標準電流互感器比值差測量結果不確定度分析

陳維煌

摘 要：介紹了標準電流互感器檢定裝置比值差測量過程的不確定度分析，采用直接比較法在測量互感器過程中，標準電流互感器裝置測量結果的不確定度分析，供標準電流互感器檢測實驗室不確定度評定參考。

關鍵詞：標準電流互感器；比值差；不確定度評定

1.概述

1.1 測量依據：JJG313-2010測量用電流互感器檢定規程。

1.2 環境條件：溫度（+10～+35）℃，相對濕度≤80%

1.3 測量標準：電流互感器，準確度0.002級，量程為一次電流（5～5000）A，二次電流為5A

1.4 被測對象：準確度為0.01級電流互感器，量程為一次電流（5～2000）A，二次電流為5A

1.5 測量過程：將標準和被測電流互感器在相同額定變比的條件下，采用比較法進行測量。將在互感器校驗儀測得的電流上升，下降兩次比值差讀數的算術平均值作為被測對象在該額定變比時的比值差。

1.6 評定結果使用：符合上述條件測量，額定電流在20%、100%、120%的比值差測量結果的不確定度可直接使用本不確定度的評定方法。

2.數學模型： fX=fP

式中：fX——被檢電流互感器的比值差；

fP——互感器校驗儀上所測得的電流上升、下降的比值差的算術平均值。

3.輸入量的標準不確定度的評定

輸入量fP的標準不確定度u（fP）的來源主要有兩方面：①在重復性條件下由被測電流互感器的測量不重復引起的不確定度分項u（fP1），采用A類評定方法；②標準電流互感器誤差引起的不確定度分項u（fP2），采用B類評定方法。

根據校驗儀的技術指標可知，在被測量值較小時，由校驗儀誤差引起的不確定度是由最小分度值引起的，而該不確定度已包含在由測量不重復引起的不確定度分項u（fP1）中，因此，當被測量值較小時，由互感器校驗儀誤差引起的不確定度可以不必另行分析。

4.標準不確定度分項u（fP1）的評定

該不確定度分項主要是由于對被測電流互感器的測量不重復引起的，可通過連續測量得到測量列，采用A類評定。磁場影響等引起的不確定度已包含在此標準不確定度分項中，不必另外分別評定。

對一臺電流互感器，在100A/5A檔，額定電流為100%時，連續測量10次，得到電流上升、下降的算術平均值的測量列為（第次測量均重新接線）：

再任取兩臺同類型電流互感器，每臺分別在20%、100%、120%額定電流時，在重復性條件下連續測量10次，共得到9組電流上升、下降比值差的算術平均值的測量列，每組測量列分別按上述方法求得單次實驗標準差如下：

合成樣本標準差

u（fP1）=Sp=0.00035%

5.標準不確定度分項u（f2）評定

該不確定度分項主要是由標準電流互感器誤差引起的，標準電流互感器經上級檢定合格，其比值差最大允許誤差e=±0.002%，其半寬a=0.002%，在此區間可認為服從均勻分布，包含因子k=

6.標準不確定度分項u（f3）的評定

該不確定度分項主要是由互感器校驗儀誤差引起的，互感器校驗儀經檢定合格，最大允許誤差

e=±1%，其半寬a=1%，在此區間可認為服從均勻分布，包含因子k=

7.合成標準不確定度

合成標準不確定度匯總表

8.擴展不確定度U

電流互感器屬較穩定的被測對象，由被測不確定給測量帶來的不確定度影響忽略，對0.01級電流互感器的擴展不確定度以包含因子k=2來表示，即：

參考文獻

[1] JJG313—2010《測量用電流互感器檢定規程》.

[2] JJF1059-2012《測量不確定度評定與表示》.