标准规范下载简介

JJF(晋) 23-2018 交直流火花试验机检测规范.pdf

本规范由山西省质量技术监督局负责解采

本规范主要起草人： 白永强 (普中市质量技术监督检验测试所) 范艳红 (晋中市质量技术监督检验测试所) 常宗英 (晋中市质量技术监督检验测试所)

CECS384-2014标准下载参加起草人： 张文云 （晋中市质量技术监督检验测试所） 韩顺林 (普中市质量技术监督检验测试所） 杜玫玫 (晋中市质量技术监督检验测试所) 范丽华 (普中市质量技术监督检验测试所) 王莉 (晋中市质量技术监督检验测试所) 张峰 (晋中市质量技术监督检验测试所) 赵东敏 (普中市质量技术监督检验测试所) 郝富杰 （普中市质量技术监督检验测试所）

交直流火花试验机检测规范

本规范适用于电线电缆专用试验设备中在线检测用，频率为50Hz或60Hz交流火 花试验机和直流火花试验机（统称火花试验机）的检测。 不适用于脉冲式火花试验机、高频火花试验机、火花检漏仪和其他用途的火花试验 机的检测。

由高压发生器、试验电极、电压表、击穿指示装置和必要的控制电路组成，用以线 缆缺陷检测的专用测量设备。

由显示计数器和讯响报警器组成，能准确记录火花击穿的次数和报警的装

仪表在本规范所定义的参比条件下测试时，规定的允许百分数误差极限的

火花试验机是由高压发生器、试验电极、保护电极、电压表、击穿指示器和必要的 空制电路组成，按其使用的高压电源分为交流（工频）火花试验机和直流火花试验机 安其显示方式分为指针式火花试验机和数字式火花试验机，按其准确度等级划分为2级 5级、10级。其高压电源分为工频高压电源和直流高压电源，直流高压电源正极接地 火花试验机产生一个交流高压(50Hz或60Hz)或直流高压，经高压试验电极对线 缆进行电性能动态测试。当线缆缺陷被击穿后，被测线缆导体与电极间产生一个放电火 花，由此形成的击穿脉冲，经滤波、整形除去干扰信号后，送入分辨率控制电路进行击 穿信号同步处理，使线缆上一个击穿点只记录一次，且控制计数电路工作，计数电路同 时输出报警驱动电压，由报警电路完成击穿报警、停车的工作程序

也对电线、电缆的电气安全性能进行连续检测。火花检测的目的，不仅仅是为了找出线 览制品中存有的如裂缝、砂眼、导电粒子、孔洞等贯穿性的缺陷，而且要找出其中介质 表面有缺陷的非贯穿性缺陷，以便及时调整生产工艺或更换原材料，确保下线产品合格。

5.1.1试验电极底部可制成“V”形或“U”形，试验电极有效宽度不小于最大被试品 外径加30mm。 5.1.2电极为金属制成的珠链或环链式接触电极，链长应大于V形或U形底部电极的 深度。 5.1.3珠子直径与相邻两链的间距应符合表1的规定，一串珠子上相邻两颗珠子间的 间距应不超过2.5mm

表1珠子直径与相邻两链的间距

5.1.4环由直径大于0.8mm金属丝构成，环的外径（狭边）不大于5mm，每100mm长 的环链上，环数不少于20个。 5.1.5链上的珠或环应分布均匀，表面光滑，不应有刮伤被试品的任何毛刺，珠或环 每一节应灵活可靠。 5.1.6电极有效长度应能满足火花试验机在最大走线速度下电线绝缘表面走过电极的 时间（交流火花试验机不少于0.05s，直流火花试验机不少于0.001s）

试验电极的两端应有带接地的保护电极。保护电极的宽度不小于试验电极有效宽 度，长度不小于15mm。

火花试验机交、直流输出电压等级指数与最大允许误差应符合表2的规定。

表2输出电压等级指数与最大允许误差

注：通常满足2级火花试验机电压范围6kV以下；5级火花试验机电压范围30kV以下；10级火花试验机电 压范围50kV以下。

5.4.1火花试验机的灵敏度要求，当火花试验机输出的高压电源试验电极与地之间连 接人工击穿装置检查时，火花试验机应有击穿指示。 5.4.2交流（工频)火花试验机，试验电压3kV，当人工击穿装置的火花间隙临时被跨接 短路时，稳态电流应不超过600uA，必要时串联电阻调节。人工击穿装置连续旋转20 次，火花试验机击穿计数器所计次数应与实际击穿次数完全一致。 5.4.3直流火花试验机，试验电压5kV，当人工击穿装置的火花间隙临时被跨接短路时 急态电流应不超过600uA，必要时串联电阻调节。人工击穿装置连续旋转20次，火花试 验机击穿计数器所计次数应与实际击穿次数完全一致。

交流（工频）火花试验机，在输出电压调到最高值，将工频人工击穿装置的限流电阻 短接，火花间隙并接500pF电容的状态下，连续旋转人工击穿装置20次，火花试验机 击穿计数器所计次数应与实际击穿次数完全一致。在直流火花输出电压调到最高值，直 流人工击穿装置的限流电阻短接的状态下，人工击穿装置连续旋转20次，火花试验机 击穿计数器所计次数应与实际击穿次数完全一致。

火花试验机的高压电极对机壳的绝缘电阻应不小于100M2，火花试验机的电源输 入端子对机壳的绝缘电阻不应小于5MQ

5.7.1高压电极对机壳间的试验电压见表3，历时1min，不应有击穿或飞弧现

5.7.1高压电极对机壳间的试验电压见表3，历时1min，不应有击穿或飞弧现象发生，

5.7.2电源输入端子对机壳之间的试验电压为1.5kV，历时1min，不应有击穿或飞 弧现象发生。

5.7.2电源输入端子对机壳之间的试验电压为1.5kV，历时1min，不应有击穿或飞 弧现象发生。

温度为(20土5）℃，相对湿度≤80% 电源电压为交流220（1土10%）V

6.2测量标准及其他设备

被检火花试验机等级指数与高压测量仪表最大充许误

6.2.2人工击穿装置

分为用于灵敏度试验和稳定性试验两种。用于稳定性试验的人工击穿装置能在火花 式验机最高标称电压下安全使用。人工击穿装置由一构成高压试验电极的金属板与一金 属针、微安表、必要的限流阻抗组成。金属板与金属针作相对旋转运动，针尖掠越平板 频率1次每秒。工频高压电源时，每次持续时间为0.025（1土0.1）S，直流高压电源时， 每次持续时间为0.0005（1土0.1）S。金属针的锥度应不大于60，直径应不大于2mm。 金属板与金属针之间间隙为（0.25±0.05）mm

6.2.3所用的其他部分设备的要求见表5

表5其他部分设备的要求

6. 2. 4 成套装置

检测时由标准器、辅助设备及环境条件所引起的扩展不确定度应不大于被测电压允 许误差限的1/3。

火花试验机属于高压设备，现场检测时应具备必要的防护措施和进行必要的准备工 作。在进行检测时，应设置高压实验区，配备绝缘胶垫和安全防护用具，配置警示标志： 验测前应检查火花试验机地线是否可靠，保护电极是否与接地端接触良好：从火花试验 机引出的高压用线应使用耐高压线，检查表面是否有损伤，通电时人员不要触及或靠近 高压线，每次接触高压引线时必须先切断高压，

推荐的检测项目见表6，当客户有实际要求时，可根据客户实际要求进行相应项目 的检测

表6火花试验机检测项目

7.2.1试验电极检查

7.2.1.1检查试验电极的珠链或环链是否短缺、腐蚀和(或）有毛刺。 7.2.1.2用游标卡尺测量试验电极的有效宽度，结果应符合5.1.1的规定。 7.2.1.3用游标卡尺测量两链的间距，珠和环的尺寸应符合5.1.3和5.1.4的规定。 7.2.1.4被试品通过电极的最高速度检查，电极长度与被试电线电缆走线速度的关系 如下： a）对于交流（工频）火花试验机 用钢卷尺测量试验电极的有效长度，当被试品绝缘每一点通过电极的时间不少于 t=0.05s时。按式（1)计算被试品通过工频火花试验机电极的最高速度

线速度，单位为米每分(m/min)； L一一电极有效长度，单位为米(m）。 b）对于直流火花试验机 用钢卷尺测量电极的有效长度，当被试品每一点通过电极的时间不少于t=0.001s 时，按式(②)计算被试品通过直流火花试验机电极的最高速度

式中：Vmax一一被试品最高速度，单位为米每分(m/min)； L一一电极有效长度，单位为米(m)。

7.2.2保护电极检查

保护电极应与外壳连接可靠；用游标卡尺测量保护电极的宽度与长度，应符合5.2 求

要求。 7.2.3输出电压准确度试验 7.2.3.1进行试验时，火花试验机应保持正常工作状态。 7.2.3.2先将试验电极空载，将高压测量仪接到高压电极与地之间，（火花机的外壳应 可靠接地）。 7.2.3.3指针式火花试验机：对工频火花试验机电压表3kV及以上的每个带数字分度 的电压分值进行测量；对直流火花机试验机电压表的5kV及以上的每个带数字分度的 电压分值进行测量。每一分度值测量两次，缓慢地增加电压，使被检表指示器顺序地指

7.2.3输出电压准确度试验

示在每个带有数字的分度线上，并记录这些点的实际值，然后将电压增加至量程上限以 上，立刻缓慢地减少，使被检表指示器顺序地指示在每个带有数字的分度线上，并记录 这些点的实际值，取两次的平均值。 7.2.3.4对数字式火花试验机：在40%～100%满量程内均匀选取不少于4个点进行检 测。 7.2.3.5对于多量程火花试验机，选取一个常用量程作为全检量程，按7.2.3.3或 7.2.3.4选取检测点，其他量程选取满量程的40%、70%、100%进行检测。 7.2.3.6火花试验机交、直流输出电压示值误差计算方法 示值误差用相对误差表示，见公式（3)，结果应符合5.3要求，

Su=( U. 式中： 6u一—输出电压相对误差，%； U、一一火花试验机电压示值，kV 输出电压实际值，kV。

7.2.4.1交流（工频）火花试验机

在高压端与地之间接入灵敏度试验用 可调节的限流电阻，将短路稳态电流限制在600μA以下，启动人工击穿装置，连续旋 转20次，工频火花机击穿计数器所计次数与实际击穿次数一致。

.2.4.2直流火花试验

在高压端与地之间接入灵敏度试验用人工击穿装置，将试验电压调整至5kV，串联 可调节的限流电阻，将短路稳态电流限制在600μA以下，启动人工击穿装置，连续旋 转20次，工频火花机击穿计数器所计次数与实际击穿次数一致。

在工频火花试验机的试验电极之间接入 个500PF的高压电容，在高压电极与地之 间接入工频人工击穿装置，使其限流电阻短接，将输出电压调至最高值，启动人工击穿

装置，旋转20次，工频火花试验机的稳定性应满足第5.5的要求。

7.2.5.2直流火花试验机

在直流火花试验机的高压电极与地之间接入用于稳定性测试的直流人工击穿装置， 使其限流电阻短接，将输出电压调至最高值，启动人工击穿装置，旋转20次，直流火 花试验机的稳定性应满足第5.5的要求。 注1：在进行灵敏度和稳定性检查中，人工击穿装置产生火花时，火花试验机应计数并发出声 光报警，但不得切断高压，能进行20次连续击穿检定。 注2：在进行灵敏度检查中，每次应更换钢针，针尖的锥度不应大于60，钢针直径不大于2mm 或采用等效的针，例如HB铅笔芯。

7.2.6绝缘电阻试验

使用2500V、2500MQ绝缘电阻表，一端接高压输出端子，另一端接火花机外壳， 所测得的绝缘电阻应符合的5.6要求。使用1000V、1000MQ绝缘电阻表，测量电源输 入线（相中线连接到时一起）与火花试验机外壳间的绝缘电阻，所测得的绝缘电阻应符 合5.6的要求，

7.2.7介电强度试验

按5.7.1要求在高压电极与机壳之间施加电压，历时1min，不应发生火花放电和 击穿现象。 按5.7.2要求在电源输入端与机壳之间施加1.5kV工频电压，历时1min，不应发 生火花放电和击穿现象。 注：开始时电压应少于1/2的试验值然后迅速升到规定值，耐压试验时间到了不应立即断电， 应先降低电压回零后断电。

检测时应做好原始记录，检测后出具检测报告，给出示值、实际值、误差值及不确 定度，针对某个项目，可做符合性判定。检测记录格式见附录A，报告内页格式见附录

火花试验机检测原始记录

火花试验机检测报告内页格式

1、试验电极检查：试验电极的宽度 长度L 被试品通过火花试验机电极 的最高速度或时间 试验电极符合检测方法中5.1的要求 口符合 口不符合 保护电极符合检测方法中5.2的要求 口符合 口不符合 输出由压准确度试验

警计数误差。 稳态电流=uA， 击穿计数=次 5、 稳定度试验：当试验电压升至最大kV时，20次人工击穿应无报警计数误差。 击穿计数=二次 6、绝缘电阻试验：

试验机示值误差测量结果的不确定度评定

C.3标准不确定度评定

C.3.1重复性引入的不确定度u(U)

可选实验标准偏差和被测表分辨力引入之不确定度中较大者，其余不确定度分量可 忽略。

C.3.1.1实验标准偏差引入的不确定度u,(U)的评定

输入量U，的标准不确定度主要是被检火花试验机的测量重复性，选择15kV测量 点，在重复性条件下，进行10次连续测量，由于在实际工作中每一分度值测量2次，

实验标准差s.如表C.1所示：

量C.1测量列及实验标准差

C.3.1.2分辨力引入的不确定度u(U）

C.3.1.3重复性引入的不确定度u(U)：

输入量U，的标准不确定度主要是由标准装置误差所引起的，采用B类方法进行评 定，标准装置经检定合格，其最大允许误差为土1%，15kV的最大允许误差为土0.15kV， 0.087kV

C.4合成标准不确定度分量汇总

DB13(J)／T 100-2016标准下载表C.2各不确定度分量汇总及计算表

C.5扩展不确定度的评

取k=2，则相对扩展不确定度U(△U)=1.3%

火花试验机示值15kV处的相对扩展不确定度为：U.(△U)=1.3%，k=2

C.7测量不确定度评估

用本计量标准按上述评定方法对其它各点示值误差的测量不确定度进行评定，结果 如表C.3所示

表C.3扩展不确定度汇总表

LY／T 3196-2020 竹林碳计量规程C.8检测和测量能力的表示

在(0~25)kV内，U.(△U)=1.2%~1.6%，k=2