（安陽市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗測試中心，河南安陽 455000）

一、概述

耐電壓測試儀是對各種低壓電器設(shè)備，各種電器器具，絕緣材料和絕緣結(jié)構(gòu)的抗電性能進行檢測和試驗的儀器，屬于安全防護計量器具，應(yīng)該定期進行檢定?，F(xiàn)在就檢定中容易出現(xiàn)的問題進行探討。

二、輸出電壓的檢定

輸出電壓是耐電壓測試儀最重要的技術(shù)指標(biāo)之一，它的準(zhǔn)確與否很大程度上決定了耐電壓試驗的結(jié)果和質(zhì)量。在按照J(rèn)JG795-2004《耐電壓測試儀檢定規(guī)程》檢定過程中，主要存在著檢定點過少，不能很好地滿足實際使用的情況。

規(guī)程JJG795-2004 對全檢量程的規(guī)定是"在40%Um-100%Um 范圍內(nèi),均勻選取檢定點（或最近刻度點）,但不少于四點"，例如在生產(chǎn)現(xiàn)場常用的5kV 量程的耐電壓測試儀，按照規(guī)程只需選取2kV，3kV，4kV，5kV 四個點進行檢定就可以了。但是這與耐電壓測試儀的實際應(yīng)用并不相符。這是因為大部分的電子儀器，電器產(chǎn)品的電源端對地的工頻耐壓試驗要求的試驗電壓是1.5kV，有些電線電纜或絕緣材料也經(jīng)常需要2kV 以下的工頻耐壓試驗。這樣，規(guī)程規(guī)定的檢定點不能很好的覆蓋到常用的工作電壓，容易給產(chǎn)品質(zhì)量或安全生產(chǎn)帶來隱患。

因此建議在實際檢定工作中，要根據(jù)用戶要求或被檢儀器用途，適當(dāng)增加40%Um 以下的檢測點，以便為用戶的使用和產(chǎn)品質(zhì)量的提高提供更加可靠技術(shù)保障。

三、擊穿報警電流的檢定

檢定耐電壓測試儀的擊穿報警電流時，主要問題是測量結(jié)果重復(fù)性較差，測量數(shù)據(jù)變化較大。造成這一現(xiàn)象，有操作方法不當(dāng)，電流調(diào)節(jié)過快的原因，也有標(biāo)準(zhǔn)器（數(shù)表）本身采樣速度限制的原因。

圖1 電壓隨時間的變化關(guān)系

在JJG795-2004《耐電壓測試儀檢定規(guī)程》中，介紹了兩種檢定方法：一是固定電壓調(diào)節(jié)電阻，一種是固定電阻調(diào)節(jié)電壓。所謂固定電壓調(diào)節(jié)電阻，就是把耐電壓測試儀的電壓調(diào)節(jié)到規(guī)程要求的范圍，固定不動，然后通過減小電路中的負(fù)載電阻使電流由小變大，直至達(dá)到耐電壓測試儀的擊穿報警電流。這種方法在JJG795-2004《耐電壓測試儀檢定規(guī)程》中表述為"調(diào)整輸出電壓至0.1UH，但不能低于500V。調(diào)節(jié)Ri 的阻值，同時觀察毫安表上的示值，直至測試儀發(fā)出報警或切斷輸出電壓，此時迅速讀取電流值。重復(fù)測量兩次，取其平均值，即為擊穿報警電流實測值。"但在調(diào)節(jié)負(fù)載電阻時必須注意平穩(wěn)緩慢進行。如果負(fù)載電阻調(diào)節(jié)速度過快，就會產(chǎn)生變化較快的電流，它們的變化關(guān)系符合歐姆定律 。我們知道用來檢定擊穿報警電流的標(biāo)準(zhǔn)器是數(shù)表，任何數(shù)表都有一定的工作周期或采樣速度。一個工作周期內(nèi)數(shù)表要完成準(zhǔn)備、復(fù)位、取樣、比較、極性判別、量程自動選擇（當(dāng)有此功能時）、A/D 轉(zhuǎn)換及讀數(shù)機構(gòu)輸出測量結(jié)果、顯示等一系列工作。簡單地說，一個工作周期包括信號采集、信號處理、讀數(shù)顯示三大部分。檢定擊穿報警電流時，當(dāng)調(diào)節(jié)電流到了預(yù)置擊穿報警電流值時，正常的測試儀能夠切斷輸出電壓并發(fā)出報警信號，JJG795-2004《耐電壓測試儀檢定規(guī)程》規(guī)定必須有這項功能。由于報警前電流由小變大，是動態(tài)的，而數(shù)表在 電流斷開之前的那個工作周期，不可能正好完成信號采集、信號處理、讀數(shù)顯示的整個過程。換言之，測試儀切斷輸出的瞬間，數(shù)表可能工作在信號采樣階段也可能工作在信號處理階段，不一定采集到斷電瞬間的電流值，很可能是斷電之前某一時刻的隨機電流值。如果斷電之前電流變化的幅度較大，數(shù)表多次測量出來的結(jié)果就會相差較大，這就產(chǎn)生了較大的誤差。

另一種測量方法是固定電阻調(diào)節(jié)電壓。JJG795-2004《耐電壓測試儀檢定規(guī)程》中規(guī)定，允許使用固定電阻，平穩(wěn)調(diào)節(jié)耐電壓測試儀的輸出電壓，使電流逐漸增大至電流切斷值的方法。采用這種方法會產(chǎn)生更大的變化電流，因為大多數(shù)耐電壓測試儀是由市電通過調(diào)壓器后，再經(jīng)過升壓裝置輸出高壓，調(diào)壓器在有限的旋轉(zhuǎn)角度中很難控制角度，所以調(diào)節(jié)細(xì)度不足。有些數(shù)控的耐電壓測試儀同樣存在著調(diào)節(jié)細(xì)度不夠的問題，比如有的是50V 一調(diào)的。這樣就容易產(chǎn)生階躍的變化電流，從而產(chǎn)生較大的測量誤差。從調(diào)節(jié)電流的方便程度和調(diào)節(jié)細(xì)度來說，固定電壓調(diào)電阻要優(yōu)于固定電阻調(diào)電壓的測量方法。

總之，要減小電流測量的誤差，一是要選擇采樣速率較快或工作周期較短的標(biāo)準(zhǔn)器，二是選擇合適的測量方法，更重要的是，要熟練掌握電流調(diào)節(jié)的操作方法，當(dāng)電流接近于設(shè)定的擊穿報警電流值時，要保證調(diào)節(jié)時足夠緩慢平穩(wěn)。

四、電壓持續(xù)時間

耐電壓測試儀檢定規(guī)程明確規(guī)定，測試儀應(yīng)能預(yù)置電壓持續(xù)時間，在達(dá)到預(yù)置的電壓持續(xù)時間時，耐電壓測試儀應(yīng)能自動切斷輸出電壓。并且電壓持續(xù)時間的設(shè)定值與實測值之差不超過實測值的5%。在這一項目的檢定中，存在的主要問題是標(biāo)準(zhǔn)器的計時范圍與被檢測試儀的計時范圍不一致，從而產(chǎn)生較大測量誤差。

目前，許多程控式耐電壓測試儀，可以按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，在進行交流或直流電壓試驗時，為避免瞬態(tài)跳變，電壓可設(shè)置成在一定時間內(nèi)逐漸上升到規(guī)定值，保持規(guī)定時間，然后再在一定時間內(nèi)逐漸降低到零，即可以設(shè)置試驗電壓的緩升緩降時間。這時進行電壓持續(xù)時間的檢定時，就可以減去這部分上升和下降時間。對于一般的耐電壓測試儀來說，無法設(shè)置試驗電壓的緩升緩降時間，而輸出電壓從零上升到規(guī)定值和從規(guī)定值降到零，也不是瞬間完成的。假設(shè)進行一次電壓持續(xù)時間的檢定，試驗電壓隨時間的變化關(guān)系如圖1 所示：

圖中，t0 是測試儀輸出電壓啟動的時刻（即測試儀計時開始），t2 是測試儀輸出電壓切斷的時刻（即測試儀計時結(jié)束），t1、t3 分別是標(biāo)準(zhǔn)器（耐電壓測試儀校驗儀）計時開始和結(jié)束的時刻。測試儀的計時范圍是t0 至 t2 時間段，標(biāo)準(zhǔn)器的計時范圍是t1 至t3 段，二者是不一致的，存在著測量誤差，這個誤差屬于系統(tǒng)誤差。因為常見的標(biāo)準(zhǔn)器計時開始和結(jié)束的時刻相應(yīng)的比測試儀計時開始和結(jié)束的時刻都有一個延時，即t1-t0 和t3-t2，理論上，可以通過設(shè)置適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)器計時開始和結(jié)束的電壓值，使得這兩個延時值相等，t1-t0=t3-t2，從而有 t2-t0=t3-t1，即測試儀的計時值等于標(biāo)準(zhǔn)器的計時值，系統(tǒng)誤差得到了消除。在實際工作中，從圖1可以判斷，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)器計時電壓值為測試儀的輸出電壓設(shè)定值的一半較為合理，這樣可以使兩個延時值t1-t0 和t3-t2 近似相等，減小由于標(biāo)準(zhǔn)器和測試儀計時不一致造成的測量誤差。

結(jié)語

在耐電壓測試儀的檢定中，輸出電壓、擊穿報警電流、電壓持續(xù)時間都是影響儀器計量性能的主要技術(shù)指標(biāo)，應(yīng)該妥善處理檢定中出現(xiàn)的有關(guān)問題，確保檢定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

[1]全國電磁計量技術(shù)委員會.JJG795－2004 耐電壓測試儀檢定規(guī)程[M].北京:中國計量出版社,2004.