互感器校驗(yàn)儀的正確使用與維護(hù)

甘肅省計(jì)量測(cè)試研究所  張成功

    互感器校驗(yàn)儀的測(cè)量準(zhǔn)確度并不太高，但是由于它的工作線路比較復(fù)雜，特別是它的一系列技術(shù)特性，要求在檢定或測(cè)量時(shí)，必須正確使用。
    

一、外磁場(chǎng)的影響

    在互感器校驗(yàn)儀的實(shí)驗(yàn)室里，對(duì)有關(guān)測(cè)量設(shè)備和供電設(shè)備，甚至對(duì)大電流的載流導(dǎo)線要進(jìn)行合理布局，否則，將使互感器校驗(yàn)儀產(chǎn)生較大誤差。一般來(lái)說，至少要讓互感器校驗(yàn)儀離開升流器與大電流導(dǎo)線不少于(3～15)米的距離。
    

二、接線方式

    在將標(biāo)準(zhǔn)互感器與被檢互感器連接到互感器校驗(yàn)儀時(shí)，首先必須保證接線的極性正確。否則，從取差電路取得的信號(hào)有可能不是兩個(gè)電流(或電壓)之差，而是兩個(gè)電流(或電壓)之和，易將互感器校驗(yàn)儀燒壞。
    其次，還必須考慮互感器的高低電位端。對(duì)于電流互感器來(lái)說，只有當(dāng)其初級(jí)電路中的L₁端與次級(jí)電路中的K₁端處于接近地電位時(shí)，測(cè)量其從L₁端注入的電流與從K₁端輸出的電流，才代表該互感器的真實(shí)誤差。對(duì)于電壓互感器來(lái)說，它的X端與x端處于低電位，而A端與Q端處于高電位，根據(jù)JJG314-1994規(guī)程，在檢定時(shí)將標(biāo)準(zhǔn)互感器的a端與被檢互感器a端短接在一起，而在兩者的X端之間取其次級(jí)電壓之差。如果電位端的極性接反，則可能引起泄漏誤差。對(duì)于電流互感器與電壓互感器而言，在準(zhǔn)確度較高時(shí)(例如0.05級(jí)以上)，這種因素的影響較為明顯。而在0.1級(jí)以下互感器上做試驗(yàn)時(shí)，影響相對(duì)較弱。
    

三、接地問題

    接地是減小泄漏電流影響的一種方法。在采用互感器校驗(yàn)儀進(jìn)行互感器的檢定或阻抗導(dǎo)納的測(cè)量時(shí)，無(wú)論對(duì)于電流互感器還是電壓互感器，都要考慮將互感器校驗(yàn)儀的電路始終處于低電位狀態(tài)，減小其對(duì)地的泄漏電流。
    但是，對(duì)于電流互感器而言，在采用差值比較法進(jìn)行檢定時(shí)，又不允許將其K₁端直接接地，因而要根據(jù)具體電路的實(shí)際情況選擇合理的接地點(diǎn)。為了使這一接地措施行之有效，在利用互感器校驗(yàn)儀進(jìn)行檢定或測(cè)量時(shí)，一定要將面板上設(shè)置的接地端鈕可靠接地。
    為了減小電流互感器初級(jí)電路對(duì)互感器校驗(yàn)儀產(chǎn)生的泄漏電流，也要對(duì)初級(jí)電路采取接地措施。一般來(lái)說，當(dāng)初級(jí)額定電流大于1A時(shí)，可在初級(jí)電路的任一側(cè)接地。但當(dāng)初級(jí)額定電流大于或等于1A時(shí)，根據(jù)JJG313-1994的規(guī)定，則應(yīng)采用對(duì)稱支路的措施實(shí)現(xiàn)虛地。當(dāng)然，有的弱電流互感器在自身電路中設(shè)置了輔助接地點(diǎn)并允許直接接地，這樣就減少了操作上的麻煩。
    

四、量程的合理選擇

    互感器校驗(yàn)儀的功能較多，在使用時(shí)一定要把功能開關(guān)選對(duì)，量程要選準(zhǔn)。否則容易引起不必要的人為故障。例如，檢定額定次級(jí)電流為1A的電流互感器時(shí)，如果不慎將互感器校驗(yàn)儀的量程置于5A的位置，就很容易使被試電流互感器與標(biāo)準(zhǔn)電流互感器產(chǎn)生5倍的過載，這是十分危險(xiǎn)的。對(duì)于電壓互感器的檢定，也同樣存在類似的問題。
    

五、負(fù)載匹配

    電流互感器與電壓互感器的誤差特性對(duì)于負(fù)載阻抗(或?qū)Ъ{)十分敏感，如果負(fù)載選擇不匹配，就很可能產(chǎn)生誤判，或是使受檢的互感器在標(biāo)準(zhǔn)傳遞過程中失準(zhǔn)。
    為此，要對(duì)接入互感器校驗(yàn)儀的標(biāo)準(zhǔn)互感器與被檢互感器分別進(jìn)行阻抗(或?qū)Ъ{)匹配，即要使其檢定電路中所承擔(dān)的實(shí)際負(fù)載等于該互感器在技術(shù)條件中規(guī)定的額定負(fù)載。由于互感器校驗(yàn)儀的有關(guān)電路已經(jīng)給互感器構(gòu)成一部分負(fù)載，故要先對(duì)互感器校驗(yàn)儀的有關(guān)電路(包括導(dǎo)線在內(nèi))進(jìn)行內(nèi)負(fù)載(阻抗或?qū)Ъ{)的測(cè)試。然后，結(jié)合電流負(fù)載箱或電壓負(fù)載箱的實(shí)際參數(shù)，用參數(shù)合適的連接導(dǎo)線進(jìn)行準(zhǔn)確的匹配后，方能工作。
    

六、極性試驗(yàn)

    在正式檢定誤差之前，都要先檢查其極性的正誤，如果連線方式正確，仍然發(fā)現(xiàn)極性指示器動(dòng)作，則表明被檢互感器的內(nèi)部極性有問題，否則應(yīng)再試驗(yàn)。如果此時(shí)測(cè)量線路正常，則表明被檢互感器的極性接反。這一步?jīng)Q不可省略，否則容易產(chǎn)生人為事故。
    

七、電流互感器次級(jí)開路

    對(duì)于一般的電流互感器而言，其次級(jí)繞組的匝數(shù)很高，在帶額定電流工作的條件下，一旦發(fā)生次級(jí)開路，將會(huì)在次級(jí)繞組上產(chǎn)生很高的開路電壓，危及設(shè)備與人身安全，故在做電流互感器試驗(yàn)時(shí)，要禁止其在額定電流下發(fā)生開路。
    

八、退磁

    電流互感器的鐵芯一般有兩種材料，即鐵鎳合金(即坡莫合金)或硅鋼片。對(duì)于用鐵鎳合金作鐵芯的電流互感器，如果采用空載(即次級(jí)開路)退磁，往往會(huì)發(fā)生激磁電流升不起來(lái)的現(xiàn)象，故最好采用閉路退磁法。而以硅鋼片為鐵芯的電流互感器，則采用兩種方法均可。
    

九、靈敏度檢查

    在使用互感器校驗(yàn)儀進(jìn)行檢定或測(cè)量時(shí)，應(yīng)該保證測(cè)量線路達(dá)到足夠的靈敏度。為此，要在試驗(yàn)過程中檢查線路靈敏度是否夠用。對(duì)于諧振式檢流計(jì)還要隨時(shí)調(diào)諧，使其靈敏度達(dá)到最大。
    但在試驗(yàn)時(shí)應(yīng)逐步提高其靈敏度檔次，直至線路靈敏度達(dá)到要求為止。
    

十、測(cè)量量程的選用原則

    由于互感器校驗(yàn)儀在每個(gè)量程的不同工作點(diǎn)進(jìn)行檢定或測(cè)量時(shí)，其本身產(chǎn)生的測(cè)量誤差是不等的，一般來(lái)說，工作點(diǎn)越接近測(cè)量滿刻度，則其測(cè)量誤差越小。故為了盡量減小由互感器校驗(yàn)儀產(chǎn)生的測(cè)量誤差，應(yīng)該盡量使其工作在每個(gè)量程的半滿度以上。當(dāng)然，最好是根據(jù)檢定允許誤差的要求，結(jié)合互感器校驗(yàn)儀的實(shí)際誤差特性，進(jìn)行定量的誤差估點(diǎn)，這樣比較可靠。做過幾次以后，也就有了定量的概念了。