电气介电强度测试仪误差公式、准确度等级与技术参数的关系

电气介电强度测试仪误差公式、准确度等级与技术参数的关系

考虑到安规标准中对介电强度试验(耐压试验)电压波形的要求不高，比如交流耐电压测试要求“波形基本为正弦波”，所以在 GB/T 32192—2015和JJG 795—2016中分别给出了各指标的误差公式，还对介电强度测试仪本身的安全性能做了相应的要求。

一、交直流输出电压的误差及其与准确度等级间的对应关系

(一)交直流输出电压的误差

介电强度测试仪交直流输出电压的基值误差用式(2-3-1)进行计算。

式中：——输出电压相对误差，%；

——输出电压示值，kV；

——输出电压实际值，kV。

JJG 795—2016还对设定电压和显示电压进行了区分。

(二)输出电压准确度等级及最大允许误差

介电强度测试仪输出电压准确度等级与最大允许误差见表2-3-1。

表2-3-1 输出电压准确度等级与最大允许误差

介电强度测试仪的产品分类方法有按显示方式、升压方式之分，对使用者而言，同样的电参数应具有同样的输出准确度和数值。目前程控介电强度测试仪的生产量越来越多，很多用户也青睐程控介电强度测试仪，但也有相当数量的模拟指示介电强度测试仪及机械升压介电强度测试仪在使用。因此，在确定输出电压准确度时，考虑到输出一致性，兼顾两者的技术特性，GB/T 32192—2015规定准确度等级从1级至10级。纳入10级主要考虑一方面是适应模拟指示测试仪和机械升压介电强度测试仪的需求，另一方面是有较多介电强度测试仪的直流输出电压准确度较低。

考虑到量值传递的可靠性、选择标准装置及标准器准确度等级的可行性，JJG 795—2016仅规定2级、5级两挡。

介电强度测试仪输出电压的绝对误差表示式见式(2-3-2)。

式中：Δ——最大允许误差(绝对值)；

——介电强度测试仪电压示值；

——介电强度测试仪电压量程的满度值；

——与准确度有关的系数；

——与满量程有关的系数。

介电强度测试仪输出电压的相对误差表示式见式(2-3-3)。

式中：——最大允许误差(相对值)。

二、交流输出电压失真度的要求

介电强度测试仪交流输出电压的失真度不应超过5%。这里的输出电压是在介电强度测试仪所标称“输出电压范围”之内的，或者定性极地讲，我们不可能要求介电强度测试仪在输出电压很低(趋向于零)的情况下，其失真度也能满足“不超过5%”的要求。故多数介电强度测试仪，特别是程控介电强度测试仪，通常会规定其输出电压的范围(例如100V~5000V)，或其失真度保证范围(例如200V以上时的失真度<5%)。有些厂商甚至规定其仪器交流输出电压的失真度是在纯阻性负载下测得的，因为在容性负载下，是很有可能因为波形畸变而达不到要求的。

三、直流输出电压纹波系数的要求

对于直流介电强度测试仪而言，其输出电压的质量通常用“纹波系数”来衡量。这里的“纹波系数”定义为直流输出中纹波电压的有效值与直流输出电压的平均值的百分比。

介电强度测试仪直流输出电压的纹波系数不应超过5%。类同于交流输出电压的失真度，这里的纹波系数限值也是有条件的，它也是定义在其规定的输出电压范围内的。

四、实际输出容量的要求

由变压器线圈内阻抗引起的对不同输出电流的内部电压降导致的输出电压跌落，主要表现为介电强度测试仪显示的开路电压与击穿时加在被测对象上的实际电压不一致。产生的原因一般是线圈导线线径偏小或导线材质不好，电阻率过高，叫作副边误差或输出误差，用额定容量与实际容量差表示。介电强度测试仪的容量测试一般不能在额定值下进行，因为达到额定电压或额定切断电流时耐电压仪会停止工作，瞬间测试仪击穿报警，迅速切断电压，此时的电压、电流值不能稳定，读取的值不准确。另外，在接近额定电压和额定电流的情况下操作，对人身产生不安全因素。所以，一般用半负荷法，耐电压仪的实际输出容量不得低于标称容量的90%。标称容量PH为介电强度测试仪额定输出电压UH与额定击穿电流(额定输出击穿电流)IH的乘积。