国网江西电力公司选中我司电气击穿强度测量仪

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选中机型：中航时代仪器——ZJC-50KV电气击穿强度测量仪

测量系统的比对和校准

通常用准确度更高的或者标准的测量系统，通过比对测量对其他测量系统进行校准或标定，使之成为符合国家标准要求的认可的测量系统，例如将扩展不确定度为0.5%的精密分压器系统作为基准，去认可一台扩展不确定度为3%的测量系统。直流标准电压测量系统 在其使用范围内，应能够以UM≤1%的扩展不确定度进行直流电压测量，不确定度不受最高达3%的纹波的影响。而标准测量系统的性能则可通过采用和较高级标准测量系统，在相关试验电压下，进行比对测量的校准来证明。此较高级标准测量系统可溯源到国家计量研究院的标准。对较高级标准测量系统的要求是：测量电压的扩展不确定度UM1≤0.5%。

亦可选用其他方法进行校准和标定，例如核反应法。其原理是利用每个元素在不同的核反应中具有准确的共振峰值，根据国际电工委员会介绍其误差可不大于±3×10-4，为此可用它作为基准来校准其他直流高压测量系统。例如当用质子P轰击以金属锂(Li)组成的靶时，放出γ射线而变成铍(Be)，相应的共振峰值为(441.2±0.3)kV。共振峰值可用静电分析器或磁分析器测量。该法的缺点是，比对试验较为复杂且一次试验只能校准一个点。

用标准直流高压源也可进行校准和标定，例如俄国的V.Jaroslawski应用齐纳二极管的稳压特性研制了一套标准直流高压电源，其原理如图4-7所示。齐纳二极管的工作原理是：当输入的反向电压超过其反向击穿电压，流过管子的电流在一定范围内变化时，管子两端的电压变化很小从而达到稳压的目的。图4-7中，在低压侧串接一稳流器，当其上电压在0~1000V之间时，流过二极管的电流可精确地稳定在5mA，这样二极管两端的电压即是一个非常稳定的数值，可用作为标准电源。由于单个二极管的稳定电压一般低于10V,故而标准直流高压源需要由成千上万个齐纳二极管串接而成。

一般用118个齐纳二极管串接组成稳定电压UZ为1kV的一个组，100个组可串接成一个100kV的组件，也即100kV的标准直流高压源DWINA-100。预先对每组的UZ用稳压源和精密表计，例如HP3458A型8位半精密万用表进行校准，仍采用图4-7的接线，精确测定所加电压UIN和稳流器的电流及其输出电压UOUT，则该组的稳定电压为

齐纳二极管的自热是UZ误差的主要来源，为减小因温度影响UZ的准确度，选用了高精密温度补偿二极管，并在组合时使该组或该组件的总温度系数最小，同时使用强力通风装置。

在进行比对或标定时，所加电压UIN的精确值可由下式算得：

式中，Uz——预先准确测得的每组的稳定电压之和；

UOUT——一在比对时实测得到。

需指出的是，UOUT通常小于1kV，并大大小于UZ，故其测量准确度对UIN的测量扩展不确定度的影响很小。用短接或增加组数或组件数，即调节的最小步进为1kV或100kV，可改变输入电压以适应比对试验的要求。

影响UIN的扩展不确定度的因素主要有：UZ的测量误差及温度影响，UOUT的测量误差，稳流器调整的准确度和电流的测量误差，电晕和泄漏电流的影响等。已制成的电压为100kV和300kV的标准直流高压源的扩展不确定度在标准大气条件下为0.01%，电压为1000kV的DWINA-1000相应的扩展不确定度则优于0.02%。