電氣介電強度測試儀誤差公式、準確度等級與技術參數(shù)的關系

考慮到安規(guī)標準中對介電強度試驗(耐壓試驗)電壓波形的要求不高，比如交流耐電壓測試要求“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的誤差公式，還對介電強度測試儀本身的安全性能做了相應的要求。

一、交直流輸出電壓的誤差及其與準確度等級間的對應關系

(一)交直流輸出電壓的誤差

介電強度測試儀交直流輸出電壓的基值誤差用式(2-3-1)進行計算。

式中：——輸出電壓相對誤差，%；

——輸出電壓示值，kV；

——輸出電壓實際值，kV。

JJG 795—2016還對設定電壓和顯示電壓進行了區(qū)分。

(二)輸出電壓準確度等級及最大允許誤差

介電強度測試儀輸出電壓準確度等級與最大允許誤差見表2-3-1。

表2-3-1 輸出電壓準確度等級與最大允許誤差

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

考慮到量值傳遞的可靠性、選擇標準裝置及標準器準確度等級的可行性，JJG 795—2016僅規(guī)定2級、5級兩擋。

介電強度測試儀輸出電壓的絕對誤差表示式見式(2-3-2)。

式中：Δ——最大允許誤差(絕對值)；

——介電強度測試儀電壓示值；

——介電強度測試儀電壓量程的滿度值；

——與準確度有關的系數(shù)；

——與滿量程有關的系數(shù)。

介電強度測試儀輸出電壓的相對誤差表示式見式(2-3-3)。

式中：——最大允許誤差(相對值)。

二、交流輸出電壓失真度的要求

介電強度測試儀交流輸出電壓的失真度不應超過5%。這里的輸出電壓是在介電強度測試儀所標稱“輸出電壓范圍”之內的，或者定性極地講，我們不可能要求介電強度測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5%”的要求。故多數(shù)介電強度測試儀，特別是程控介電強度測試儀，通常會規(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載下測得的，因為在容性負載下，是很有可能因為波形畸變而達不到要求的。

三、直流輸出電壓紋波系數(shù)的要求

對于直流介電強度測試儀而言，其輸出電壓的質量通常用“紋波系數(shù)”來衡量。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。

介電強度測試儀直流輸出電壓的紋波系數(shù)不應超過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的。

四、實際輸出容量的要求

由變壓器線圈內阻抗引起的對不同輸出電流的內部電壓降導致的輸出電壓跌落，主要表現(xiàn)為介電強度測試儀顯示的開路電壓與擊穿時加在被測對象上的實際電壓不一致。產(chǎn)生的原因一般是線圈導線線徑偏小或導線材質不好，電阻率過高，叫作副邊誤差或輸出誤差，用額定容量與實際容量差表示。介電強度測試儀的容量測試一般不能在額定值下進行，因為達到額定電壓或額定切斷電流時耐電壓儀會停止工作，瞬間測試儀擊穿報警，迅速切斷電壓，此時的電壓、電流值不能穩(wěn)定，讀取的值不準確。另外，在接近額定電壓和額定電流的情況下操作，對人身產(chǎn)生不安全因素。所以，一般用半負荷法，耐電壓儀的實際輸出容量不得低于標稱容量的90%。標稱容量PH為介電強度測試儀額定輸出電壓UH與額定擊穿電流(額定輸出擊穿電流)IH的乘積。