1、制定背景
電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置一般用于檢定/校準(zhǔn)單相或三相電壓表、電流表、功率表等交直流電測(cè)量?jī)x表，廣泛應(yīng)用于各計(jì)量測(cè)試部門、鐵路、石油、化工等大型工礦企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)。電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置量值的準(zhǔn)確與否影響到這些行業(yè)的生產(chǎn)與安全。
在JJF 1923-2021《電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置校準(zhǔn)規(guī)范》制定之前，電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置的校準(zhǔn)無(wú)據(jù)可依，有的省有制定地方校準(zhǔn)規(guī)范或采用自編方法等，但無(wú)法在校準(zhǔn)項(xiàng)目、校準(zhǔn)方法、標(biāo)準(zhǔn)器選擇等方面做到統(tǒng)一。
為此，全國(guó)電磁計(jì)量技術(shù)委員會(huì)以MTC18(電磁)函[2017]12號(hào)《國(guó)家計(jì)量技術(shù)法規(guī)制定/修訂計(jì)劃立項(xiàng)通知》批準(zhǔn)立項(xiàng)，委托河南省計(jì)量科學(xué)研究院等單位共同負(fù)責(zé)起草了《電測(cè)量校驗(yàn)裝置校準(zhǔn)規(guī)范》。JJF 1923-2021于2021年10月18日由市場(chǎng)監(jiān)管總局批準(zhǔn)，2022年4月18日起實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置量值的全國(guó)統(tǒng)一。
JJF 1923-2021的起草既結(jié)合了現(xiàn)有省地方規(guī)范和電力行業(yè)檢定規(guī)程，又充分考慮到電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置的現(xiàn)狀和實(shí)際工作，以確保校準(zhǔn)規(guī)范的先進(jìn)性、實(shí)用性和可操作性。
2、JJF 1923-2021主要內(nèi)容解析
2.1 適用范圍
JJF 1923-2021適用于0.05級(jí)及以下電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置的校準(zhǔn)。電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置具有單相或三相交流電壓、電流、頻率、功率及相位輸出功能，同時(shí)可具有直流電壓、直流電流輸出功能。其中，交流電壓上限為1000V，交流電流上限為100A，頻率范圍為(40～70)Hz；直流電壓上限為1000V，直流電流上限為100A。
目前，絕大多數(shù)電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置的準(zhǔn)確度等級(jí)都是0.05級(jí)及以下，都適用于本規(guī)范，極個(gè)別0.05級(jí)以上的電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置，考慮到現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)器的技術(shù)指標(biāo)不能滿足JJF 1923-2021的要求，將來(lái)由全國(guó)電磁計(jì)量技術(shù)委員會(huì)另行安排。
2.2 計(jì)量特性
2.2.1 示值誤差
電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置的示值誤差包括交流電壓示值誤差、交流電流示值誤差、有功功率示值誤差、無(wú)功功率示值誤差、相位示值誤差、頻率示值誤差、直流電壓示值誤差和直流電流示值誤差。除了相位和頻率采用絕對(duì)誤差表示，其余均采用引用誤差表示，不同級(jí)別電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置的具體要求不同。
2.2.2 短期穩(wěn)定度
查閱大量此類電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置的技術(shù)資料，給出的穩(wěn)定度指標(biāo)大都為1min的穩(wěn)定度，而電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置在實(shí)際工作中主要用于檢定/校準(zhǔn)交直流電測(cè)量?jī)x表，也對(duì)短期穩(wěn)定度有一定要求。因此JJF 1923-2021要求在規(guī)定時(shí)間間隔(1min)內(nèi)，其穩(wěn)定度一般不大于相應(yīng)等級(jí)最大允許誤差絕對(duì)值的1/5。
2.2.3 負(fù)載調(diào)整率
負(fù)載調(diào)整率是衡量一臺(tái)電源好壞的指標(biāo)，JJF 1923-2021要求負(fù)載從空載到額定負(fù)載變化時(shí)，校驗(yàn)裝置輸出值的相對(duì)變化量不大于1%。
2.2.4 波形失真度
對(duì)于交流輸出信號(hào)，需要考察其波形失真度，電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置波形失真度應(yīng)不大于0.5%。
2.2.5 對(duì)稱度
對(duì)稱度僅適用于三相電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置，包括電壓、電流對(duì)稱度和線間相位對(duì)稱度。電壓、電流對(duì)稱度是指每個(gè)相電壓(或相電流)與三相平均值之差，用百分?jǐn)?shù)表示。線間相位對(duì)稱度是測(cè)量任一相電壓(電流)與另一相電壓(電流)間的相位角，取其與120°的最大差值。不同級(jí)別的電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置的要求不同。
2.2.6 直流紋波
電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置在輸出直流信號(hào)時(shí)，由于直流信號(hào)一般是通過交流信號(hào)整流、濾波后得來(lái)的，不可避免地在直流量中會(huì)有殘余的交流成分，這種疊加在直流量上的交流分量就稱為紋波。紋波會(huì)降低電源的效率，使被測(cè)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致被測(cè)設(shè)備燒毀，JJF 1923-2021規(guī)定校驗(yàn)裝置的紋波含量一般不大于1%。
3、主要校準(zhǔn)方法
3.1 校準(zhǔn)點(diǎn)的選擇
JJF 1923-2021對(duì)校準(zhǔn)電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置各功能示值誤差時(shí)校準(zhǔn)點(diǎn)的選取作了詳細(xì)規(guī)定。需注意，在選擇有功功率校準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，電壓基本量程和電流基本量程組合為基本量程，基本量程在功率因數(shù)為1.0時(shí)，選擇3～5個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，在功率因數(shù)為0.5L和0.5C時(shí)，分別選擇2～3個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)。另外，電壓基本量程和電流所有非基本量程組合、電流基本量程和電壓所有非基本量程組合應(yīng)在功率因數(shù)為1.0、0.5L、0.5C時(shí)分別選擇2～3個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，也可根據(jù)客戶的需求選擇其他電壓量程和電流量程進(jìn)行組合。
3.2 交流電流和直流電流示值誤差
考慮到標(biāo)準(zhǔn)電流表的量程有時(shí)不能覆蓋電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置的量程，或技術(shù)指標(biāo)不能滿足校準(zhǔn)的需要，JJF 1923-2021中除了標(biāo)準(zhǔn)表法，還給出了電流電壓轉(zhuǎn)換法，可通過電流電壓轉(zhuǎn)換器將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)。
3.3 短期穩(wěn)定度
電壓、電流、功率均需進(jìn)行短期穩(wěn)定度試驗(yàn)，校準(zhǔn)點(diǎn)一般選擇各功能基本量程的量程值，可與示值誤差校準(zhǔn)同時(shí)進(jìn)行。
3.4 負(fù)載調(diào)整率
交直流電壓、交直流電流都需進(jìn)行負(fù)載調(diào)整率試驗(yàn)，校準(zhǔn)點(diǎn)選擇基本量程的量程值，按照電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置說明書中給出的額定負(fù)載值進(jìn)行試驗(yàn)，負(fù)載電阻可以選擇實(shí)物電阻，也可選擇電子負(fù)載。
3.5 波形失真度
電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置的頻率范圍是(40～70)Hz，屬于工頻，大多是用50Hz，因此在進(jìn)行波形失真度試驗(yàn)時(shí)，頻率設(shè)置為50Hz，校準(zhǔn)點(diǎn)選擇基本量程的量程值，電壓和電流均需進(jìn)行試驗(yàn)。JJF 1923-2021中進(jìn)行失真度測(cè)量使用的設(shè)備為失真度測(cè)量?jī)x，也可選擇其他經(jīng)過溯源的失真度測(cè)量設(shè)備。電流波形失真度測(cè)量時(shí)，是通過負(fù)載電阻將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。選擇負(fù)載電阻時(shí)，需選擇純阻性負(fù)載，且不應(yīng)超過電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置的負(fù)載能力。
3.6 對(duì)稱度
校準(zhǔn)點(diǎn)選擇在交流電壓、電流基本量程的量程值，頻率為50Hz。線間相位對(duì)稱度，要在功率因數(shù)為1.0、0.5L、0.5C時(shí)分別測(cè)量。改變相位角后，不允許再分別調(diào)節(jié)相位。
3.7 直流紋波
校準(zhǔn)點(diǎn)選擇基本量程的量程值，直流電流紋波測(cè)量需要接入無(wú)感電阻。選擇無(wú)感電阻時(shí)，需考慮其額定電流，且不應(yīng)超過電測(cè)量?jī)x表校驗(yàn)裝置的負(fù)載能力。
作者：(河南省計(jì)量測(cè)試科學(xué)研究院)寧亮、陳清平
