特高频法局部放电测试仪校准规范

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特高频法局部放电测试仪校准规范

1范围

本规范适用于测量频率范围在（300~3000）MHz的特高频法局部放电测试仪（以下简

称测试仪）的校准。

2引用文件

本规范引用了下列文件：

GB/T7354—2003局部放电测量

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，

其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。

3术语和计量单位

3.1特高频局部放电测试仪ultra-highfrequencypartialdischargedetector

通过特高频传感器接收电气设备内局部放电产生的特高频信号，经信号采集及放大，

最终显示局部放电波形或放电信号幅值的仪器。测量单位为dBmV。

3.2灵敏度sensitivity

以一定的信噪比（通常取信噪比s/n=2）所能检测到的除去外界干扰的最小脉冲信号。

3.3特高频传感器ultra-highfrequencysensor

接收特高频电磁波信号，并将其转化为电压信号的传感器。

3.4脉冲重复率pulserepetitionrate

在选定的时间间隔内所记录到的局部放电脉冲的总数与该时间间隔的比值。

注：实际上只考虑高于规定幅值或在规定幅值范围内的脉冲个数。

3.5分贝（毫伏）dBmV

相对于1mV参考电平的信号电压单位。0dBmV=20lg(1mV/1mV)。

注：国际上对于此类测试仪测量单位的通行表示。

3.6中心频率centrefrequency

幅频特性中幅值相对平稳区域的中心位置频率点。

4概述

测试仪通过特高频传感器，将局部放电脉冲所激发的特高频电磁波信号接收，经调理、

转换、处理等环节，实现对带电的电气设备局部放电测量。测试仪测量频率范围在

1

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（300~3000）MHz之间。测试仪的工作原理见图1。

图1测试仪工作原理图

5计量特性

5.1频带及上、下限截止频率

5.1.1测试仪测量频率范围一般在（300~3000）MHz之间，测试仪应提供测量频率范围内

的中心频率值。

5.1.2测试仪上、下限截止频率的最大允许误差一般不超过±15%。

5.2幅值线性误差

测试仪应标明幅值测量的范围，幅值测量线性最大允许误差一般不超过±15%。

5.3脉冲重复率

测试仪的脉冲重复率最大允许误差应小于±15%。

5.4灵敏度

5.4.1初始值为实验室条件下测试仪的本机噪音。

5.4.2测试仪在2倍初始值激励信号下，被检示值与实测值之比一般不小于1。

5.5连续工作稳定性

测试仪连续开机工作4小时后，显示值变化一般不超过±1dBmV。

注：以上条款不作为合格性判断依据，仅供参考。

6校准条件

6.1环境条件

6.1.1环境温度：（20±5）℃

6.1.2环境湿度：（30%~80%）RH

2

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6.1.3周围无影响测试仪正常工作的电磁场。

6.2测量标准及辅助设备

校准设备见表1。

表1校准设备

序号设备名称性能指标

频率范围：不小于（300~3000）MHz；

具备脉冲调制功能，脉冲调制频率：不小于（10~100000）Hz；

1特高频信号发生器

幅值调节范围：不小于（-80~+20）dBmV；

幅值误差不确定度优于被校测试仪最大允许误差的1/3

3绝缘电阻表输出电压500V，准确度等级不低于10级

4耐电压测试仪输出电压≥1500V，准确度等级不低于5级

7校准项目和校准方法

7.1校准项目

测试仪的校准项目如表2所示。

表2校准项目

序号校准项目校准

1频带及上、下限截止频率＋

2幅值线性误差＋

3脉冲重复率＋

4灵敏度＋

5连续工作稳定性－

6安全性能－

注：表中“+”表示必须校准，“－”表示在首次校准时进行。

7.2校准方法

7.2.1频带及上、下限截止频率

校准接线如图2。设置特高频信号发生器脉冲调制波信号，输出频率在被校测试仪的

中心频率点，调节特高频信号幅值使被校测试仪处于正常显示范围。保持其幅值不变，向

下调节信号频率，使被校测试仪显示值降幅达到6dB，记录此时信号源的频率作为被校测

3

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试仪的下限截止频率；同理，从被校测试仪中心频率点往上增加频率值，找出并记录上限

截止频率，而后与测试仪标称频带范围的上、下限频率进行比较，误差按（1）式计算：

图2测试仪频带校准接线图

fx-f0

gf=´100%(1)

f0

式中：

gf—被校测试仪上、下限截止频率相对误差；

f0—被校测试仪上、下限截止频率标称值；

fx—被校测试仪上、下限截止频率实测值。

7.2.2幅值线性误差

校准接线如图2，在被校测试仪测量频率范围内，选取不少于5个频率点进行校准，

点的选取应覆盖被校测试仪频率测量范围；在选定的频率点上改变特高频信号幅值，使被

校测试仪显示值的上限值，此时记录被校测试仪读数Ax1和特高频信号源输出幅值An，而

后以An为参考基准，调节特高频信号源输出并保持10dBmV的衰减值，记录不少于5个

校准点，在各校准点记录被校仪器的读数值Ax(n)，按(2)式计算其幅值显示衰减值，按(3)

式计算其幅值线性误差。

DAx=Ax(n)-Ax(n-1)(2)

式中：

DAx──被校测试仪相邻校准点幅值衰减值；

Ax(n)，Ax(n-1)──被校测试仪相邻校准点幅值显示值；

4

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DA-10

Dg=x´100%(3)

10

式中：

Dg——被校测试仪幅值线性测量相对误差；

7.2.3脉冲重复率

校准接线如图2。在被校测试仪中心频率点，特高频信号发生器输出脉冲调制波信号，

改变特高频信号发生器输出电压幅值,使被校测试仪幅值显示清晰可辨。调节调制脉冲频

率至n0，记下此时被校测试仪脉冲重复率读数nx，脉冲重复率的相对误差按(4)式计算。

nx-n0

gn=´100%(4)

n0

式中：

gn——被校测试仪脉冲重复率测量误差

nx——被校测试仪脉冲重复率测量值

n0——被校测试仪脉冲重复率设定值

7.2.4灵敏度

灵敏度校准按图2接线。打开测试仪电源，将被校测试仪置于最高灵敏度档，记录此

时测试仪的显示值Vn1作为初始值，设置校准装置输出信号幅值Vs为2倍Vn1值，记录此

时被校测试仪测量值Vn2。

7.2.5连续工作稳定性

连续工作稳定性校准按图2接线。对被校测试仪注入一定幅值的标准信号，记录此时

测试仪显示值。撤除标准信号，测试仪开机连续工作4h后重新施加该信号，再次记录测

试仪显示值。

7.2.6安全性能要求

对交流供电的测试仪需进行以下项目：

a）绝缘电阻

被校测试仪电源开关置于“闭合”状态，用输出电压为500V的绝缘电阻表，测量测

试仪电源输入端对机壳的绝缘电阻，测量结果应大于20MΩ。

b）介电强度

5

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被校测试仪电源开关置于“闭合”状态，在测试仪电源输入端与外壳之间施加工频电

压1500V，历时1min，无击穿和飞弧现象。

8校准结果表达

校准结果应在校准证书（报告）上反映。校准证书（报告）应至少包括以下信息：

a)标题，如“校准证书”；

b)实验室名称和地址；

c)进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；

d)证书或报告的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识；

e)客户的名称和地址；

f)被校对象的描述和明确标识；

g)进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收

日期；

h)如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；

i)校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；

j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；

k)校准环境的描述；

l)校准结果及其测量不确定度的说明；

m)对校准规范的偏离的说明；

n)校准证书和校准报告签发人的签名、职务或等效标识；

o)校准结果仅对被校对象有效的声明；

p)未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的声明。

校准原始记录格式见附录A，校准证书（报告）内页格式见附录B、附录C，不确定

度的评定与表示见附录D。

9复校时间间隔

建议复校时间间隔为1年。

注：由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，

因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。

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附录A

校准原始记录格式

A.1校准基本信息

送检单位证书编号

器具名称型号规格

出厂编号出厂日期

技术指标

制造厂

校准日期审核员校准员

环境温度℃环境湿度％RH

A.2校准依据

1）

2）

A.3校准时使用的计量标准器具

型号及名称

制造厂商

技术指标

器具编号

证书有效期限

A.4频带及上、下限截止频率校准

频带标称值（MHz）实测值（MHz）

下限截止频率

上限截止频率

A.5幅值线性误差校准

单位：dBmV

测量频率：

序号

标准幅值设定被校显示值幅值测量变化量

1

7

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2

3

4

5

6

7

8

9

10

A.6脉冲重复率校准

nx=n0=

A.7灵敏度试验

A.8连续工作稳定性

A.9绝缘电阻

A.10介电强度

A.11备注及说明

8

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附录B

校准证书内页格式

证书编号XXXXXX-XXXX

校准机构授权说明

校准环境条件及地点：

温度℃地点

相对湿度%其它

校准所依据的技术文件（代号、名称）：

校准所使用的主要测量标准：

不确定度/校准/校准证

名称测量范围证书有效期至

准确度等级书编号

注：

1.XXXXX仅对加盖“XXXXX校准专用章”的完整证书负责。

2.本证书的校准结果仅对所校准的对象有效。

3.未经实验室书面批准，不得部分复印证书。

第X页共X页

9

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附录C

校准证书校准结果页格式

证书编号XXXXXX-XXXX

校准结果

1、频带及上、下限截止频率校准

频带标称值（MHz）实测值（MHz）

下限截止频率

上限截止频率

2、幅值线性误差校准

测量频率：

序号

标准幅值设定被校显示值幅值测量变化量

1

2

3

4

5

3、脉冲重复率校准

nx=n0=

4、灵敏度试验

校准结果不确定度的评估和表述均符合JJF1059的要求。

敬告：

1．被校准仪器修理后，应立即进行校准。

2．在使用过程中，如对被校准仪器的技术指标产生怀疑，请重新校准。

3．根据客户要求和校准文件的规定，通常情况下个月校准一次。

校准员：核验员：

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附录D

测量不确定度评定示例

特高频法局部放电测试仪幅值线性误差

校准不确定度的评定与表示

D.1概述

D.1.1计量标准

主要计量标准设备为特高频法局部放电测试仪校验装置，其相应技术性能如下

序号标准设备名称技术指标

校准脉冲频率：（300～3000）MHz

1特高频法局部放电测试仪校验装置

校准脉冲幅值范围（-80~+20）dBmV

幅值输出最大允许误差：±1dBmV

D.1.2被校对象

序号被校设备名称技术指标

测量频率范围：（300～3000）MHz

测量幅值范围：（-70~+10）dBmV

1特高频法局部放电测试仪

分辨力：0.01dBmV

测量准确度：±1dBmV

D.1.3测量方法

使用特高频法局部放电测试仪校验装置作为标准器，对一台DGS-100型局部放电在线

检测诊断系统在环境温度为（20±5）℃，相对湿度（30～80）%的条件下放置24小时后开

始校准。

D.2数学模型

特高频法局部放电测试仪幅值线性测量示值误差DV：

DV=VX-VN

式中：DV──幅值线性测量示值误差，dBmV；

VX──被校测试仪幅值线性示值，dBmV；

VN──标准器幅值线性设定值，dBmV。

D.3不确定度传播率

由于各分量相互独立，故合成标准不确定度为

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22222

uc(DV)=c1u(VX)+c2u(VN)

式中，灵敏系数c1=¶(DV)/¶(VX)=1，c2=¶(DV)/¶(VN)=－1。

D.4不确定度评定

当特高频法局部放电测试仪校验装置设置在特定频率下输出值为-30dBmV和-35

dBmV时，对被校测试仪暂态对地电压幅值线性误差校准展开不确定度评定。

D.4.1由特高频法局部放电测试仪校验装置输出脉冲电压幅值误差引入的不确定度分量

u(VN1)，用B类不确定度评定。

由校准证书给出的特高频法局部放电测试仪校验装置输出脉冲电压幅值误差最大允

许误差为±0.1dBmV，包含因子k=2，则：

u(VN1)＝0.1dBmV/2=0.05dBmV。

D.4.2被校特高频法局部放电测试仪测量分辨力引入的不确定度分量u(VX1)，用B类不确

定度评定。

被校特高频法局部放电测试仪分辨力为0.01dBmV，其在±0.005dBmV的区间服从均匀

分布，包含因子k=3，则:

u(VX1)＝0.005dBmV/3=0.0029dBmV。

D.4.3由被校特高频法局部放电测试仪幅值线性测量重复性引入的不确定度分量u(VX2)，

用A类不确定度评定。

对被校特高频局部放电测试仪在频率700MHz下，输出标准电压幅值为-40dBmV和-30

dBmV两点分别进行10次反复测量，数据如下:单位：dBmV

测量序号12345

被校显示值-39.93-30.07-39.72-30.12-39.63-29.87-39.92-30.55-39.91-29.34

被校测试仪幅值变

9.869.609.769.3710.57

化量

测量序号678910

被校显示值-40.43-30.11-40.08-29.13-39.88-30.11-40.73-30.90-40.77-30.76

被校测试仪幅值变

10.3210.959.779.8310.01

化量

幅值线性测量结果的算术平均值

12

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1

x=(9.86+9.60+9.76+9.37+10.57+10.32+10.95+