直流電流表的誤差檢定及保護(hù)研究

王姼

摘 要：隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)速度的不斷加快和人們消費(fèi)水平的不斷提高，市場對電能的需求量不斷增加，針對這一市場需求，近幾年來我國電力市場發(fā)展非常迅速，各種先進(jìn)的電力電氣設(shè)備不斷出現(xiàn)。直流電流表作為一個(gè)傳統(tǒng)的電力測量工具，做好相關(guān)誤差檢定至關(guān)重要。本文主要介紹了直流電流表誤差檢定中常見的直流標(biāo)準(zhǔn)電流法、直流比較法、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電壓法和直流標(biāo)準(zhǔn)儀器法四種檢定方法，并簡單的闡述了相關(guān)保護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：直流電流表；誤差；直流比較法；保護(hù)

中圖分類號：TM921 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

為了能夠正確、科學(xué)的使用直流電流表，且保證電流表測量結(jié)果的準(zhǔn)確一致，必須要在電流表使用之前對其進(jìn)行誤差檢定，這也是保證儀器使用安全的關(guān)鍵。通常情況下，在直流電流表檢定之前提前對電流表外觀進(jìn)行檢查，然后采用試通電的方式來檢查設(shè)備的運(yùn)行情況。在這兩方面檢查之后，對電流表進(jìn)行通電檢查，并按照說明書中的具體規(guī)定檢查直流電能表的工作性能。

一、檢定項(xiàng)目

在直流電表計(jì)量檢定工作中，如果我們沒有提前對電流值進(jìn)行分析，那么必然無法直接利用直流電流表測量其中電流， 這時(shí)候就需要在電路中選擇一只可以變化的電阻器和安培計(jì)科學(xué)的串聯(lián)起來，利用電阻器的最大值和最小值來改變通過直流電流表中的電流數(shù)值。這種檢定方法的應(yīng)用有效保證了電流表性能和安全。同時(shí)在計(jì)量工作中，為了更好的計(jì)量線路中電流的大小，一般都是在電阻前期作用下，將電流控制在3A左右，而在穩(wěn)定電流的基礎(chǔ)上不斷降低電阻，直到電阻為0為止，這種計(jì)量方法不僅保證了計(jì)量的準(zhǔn)確度，而且有效的提升了計(jì)量裝置的安全性。在直流電能表的誤差檢定工作中，主要的工作內(nèi)容包含了對直流電能表基本誤差的檢定、穩(wěn)定誤差的檢定、線性誤差的鑒定等等。通過對這些誤差進(jìn)行檢定，以此提高直流電能表的工作能力，確保電力系統(tǒng)安全。

二、檢定方法

DC-DIM的誤差檢定方法，可以分為以下四種：直流標(biāo)準(zhǔn)電流源法、直流比較法（標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電流表法）、直流標(biāo)準(zhǔn)儀器法、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電壓表法。

（一）直流標(biāo)準(zhǔn)電流源法

采用這種方法進(jìn)行直流電能表誤差檢定效果突出，其本身具備工作方法簡單、運(yùn)行速度快的特征，因此被廣泛的應(yīng)用在各種大型企業(yè)、工廠的電力系統(tǒng)中。在這種直流電流表的鑒定工作中，其誤差主要取決于通過電流表的標(biāo)準(zhǔn)電流量。在工作中，如果標(biāo)準(zhǔn)電流量的準(zhǔn)確度無法滿足企業(yè)日常經(jīng)營和工作需要，那么電流的穩(wěn)定性需要我們準(zhǔn)確的檢定。在這個(gè)過程中，一般都是將高壓電流視作穩(wěn)定電流，并配備標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電流表進(jìn)行檢定。

（二）直接比較法

這種電流表的檢定則是通過采用一臺標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字電流表或者具備電流顯示功能的電流表來同需要檢定的電流表串聯(lián)起來，然后接到相應(yīng)的直流電源上的一種檢定方法。這種檢定方法的應(yīng)用是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)值來判斷的。通常情況下，這一標(biāo)準(zhǔn)的表示數(shù)量同被檢定電流表數(shù)量相差一位，也就是檢定電流表的電流情況比被檢定電流表多了一位數(shù)。用這種方法進(jìn)行電流表誤差檢定之前，我們首先要重視電流表計(jì)量的準(zhǔn)確性，在計(jì)量之前提前對電流表進(jìn)行準(zhǔn)確度檢定和校正，在電流表計(jì)量值能滿足當(dāng)今計(jì)量工作要求的基礎(chǔ)上方可進(jìn)行計(jì)量。

（三）直流標(biāo)準(zhǔn)儀器法

在過去的電流表計(jì)量工作中，普遍都是采用標(biāo)準(zhǔn)電阻器和電流轉(zhuǎn)換的方式對電流表誤差進(jìn)行檢定。這種鑒定工作中原則上都是利用標(biāo)準(zhǔn)電阻的電阻原理來轉(zhuǎn)換電流與電壓之間的關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)電流的科學(xué)計(jì)量。但需要注意的是，在電流計(jì)量中采用這種方法不僅要提前分析電阻值的大小，斷定電阻是否能滿足當(dāng)今計(jì)量工作實(shí)際需要；而且還要選擇適當(dāng)、科學(xué)的電壓值，確保在電阻影響下電流不得超過直流電流表最大測量電值。

三、測量結(jié)果誤差分析

在目前的電流表實(shí)驗(yàn)測量工作中，通常都是在一塊電流表之上配置多個(gè)不同的分流器，且這些分流器要按照串聯(lián)的方式進(jìn)行連接，其作用在于解決原先電流測量工作中存在的電流過大等問題，從而保證了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

1 標(biāo)準(zhǔn)誤差u（Ix）的評定。標(biāo)準(zhǔn)誤差u（Ix）的來源主要是將被測直流電流表的分辨力引入。采用B類方法評定。0.5級被檢表T10-A，1A量程的分辨力為1mA，為均勻分布。

2 標(biāo)準(zhǔn)誤差u（Iy）的評定。輸入量Iy的不確定度來源主要有多功能標(biāo)準(zhǔn)源YS87A輸出的直流電流值不準(zhǔn)確引入的不確定度，其短期穩(wěn)定性引入的不確定度以及環(huán)境溫度對其影響引入的不確定度。

標(biāo)準(zhǔn)器YS87A經(jīng)上級傳遞合格，制造廠說明書給出其直流lA量程最大允許誤差為e=±（0.05%×輸出值+0.025%×量程）。測量1A時(shí)，e1=7.5×10A，半寬度a1=7.5×10-1A，在區(qū)間內(nèi)可以認(rèn)為服從均勻分布。檢定環(huán)境條件為（23±2）℃，濕度40%～60%，符合檢定規(guī)程要求。此環(huán)境條件對包括標(biāo)準(zhǔn)源和被檢表在內(nèi)的整個(gè)檢定系統(tǒng)影響不大，可忽略不計(jì)。

（三）結(jié)果表示

由以上分析得到多功能標(biāo)準(zhǔn)源YS87A檢定0.5級T10-A型電流表的擴(kuò)展不確定度為1.05mA，小于0.5級1A量程電流表的最大允許誤差5mA的1/3，因而可以開展0.5級以上電流表的檢定。在直流電流表的誤差檢定工作中，誤差檢定所選擇的方法通常都是以兩種不同誤差之和進(jìn)行計(jì)算的，要求在工作中按照一年周期進(jìn)行檢定，并且檢定等級、檢定條件都應(yīng)當(dāng)滿足預(yù)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。尤其是在預(yù)熱、預(yù)調(diào)狀態(tài)下，雖然這種模式不要求校準(zhǔn)，但是為了保證檢定結(jié)果的穩(wěn)定性和科學(xué)性，誤差控制應(yīng)當(dāng)不低于0.02%。若是在工作中被鑒定的直流電流表的誤差基本縮差無幾，那么可以使用計(jì)量部門標(biāo)出的審計(jì)結(jié)果。

結(jié)語

總之，直流電流表都是在年檢結(jié)束之后再進(jìn)行校準(zhǔn)的，并且這一數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)同原來技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合，以滿足原來預(yù)定要求。同時(shí)，在檢定結(jié)束之后還要對檢定時(shí)間、檢定內(nèi)容和方法進(jìn)行完整記錄，以保證這些數(shù)據(jù)在正確處理中達(dá)到原先預(yù)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并且明確的規(guī)定出檢定質(zhì)量。對于一些已經(jīng)檢定合格的儀器要及時(shí)發(fā)放一些檢定證書，并且表明相關(guān)有效期限，且要蓋上單位公章作為標(biāo)準(zhǔn)器具檢定證據(jù)。

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