GBT 9091-1988 感应分压器.pdf 14页

'UDC621.314.214N21中华人民共和国国家标准GB9091-88感应分压器Inductivevoltagedividers1988-04-25发布1989-01-01实施区】家才示;住局发布 中华人民共和国国家标准UDC621314.214.2GB9091-88感应分压器Inductivevoltagedividers本标准等效采用国际电工委员会IEC618-78《感应分压器》1适用范围本标准适用于能在一定的频率范围内提供若干个准确的交流电压比率并且在输出端负载可忽略的条件下使用的感应分压器.本标准不适用于与感应分压器甲起使用的的任何辅助设备.注:由互感器是指为测盒目的而向负载提供电能的一种装置。其应符合GB1207-86《电压互感器》的有关规定.②在某些多盘感应分压器中，其最后一个度39(最小有效位)的调节线路是电阻性的.2，术语及定义本标准使用下述定义:2.1感应分压器inductivevoltagedivider(简称“IVD")是一个或多个相互连接的变压器组成的装置，用开关或其他方法使装置的输出电压等子输人电压的某个选定比例值.注:O"IVD，包括称为·精密自辆变压器·、‘十进变压器式分压器，、“感应分压器·和·比率变压器，的装置.⑧感应分压器的主要特性见附录A.③某些感应分压器使用独立的辅助绕组(a磁绕组)提供铁芯的磁化和损耗，使用该绕组后能大大提高测盒绕组的输人阻抗和减小感应分压器的误差.这种分压器被称为‘二级感应分压器:2.2传递比率transferratio感应分压器开路输出电压的复量(相量)与它的输人电压复量湘量)之比.2.2.1标称传递比率nominaltransferratio由开关步进或其他的选择比率方法所指示的开路输出电压和输人电压之比.注:该比率是由仪器的读数盘或类似的指示器所读得的一个数.2.3基准值fiducialvalue为规定感应分压器的准确度而用来参考的值.感应分压器的基准值是I，也就是相当于(或应相当于)开路输出电压等于输人电压时的传递比率.2.4传递比率误差transferratioerror由标称传递比率减去实际传递比率所得到的值.注:①当传递比率误差是用基准值的比表示时，因为基准值是1，所以它的数值是保持不变的.②虽然传递比率误差(e)是一个包含同相分里(e,)和正交分盘(ea的复量.但在本标准中仅采用这个复盒的模.传递比率误差的模用数学形式表示为:}。卜.1‘tea(见附录^7)③传递比率误差的模可用基准值的百分数〔%)表示。或用基准值的百万分数(PPM)表示，或用基准值比例值的国家机械工业委员会1988-04-06批准1989-01-01实施 GH9091-幼科学标记法表示(见第3章和表1).2.4.1基本传递比率误差intrinsictransferratioerror在参考条件下确定的传递比率误差.2.5输人阻抗inputimpedance2.5.1测量绕组的输人阻抗:nputimpedanceofthemeasuringwinding在规定的条件下.当感应分压器的输出端开路时，它对电源所呈现的阻抗.对有独立的励磁绕组(-级)的感应分压器.这个皿抗是测量绕组输人端阻抗.此时，励磁绕组上的激励电压与测量绕组输入端上的电压在幅值和相位上都相同.注:励磁绕组的阻抗不是测量绕组翰人困抗的一部分2.5.2励磁绕组的输人阻抗inputimpedanceofthemagnetizingwinding在规定的条件下，当测量绕组被一个具有与励磁绕组端上相同幅值和相位的电压激励时，二级感应分压器励磁绕组对电源所呈现的阻抗，往二侧量烧组的阻抗不是励磁绕组愉人阻抗的一部分，2.6输出阻抗outputimpedance在规定的条件下，当感应分压器的摘人两端被阻抗可V忽路的连接线短路连接时，对任何负载所呈现的阻抗.2.6.1最大输出电阻maximumoutputresistance开关或其他比率调节组件在任何示值下，输出阻抗的电阻分量最大值‘2.6.2最大输出电感maximumoutputinductance在特定续率下，开关或其他比率调节组件在任何示值时，输出阻抗的电抗分量最大位所对应的电感。2.7影响量influencequantity易于引起感应分压器传递比率发生不希望变化的量‘注:通常包括翰人电压和频率、周围的退度和涅度等盘，这些盘有乡考范围和标称使用范围，在相应表格中给出。2.8变差variation当一个影响量依次取两个不同的规定值时在同一传蓬汪率实际值之间的差.所有其他影响量均应保持在各自的参考条件下.2.9参考条件referenceconditions使感应分压器满足有关基本传递比率误差要求的规定条件.参考条件可以有以下任何一个内容:2.9.1参考值referencevalue影响量的一个规定单值.在指定的允差内。感应分压器应满足有关基本传递比率误差的要求.2.9.2参考范围referencerange影响量的规定数值范围.在此范围内.感应分压器应满足有关基本传递比率误差的耍求.2.10标称使用范围nominalrangeofuse引起的变差不超过规定极限时，各个影响量能取的数值范围.2.11影响量的极限值limitingvaluesofaninfluencequantity不使感应分压器受到损坏或造成永久性变化，以致不再满足其准确度等级要求的影响量能取的最大值.2.12线路绝缘电压际称线路电压)circuit.insulationvoltage(nominalcircuitvoltage)可以施加于感应分压器的任何线路，而触及感应分压器外壳时不会有触电危险的最高对地电压.2 GB9091-882.13共模电压commonmodevoltage分别或共同地(按规定)存在于公共翰人一输出端钮和接地端钮、泄漏电流屏蔽端钮或静电屏蔽端钮〔如果有的话)之间的任何电压.注:根据规定的连接方法.当翰人和愉出线路之向没有公共端时，共模电压定义为各个线路规定的某一端和接地端成屏蔽端之间的电压.2.14直流申模输人电流‘D.C.scriesmodeinputcurrent进人枯人端的直流电流值.2.1，*Xijk;distortionfactor谐缤姗的有效值与非正弦童的有效值之W.2.16静电屏蔽electrostaticscreen-一个导电的外壳或涂层，用来保护被它所包围的空间不受外界静电的影响.2.17泄翻电流屏蔽leakagecurrentscreen一个肺牛对地泄漏电流影响测童结果的导电通路·注:泄诵电流屏蔽端通常称为.防护端，.2.18分辨力-"-resolution对应于最小步进值或最低值度盘(最小有效位)的最小分度值的传递比率变化.2.19辅助设备auxiliaryequipment能使感应分压器按规定准确安全地工作所必须的附加设备.它可以是或者不是感应分压器整体的组成部分.2.20准确度，accuracy感应分压器的准确度是由基本传递比率误差的模的极限和由影响量所引起该模的变差极限来确定现附录A8).注:振确1k-.T用传递比率i的模来定义(12.;条).实W-J:，它是对感应分压器实际误差的单一描述.。感应分压器的准确度也可以用传递比率误差的同相分盈来部分描述.但在本标准中不用这一方法定义，一对它没有给出要求.然而.在提供的检定证书上给出同相误差分是是有用的，以便使用者脸证(见8.1.2条).2.20.1准确度等级accuracyclass感应分压器的等级，凡符合本标准全部要求的所有感应分压器，可以用相同的数字来表示其准确度._丫_2.20.2等级指数classindex表示准确度等级的数字.分级S注:1)这里提到的三个方法是通用的。还没有建立国际上的统一协议.各种感应分压器可以根据2.20.1条定义的准确度等级作如下分级:a.0.0000001.0.0000002,0.0000005,0.000001，一0.1.这些值用基准值的百分数来表示;b.O.OOlppm,0.002ppm,0.005ppm,O.Olppm,·⋯1OOOppm.这些值用基准值的百万分数(pp-)来表示;Ix10-",2x10-9,5x10",lx10-s,⋯，1x10一这些值用一位数字乘上10的整数幂(科学标记法)作为基准值的比例值来表示.感应分压器的等级指数可用这些分级方法中的任何一种表示.注:所有等级指数在表1中给出. GB9091-88表1用基准值的比表示的基本传递比率误差模的极限等级指数’基本于专递比率误差模0,J极限(%)(PP-)科学标记法(%)(PP-)科学标记法0.00000010.0011x10士0.0000001土0.001土1x1户0.00000020.0022X1r士众0的0加2土0.002士2x1r土5x1r0.侧扣以泊50.0055x10-0士0.0000005土0.0050.0000010.011X1r土0.000001土0.01土1K10~。.加0的2,12x10一土。·山〕。02土0.02土2X100.0000050.055X10"010.000面犷-土0.05土5X100加0010.11X10-1土0.00001土0.1士1x10-"士0.2土2x10"0.00002众22幻0-"土。.00002，0.000050.55x1r土。.00005士0.515x10-"士1x1尸。一加011lxl户士0.0001士1.0.0002一22x1户土。.0062，士212x1户。·。加555x10-6土。.0005，土5·土5x10"60_001协一公1幻0-"-土0.001一)介、_一士功王1x1户0.002202x1r上0.002一之士20土2x10-5，0.005匆sxl0-"土0.665一卜肠土5x1r0.011001x1r士0.01士100tixl洲0.022002x1r土0.02土200士2x10叫0.05500Sxir士0.05士500‘二卜·，“，州0.110001x10-"10.1_士!加0土Ixto-"4基本误差极限如果制造厂所规定的使用、运输及贮存条件得到遵守，从交货时的检定日期起或制造厂(或负责任的供货者)与用户商定的另一日期起的一年内.感应分压器应符合各自准确度等级规定的有关基本传递比率误差的极限.注二对感应分压器，传递比率对时间的稼定性是它的重要特性.这里仅规定为一年.然而，经验表明比率基本上与时间无关，但这比率由于使用不小心.或铁芯线圈由于高电平输人的切换而饱和，或直流电流通过感应分 GB9091-88压器而使铁芯磁化.或开关上出现过高的接触电阻等原因还是可能发生变化的.4.1允许的基本误差极限当感应分压器在表2给出的参考条件下使用时，基本传递比率误差的模应不超过表1给出劝各等级指数对应的数值.4.2可选取的比率所有可选取的传递比率应有相同准确度等级.除非另有规定.5确定基本误差的条件5.1各有关影响量的参考条件和允许偏差列于表2表2影响旦的参考条件和允许偏差参考条件影响盘测试时允许偏差，》，(除非制造厂另有规定)周围温度、‘标志值2，参考温度土10t相对湿度10%-60%位置任意输人电压参考电压，)下士5%交流共模电压零输人电压的1%频率参考频率”土2%直流申模输人电流”零100nA外磁场全无丁地磁场强度值输人电压失真系数零1%注:1)参考范围不给允许偏差._社制填厂在标明温度时，可按照GB7676.1-87《直接作用模拟指示电测量仪表及其附件第一部分二定义和通用要求》从20C,23℃和27℃中选择.一3)由制造厂规定·4)这也适用于进人精出端的直流电流.5.2在测试之前，感应分压器处于影响量帅参考值上，并有足够时间达到稳定状态·5.3如有必要，制造厂应规定测试前输人电压必需的施加时间，如果没有类似的规定，该时间应为零，但必须按7.2条中规定的要求.5.4如果有泄漏电流屏蔽.则应根据制造厂的使用说明书连接.如果有与泄漏电流屏蔽分开的静电屏蔽，则应接地.如果外壳是导电的，也应接地.5.5任何其他必要的条件应由制造厂规定. GB9091-朋6允许的变差6.1变差的极限当感应分压器在表2给出的参考条件下工作以及某一影响量是根据6.2条变化时，该变差应不超过表3规定的数值.表3标称使用范围极限和允许的变差标称使用范围极限用等级指数的百分影响云滁非制造厂另有规定1、数表示的允许变差一周围温度参考佩度土15r-20相对湿度10%一，5%.一30-.f矶或矶的5%和100%输人电压50。(it较小的一个电因")交流共模电压翰人电压的。%和100一认50·r频率2)100直流申模输人电流霉和最夭)s3)50外砂;谕人粉零和最大值”50厂节输人电压失真系数5%10注:1)见7.1条‘2)范粤由制缚厂规定·3)最大值由制造厂规定.6.2确定变差的条件6.2.1应对各个影响量确定变差，在每次测量期间，所有其他影响量均应保持在参考条件下.6.2.2变差确定如下:a.当对影响量指定一个参考值时.影响量应在该值和表3给出的标称使用范围极限内的任意值之间变化.b.当对影响量指定一个参考范围和标称使用范围时，影响量应在参考范围的每个极限值和与之相邻的标称使用范围部分内的任意值之间变化.6.2.3制造厂可以规定电压和频率的广泛组合及不同组合下的准确度等级.6.3由直流串模电流引起的变差测定直流串模电速}响的试验，仅按制造厂和用户之间的协议进行，6.4由外磁场影响引起的变差在制造厂规定的标称使用范围内测试时，变差应不超过由制造广规定的极限(_g表3).测试装置可以按GB7676.9-87《直接作用模拟指示电测量仪表及其附件第九部分二推荐性试验方法》中3.5条的规定，或者根据制造厂和用户之间的协议，也可使用其他装置，在不放人感应 GB9091-88分1F$的情况h，产生一个足够的41似磁场.线圈中的电流应依次是各个方向的直流电流和参考频率卜的交流电流.在后一种情况.线圈中的电流与感应分压器输人电压之间的相位关系，应能在3600范围内可变.7附加的电气和机械要求7.1输入电压的极限值允许的输人电压，应不超过下列两个给定值的任何一个:1h制造厂规定的最大有效值Uc;b.在低频时。允许的输人电压与频率成正比。由下式表示:Ur=K1式中:‘厂一一有效位，VK一由制造厂规定的常数;，产一一频率。Hz;7.2输入电压切换7.2.1准确度等级为Ix10-0。二，1x10-1(0.0001-一，0.1)(ippm,·，1OOOppm)的感应分压器，’其输人端在输人电压波形的任意点上突然施加或降低允许输人电压值的一半，应经得起电压切换而不降低其准确度.7.2.2准确度等级为1x10-"，一。5x10-7(0.0000001,⋯，0.00005)(O.OOlppm,⋯，0.5ppm)的感应分压器，制造厂可以规定一个it允许输人电压的一判一些的数值。在没有这样一个规定时，该数值应如7.2.1条给出.7.3电压试验和其他安全要求电压试验的要求应参照GB6738-86《电侧量指示和记录仪表及附件的安全要求》中的有关条款.7.4绝缘电阻试验直流绝缘电阻应在500V士’0%或者线路绝缘电压(标称线路电压”10%的电用取两电压中较大的一个)下测量，在不作任何连接的任意两点间测得的直流绝缘电阻应不小于1Gf2.测量应在施加电压后的1--2min之间进行.7.5贮存、运输和使用的极限条件感应分压器应能在一10一十50℃的环境温度中经受暴露而不损坏，在回复到参考条件后。感应分压器仍应符合本标准的要求。除非制造厂另有规定.制造厂应规定一些附加的极限条件要求.以确保感应分压器的完好无损.8资料、标记和符号8.1资料8.1.1制造厂应给出下列资料:制造厂或负责任的供货者名称或商标;b.制造厂或负责任的供货者给定的型号;序号，对于准确度为1x101,⋯，1x1010.0001,⋯，0.1)(Ippm,，:·，1OOOPPM)的感应分压器，当制造厂和用户有协议时，其序号可以省略;d，等级指数;标称传递比率范围;f，分辨力; GB9091-88贾，参考沮度;、.如果与表3给出的温度不同，应给出温度的标称使用范围;L输人电压的极限值;东参考电压;Ic.频率的参考值灌围);1.频率的标称使用范围;m.试验电压;。.Uc的值(,Q7.1条a);。.K值.用V/Hz表示(RA7.1条b);P.允许的切换电压值(见7.2.2条);Q.必要时，给出参考位置和标称使用范围;一r.必要时，给出辅助设备的基本参数;‘.线路图、元件的数值和可替换部件的清单;t.在参考条件下。侧量绕组的拍人阻抗;u在参考条件下.励磁绕组(如果有的话)的输人阻抗;，，在参考条件下。最大输出电困和最大物出电感;，，直流申模输人电流的最大值;x.外磁场的最大值;y，其他的影响量如果与表2和表3给出的不同，应给出相应的参考值〔范围)和标称使用范围;测量前，施加输人电压所需的持续时间(如果不是零的话).8.1.2如果检定证书是根据制造厂或负资任的供货者和用户之间的协议提供时，还应包括下列内容:s.传递比率检定值及其不确定度;b.检定日期;。.4i}瘫-.8.2标记、符号及其位置标记和符号应清楚.不易擦去，国际单位制及其词头应按GB3100《国际单位制及其应用》币规定的符号标出.必要时，使用表4规定的符号.’ GB9091-88表4标志感应分压器的符号‘这些符号的大部分取自GB7676.1中表II1)序号项目一符号D使用位置D-1使用的感应分压器与支承面垂直到一IID-2使用的感应分压器与支承面水平使用的感应分压器与水平面倾斜D-3(例如‘00)止感应分压器按D-1特号使用示例，D-4标称使用范围为go*---1000一80"⋯。二90"⋯⋯1田。感应分压器按D-2符号使用示例，厂一一一-一}D-5标称使用范围为一I0---+I.通户·。，0·，·⋯十1 GB9091-88续表4序号项目符号E准确度等级用基准值的百分数表示的误差所对应的E-1等级指数0刀I(例如0.01)用基准值的比，以科学标记法表示的E-5误差所对应的等级指数1x10,(例如Ixlo为用基准值的百万分数表示的误差所对应E-6的等级指数IOOppm喇如loopp回F通用符号，尸、、I、.F-27静电屏蔽IF-31接地端上F-33参阅另给的文件△8.2.1下列内容应在铭牌或外壳上标出现8.1.1条):a,b,c;d使用表4中E-1,E-5或E-6的符号;g,h,i,j,k,n,o;m根据GB6738，使用C-1至C-3的符号;9使用表4中D-1至D-6的符号.另外，还应该标出下列标记和符号:‘感应分压器”或用其他文字书写的这一名词;必要时，用表4中的符号F-33表示另给文件中还给出的一些其他重要内容;如果标出参考值和参考范围，还应在下面划线以资识别. GB9091-888.2.2各个端钮应标出它的功能.8.2.3附加的内容可在铭牌、外壳或另给的文件中给出.8.3提供的文件8.3.1文件应说明:操作方法;确定符合本标准性能要求的步骤;必要时，介绍日常维修.8.3.2文件也应说明8.1.1条中的:a,b,c.e,f,1,n,o,p,r,s,t,u,V,w,x,y,z.8.3.3提供有关8.1.2条的检定证书时应说明:8.1.1条中的a.b,c";8.1.2条中的a,b,c.8.4感应分压器的标记举例感应分压器N.N型号A.B.C.DNo.123451x10-00.2V/Hz200V300VIOHZ,⋯，1kHz,⋯。1业Hz1010,;20D,2610:451080.，90。，too。上述标记给出下列内容二a.感应分压器的型号A.B.C.D，序号12345，由N.N制造;b.等级指数为1x10-5(可用。.001或lOppin代替);。.常数值K为。2V/Hz;a参考电压为20OV;c输人电压(Uc)的最大值为300V;f.参考频率为IkHz,频率的标称使用范围为IOHz-lOkHz;Q温度的参考范围是20-26r-.温度的标称使用范围从10-451r(这些值与表2和表3给出的不同，所以要标出);h.位置符号(符号D-4)表示参考位置与支承面垂直.其标称便用范围为垂直线周围100;i.对于线路绝缘电压(标称线路电压)为RV的感应分压器，应经得起7kV的电压试验〔见GB6738).采用说明二I)IEC618-78《感应分压器》文中没有8.1.1条的1,b,c，此处根据1981*年修正增加. GB9091-88附录A传递比率和其他特性件卜充件)A1感应分压器基本上是由一个活动抽头的变压器(通常为自搁变压器)组成，该变压器的输出电压与输人电压之比几乎等于输出绕组与输人绕组的匝数比.此外，其输出阻抗低〔一般为几欧姆)。输人阻抗高(一般为几万或几十万欧姆).实际上。如果感应分压器使用得当.其稳定性比它的准确度等级所要求的好.如果制造得当，这些特性是能够达到的，不需要作进一步精确的调整.A2传递比率(2.2条)是感应分压器的重要特性，它被定义为开路输出电压与输人电压之比·在使用中传递比率几乎总是小于1.A3感应分压器的性能由它的传递比率的不完善性来表征.标称传递比率(2.2.1条)指的就是传递比率，通常是由步进盘或匝数比来指示.由于不完善性而造成标称传递比率和真正的传递比率的偏差称为传递比率误差(2.4条).对于标称传递比率是。和1之间的感应分压器，传递比率误差的模通常可用图A1表示.由于该模与标称传递比率是不成比例的，在本标准中.对于某一给定准确度的感应分压器，传递比率误差所允许的模值在所有标称传递比率都是相同的.A4图A2是一个单盘十进感应分压器的简化线路图，用来说明某些连接问题.X和Y点表示变压器的两个接点.导线是由此两点引出并接到输人端A和B.实际上，连接到‘1.0"和“0.0"端(或开关触点)的导线就是连接到X和Y点的.由于AX和BY两根连接导线存在阻抗，以及流过绕组的电流在此阻抗上产生一定的压降，因而施加于分压器的电压要略小于输人电压，从而有一定的误差.AS另外一个可能的误差来源是输出电压的测量点不够明确，假如把感应分压器作为一个三端装置，且输出取自C和B之间，则由于Y和B之间的电压，输出电压将超过正确值.然而，一个三端的感应分压器有时也提供第四个端钮E(输出低端)，该端连接到输人低端B.在这种条件下，虽然感应分压器看上去似乎是一个四端装置.但其功能依然是一个三端装置.如果感应分压器是作为一个四端装置，输出低端D连接到Y，那么、当标称传递比率(示值)为0.0时，输出电压为零.按A4章说明.被分的电压略小于输人电压.A‘实际上·由A4和A5章中提到的情况所引人的误差是非常小的，在二级感应分压器上·该误差将进一步减小当然，二级感应分压器也存在由于其他原因引起的小误差.所有这些评述也适用于多盘十进感应分压器，但由于开关接触电阻和负载影响，其误差要大于单盘十进感应分压器.在这里为方便起见。使用了‘十进”这个词.并不意味仅仅是一个具有十个相等步进的装置.A7在电感性的感应分压器中，由于寄生阻抗的存在。使开路输出电压在相位上与输人电压不完全同相.必要时，传递比率误差可分解成一对正交分量，即传递比率的同相误差和传递比率的正交误差，也就是分别相对于输人电压的同相误差分量和正交误差分量(见2.4条注②).A8传递比率误差的模和相移这两个术语，也可以用来描述传递比率误差，以代替同相分量和正交分量.模和相移通常能方便地描述感应分压器的特性.A9当输出端接有负载时，感应分压器输出阻抗的存在将改变其输出电压值.该阻抗通常是由一个很小的电感和几个欧姆的电阻串联来表征.输出阻抗的数值取决于标称传递比率和频率，因此.8.1.1的v要求制造厂指明在参考条件下(2.9条)的最大输出电阻(2.6.1条)和最大输出电感(2.6.2条). GB9441-88图AI感应分压器的典型误差曲线}二二二二二二二9-一一-一一---一一一州。阵衬夔一一一一一一一一一一一一~.图AZ感应分压器的翰人和输出连接端附加说明:本标准由上海仪器仪表研究所归口.本标准由上海仪器仪表研究所负责起草.本标准主要起草人王世昌.'