火花试验机校准规范团体标准（征求意见稿）

ICS

29.120

K97

梅州市标准化协会团体标准

T/CMAJD006-2019

火花试验机校准规范

(征求意见稿)

CalibrationSpecificationforDigitalThermometer

20XX-XX-XX发布20XX-XX-XX实施

梅州市标准化协会发布

JJG（粤）XXX—XXXX

前言

本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本标准由梅州市标准化协会提出并归口。

本标准主要起草单位：广东省梅州市质量计量监督检测所。

本标准主要起草人：洪润莉、廖庆霞、杨好健、郑雯冰、吴金珠。

本标准参加起草人：张真汶、何佳乐、徐铭。

火花试验机校准规范

1范围

本规范适用于工频火花试验机和直流火花试验机。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的

版本适用于本文件。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

于本文件。

GB/T26873-2011《火花试验机》

GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》

JJF1001-2011《通用计量术语及定仪》

JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》

GB4793.1-2007《测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要

求》

GB／T16927《高电压试验技术》

GB／T3048.9-2007《电线电缆电性能试验方法绝缘线芯火花试验机》

JB／T4278.10-2011《橡皮塑料电线电缆试验仪器设备检定方法第10部分：火花

试验机》

3术语和定义

3.1火花试验机sparktester

由高压发生器、试验电极、电压表、击穿指示器和必要的控制电路组成，用以线缆

缺陷检测的专用计量设备。

3.2计数器counter

记录试品被击穿次数的装置。

3.3基本绝缘hasicinsulation

对带电部件采取的一种基本保护的绝缘。

注：基本绝缘不一定包括仅用于功能目的的绝缘。

3.4参比电压referencevoltage

确定仪表有关特性的电压值。

4概述

火花试验机是生产电线电缆时放在电线电缆产品收线部分的在线检测设备，主要功

能是用高电压来检测电线产品是否有漏铜破皮，表皮杂质，绝缘耐压等，广泛用于电线

电缆生产企业。火花试验机按其使用的高压电源分为工频火花试验机和直流火花试验

机，其高压电源分别为工频高压电源和直流高压电源。工频高压电源一端接地（按使用

说明书或有关规定确定接地端），直流高压电源正极接地，负极由一根低电容的非屏蔽

电线与试验电极相连接。

5计量性能要求

5.1灵敏度

火花试验机的灵敏度要求，即当高压电源试验电极与地之间连接人工击穿装置时，

火花试验机应有击穿指示。

5.1.1在工频高压电源试验电压为3kV（有效值）下，当人工击穿装置的火花间隙临时

被跨接短路时，稳定电流应不超过600μA，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记次数应与实际击穿次数完全一致。

5.1.2在直流高压电源试验电压为5kV下，当人工击穿装置的火花间隙临时被跨接短路

时，稳定电流应不超过600μA，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记次数应与实际击穿次数完全一致。

5.2稳定度

5.2.1将工频高压电源调到最高标称试验电压，人工击穿装置的限流电阻短接，火花间

隙并接500pF电容。连续旋转20次，火花试验机击穿计数器所记次数应与实际击穿次

数完全一致。

5.2.2将直流高压电源调到最高标称试验电压，人工击穿装置的限流电阻短接，人工击

穿装置连续旋转20次，火花试验机击穿计数器所记次数应与实际击穿次数完全一致。

5.3试验电压

火花试验机的试验电压输出指示值的示值误差应不超过±5%。

5.4直流试验电压脉动因数

直流试验电压脉动因数应补超过输出直流电压的5%。

6通用技术要求

6.1一般检查

6.1.1火花试验机应有高压电源、试验电极、保护电极、试验电压指示表、击穿计数装

置、击穿报警装置等部分。

6.1.2火花试验机外壳有明显的接地端子和接地标志，检查高压电源的接地端与外壳接

地端的连接是否良好，并检查火花试验机的接地情况。

6.1.3火花试验机应有安全保护联锁装置，安全保护联锁装置保证开启试验电极箱时，

自动切断电源，且试验电极自动接地。

6.2试验电极

6.2.1试验电极底部可制成“V”或“U”形。试验电极有效宽度不小于最大被试绝缘线

芯外径加30mm。

6.2.2电极为金属制成的珠链或环链式接触电极，链长应大于“V”或“U”形底部

电极的深度。

6.2.3珠子直径2.5mm，相邻两链的中心距离为不大于5rrrn；珠子的直径5.0mm，相邻

两链的中心距离为不大于8mm。一串珠子上相邻两颗珠子的间距应不超过2.5mm。链

上的珠应均匀分布。珠子表面应光滑，不应有刮伤被试绝缘线芯的任何毛刺，链的每一

节应灵活可绕。

6.2.4环由直径大于0.8mm的金属丝构成，环的窄边应不大于5mm。每100mm长的环

链上，环数应不少于20个。链上的环应均匀分布。环的表面应光滑，不应有刮伤被试

绝缘线芯的任何毛刺，环的每一节应灵活可绕。

6.3保护电极

试验电极的两端应有接地保护电极。保护电极宽度不小于试验电极有效宽度，保护

电极长度不小于15mm。所用珠链或环链应与试验电极一致。保护电极与试验电极之间

的距离应保证在正常最高试验电压下，不发生试样绝缘表面闪络。

7计量器具控制

7.1环境条件

7.1.1环境温度：（5~40）℃，相对湿度：≤80％。

7.1.2电源电压：（220±22）V，频率：（50±2.5）Hz。

7.1.3应配备保障校准人员安全的绝缘胶垫、手套和良好的接地线。

7.2校准用主要设备

7.2.1游标卡尺：200mm，分度值0.02mm。

7.2.2钢卷尺：2m，分度值lmm。

7.2.3高压表：1级。

7.2.4人工击穿装置

7.2.4.1人工击穿装置分为用于灵敏度试验与用于稳定性试验两种。用于稳定性试验的人

工击穿装置能在火花试验机最高标称电压下安全使用。

7.2.4.2灵敏度试验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。

7.2.4.3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±0.1)s，直流高压电源时，每次持续时间为0.0005(1±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，该间隙用0.25mm塞尺片调整。

7.2.4.4灵敏度试验用人工击穿装置的交流或直流微安表，量程合适，用于测量工频高压

电源3kV时短路稳态电流，或用于测量直流高压电源5kV时短路稳态电流。为将短路

稳态电流限制在600μA及以下，可以串接限流阻抗，限流阻抗为电阻器，该电阻器一

段接地。

7.2.4.5高压电容：500pF，额定工作电压不低于工频火花试验机校准时的最高试验电压。

7.2.5交流数字电压表：1级。

7.3校准项目和校准方法

7.3.1校准项目表

校准项目见表1。

表1校准项目一览表

项目名称计量特性条款校准方法条款

一般检查6.17.3.2

试验电极6.27.3.3

保护电极6.37.3.4

试验电压5.37.3.5

直流试验电压脉动因数5.47.3.6

灵敏度5.17.3.7

稳定度5.27.3.8

注：直流试验电压脉动因数只适用于直流火花试验机的校准。

7.3.2一般检查

通过目测检查，按照6.1的要求对火花试验机进行检查，经检查符合要求后进行其

他项目的校准。

7.3.3试验电极

7.3.3.1试验电极的珠链（或环链）不得严重短缺、严重腐蚀。

7.3.3.2用游标卡尺检查试验电极的有效宽度，结果应符合6.2.1的规定。

7.3.3.3测量相邻两链间距、珠链或环链的有关尺寸，检查珠或环分布、表面情况，结果

应符合6.2.2的规定。

7.3.4保护电极

7.3.4.1保护电极应与外壳可靠连接。保护电极的珠链（或环链）不得严重短缺、严重腐

蚀。

7.3.4.2测量保护电极的宽度与长度，应符合6.3的规定。

7.3.5试验电压

在高压电源空负荷下，将校验器具接到高压电源高压端与地之间。对指针式仪表，

在指示仪表上带有数字分度线的电压值进行校准，每个分度值校准两次，取平均值；对

数字式仪表，在指示仪表上对n·3kV或n·5kV（n为1，2，3，…）左右的电压值进

行校准。其误差用公式计算：

U-U

γ=12×100%（1）

U2

式中：

γ——火花试验机的试验电压输出指示误差，%；

U1——火花试验机上指示仪表的读数，kV；

U2——校验器具的读数，kV。

对火花试验机作校准时，若无条件校准到最高标称电压值时，试验电压允许校准到

不低于该火花试验机实际使用的最高电压。

7.3.6直流试验电压脉动因数

7.3.6.1接通直流火花试验机电源，将试验电压空载升至标称电压1kV，用交流数字电压

表交流电压功能测量试验电压有效值△U，此时直流脉动电压δ=△U/2。

7.3.6.2按公式（2）计算直流试验电压的脉动因数，其结果应符合5.4的规定。

r=δ/U×100%（2）

式中：

r—直流试验电压脉动因数，%；

δ—直流脉动电压，V；

U—标称试验电压，V。

7.3.7灵敏度

7.3.7.1火花试验机与人工击穿装置的连接，由火花机的珠链电极通过高压引出线与人工

击穿装置的高压输入端相连，火花试验机的外壳与人工击穿装置的地线相连，火花试验

机的外壳应可靠接地。

7.3.7.2根据被检仪器是工频火花试验机还是直流火花试验机，选择合适的平板电极。宽

的一件是用于工频火花机的检测，窄的一件是用于直流火花机的检测。

7.3.7.3调节指针电极与平板电极的距离为0.25mm。

7.3.7.4接通火花试验机的电源，起动火花试验机，将工频火花机的电压调为3kV(直流

火花机电压调至5kV)，在高压与地之间接入灵敏度用人工击穿装置，串接限流阻抗，

将短路稳态电流限制在600μA及以下。

7.3.7.5启动人工击穿装置，旋转20次，火花试验机的击穿计数器所计次数应与实际击

穿次数一致。

7.3.8稳定度

7.3.8.1火花试验机与人工击穿装置的连接，由火花机的珠链电极通过高压引出线与人

工击穿装置的高压输入端相连，火花试验机的外壳与人工击穿装置的地线相连，火花试

验机的外壳应可靠接地。

7.3.8.2工频火花试验机校准时，应在火花试验机的高压端和地之间接入500pF电容器，

直流火花试验机校准时，则不必接入电容器。

7.3.8.2将试验电压升至最高标称电压。

7.3.8.3启动人工击穿装置，旋转20次，火花试验机的击穿计数器所计次数应与实际击

穿次数一致。

8校准结果表达

经校准后的火花试验机应出具校准证书，校准结果应在校准证书上反映，校准证书

应至少包括以下信息。

1）标题：“校准证书”；

2）实验室名称和地址；

3）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；

4）证书的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识；

5）客户的名称和地址；

6）被校对象的描述和明确标识；

7）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；

8）校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；

9）本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；

10）校准环境的描述；

11）校准结果及其测量不确定度的说明；

12）校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识；

13）校准结果仅对被校对象有效的声明；

14）未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明；

9复校时间间隔

用户可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。复校时间间隔建议为1年。

附录A

试验电压示值误差的测量不确定度评定示例

1概述

1.1环境条件：室温（15～35）℃，相对湿度≤85%。

1.2测量标准：电线电缆火花试验机电参数检验仪。

1.3被测对象：工频火花试验机。

1.4校准过程：按要求开机预热，连接好地线和高压接线。高压启动，火花试验机从

0kV开始依次加载至交流15kV，依次读取kV满量程的20%、40%、60%、80%、100%数值，

然后再反向从15kV依次加载至0kV。依次读取kV满量程的100%、80%、60%、40%、20%

数值。

2数学模型

△U=U1-U2

式中：

γ——工频火花试验机的试验电压输出指示误差，%；

U1——工频火花试验机上指示仪表的读数，kV；

U2——校验器具的读数，kV。

3测量标准不确定度各分量的评定

3.1被测工频火花试验机的标准不确定度U1的评定由工频火花试验机的重复性测量所

得，采用A方法进行相关评定。

选择交流15kV作为测量点，在相同的条件下进行10次单独的重复测量，单位：

kV，得到测量值如下表所示：

次数12345678910

测量值14.86814.90514.87814.88214.89814.88514.90014.86514.79814.915

算术平均值为：U=14.879kV

n

(XX)2

∑i−

实验标准差为：S=i=1=0.0328=3.28×10-2kV

n−1

-2

校准结果取二次测量值的平均值，所以u1=S/2=2.32×10kV

3.2由标准器引入的不确定度u2的评定

电线电缆火花试验机电参数检验仪在试验电压校验中示值允差引入的标准不确定

度分量u2根据上一级计量器具所给出的在15kV的允许误差为±0.15kV,测量时在区间内

认为服从均匀分布，k=3，则u2=0.15/3kV=0.087kV

4合成标准不确定度评定

4.1灵敏系数：C1=1C2=-1

4.2合成不确定度

因为U1、U2彼此独立不相关故其不确定度为

u2u2

uc=1+2=0.090kV

5扩展不确定度

U=k×uc=2×0.090kV=0.18kVk=2

6相对扩展不确定度

Urel=U/15=0.18/15=1.2%k=2

附录B

校准记录格式（参考）

受检单位仪器名称

制造厂型号规格

出厂编号检定条件℃%RH校准日期年月日

证书编号记录编号

所使用的计量器具：

本次校准用

设备名称型号编号证书号/有效期计量特性

的标准设备

校准依据：

1．一般检查：

2．试验电极：

3．保护电极：

4．试验电压：

AC示值（kV）AC实测值（kV）AC实测值（kV）AC平均值（kV）AC示值误差（kV）

5．灵敏度测试：

6．稳定性试验：

7．绝缘电阻：

校准员核验员

附录C

校准证书内页参考格式

校准结果

1．一般检查：

2．试验电极：

3．保护电极：

4．试验电压：

AC示值（kV）AC实测值（kV）AC示值误差（kV）

5．灵敏度测试：

6．稳定性试验：

7．绝缘电阻

8．本次测量结果的扩展不确定度：Urel=(k=)。

JJG（粤）XXX—XXXX

目次

前言...............................................................................................................................................1

1范围.............................................................................................................................................1

2规范性引用文件.........................................................................................................................1

3术语和定义.................................................................................................................................1

3.1火花试验机................................................................................................................................1

3.2计数器........................................................................................................................................1

3.3基本绝缘....................................................................................................................................2

3.4参比电压....................................................................................................................................2

4概述.............................................................................................................................................2

5计量性能要求.............................................................................................................................2

5.1灵敏度........................................................................................................................................2

5.2稳定度........................................................................................................................................2

5.3试验电压....................................................................................................................................3

6通用技术要求.............................................................................................................................3

6.1一般检查....................................................................................................................................3

6.2试验电极....................................................................................................................................3

6.3保护电极....................................................................................................................................3

7计量器具控制.............................................................................................................................4

7.1环境条件..................................................................................................................................4

7.2校准用主要设备......................................................................................................................4

7.3校准项目和校准方法..............................................................................................................4

8校准结果表达.............................................................................................................................7

9复校时间间隔.............................................................................................................................7

附录A...............................................................................................................................................8

附录B.............................................................................................................................................10

附录C.............................................................................................................................................11