DL／T 2063-2019 标准规范下载简介

DL／T 2063-2019 冲击电流测量实施导则.pdf

6.2.3.1测量电缆

测量电缆要求如下： a）测量电缆应采用射频同轴屏蔽电缆，其波阻抗为50Q或75Q2。 b）测量电缆的长度应尽可能短。 c）测量电缆应有阻抗匹配，使用分流器作为转换装置时，宜采用两端匹配；使用罗氏线圈作为转 换装置时，宜采用末端匹配。

6.2.3.2二次衰减器

二次衰减器用于衰减转换装置的输出信号，以满足数据采集单元的输入电压量程要求。二次衰减 器分为电阻分压式、电容分压式或阻容分压式防撞护栏施工方案，采用短同轴电缆与测量仪器连接，该电缆应采取首端 或末端匹配方式。

一般采用数学示波器或数学记录仪， 生能指标应符合GB/T16896.1一2005第7章的要求。

6.3测量系统的连接与布置

6.3.1转换装置布置

使用分流器测量时，分流器与试 低压侧应可靠接地：使用罗氏 线圈中心。转换装置的布置方式参见险

冲击电流测量系统的接地宜满足以下要求： a）测量系统接地宣采用铜、铝宽金属带或薄板，以减小回路阻抗； b）分流器串接在电流回路中，低压侧应接地； c）测量仪器不直接接地，外部的屏蔽箱直接接地； d）具有外屏蔽壳的罗氏线圈在电缆末端（测量仪器屏蔽机箱）处接地，

冲击电流测量系统的抗干扰措施如下： a）使用双屏蔽电缆或者在单屏蔽电缆外侧套金属管或屏蔽层，电缆外层屏蔽或金属管两端接地， 电缆的内层屏蔽在分流器侧接地。测量仪器放置在金属屏蔽箱中，屏蔽箱应直接接地，同轴电 缆的外层屏蔽与屏蔽箱直接相连。 b）从分流器到测量仪器设宽度较大的金属板或金属带作为接地连线，电缆应沿此接地线紧靠地 面敷设。若有可能，电缆可直接敷设在该接地金属板、金属带之下。 测量仪器宜采用单独的隔离变压器或不间断电源（UPS）供电，屏蔽箱或测量仪器的电源入口 处串接低通滤波器，典型的抗于扰电路如图4所示。 d）宜采用光缆传输转换装置输出的电压信号。

附录A （资料性附录） 冲击电流波形定义及参数计算

冲击电流波形参数定义适用于冲击电流耐受试验等，如避雷器试验、电磁兼容试验、雷 流耐受试验等。

图A.1指数型冲击电流波形

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图A.2波尾振荡的指数型冲击电流

近似矩形的电流波形，由持续时间Ta和总持续时间T定义，一般表示为Ta/T型冲击电流，见图 A.3和图A.4。 A.2.2 持续时间duration Ta 矩形冲击电流超过峰值90%的持续时间，如果出现振荡，Ta取电流持续超过峰值90%的最长时间间隔。 A.2.3 总持续时间 totalduration T 矩形冲击电流波形上高于峰值1 10%的时间间隔

近似矩形的电流波形，由持续时间Ta和总持续时间T定义，一般表示为Ta/Tt型冲击电流，见 A.3和图A.4。 A.2.2 持续时间duration Ta 矩形冲击电流超过峰值90%的持续时间，如果出现振荡，Ta取电流持续超过峰值90%的最长时间间隔 A.2.3 总持续时间 totalduration T 矩形冲击电流波形上高于峰值10%的时间间隔，

图A.3平滑的矩形冲击电流

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表A.1和表A.2为冲击电流波形示例

4波尾振荡的矩形冲击

表A.1指数型冲击电流波形（T/T）示例

表A.2矩形冲击电流波形（T/T）示例

B.1刻度因数测量不确定度评定

B.1.1冲击测量系统刻度因数的不确定度评

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附录B （资料性附录） 冲击电流测量不确定度评定及示例

一标准测量系统引入的不确定度分量； UN—标准测量系统的扩展不确定度。

B.1.3重复性引入的不确定度分量

重复性引入的不确定度计算采用A类方法计算刻度因数平均值的标准偏差，比对电流点一般 系统额定电流的20%、40%、60%、80%、100%，因此选取最大的标准偏差作为不确定度分量。

刻度因数的平均值F,见式（B.4)：

ZFx (n≥10)

Fx—刻度因数平均值； 一单次测量刻度因数： 一测量次数，不小于10次。 刻度因数平均值的试验标准偏差s(Fx）见式（B.5)：

s(Fx）——试验标准偏差。 A类标准不确定度u。见式（B.6)：

WA——A类标准不确定度

流点为i组，每组刻度因数平均值为Ei。，最终

Fxig第g个校准电流点，测量系统刻度因数平均值 Fxj个校准电流点，测量系统刻度因数平均值。 线性度引入的标准测量不确定度分量us见式（B.8)：

u.—线性度引入的标准测量不确定度分量。

B.1.5环境温度影响引入的测量不确定度分量

式中： FT—特定温度条件下的刻度因数； 校准温度条件下的刻度因数；

s(Fx) u=max Vn

ZFxig 7 (j≥5

2Fxte Fx (j≥5)

于环境温度的变化而引起的变化，其B类不确定

B.1.6短时稳定性引入的测量不确定度分量

短时稳定性试验是为了考核转换装置自热效应的影响，试验结果是在电流施加时间内刻度因 化，其B类不确定度分量见式（B.10）：

Fbefore 短时稳定性试验前的刻度因数； Fafter 短时稳定性试验后的刻度因数； 短时稳定性引入的标准测量不确定度分量。

B.1.7长期稳定性引入的测量不确定度分量

长期稳定性引入的不确定度分量时基于制造商的数据或一系列性能试验的结果，评定的结果见式 (B.11)：

式中： F1——第一次校准的刻度因数； F2——第二次校准的刻度因数；

B.1.8邻近回路电流影响引入的测量不确定度分量

Iprox 被测系统的干扰电流： Inearby 邻近导体中的电流； 邻近回路电流影响引入的标准测量不确定度分量。

B.1.9测量软件引入的测量不确定度分量

平定软件处理产生的不确定度 与标准提供的基准值相比较来评 （GB/T16896.2—2016)，见式（B.13）：

"B6 max(0)或uB max() V31 3/

&c—计算误差； ss标准规定的限值误差半宽； uB6——测量软件引入的标准测量不确定度分量 被测系统的标准测量不确定度见式（B.14)：

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式中： UN 标准测量系统引入的不确定度分量； UBl 线性度引入的标准测量不确定度分量； UB2 环境温度影响引入的标准测量不确定度分量； UB3 短时稳定性影响引入的标准测量不确定度分量； UB4 长期稳定性引入的标准测量不确定度分量； uBs 邻近回路电流影响引入的标准测量不确定度分量 uB6 数据处理软件引入的标准测量不确定度分量； u 合成标准不确定度。 扩展不确定度见式（B.15）：

式中： C 包含因子，k=2； U—扩展不确定度。

B.2时间参数的不确定度评定

B.2.1冲击测量系统时间参数的不确定度评定

当冲击电流的时间参数在规定的范围内时，冲击电流的认可测量系统应能在规定的不确定度限值 内准确测量每一个时间参数。对于波前时间，可通过比对法或组件法来给出试验依据，还可以在阶跃 响应试验的基础上用卷积的方法计算并给出论据。以波前时间T1为例，对时间参数测量误差的不确定 度评定过程进行描述，其不确定度计算数学模型见式（B.16）：

△Tical 比对法测量的波前时间的误差； ATirep 重复性引入的影响量； ATiref 标准测量系统自身测量不确定度引入的影响量； ATix 不同波前时间误差的偏差引入的影响量

B.2.2标准测量系统引入的不确定度分量

B.2.3重复性引入的不确定度分量

ATical+ATirep+△Tirer +T

应使用被试测量系统（X）和标准测量系统（N）同时测量n次冲击电流的波前时间Ti， 系统的误差可以忽略，则波前时间的平均误差见式（B.18）：

B.3刻度因数不确定度计算示例

主要计量标准设备为标准冲击电流测量系统，其技术参数为： 测量电流范围为（8~40）kA； 20℃下，刻度因数扩展不确定度为Un=0.005（k=2）； 波前时间的系统平均误差为△Tin=0.06μs，扩展不确定度为U%=0.16（k=2）； 测量波形为 8/20 uS。

被测对象为转换装置为罗氏线圈的冲击电流测量系统，其技术参数为： 额定电流：40kA； 温度系数：0.005%/℃； 测量波形：8/20μs。

被校冲击电流测量系统与冲击电流标准测量系统同时接入电流回路进行比对测量，比对电流为 20%、40%、60%、80%、100%额定电流，每个电流点重复测量10次。

被校冲击电流测量系统的刻度因数按式（B.24）计算

标准测量系统测量电流，kA； Vx—被校测量系统测量电压，V；

B.3.5不确定度传播率

分量相互独立，故合成标准不确定度为各影响分量引入的测量不确定度分布的均方根。

由于各分量相互独立，故合成标准不确定度为各影响分量引入的测量不确定度分布的均方根。

B.3.6不确定度评定

B.3.6.1刻度因数测量结果

正负极性下，比对电流为20%、40%、 数据的平均值见表B.1。通过与标准系统比对得

表B.1刻度因数测量结果

标准测量系统引入的测量不确定度分量us（B

标准测量系统的扩展不确定度为0.005kA/V，正态分布，因此标准器引入的测量不确定度分量：

测量重复性引入的测量不确定度分量u（A类

6.3测量重复性引入的测量不确定度分量un（A类不确定度） 根据表B.1的测量结果，重复性引入的A类不确定度分量为每个校准电流点A类不确定度的最大

根据表B.1的测量结果，重复性引入的A类不确定度分量为每个校准电流点A类不

线性度引入的测量不确定度分量ul（B类不确

s(Fx.) u=max =0.00155 Vn

线性度引入的不确定度分量uB1为表B.1中不同电流点刻度因数与这个测量范围刻度因数平均值的 最大差值

环境温度影响引入的测量不确定度分量u2（H

Fx F UBI =0.0012 /3

环境温度影响引入的测量不确定度分量的计算主要依据厂家提供的罗氏线圈温度系数，其温度变 化参数为0.005%/℃，线圈使用温度范围为（10～50）℃，比对时的环境温度为20℃，工作温度偏差 最大值为AT=30℃，所以环境温度引起刻度因数的最大值△F：

B.3.6.6短时稳定性引入的测量不确定度分量u（B类不确定度）

1 △F =0.000 87

校冲击电流测量系统进行短时稳定性试验，冲击电流值为十40kA，试验次数20次，单次测 间为3min，比对前后刻度因数，见表B.2。

表B.2短时稳定性试验

试验前后刻度因数的变化量为0.001，因此短时稳定性引入的测量不确定度分量：

B.3.6.7长期稳定性引入的测量不确定度分量u.（B类不确定度）

"B3 =0.00058 J3Fe

根据制造商数据资料，到下一次校准时其长期稳定性的影响在±0.1%以内，因此长期稳定性引入 定度分量：

B.3.6.8邻近回路电流影响引入的测量不确定度分量uss（B类不确定度）

Up4 X0.001=0.00058 V3

在间隔0.5m的邻近回路中 被测系统电流转换装置开路，读取到被测系统

.9被校测量系统数据处理软件引入的测量不确定度分量uB6（B类不确定度） 数据处理软件计算的误差最大值为0.1%，则标准不确定度分量：

B.3.6.9被校测量系统数据处理软件引入的测量不确定度分量uB6（B类不确定）

B.3.7标准不确定度分量表

表B.3列出了刻度因数Fx的不确定度分量。

20 0.00029 V340000

表B.3不确定度分量表

B.3.8合成标准不确定度

经过分析不确定度的来源，其各分量互为独立量，则相对合成标准不确定度为 uc=u+u+u+u+u+u4+us+u=0.0036

B.3.9扩展不确定度

定度的来源，其各分量互为独立量，则相对合厅

++++++=0.0036

取包含因子k2，则相对扩展不确定度为

B.3.10测量结果的表述

B.4.3不确定度传播率

标准测量系统的扩展不确定度为0.06，正态分布，包含区间为95%，因此标准测量系统引入 不确定度分量为

量重复性引入的测量不确定度分量u（A类不

表B.4波前时间校准结果

DL/T20632019

根据表B.4的测量结果，重复性引入的A类不确定度分量为每个校准时间点A 大值：

(s(AT,) u=max 0.0195 V10

3不同波前时间测量误差的变化引入的测量不确定度分量Us（B类不确定度） 测量误差平均值△Tim根据式（B.26）计算：

表B.5列出了波前时间误差的不确定度分量。

言(AT,) ATm

0.02 0.0115 V3

0.02 AB" 0.011 5 V3

表B.5波前时间误差的不确定度分量表

B.4.5合成标准不确定度

B.4.6扩展不确定度

B.4.7测量结果的表述

u.=yu+u+u=0.064

U=u.×k=2×0.064=0.128

被校冲击电流测量系统的波前时间在电流范围（6～10）μus内，以绝对值表示的波 扩展不确定度：

被校冲击电流测量系统的波前时间在电流范围（6～10）μs内，以绝对值表示的波前时间测量误 不确定度：

U=0.128 (k=2)

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测量阶跃响应所采用的回路布置应尽可能地接近实际使用条件。 在电流转换装置的输入端施加一个近似的电流阶跃波。阶跃波的上升时间应小于被测电流波形最 短波前时间的1/10。阶跃波的平坦部分应大于被测冲击电流波形的最长波尾时间（持续时间）的10倍。 图C.1和图C.2列出了两种产生阶跃电流的方法。图C.1中，同轴电缆用于储存产生阶跃波所需的 能量，与图C.2中电容的作用一致。使用同轴电缆产生的电流波形为陡阶跃波，持续时间为在电缆中 的传递时间的2倍。图C.1、C.2中也显示了在能量存储元件和电流转换装置之间的间隙和电阻。可使 用不同种类的间隙开关接通回路，产生阶跃波： a）利用继电器，可提供10A左右的阶跃波； b）利用一个大气压下的最大至几毫米的均匀场空气间隙，可提供100A左右的阶跃波： c）利用增加气压下的、最大至几毫米的均匀场间隙，可提供几千安培的阶跃波。 当使用重复式的发生器产生阶跃波时，应对阶跃波的持续时间和阶跃波之间的间隔时间进行选 择，以避免产生误差。

图C.1使用同轴电缆的电流阶跃波发生器电路

图C.2使用电容的电流阶跃波发生器电路

C.2波形参数的术语和定义

基准水平referencelevel R 在时间区间0.5tmin～2tmax内，阶跃响应的平均值。 C.2.2 阶跃响应原点originofastepresponse 01 响应曲线在单位阶跃响应的零电平处的噪声幅度之上的首次开始单调上升的瞬间，见图C.3。

单位阶跃响应 unitstepresponse g(t) 以基准水平为单位值、零电平为零，经归一化的阶跃响应，见图C.3。 C.2.4 阶跃响应积分 stepresponseintegral T(t) 1减去单位阶跃响应g(t)的差从O,至t的积分，见式（C.1)：

式中： T(t)——阶跃响应积分;

图C.3单位阶跃响应参数的定义

DL/T 20632019

DL/T 2063 2019

分流器管状材料的电阻率； d—分流器管状材料的厚度。

对折式分流器的阶跃口

图C.5同轴式分流器的阶跃响应

附录D （资料性附录） 冲击电流测量实例

附录D （资料性附录） 冲击电流测量实例

以实验室测量冲击电流为例说明冲击电流测量方法和试验实施步骤。 图D.1表示使用分流器测量冲击电流的接线图。分流器与试品串联在电流回路中，分流器的低压 端和试品的低压侧均接地。分流器输出端的同轴电缆采用两端匹配（或前端匹配）形式，测量仪器记 录分流器的输出电压信号。试品上的残余电压使用脉冲电压分压器测量。为避免测量回路干扰，分流 器和电压分压器宜采用两台测量仪器分别测量。 图D.2表示使用罗氏线圈测量冲击电流的接线图。罗氏线圈接入电流回路，尽量保证通流导体在 线圈中心穿过。由于罗氏线圈并不接地，因此罗氏线圈和残压分压器的输出信号可使用同一台测量仪 器测量。

图D.1使用分流器测量冲击电流

D.2使用分流器测量冲击电流

D.2.1试验场地、人员要求

DB11／T 1837-2021 幕墙工程施工过程模型细度标准.pdf图D.2使用罗氏线圈测量冲击电流

试验时，场地和测量人员应符合以下要求： a）预置并监控实验室试验环境，实验室环境满足6.1的要求。 b）至少有两名经高压试验考核合格并被授权后持证上岗的试验员。 c）冲击电流发生器有专用接地装置，且在一点可靠接地。 d）冲击电流发生器具有过电流跳闸保护装置与紧急跳闸开关。 e）实验室有安全防护栏、标识“高压危险”警示牌，并采用警示灯等必要的安全保护措施。 f）实验室备有防火、防盗等防范设施。

检查冲击电流转换装置，其外观应完好，接线端纽应齐全，铭牌标志应正确，仪器器身上应有仪 器名称、额定工作电压、型号、出厂编号、出厂刻度因数、制造厂、出厂日期等标志。

冲击电流测量接线操作步骤如下！

DL/T20632019

a）将分流器的输入端串联在电流回路中，分流器外壳接地。分流器输出端、分压器输出端与同轴 电缆（加匹配器）相连，然后与测量仪器相连。实验室电源通过隔离变压器、滤波器等处理后 为测量仪器供电。如存在测量软件，保证测量仪器与测量软件通信正常。 b）将残压分压器并联在试品两端，分压器输出端与同轴电缆（加匹配器）相连，然后与测量仪器 相连。实验室电源通过隔离变压器、滤波器等处理后为测量仪器供电。如存在测量软件，保证 测量仪器与测量软件通信正常

DB34／T 1787-2012 长螺旋钻孔压灌桩技术规程DL/T 20632019

L1DL/T992—2006冲击电压测量实施细则 2］JF1059.1—2012测量不确定度评定与表示