (7)附錄B校準(zhǔn)原始記錄格式 (9)附錄C校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式 (10)JJF2239—2025ⅡJJF1071—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》和JJF1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》共同構(gòu)成支撐本規(guī)范編制工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)范為首次發(fā)布。1本規(guī)范適用于電線電纜檢測用工頻(50Hz)火花試驗(yàn)機(jī)和直流火花試驗(yàn)機(jī)的校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件:GB/T3048.9—2007電線電纜電性能試驗(yàn)方法第9部分:絕緣線芯火花試驗(yàn)JB/T4278.10—2011橡皮塑料電線電纜試驗(yàn)儀器設(shè)備檢定方法第10部分:火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。3.1峰值紋波因數(shù)peakripplefactor信號中交流分量的峰-峰值與直流分量的絕對值之比。火花試驗(yàn)機(jī)(以下簡稱火花機(jī))主要用于檢測電線電纜絕緣線芯的絕緣層質(zhì)量?;鸹C(jī)一般由高壓電源、檢測控制裝置、試驗(yàn)電極、儀表等組成,火花機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示?;鸹C(jī)工作時產(chǎn)生一個交流或直流高壓,經(jīng)高壓試驗(yàn)電極對線纜進(jìn)行電性能試驗(yàn),當(dāng)線纜存在絕緣缺陷時發(fā)生擊穿,線纜導(dǎo)體與電極間產(chǎn)生一個放電火花,擊穿指示器記錄一次擊穿次數(shù),火花機(jī)發(fā)出聲光報警信號。根據(jù)內(nèi)部的高壓電源,火花機(jī)分為直流火花機(jī)和交流火花機(jī);根據(jù)顯示方式,火花機(jī)分為指針式火花機(jī)和數(shù)字式火花機(jī)。JJF2239—202525計量特性5.1輸出電壓火花機(jī)輸出電壓的最大允許誤差一般不超過±5%。5.2峰值紋波因數(shù)直流火花機(jī)輸出電壓的峰值紋波因數(shù)一般不超過5%。注:以上指標(biāo)不用于合格性判別,僅供參考。6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件環(huán)境溫度:(5~40)℃,相對濕度:45%~75%;供電電壓:(220±22)V,頻率:(50±0.5)Hz;接地端符合高壓儀器的接地要求,且周圍無強(qiáng)烈的電磁干擾。6.2測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備6.2.1高壓測量裝置高壓測量裝置可選用數(shù)字高壓表,或由高壓分壓器和數(shù)字多用表組成的測量裝置,數(shù)字高壓表或高壓分壓器的輸入阻抗應(yīng)不小于200MΩ;校準(zhǔn)工頻火花機(jī)時,高壓測量裝置還可選用電壓互感器和交流電壓表組成的測量裝置。高壓測量裝置的測量范圍應(yīng)能覆蓋被校火花機(jī)電壓輸出范圍,高壓測量裝置引入的擴(kuò)展不確定度(k=2)不應(yīng)超過被?;鸹C(jī)輸出電壓最大允許誤差絕對值的1/3。注:如果高壓測量裝置只能在較小的溫度范圍內(nèi)滿足準(zhǔn)確度要求,應(yīng)在保證準(zhǔn)確度所允許的溫度范圍內(nèi)使用。6.2.2示波器示波器帶寬不小于100MHz,幅度最大允許誤差不超過±3%。6.2.3其他設(shè)備6.2.3.1高壓電容用于工頻火花機(jī)穩(wěn)定性檢查的500pF高壓電容最大允許誤差不超過±10%,其額定工作電壓不低于被校工頻火花機(jī)的最高輸出電壓。用于直流火花機(jī)輸出電壓峰值紋波因數(shù)校準(zhǔn)的高壓電容應(yīng)不小于0.47μF,耐受電壓不低于3kV。6.2.3.2人工擊穿裝置人工擊穿裝置應(yīng)滿足GB/T26873—2011中6.2.2.2的要求。6.2.3.3塞尺0.25mm的塞尺,最大允許誤差不超過±0.05mm,用于調(diào)整人工擊穿裝置中金屬板與金屬針之間的間隙。JJF2239—202537校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)項目火花機(jī)校準(zhǔn)項目見表1。表1校準(zhǔn)項目一覽表序號校準(zhǔn)項目校準(zhǔn)方法1外觀和通電檢查7.2.12功能檢查7.2.23輸出電壓7.2.34峰值紋波因數(shù)①7.2.4①僅適用于直流火花機(jī)。7.2校準(zhǔn)方法7.2.1外觀和通電檢查7.2.1.1外觀檢查檢查火花機(jī)是否具有名稱、型號、出廠編號、制造廠、試驗(yàn)電壓范圍等標(biāo)志。標(biāo)志是否清晰,且無影響使用的明顯缺陷;各開關(guān)、按鈕、旋鈕是否靈活可靠;零部件裝配是否牢固,無明顯松動現(xiàn)象;珠鏈或環(huán)鏈?zhǔn)欠穹植季鶆颉⒈砻婀饣?是否具有專用的接地端子且有明顯接地標(biāo)識。檢查試驗(yàn)電極箱殼體和保護(hù)電極是否接地。7.2.1.2通電檢查火花機(jī)通電預(yù)熱后,檢查顯示或指示是否清晰完整;對于數(shù)字顯示的火花機(jī),檢查其顯示是否有重疊和缺劃現(xiàn)象。開啟試驗(yàn)電極箱,檢查安全保護(hù)聯(lián)鎖裝置是否能自動切斷電源,且試驗(yàn)電極是否自動接地。在保護(hù)電極與試驗(yàn)電極之間施加最高標(biāo)稱試驗(yàn)電壓,檢查是否發(fā)生試樣絕緣表面閃絡(luò)。7.2.2功能檢查7.2.2.1靈敏度檢查使用塞尺將人工擊穿裝置的金屬板與針之間的間隙調(diào)整為(0.25±0.05)mm。靈敏度檢查接線如圖2所示,在火花機(jī)試驗(yàn)電極與地之間接入人工擊穿裝置。工頻火花機(jī)試驗(yàn)電壓設(shè)定為3kV,直流火花機(jī)試驗(yàn)電壓設(shè)定為5kV,調(diào)節(jié)人工擊穿裝置的限流阻抗,將短路穩(wěn)態(tài)電流限制在600μA以下。啟動人工擊穿裝置,旋轉(zhuǎn)20次。檢查火花機(jī)的擊穿計數(shù)器所計次數(shù)是否與實(shí)際擊穿次數(shù)一致。JJF2239—20254火花火花機(jī)火花機(jī)試驗(yàn)電極?;鸹C(jī)人工擊穿裝置圖2靈敏度檢查接線示意圖a)工頻火花機(jī)使用塞尺將人工擊穿裝置的金屬板與針之間的間隙調(diào)整為(0.25±0.05)mm。穩(wěn)定性檢查接線如圖3a)所示,在工頻火花機(jī)的試驗(yàn)電極與地之間接入一個500pF高壓電容,在試驗(yàn)電極與地之間接入人工擊穿裝置,將工頻火花機(jī)的輸出電壓調(diào)至最高值,啟動人工擊穿裝置,旋轉(zhuǎn)20次。檢查火花機(jī)的擊穿計數(shù)器所計次數(shù)是否與實(shí)際擊穿次b)直流火花機(jī)人工擊穿裝置人人工擊穿裝置人工擊穿裝置接地端。接地端。圖3穩(wěn)定性檢查接線示意圖a)對于指針式火花機(jī),選取指示儀表每個帶數(shù)字分度的電壓值作為校準(zhǔn)點(diǎn);對于數(shù)字式火花機(jī),在指示儀表量程范圍內(nèi)均勻選取包括滿量程點(diǎn)在內(nèi)的4個電壓值作為校準(zhǔn)點(diǎn)。工頻火花機(jī)校準(zhǔn)點(diǎn)最小電壓不小于3kV,直流火花機(jī)校準(zhǔn)點(diǎn)最小電壓不小于5火花機(jī)b)校準(zhǔn)多量程數(shù)字火花機(jī)時,選取一個常用量程作為主要量程按a)選取校準(zhǔn)點(diǎn),火花機(jī)c)也可根據(jù)委托單位要求選取校準(zhǔn)點(diǎn),但選取的校準(zhǔn)點(diǎn)試驗(yàn)電壓不得低于靈敏度所要求的試驗(yàn)電壓。7.2.3.2輸出電壓示值輸出電壓示值校準(zhǔn)接線如圖4所示。將火花機(jī)輸出電壓調(diào)至7.2.3.1規(guī)定的校準(zhǔn)點(diǎn),記錄火花機(jī)電壓示值和高壓測量裝置的電壓實(shí)測值,火花機(jī)輸出電壓示值絕對誤差按公式(1)計算,指針式火花機(jī)輸出電壓示值引用誤差按公式(2)計算,數(shù)字式火花機(jī)輸出電壓示值相對誤差按公式(3)計算。式中:△——被?;鸹C(jī)輸出電壓示值絕對誤差,kV;Vx——被?;鸹C(jī)輸出電壓示值,kV;Vn——高壓測量裝置電壓實(shí)測值,kV。式中:Y:——被校指針式火花機(jī)輸出電壓示值引用誤差;V——被校指針式火花機(jī)輸出電壓引用值(滿度值),kV。式中:γ——被校數(shù)字式火花機(jī)輸出電壓示值相對誤差。7.2.4峰值紋波因數(shù)高壓電容的一端接試驗(yàn)電極,另一端接示波器輸入端。接通直流火花機(jī)電源,將輸出電壓升至1kV,用示波器測量輸出電壓的峰-峰值△V。按公式(4)計算直流電壓的峰值紋波因數(shù)。式中:δ——直流火花機(jī)輸出電壓的峰值紋波因數(shù)?!鱒——直流火花機(jī)輸出電壓的峰-峰值,kV;JJF2239—20256V0—直流火花機(jī)輸出電壓值,kV。8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)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:“校準(zhǔn)證書”;b)實(shí)驗(yàn)室名稱和地址;c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)(如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同);d)證書的唯一性標(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(jìn)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)果的有效性或應(yīng)用有關(guān)時,應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進(jìn)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(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn),不得部分復(fù)制證書的聲明。校準(zhǔn)原始記錄格式見附錄B,校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式見附錄C。9復(fù)校時間間隔間隔。JJF2239—2025附錄A輸出電壓示值測量不確定度評定示例A.1測量條件及方法環(huán)境條件:溫度為(5~40)℃,相對濕度為45%~75%。測量標(biāo)準(zhǔn):數(shù)字高壓表等。被測對象:工頻火花機(jī)。測量方法:直接測量。A.2測量模型設(shè)VN為數(shù)字高壓表實(shí)測值,Vx為被?;鸹C(jī)輸出電壓顯示值,在校準(zhǔn)條件下,(A.1)。Δ=Vx-VN(A.1)式中:Δ—被?;鸹C(jī)輸出電壓示值絕對誤差,V;Vx—被校火花機(jī)輸出電壓顯示值,V;VN—數(shù)字高壓表電壓實(shí)測值,V。A.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定A.3.1由測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1在相同條件下,將被?;鸹C(jī)輸出電壓調(diào)整至5kV,記錄數(shù)字高壓表的電壓實(shí)測值,重復(fù)測量10次,獲得數(shù)據(jù)如表A.1。表A.1重復(fù)性測量數(shù)據(jù)序號VN/kV14.99324.98734.99044.99154.98664.98874.99384.98494.992104.9957測量數(shù)據(jù)的平均值:VN=4.9899kV≈4.990kV7JJF2239—20258單次測量值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差:s=3.54×10-3kVA.3.2由被?;鸹C(jī)分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2校準(zhǔn)過程中只測量一次單次測量值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差:s=3.54×10-3kVA.3.2由被?;鸹C(jī)分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2被校火花機(jī)輸出電壓顯示值的分辨力為0.01kV,其在±0.005kV的區(qū)間內(nèi)為均kV勻分布,包含因子k=3kV勻分布,包含因子k=3,因此u2=≈2.89×10-3kVA.3.3由數(shù)字高壓表電壓最大允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3數(shù)字高壓表經(jīng)量值傳遞,符合其技術(shù)指標(biāo)要求。5kV的最大允許誤差為±1.0%,在測量5kV時其允許誤差限為±(1.0%×5kV)=±5×10-2kV,在區(qū)間內(nèi)認(rèn)為服從均勻分布,包含因子k=3,則:u3=5×1-2kV≈2.89×10-2kVA.3.4測量不確定度匯總依據(jù)公式(A.1)得到靈敏系數(shù):各不確定度分量匯總見表A.2。表A.2c1x=1,c2=依據(jù)公式(A.1)得到靈敏系數(shù):各不確定度分量匯總見表A.2。表A.2不確定度分量匯總表符號來源評定方法標(biāo)準(zhǔn)不確定度靈敏系數(shù)不確定度分量u1測量重復(fù)性A3.54×10-3kV13.54×10-3kVu2被?;鸹C(jī)分辨力B2.89×10-3kV12.89×10-3kVu3數(shù)字高壓表電壓最大允許誤差B2.89×10-2kV-1-2.89×10-2kVA.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度輸入量的各不確定度分量互不相關(guān),則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:uc=(c1u1)2+(c1u2)2+(c2u3)2-3)2+(2.89×10-3)2+(2.98×10-2)2kV≈2.93×10-2kV=,被,花機(jī)5kV點(diǎn)輸出電壓的擴(kuò)展不確定度為:JJF2239—20259附錄B校準(zhǔn)原始記錄格式火花試驗(yàn)機(jī)校準(zhǔn)原始記錄委托單位名稱:地址:計量器具名稱:證書編號:制造單位:型號/規(guī)格:出廠編號:校準(zhǔn)依據(jù):校準(zhǔn)地點(diǎn):溫度:℃相對濕度:%校準(zhǔn)所使用的主要標(biāo)準(zhǔn)器(或標(biāo)準(zhǔn)裝置):名稱測量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級或最大允許誤差證書號證書有效期至一、外觀和通電檢查:二、功能檢查:1.靈敏度檢查:試驗(yàn)電壓kV,短路電流μA,人工擊穿裝置持續(xù)旋轉(zhuǎn)20次,擊穿指示器記錄的擊穿數(shù)次,人工擊穿裝置記錄的擊穿數(shù)次。2.穩(wěn)定性檢查:試驗(yàn)電壓kV,人工擊穿裝置并聯(lián)電容pF,人工擊穿
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