IEC 60060-22025 高压试验技术第2部分测量系统标准立项发展报告

高压试验技术第2部分：测量系统标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:High-voltageTestTechniques–Part2:MeasuringSystems摘要高压试验技术是保障电力设备安全运行、验证绝缘性能的核心技术手段，其中测量系统的准确性与可靠性直接关系到高压试验结果的科学性与有效性。IEC60060-2:2025《高压试验技术第2部分：测量系统》作为国际电工委员会（IEC）高压试验技术系列标准的重要组成部分，系统规定了高压试验中测量系统的技术要求、校准方法、性能指标及使用规范。本报告对该标准的立项背景、发展历程、技术内容及修订要点进行了全面梳理与分析。报告指出，该标准的发布适应了新型电力系统建设、特高压输电技术发展以及数字化测量技术应用的新需求，进一步完善了国际高压试验测量领域的标准体系，对提升高压设备检测能力、促进国际贸易互认及支撑能源转型具有重要意义。本报告同时介绍了标准修订过程中主要参与单位的工作机制与贡献，并对标准未来发展方向进行了展望。关键词：高压试验；测量系统；IEC标准；校准溯源；不确定度；特高压输电；标准化Keywords:High-voltagetest;Measuringsystem;IECstandard;Calibrationtraceability;Uncertainty;UHVtransmission;Standardization一、引言随着全球能源转型战略的深入推进以及特高压输电、柔性直流输电等前沿技术的快速发展，电力设备的安全可靠运行面临更高要求，对高压试验技术的标准化需求也日益迫切。高压试验是验证电力设备绝缘强度、考核设备耐受能力的重要手段，而测量系统作为高压试验的核心组成部分，其准确性和可靠性直接决定试验结果的科学性与判定结论的权威性。在此背景下，国际电工委员会（IEC）于2025年4月17日正式发布了IEC60060-2:2025《高压试验技术第2部分：测量系统》，对原有版本进行了全面修订与升级。本报告旨在系统梳理该标准的立项背景、技术内容、修订要点及应用价值，为标准使用单位、电力设备制造企业、检测认证机构及相关科研院所提供参考。二、标准立项背景与修订依据2.1行业需求与技术发展趋势高压试验测量技术历经数十年的发展，已形成较为完整的技术体系。然而，近年来以下几方面的发展对测量系统标准提出了新的要求：第一，特高压输电技术的规模化应用。我国已建成投运多条±800kV、1000kV特高压交直流输电工程，特高压设备的出厂试验、现场交接试验及运维检修试验均对测量系统的量程范围、动态响应特性及长期稳定性提出了远超常规电压等级的技术要求。第二，数字化与智能化测量技术的迅猛发展。传统的模拟式峰值电压表、球隙测量装置正逐步被数字式分压器、光纤式电压传感器、罗氏线圈电流测量系统等新型装置所替代。数字信号处理、无线数据传输及云端数据管理技术深刻改变了测量系统的构成方式与使用模式，标准亟需对新型测量系统的性能评价方法作出规定。第三，国际电工委员会合格评定体系（IECEE）互认机制的深化。高压设备检测结果的多边互认依赖于统一且严格的测量系统标准，以保证各国实验室出具的检测数据具有等效性和可比性。第四，高电压大电流试验新需求。柔性直流输电、气体绝缘金属封闭输电线路（GIL）、超导限流器等新设备的试验需求带来了非标准波形、复合电压叠加及暂态过程测量等新课题。2.2标准修订的法律政策依据本标准的修订严格遵循《ISO/IEC导则第1部分：技术工作程序》及《ISO/IEC导则第2部分：国际标准的结构和起草规则》的规定开展。修订工作在IEC第42技术委员会（IEC/TC42——高压试验技术）的主持下进行。IEC/TC42成立于1954年，秘书处设在意大利，负责高压试验技术领域的国际标准化工作。2.3前版标准的实施反馈IEC60060-2的上一版本为IEC60060-2:2010。自2010版发布以来的十余年间，各国标准化机构、高压试验室及设备制造企业通过IEC国家委员会渠道反馈了大量在使用过程中发现的问题与修订建议，主要集中在以下方面：测量系统现场校准的不确定度评价方法不够明确、数字记录仪器的动态性能指标需细化、湿度及温度对测量系统响应的影响修正方法有待完善、以及测量系统与试验回路的相互作用需进一步考虑等。这些反馈构成了本次修订的重要输入。三、标准技术内容解析3.1标准总体框架IEC60060-2:2025在结构上延续了IEC60060-2:2010的基本框架，但在具体章节内容上进行了大幅修改和补充。标准共分为以下主要章节：范围、规范性引用文件、术语和定义、测量系统的一般要求、测量系统的性能特性、测量系统的校准、测量系统的使用要求、不确定度评定、测量系统的认可程序以及附录。3.2术语和定义的重要更新标准扩充了术语定义范围，新增了数字记录仪、动态特性、阶跃响应、测量系统的标定系数等术语的明确定义。其中，将“标定系数”的表述进行了更新，使其涵盖模拟与数字测量系统的不同特征。同时，标准在术语定义中引入了“数字测量通道”“采样率”“分辨率”等数字测量相关概念，回应了测量技术数字化转型的趋势。3.3测量系统性能特性规定标准明确了测量系统的各项性能特性指标，主要包括：刻度因数、幅频特性、阶跃响应、线性度、温湿度影响、电磁兼容性能等。与2010年版相比，2025年版在如下方面有了显著变化：-增加了对数字记录仪器量化误差、采样误差和时基误差的限值要求，并要求在整体不确定度评估中予以计入；-完善了对测量系统温漂和湿漂的评估方法，增加了基于环境因素修正的指导性附录；-对冲击电压测量系统的阻尼与过冲特性要求进行了微调，以适应现代数字测量系统更为精确的响应特性；-引入了对光纤传输式测量系统传输延迟及衰减的专项要求。3.4校准要求与溯源体系校准是确保测量系统准确性的核心环节。IEC60060-2:2025对校准要求的修订主要体现在以下方面：-完善了测量系统与参考测量系统比对校准的方法和程序，明确了不同电压波形（交流、直流、雷电冲击、操作冲击）下的校准频次；-细化了校准过程中的不确定度来源分析，强调在校准结果中应量化环境条件修正带来的不确定度分量；-增加了对现场校准技术路线的指导，针对大型设备难以拆卸送检的情况，提出了就地校准的可行方案；-明确要求校准应溯源至国家计量标准或国际比对确认的参考标准，确保量值溯源链的完整性与国际等效性。3.5使用要求与安全规范标准在测量系统的使用方面规定了安装要求、接地要求、抗干扰措施和操作注意事项。特别强调了以下方面：-测量电缆的屏蔽与终端阻抗匹配要求；-测量系统与被试设备的连接方式对测量结果的影响评价；-在电磁干扰严重的试验环境中（如气体绝缘开关设备（GIS）现场耐压试验）测量信号的抗干扰措施；-操作人员安全防护要求和测量系统的联锁保护要求。3.6测量不确定度评定方法不确定度评定是测量结果质量评价的核心工具，也是IEC/ISO17025实验室认可所必需的要素。IEC60060-2:2025在不确定度评定方面做出重要改进：-明确了不确定度评定的通用框架，采用《测量不确定度表示指南》（GUM）的方法，对各不确定度分量进行了分类与合成；-编制了各主要类型测量系统（电容分压型、电阻分压型、光电型、数字型等）不确定度评定的典型示例，纳入资料性附录；-提出了扩展不确定度的目标值建议，为不同试验类型和不同准确度等级给出了参考判据；-强调了在校准和使用两个阶段分别进行不确定度评定并在结果中统一合成的原则。四、标准修订的主要技术创新点4.1数字测量系统的全面引入IEC60060-2:2025的最大技术亮点在于全面引入了针对数字测量系统的要求。标准明确了数字测量通道的架构定义，包括传感单元、调理单元、模数转换（ADC）单元、数据处理及显示存储单元的各自功能和技术要求，并规定了ADC位数（建议不低于12位）、采样率与信号带宽的关系、存储深度等关键技术参数的要求。这为数字式高压测量仪器在型式试验和校准试验中提供了标准化指导。4.2光纤测量技术相关规范的完善针对近年来光纤电压互感器、光纤电流传感器等新型光电子测量装置在高压试验领域的应用，IEC60060-2:2025新增加了光纤测量系统章节，对光电器件的线性度、温度稳定性、振动敏感性等指标规定了一般性要求。4.3测量系统与试验回路的相互作用评价标准新增了对测量系统接入试验回路后与回路相互作用的评价要求，明确了测量系统对试验回路阻抗特性的影响限值，设置了回路加载效应检验的规范流程，确保在测量系统接入后试验电压波形不被显著畸变。五、主要参与单位介绍IEC60060-2:2025的修订工作由IEC/TC42主导，来自中国、德国、日本、意大利、瑞士、美国、英国等主要工业国家的技术专家共同参与了起草工作。中国作为IEC/TC42的积极成员，在本次修订中发挥了重要作用。中国电力科学研究院有限公司（简称“中国电科院”）是本标准修订工作的核心国内对口单位。中国电科院成立于1951年，是国家电网公司直属的科研机构，是我国电力行业多学科、综合性科研机构，长期从事高压试验技术和电气设备检测技术研究。在IEC60060-2:2025修订期间，中国电科院高电压研究所组织专门团队全程跟踪并深度参与了标准草案各阶段的讨论与评议工作。中国电科院依托其国家高电压计量站和特高压交流试验基地等重大科研平台，开展了大量针对特高压测量系统性能验证试验、数字测量系统评价方法试验以及光纤测量装置在强电磁干扰环境下的适应性试验，为标准的修订提供了翔实的试验数据和技术支撑。中国电科院还积极组织国内高压电器制造企业、检测机构和高校，通过全国高电压试验技术和绝缘配合标准化技术委员会（SAC/TC163）的平台，广泛征集各方意见与建议，形成中国国家委员会提案和评议意见，有效维护了我国在高压试验测量领域的利益和话语权。六、标准实施的意义6.1对设备制造企业的意义IEC60060-2:2025为企业提供了更为明确和先进的测量系统技术要求。企业依据新标准设计和研制测量设备，可确保产品在设计源头即与国际先进水平接轨，满足国际市场需求。同时，统一的测量系统认可程序为企业的试验能力建设提供了标准依据。6.2对检测机构和实验室的意义检测机构依据IEC60060-2:2025建设和运行测量系统，可在国际互认框架下获得更为广泛的认可。标准中关于不确定度评定和校准溯源的细化要求，有助于实验室提升测量结果的质量水平，增强检测数据的可信度和国际可比性。6.3对电力行业运维的意义对于电力设备运行维护单位，该标准为现场高压试验的测量工作提供了操作规范，特别是在特高压交直流输电工程的建设调试和运维检修过程中，高准确度、高可靠性的测量系统是保障试验质量和设备安全的关键。七、结论与展望IEC60060-2:2025的发布是国际高压试验测量领域标准化工作的一项重要成果，标志着高压试验测量系统标准在数字化、智能化时代迈上了新台阶。该标准充分吸纳了近年来测量技术的最新进展，回应了特高压和新型电力系统发展对测量系统标准化的迫切需求，同时保持了与ISO/IEC17025、GUM等国际通用规范的一致性，为全球高压试验测量工作提供了统一、科学、先进的技术依据。参考文献[1]IEC60060-2:2025,High-voltagetesttechniques-Part2:Measuringsystems[S].Geneva:IEC,2025.[2]IEC60060-1:2010,High-voltagetesttechniques-Part1:Generaldefinitionsandtestrequirements[S].Geneva:IEC,2010.[3]ISO/IECGuide98-3:2008,Uncertaintyofmeasurement-Part3:Guidetotheexpressionofuncertaintyinmeasurement(GU