《JJF 2239-2025 火花试验机校准规范》

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF2239—2025

火花试验机校准规范

CalibrationSpecificationforSparkTesters

2025-03-27发布2025-09-27实施

国家市场监督管理总局发布

JJF2239—2025

目录

引言

………………………(Ⅱ)

范围

1……………………(1)

引用文件

2………………(1)

术语

3……………………(1)

概述

4……………………(1)

计量特性

5………………(2)

输出电压

5.1……………(2)

峰值纹波因数

5.2………………………(2)

校准条件

6………………(2)

环境条件

6.1……………(2)

测量标准及其他设备

6.2………………(2)

校准项目和校准方法

7…………………(3)

校准项目

7.1……………(3)

校准方法

7.2……………(3)

校准结果表达

8…………(6)

复校时间间隔

9…………(6)

附录输出电压示值测量不确定度评定示例

A………(7)

附录校准原始记录格式

B……………(9)

附录校准证书内页格式

C……………(10)

Ⅰ

JJF2239—2025

火花试验机校准规范

1范围

本规范适用于电线电缆检测用工频火花试验机和直流火花试验机的

(50Hz)

校准

。

2引用文件

本规范引用了下列文件

:

电线电缆电性能试验方法第部分绝缘线芯火花试验

GB/T3048.9—20079:

火花试验机

GB/T26873—2011

橡皮塑料电线电缆试验仪器设备检定方法第部分火

JB/T4278.10—201110:

花试验机

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

峰值纹波因数

3.1peakripplefactor

信号中交流分量的峰峰值与直流分量的绝对值之比

-。

4概述

火花试验机以下简称火花机主要用于检测电线电缆绝缘线芯的绝缘层质量

()。

火花机一般由高压电源检测控制装置试验电极保护电极击穿指示器指示

、、、、、

仪表等组成火花机结构示意图如图所示火花机工作时产生一个交流或直流高压

,1。,

经高压试验电极对线缆进行电性能试验当线缆存在绝缘缺陷时发生击穿线缆导体与

,,

电极间产生一个放电火花击穿指示器记录一次击穿次数火花机发出声光报警信号

,,。

根据内部的高压电源火花机分为直流火花机和交流火花机根据显示方式火花

,;,

机分为指针式火花机和数字式火花机

。

图火花机结构示意图

1

线芯试样导体被试电线电缆试验电极试验电极箱检测控制装置

1—();2—;3—;4—;5—;

高压电源接地保护电极绝缘子收线盘

6—;7—;8—;9—;10—

1

JJF2239—2025

5计量特性

输出电压

5.1

火花机输出电压的最大允许误差一般不超过

±5%。

峰值纹波因数

5.2

直流火花机输出电压的峰值纹波因数一般不超过

5%。

注:以上指标不用于合格性判别,仅供参考。

6校准条件

环境条件

6.1

环境温度相对湿度

:(5~40)℃,:45%~75%;

供电电压频率

:(220±22)V,:(50±0.5)Hz;

接地端符合高压仪器的接地要求且周围无强烈的电磁干扰

,。

测量标准及其他设备

6.2

高压测量装置

6.2.1

高压测量装置可选用数字高压表或由高压分压器和数字多用表组成的测量装置

,,

数字高压表或高压分压器的输入阻抗应不小于校准工频火花机时高压测量

200MΩ;,

装置还可选用电压互感器和交流电压表组成的测量装置

。

高压测量装置的测量范围应能覆盖被校火花机电压输出范围高压测量装置引入的

,

扩展不确定度k不应超过被校火花机输出电压最大允许误差绝对值的

(=2)1/3。

注:如果高压测量装置只能在较小的温度范围内满足准确度要求,应在保证准确度所允许的温

度范围内使用。

示波器

6.2.2

示波器带宽不小于幅度最大允许误差不超过

100MHz,±3%。

其他设备

6.2.3

高压电容

6.2.3.1

用于工频火花机稳定性检查的高压电容最大允许误差不超过其额

500pF±10%,

定工作电压不低于被校工频火花机的最高输出电压

。

用于直流火花机输出电压峰值纹波因数校准的高压电容应不小于耐受电

0.47μF,

压不低于

3kV。

人工击穿装置

6.2.3.2

人工击穿装置应满足中的要求

GB/T26873—20116.2.2.2。

塞尺

6.2.3.3

的塞尺最大允许误差不超过用于调整人工击穿装置中金

0.25mm,±0.05mm,

属板与金属针之间的间隙

。

2

JJF2239—2025

7校准项目和校准方法

校准项目

7.1

火花机校准项目见表

1。

表1校准项目一览表

序号校准项目校准方法

外观和通电检查

17.2.1

功能检查

27.2.2

输出电压

37.2.3

峰值纹波因数①

47.2.4

①仅适用于直流火花机

。

校准方法

7.2

外观和通电检查

7.2.1

外观检查

7.2.1.1

检查火花机是否具有名称型号出厂编号制造厂试验电压范围等标志标志

、、、、。

是否清晰且无影响使用的明显缺陷各开关按钮旋钮是否灵活可靠零部件装配

,;、、;

是否牢固无明显松动现象珠链或环链是否分布均匀表面光滑是否具有专用的接

,;、;

地端子且有明显接地标识

。

检查试验电极箱壳体和保护电极是否接地

。

通电检查

7.2.1.2

火花机通电预热后检查显示或指示是否清晰完整对于数字显示的火花机检查

,;,

其显示是否有重叠和缺划现象

。

开启试验电极箱检查安全保护联锁装置是否能自动切断电源且试验电极是否自

,,

动接地

。

在保护电极与试验电极之间施加最高标称试验电压检查是否发生试样绝缘表面

,

闪络

。

功能检查

7.2.2

灵敏度检查

7.2.2.1

使用塞尺将人工击穿装置的金属板与针之间的间隙调整为灵

(0.25±0.05)mm。

敏度检查接线如图所示在火花机试验电极与地之间接入人工击穿装置工频火花机

2,。

试验电压设定为直流火花机试验电压设定为调节人工击穿装置的限流阻

3kV,5kV,

抗将短路稳态电流限制在以下启动人工击穿装置旋转次检查火花机

,600μA。,20。

的击穿计数器所计次数是否与实际击穿次数一致

。

3

JJF2239—2025

图灵敏度检查接线示意图

2

稳定性检查

7.2.2.2

工频火花机

a)

使用塞尺将人工击穿装置的金属板与针之间的间隙调整为稳

(0.25±0.05)mm。

定性检查接线如图所示在工频火花机的试验电极与地之间接入一个高压

3a),500pF

电容在试验电极与地之间接入人工击穿装置将工频火花机的输出电压调至最高值

,,,

启动人工击穿装置旋转次检查火花机的击穿计数器所计次数是否与实际击穿次

,20。

数一致

。

直流火花机

b)

使用塞尺将人工击穿装置的金属板与针之间的间隙调整为稳

(0.25±0.05)mm。

定性检查接线如图所示在直流火花机的试验电极与地之间接入人工击穿装置

3b),,

将其限流阻抗短接将直流火花机的输出电压调至最高值启动人工击穿装置旋转

。,,

次检查火花机的击穿计数器所计次数是否与实际击穿次数一致

20。。

工频火花机

a)

直流火花机

b)

图稳定性检查接线示意图

3

输出电压

7.2.3

校准点的选取

7.2.3.1

对于指针式火花机选取指示仪表每个带数字分度的电压值作为校准点对于

a),;

数字式火花机在指示仪表量程范围内均匀选取包括满量程点在内的个电压值作为校

,4

准点工频火花机校准点最小电压不小于直流火花机校准点最小电压不小于

。3kV,

5kV。

4

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校准多量程数字火花机时选取一个常用量程作为主要量程按选取校准点

b),a),

其他量程至少应选取包括满量程点在内的个电压值作为校准点

2。

也可根据委托单位要求选取校准点但选取的校准点试验电压不得低于灵敏度

c),

所要求的试验电压

。

输出电压示值

7.2.3.2

输出电压示值校准接线如图所示

4。

图输出电压示值校准接线图

4

将火花机输出电压调至规定的校准点记录火花机电压示值和高压测量装

7.2.3.1,

置的电压实测值火花机输出电压示值绝对误差按公式计算指针式火花机输出

,(1),

电压示值引用误差按公式计算数字式火花机输出电压示值相对误差按公式

(2),(3)

计算

。

ΔVV

=x-N(1)

式中

:

Δ被校火花机输出电压示值绝对误差

———,kV;

V被校火花机输出电压示值

x———,kV;

V高压测量装置电压实测值

N———,kV。

ΔV-V

γ=×=xN×

fV100%V100%(2)

fN

式中

:

γ被校指针式火花机输出电压示值引用误差

f———;

V被校指针式火花机输出电压引用值满度值

f———(),kV。

ΔV-V

γ=×=xN×

V100%V100%(3)

NN

式中

:

γ被校数字式火花机输出电压示值相对误差

———。

峰值纹波因数

7.2.4

高压电容的一端接试验电极另一端接示波器输入端接通直流火花机电源将输

,。,

出电压升至用示波器测量输出电压的峰峰值V按公式计算直流电压的

1kV,-Δ。(4)

峰值纹波因数

。

V

δ=Δ×

|V|100%(4)

20

式中

:

δ直流火花机输出电压的峰值纹波因数

———。

V直流火花机输出电压的峰峰值

Δ———-,kV;

5

JJF2239—2025

V直流火花机输出电压值

0———,kV。

8校准结果表达

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

,:

标题校准证书

a):“”;

实验室名称和地址

b);

进行校准的地点如果与实验室的地址不同

c)();

证书的唯一性标识如编号每页及总页数的标识

d)(),;

客户的名称和地址

e);

被校对象的描述和明确标识

f);

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

g),,

接收日期

;

如果与校准结果的有效性或应用有关时应对被校样品的抽样程序进行说明

h),;

校准所依据的技术规范的标识包括名称及代号

i),;

本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明

j);

校准环境的描述

k);

校准结果及其测量不确定度的说明

l);

对校准规范的偏离的说明

m);

校准证书签发人的签名职务或等效标识

n)、;

校准结果仅对被校对象有效的声明

o);

未经实验室书面批准不得部分复制证书的声明

p),。

校准原始记录格式见附录校准证书内页格式见附录

B,C。

9复校时间间隔

建议复校时间间隔为年送校单位也可根据实际使用情况自主决定复校时间

1。

间隔

。

6

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附录A

输出电压示值测量不确定度评定示例

测量条件及方法

A.1

环境条件温度为相对湿度为

:(5~40)℃,45%~75%。

测量标准数字高压表等

:。

被测对象工频火花机

:。

测量方法直接测量

:。

测量模型

A.2

设V为数字高压表实测值V为被校火花机输出电压显示值在校准条件下

N,x,,

温度湿度零电流输入阻抗等带来的影响可忽略由此得到测量模型见公式

、、、,

(A.1)。

Δ=V-V

xN(A.1)

式中

:

Δ被校火花机输出电压示值绝对误差

———,V;

V被校火花机输出电压显示值

x———,V;

V数字高压表电压实测值

N———,V。

标准不确定度评定

A.3

由测量重复性引入的标准不确定度u

A.3.11

在相同条件下将被校火花机输出电压调整至记录数字高压表的电压实测

,5kV,

值重复测量次获得数据如表

,10,A.1。

表A.1重复性测量数据

序号V

N/kV

14.993

24.987

34.990

44.991

54.986

64.988

74.993

84.984

94.992

104.995

测量数据的平均值V

:N=4.9899kV≈4.990kV

7

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单次测量值的实验标准偏差s-3

:=3.54×10kV

校准过程中只测量一次因此us-3

,1==3.54×10kV

由被校火花机分辨力引入的标准不确定度u

A.3.22

被校火花机输出电压显示值的分辨力为其在的区间内为均

0.01kV,±0.005kV

匀分布包含因子k因此

,=3,

u0.005kV-3

2=≈2.89×10kV

3

由数字高压表电压最大允许误差引入的标准不确定度u

A.3.33

数字高压表经量值传递符合其技术指标要求的最大允许误差为

,。5kV±1.0%,

在测量时其允许误差限为-2在区间内认为服从

5kV±(1.0%×5kV)=±5×10kV,

均匀分布包含因子k则

,=3,:

-2

u5×10kV-2

3=≈2.89×10kV

3

测量不确定度汇总

A.3.4

依据公式得到灵敏系数c∂Δc∂Δ

(A.1):1=V=1,2=V=-1

∂x∂N

各不确定度分量汇总见表

A.2。

表A.2不确定度分量汇总表

符号来源评定方法标准不确定度灵敏系数不确定度分量

u测量重复性-3-3

1A3.54×10kV13.54×10kV

u被校火花机分辨力-3-3

2B2.89×10kV12.89×10kV

u数字高压表电压最大允许误差-2-2

3B2.89×10kV-1-2.89×10kV

合成标准不确定度

A.4

输入量的各不确定度分量互不相关则合成标准不确定度为

,:

ucu2cu2cu2

c=(11)+(12)+(23)

-32-32-22-2

=(3.54×10)+(2.89×10)+(2.98×10)kV≈2.93×10kV

扩展不确定度

A.5

取k由此得到被校火花机点输出电压的扩展不确定度为

=2,5kV:

Ukuk

=c=0.059kV,=2

8

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附录B

校准原始记录格式

火花试验机校准原始记录

委托单位名称地址

::

计量器具名称证书编号

::

制造单位型号规格出厂编号

:/::

校准依据

:

校准地点温度相对湿度

::℃:%

校准所使用的主要标准器或标准装置

():

不确定度准确度等级

名称测量范围/证书号证书有效期至

或最大允许误差

校准内容

一外观和通电检查

、:

二功能检查

、:

灵敏度检查试验电压短路电流人工击穿装置持续旋转次

1.:kV,μA,20,

击穿指示器记录的击穿数次人工击穿装置记录的击穿数次

,。

稳定性检查试验电压人工击穿装置并联电容人工击穿装置

2.:kV,pF,

持续旋转次击穿指示器记录的击穿数次人工击穿装置记录的击穿数次

20,,。

三输出电压

、:

量程示值实际值示值误差不确定度k

/kV/kV/%(=2)

四峰值纹波因数

、:

试验电压试验电压峰峰值峰值纹波因数