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绝缘性能和运行安全的关键技术手段，而测量系统的准确性与可靠性直接决定了高压试验结果的有效性和可信度。随着我国特高压输电工程的大规模建设、新型电力系统的加速构建以及新能源装备的快速发展，高压试验对测量系统的量程范围、测量精度、频率响应和抗干扰能力提出了更高要求。本报告以国际电工委员会发布的IEC60060-2:2025《高压试验技术第2部分：测量系统》标准为对象，系统梳理了标准的修订背景、主要技术内容及其关键变化，分析了该标准对国内外高压试验技术发展的重要影响。报告指出，IEC60060-2:2025在测量系统认可程序、不确定度评定、数字测量仪器的应用、现场试验适应性等方面进行了重要修订，更加适应现代高压试验技术数字化、智能化的发展趋势。该标准的发布对于完善我国高压试验标准体系、推动高压试验技术升级、促进高压电气设备质量提升具有重要的参考价值和指导意义。关键词高压试验技术；测量系统；IEC60060-2；标准修订；不确定度评定；数字化测量Keywords:High-voltagetesttechniques;Measuringsystems;IEC60060-2;Standardrevision;Uncertaintyevaluation;Digitalmeasurement一、引言高压试验是验证电力设备绝缘强度、考核设备安全性能的核心手段，广泛应用于电力变压器、断路器、电缆、绝缘子等高压电气设备的型式试验、出厂试验和现场交接试验中。在高压试验过程中，试验电压的准确测量是确保试验结果有效的前提条件——测量系统的准确度直接决定了被试设备能否被正确判定为合格或不合格，进而影响电力系统的安全稳定运行。国际电工委员会（IEC）于1994年首次发布了IEC60060-2:1994《高压试验技术第2部分：测量系统》，该标准取代了此前分散的IEC60060-4和IEC60756等文件，首次以系统化的方式对高压测量系统的技术要求、校准方法和认可程序作出了统一规定。此后，IEC于2010年发布了第二版（IEC60060-2:2010），对测量系统的性能要求和不确定度评定方法进行了进一步完善。2025年4月，IEC正式发布了第三版IEC60060-2:2025，这是该标准历经十余年使用后的又一次重大修订。当前，全球能源转型加速推进，特高压交直流输电工程规模不断扩大，柔性直流输电、气体绝缘输电线路（GIL）等新技术层出不穷，高比例电力电子设备接入使得试验电压波形日趋复杂。与此同时，数字式电压测量仪器、光纤传感技术、智能校准系统等新技术在高压测量领域逐步得到应用。在此背景下，IEC60060-2:2025的发布实施，对于统一全球高压测量技术要求、推动测量技术进步、保障高压试验结果的准确性和可比性具有里程碑式的意义。本报告将对IEC60060-2:2025标准的修订背景、主要内容和技术特点进行全面介绍，并就该标准对我国相关标准体系建设和高压试验技术发展的影响进行分析。二、标准修订背景2.1高压试验技术发展的内在需求自IEC60060-2:2010发布以来的十余年间，高压试验技术领域发生了深刻变化。一方面，电力设备电压等级不断提升，特高压交流1000kV和直流±1100kV输电工程相继投运，试验电压水平随之大幅提高——标准规定的测量范围需要向更高电压等级延伸，对测量系统的绝缘性能和抗干扰能力提出了更为苛刻的要求；另一方面，随着电网中电力电子设备比例日益增大，试验电压波形中谐波分量和暂态分量更加复杂，传统测量系统的频率响应特性已难以满足宽频带精确测量的需求。2.2数字化测量技术的快速发展近年来，数字式高压测量仪器发展迅猛。高精度A/D转换器、高速数字信号处理器和先进的光纤传输技术使得数字测量系统在精度、稳定性和抗干扰能力方面均取得了长足进步。IEC60060-2:2010虽然对数字记录仪提出了要求，但内容相对简略，未充分考虑现代数字测量系统的技术特点，例如采样率选择、抗混叠滤波、数字信号处理算法校准等。此外，IEC61850等标准在数字化变电站中的广泛应用，也促使高压试验测量系统与数字化平台的信息交互成为重要需求。2.3国际标准协调统一的需要IEC60060系列标准是高压试验技术领域最重要的基础性国际标准。与之紧密相关的标准包括：IEC60060-1（高压试验技术第1部分：一般定义和试验要求）、IEC60060-3（高压试验技术第3部分：现场试验的定义和要求）以及IEC61083（冲击试验用数字记录仪和测量系统）。各标准之间需要保持术语定义、技术要求和试验方法的一致性和协调性。2010年版本中一些表述模糊或与实际工程应用脱节的内容需要在新版本中予以修正和完善。三、标准主要内容IEC60060-2:2025共分为若干章和附录，涵盖了高压测量系统的完整技术要求和评估方法。标准的主要结构和技术内容如下：3.1范围与引用标准标准规定了交直流电压试验和冲击电压试验所用测量系统的技术要求、校准方法、性能评估及认可程序，适用于峰值电压高达数兆伏的各类高压测量系统，包括实验室测量系统和现场测量系统，涵盖分压器、互感器、传感器、转换装置、传输系统和指示或记录仪器等全部组成部分。标准在修订中强化了与IEC60060-1（一般定义和试验要求）和IEC60060-3（现场试验）的协同，新增了对IEC61083（数字记录仪）和ISO/IEC17025（检测和校准实验室能力的通用要求）的引用，增强了标准的协调性。3.2关键术语和定义标准对测量系统的核心术语给出了明确定义，包括：-测量系统：由转换装置、传输系统和指示或记录仪器等组成的完整测量链路；-刻度因数（ScaleFactor）：测量系统的输入量与输出量之间的比例关系；-动态特性（DynamicBehavior）：测量系统对随时间变化的输入量的响应能力，包括幅值-频率特性和相位-频率特性；-认可（Approval）：确认测量系统满足标准要求并可用于规定试验的正式程序；-不确定度（Uncertainty）：表征测量结果分散性的参数。新版本对部分术语定义进行了更新，使其与测量不确定度表示指南（GUM）和IEC60060-1:2018的术语体系保持一致。3.3测量系统的分类标准根据测量系统的用途和技术特点，将其进行分类管理，主要分类维度包括：按试验类型分为直流测量系统、交流测量系统和冲击测量系统；按使用环境分为实验室测量系统和现场测量系统。此外，标准认可了基于不同工作原理的多种测量实现方式，包括电阻分压器、电容分压器、阻容分压器、电压互感器、电场耦合传感器等。3.4测量系统的性能要求标准从以下关键维度对测量系统提出了量化性能要求：-刻度因数的准确度：测量系统的刻度因数应经过校准，其实际值与标称值的偏差应控制在规定范围内，以确保测量结果的可靠性；-动态特性：要求测量系统在规定的频率范围（或等效的响应时间参数）内具有良好的幅值-频率特性和相位-频率特性，以保证对试验电压波形的保真度；-稳定性：测量系统的刻度因数在规定时间内的漂移应不超过规定限值，确保长期使用的可靠性；-环境影响：标准规定了温度、湿度、电磁干扰等环境因素对测量系统影响程度的限值要求；-过载能力：测量系统应能承受规定的短时过载而不发生损坏或性能永久性劣化。3.5测量系统的校准校准是确保测量系统准确度的基础手段。IEC60060-2:2025规定测量系统应定期进行校准，校准应可溯源至国家或国际计量标准。标准对校准程序的关键要求包括：参考测量系统的准确度等级应高于被校测量系统，以保证校准结果的可靠性；校准覆盖测量系统的全部量程范围，确保在整个工作范围内测量准确度均满足要求；校准结果应附有完整的不确定度评定报告；应明确规定校准的有效周期。3.6测量系统的认可测量系统在投入使用前应经过认可程序。新版本对认可程序进行了优化，将其分为初始认可和维护认可。标准对认可试验的具体内容、试验方法和合格判据作出了明确规定，认可范围涵盖刻度因数测定、动态特性验证、短期稳定性试验和环境影响试验等方面。3.7测量不确定度评定测量不确定度评定是IEC60060-2:2025的核心内容之一。标准规定不确定度评定应遵循GUM（测量不确定度表示指南）的基本原则，并按照GUM的框架对A类评定和B类评定分别予以规定。标准要求不确定度报告应包含完整的测量模型、不确定度分量来源表、自由度与包含因子等信息。新版本增加了关于数字测量系统各环节不确定度分量的分析指导，为数字化测量系统的合理评定提供了方法论。3.8现场试验的测量要求针对现场高压试验的特殊条件，新版本对现场测量系统提出了明确要求：在现场试验条件下，测量系统的抗干扰能力应予以特别关注，必要时可采用滤波、屏蔽等措施降低电磁干扰的影响；当现场环境条件（温度、湿度等）超出实验室认可范围时，应补充环境影响试验；对测量系统进行了运输和现场组装后，应根据需要对刻度因数进行现场校验。四、主要修订内容分析IEC60060-2:2025相较于2010年版本，主要修订内容包括以下几个方面：4.1数字测量仪器相关要求的更新新版本显著扩展了数字测量仪器相关的技术要求。在采样与量化方面，增加最小采样率要求和抗混叠滤波器性能指标，确保数字记录仪在高压试验条件下的波形捕获精度；在数字信号处理方面，规定了对数字滤波算法性能验证的试验方法；在校准方法方面，增加了数字测量系统整体校准的操作指导；在数字接口方面，新增了对测量数据输出格式和通信协议的建议性要求。4.2不确定度评定方法的完善新版本对测量不确定度的评定方法进行了系统更新，力求使不确定度评定结果更加科学、可操作。在评定流程方面，给出了从测量模型建立到包含因子确定的完整流程，并结合高压测量的实际特点给出了典型测量系统的不确定度评定示例；在分量分析方面，为数字测量系统各部分的不确定度贡献提供了更为详尽的指导；在符合性判定方面，明确了基于不确定度的测量结果符合性判定准则，为实验室操作提供了明确指引。4.3与相关标准的协调一致新版本在修订过程中注重加强与IEC60060-1:2018（高压试验技术第1部分）和IEC60060-3（现场试验）的技术协调，确保同一术语在不同标准中的定义一致、同一试验方法在不同标准中的要求一致。同时，新版本新增了对IEC61083系列标准的引用，明确了数字记录仪的技术要求与IEC60060-2的衔接关系。4.4现场试验测量要求的强化新版本针对现场试验的特殊性，对现场测量系统的选择、安装和运行提出了更为明确的要求。标准指出：现场试验环境条件通常比实验室更为严酷，电磁干扰更大、温湿度变化范围更宽，因此要求在选择测量系统时应充分考虑现场条件的影响；现场试验前应对测量系统进行全面的检查和必要的校准验证，以确保测量系统在现场条件下的性能仍然满足要求。五、标准发布与获取IEC60060-2:2025于2025年4月17日正式发布，标准语言为英语和法语。国际版本为电子版加密PDF格式，文件大小适中，下载时间约1分钟。值得说明的是，该电子版文件带有水印，需安装FileOpen插件进行阅读，使用时电脑需保持联网状态，且该文件限制在累计3台电脑上使用并限打印5次，出售价格为3279.0元人民币。该标准在我国由中国国家标准GB/T16927.2《高电压试验技术第2部分：测量系统》等同采用。国内相关单位和人员可通过IEC官方网站、中国国家标准化管理委员会标准信息服务平台或国内标准销售机构获取该标准文件。六、主要参与单位介绍IECTC42（高压试验技术委员会）是IEC60060-2:2025标准的归口技术委员会。该技术委员会成立于20世纪50年代，是IEC下设的负责高压试验技术领域标准制定的专业技术委员会，秘书处由意大利承担，主席和秘书分别来自意大利和德国的权威试验研究机构。TC42的成员包括来自世界各国的标准化专家、高压试验技术研究人员和电力设备制造企业的技术代表。中国是IECTC42的积极成员，中国电力科学研究院有限公司（CEPRI）等多个国内权威技术机构长期参与TC42的各项工作。中国电力科学研究院成立于1951年，是国家电网公司直属的综合性科研机构，也是我国电力行业最高水平的科研单位之一。该院设有国家高压电气设备质检中心、国家电网公司高压试验技术重点实验室等高水平试验研究平台，建有国际领先的特高压试验基地，具备开展1000kV交流和±1100kV直流电压下的全套高压试验能力。长期以来，中国电力科学研究院深度参与IEC60060-2等高压试验技术领域国际标准的制定和修订工作，在特高压试验技术、冲击电压测量、现场试验方法等方面向IECTC42贡献了大量具有工程价值的技术提案和试验数据，对于提升中国在高压试验技术国际标准领域的话语权和影响力发挥了重要作用。七、结论与展望IEC60060-2:2025《高压试验技术第2部分：测量系统》的发布是高压试验技术领域标准化工作的一项重要成果。该标准在继承前版标准框架的基础上，针对数字化测量技术发展、现场试验需求变化和国际标准体系协调等方面进行了系统修订，标准的技术内容更加完善，适用性和可操作性进一步增强，体现了当前高压测量技术发展的最新水平。该标准的发布实施将对我国高压试验技术领域产生深远影响。我国作为全球电压等级最高、高压试验需求最大的国家之一，在特高压交直流输电、新能源装备检测等领域拥有丰富的工程实践积累，应以此为契机，加快推进国家标准GB/T16927.2的同步修订工作，确保我国高压试验技术标准与国际标准保持同步。同时，国内相关检测机构和电力设备制造企业应密切关注新版标准的变化，及时更新试验设备和试验方法，加强测量不确定度评定能力建设，以适应新版标准的技术要求。展望未来，随着智能电网、新型电力系统建设的深入推进，高压试验技术将继续朝着数字化、智能化、自动化的方向发展。测量系统的智能化校准、远程监控、大数据分析等新技术将不断涌现，高压试验测量技术标准也将在IECTC42的组织下持续演进和完善，为全球高压电气设备的安全可靠运行提供更加坚实的技术支撑。参考文献[1]IEC60060-2:2025,High-voltagetesttechniques-Part2:Measuringsystems[S].Geneva:IEC,20