标准规范下载简介
DL∕T 2063-2019 冲击电流测量实施导则.pdf6.1冲击电流测量试验条件
冲击电流测量试验条件应满足以下要求： a）环境温度为一5℃～十35℃，相对湿度不大于80%； b）在与冲击电流发生装置高度相当的邻近范围内，除测量引线外应无其他物体： c）电源频率为（50土0.5）Hz，电压波形畸变系数不大于5% d）冲击电流试验场地宜无强电磁场干扰，应无爆炸危险，无腐蚀性气体及导电尘埃，无剧烈摄动 冲击源； e）接地电阻不应大于0.52。 如果现场试验中环境温度不能满足要求或强磁场不能避免时，需评价温度、强磁场对测量误差的 响。
肇庆市婆垭隧道施工组织设计6.2.1测量系统的基本性能
测量系统的基本性能应满足第4章的要求。
分流器为具有极低电感的电阻器，电阻值通常为50μ2~50m2。按其结构可分为双股对折式分流 器、同轴管式分流器或盘式分流器等。分流器应能承受被测冲击电流作用下的力效应与热效应，宜测 量幅值100kA及以下的冲击电流。
6.2.2.2罗氏线圈
罗氏线圈利用电磁感应原理测量冲击电流， 测量幅值可达数首于安。使用该测量原理的传感 心罗氏线圈和带铁芯的电流互感器，被测冲击电流的峰值不应超过罗氏线圈的额定值。对于 的电流互感器，被测冲击电流的安秒积还应小于其额定安秒数。
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6.2.3.1测量电缆
测量电缆要求如下： a）测量电缆应采用射频同轴屏散电缆，其波阻抗为50Q或75Q。 b）测量电缆的长度应尽可能短。 c）测量电缆应有阻抗匹配，使用分流器作为转换装置时，宜采用两端匹配；使用罗氏线圈作为转 换装蜜时，宜采用末端匹配。
6.2.3.2 三次衰减器
二次衰减器用于衰减转换装置的输出信号，以满足数据采集单元的输入电压量程要求。二次衰减 器分为电阻分压式、电容分压式或阻容分压式，采用短同轴电缆与测量仪器连接，该电缆应采取首端 木端匹配方式。
一般采用数字示波器或数字记录仪，其性能指标应符合GB/T16896.1一2005第7章的要求。
6.3测量系统的连接与布置
6.3.1转换装置布置
使用分流器测量时，分 中用发淘 罗氏线圈宜安装于试品低压侧 转换装置的布置方式参见附录D。
冲击电流测量系统的接地宜满足以下要求： a）测量系统接地宜采用铜、铝宽金属带或薄板，以减小回路阻抗； b）分流器串接在电流回路中，低压侧应接地： c）测量仪器不直接接地，外部的屏箱直接接地： d）县有外屏蔽壳的罗氏线圈在电缆末端（测量仪器屏蔽机箱）处接地
补击电流测量系统的抗干扰措施如下： a）使用双屏蔽电缆或者在单屏蔽电缆外侧套金属管或屏蔽层，电缆外层屏蔽或金属管两端接地， 电缆的内层屏蔽在分流器侧接地。测量仪器放置在金属屏蔽箱中，屏蔽箱应直接接地，同轴电 缆的外层屏蔽与屏蔽箱直接相连。 6 从分流器到测量仪器敷设宽度较大的金属板或金属带作为接地连线，电缆应沿此接地线紧靠地 面设。若有可能，电缆可直接敷设在该接地金属板、金属带之下。 C 测量仪器宜采用单独的隔离变压器或不间断电源（UPS）供电，屏蔽箱或测量仪器的电源入口 处串接低通滤波器，典型的抗干扰电路如图4所示。 d）宜采用光缴传输转换装置输出的电压信号
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附录A （资料性附录） 冲击电流波形定义及参数计算
冲击电流波形参数定义适用于冲击电流耐受试验等，如避雷器试验、电磁兼容试验、雷 流耐受试验等，
图A.1指数型冲击电流波形
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图A.2波尾振荡的指数型冲击电流
近似矩形的电流波形，由持续时间Ta和总持续时间T定义，一般表示为T/T型冲击电流，见图 A.3和图A.4。 A.2.2 持续时间duration Ta 矩形冲击电流超过峰值90%的持续时间，如果出现振荡，T。取电流持续超过峰值90%的最长时间间隔。 A.2.3 总持续时间 totalduration T 矩形冲击电流波形上高干峰值10%的时间间隔
近似矩形的电流波形，由持续时间Ta和总持续时间T定义，一般表示为T/T型冲击电流，见 A.3和图A.4。 A.2.2 持续时间duration Ta 矩形冲击电流超过峰值90%的持续时间，如果出现振荡，T取电流持续超过峰值90%的最长时间间隔 A.2.3 总持续时间 totalduration T 矩形冲击电流波形上高于峰值10%的时间间隔
图A.3平滑的矩形冲击电流
表A.1和表A.2为冲击电流波形示例。
4波尾振荡的矩形冲击
表A.1指数型冲击电流波形（T/T）示例
表A.2矩形冲击电流波形（T/T）示例
B.1刻度因数测量不确定度评定
B.1.1冲击测量系统刻度因数的不确定度评
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附录B （资料性附录） 冲击电流测量不确定度评定及示例
B.1.2标准测量系统引入的不确定度分量
测量系统的扩展不确定度为UN（k=2），标准测量系统引入的不确定度分量u见式（B.3）：
标准测量系统的扩展不确定度为（k一2），标准测量系统引入的不确定度分量4见
uN——标准测量系统引入的不确定度分量： UN标准测量系统的扩展不确定度。
B.1.3重复性引入的不确定度分量
重复性引入的不确定度计算采用A类方法计 刻度因数平均值的标准偏差，比对电流点一 系统额定电流的20%、40%、60%、80%、100%，因此选取最大的标准偏差作为不确定度分量
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刻度因数的平均值Fx见式（B.4)：
Fx Fx=. (n≥10)
s(Fx）试验标准偏差。 A类标准不确定度u。见式（B.6)：
B.1.4线性度引入的测量不确定度分量
s(Fx) uA=max Vn
比对校准电流点为j组，每组刻度因数平均值为Fx，最终测量刻度因数见式（B.7)：
流点为j组，每组刻度因数平均值为F，最终
Fx个校准电流点，测量系统刻度因数平均值 线性度引入的标准测量不确定度分量u.见式（B.8)：
式中： 4a 线性度引入的标准测量不确定度分量
u.线性度引入的标准测量不确定度分量。
B.1.5环境温度彩引入的测量不确定度分量
式中： FT—特定温度条件下的刻度因数； Feal一 校准温度条件下的刻度因数； UE2 环境温度影响引入的标准测量不确定度分量。
B.1.6短时稳定性引入的测量不确定度分量
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短时稳定性试验是为了考核转换装置自热效应的影响，试验结果是在电流施加时间内刻度因 化，其B类不确定度分量见式（B.10）
Fbefore 短时稳定性试验前的刻度因数； Fafer 短时稳定性试验后的刻度因数； MR3 短时稳定性引入的标准测量不确定度分量。
B.1.7长期稳定性引入的测量不确定度分量
长期稳定性引入的不确定度分量时基于制造商的数据或一系列性能试验的结果，评定的结果见式 （B.11);
式中： F1——第一次校准的刻度因数； F2——第二次校准的刻度因数；
B.1.8邻近回路电流影响引入的测量不确定度分量
Iprox 被测系统的干扰电流； Lnartby 邻近导体中的电流； UR5 邻近回路电流影响引入的标准测量不确定度分量。
B.1.9测量软件引入的测量不确定度分量
评定软件处理产生的不确定度 试验数据发生器（TDG）波形数据的结果 与标准提供的基准值相比较来评 6896.2 2016）, 见式（B.13）：
max(0)或ug6 4 max(s) 3 V3
&c计算误差; s——标准规定的限值误差半宽； MB6 一测量软件引入的标准测量不确定度分量。 被测系统的标准测量不确定度见式（B.14）：
oc计算误差； s—标准规定的限值误差半宽； 4B6 一测量软件引入的标准测量不确定度分量 被测系统的标准测量不确定度见式（B.14）：
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式中： uy 标准测量系统引入的不确定度分量： UB1 线性度引入的标准测量不确定度分量； WB2 环境温度影响引入的标准测量不确定度分量； WB3 短时稳定性影响引入的标准测量不确定度分量； WB4 长期稳定性引入的标准测量不确定度分量； Wps 邻近回路电流影响引入的标准测量不确定度分量 MB6 数据处理软件引入的标准测量不确定度分量； M 合成标准不确定度。 扩展不确定度见式（B.15）：
式中： k 包含因子，k=2： 扩展不确定度。
B.2时间参数的不确定度评定
B.2.1冲击测量系统时间参数的不确定度评定
当冲击电流的时间参数在规定的范围内时，冲击电流的认可测量系统应能在规定的不确定度限值 内准确测量每一个时间参数。对于波前时间，可通过比对法或组件法来给出试验依据，还可以在阶跃 向应试验的基础上用卷积的方法计算并给出论据。以波前时间T为例，对时间参数测量误差的不确定 度评定过程进行描述，其不确定度计算数学模型见式（B.16）：
ATcal 一比对法测量的波前时间的误差； ATirep 一重复性引入的影响量； ATiref 标准测量系统自身测量不确定度引入的影响量： ATix 不同波前时间误差的偏差引入的影响量
B.2.2标准测量系统引入的不确定度分量
式中： U—标准测量系统扩展不确定度
B.2.3重复性引入的不确定度分量
AT+AT+AT+AT
应使用被试测量系统（X）和标准测量系统（N）同时测量n次冲击电流的波前时间Ti， 系统的误差可以忽略，则波前时间的平均误差见式（B.18）：
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Ueal 被校测量系统的平均波前时问误差的合成标准不确定度： 包含因了，k=2 tf1ref 标准测量系统白身测量不确定度引入的不确定分量； A 重复性引入的测量不确定度分量； 不同波前时问误差的偏差叫入的不确定度分量
B.3刻度因数不确定度计算示例
被测对象为转换装置为罗氏线圈的冲击电流测量系统，其技术参数为： 额定电流：40kA； 温度系数：0.005%/℃： 测量波形：8/20μS。
被校冲击电流测量系统与冲击电流标准测量系统同时接入电流回路进行比对测量，比对电流为 20%、40%、60%、80%、100%额定电流，每个电流点重复测量10次。
被校冲击电流测量系统的刻度因数按式（B.24）计算
式中： IN—标准测量系统测量电流，kA; Vx被校测量系统测量电压，V；
B.3.5不确定度传播率
由于各分量相互独立，故合成标准不确定度为各影响分量引入的测量不确定度分布的均方根。 26不确定度评定
B.3.6不确定度评定
B.3.6.1刻度因数测量结果
正负极性下，比对电流为20%、40%、 每个电流点重复测量10次 数据的平均值见表B.1。通过与标准系统比对得到被校测量系统的刻度因数为E=0.998
表B.1刻度因数测量结果
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标准测量系统引入的测量不确定度分量u（B
标准测量系统的扩展不确定度为0.005kAV，正态分布，因此标准器引入的测量不确定度分量：
6.3测量重复性引入的测量不确定度分量uN（A类不确定度） 根据表B.1的测量结果，重复性引入的A类不确定度分量为每个校准电流点A类不确定度的最大
B.3.6.4线性度引入的测量不确定度分量m（B类不确定度）
s(Fx) u=max 0.001 55 n
线性度引入的不确定度分量uB1为表B.1中不同电流点刻度因数与这个测量范围刻度因数平均值的 最大差值：
环境温度影响引入的测量不确定度分量u.（F
E MBi =0.001 2 V/3
环境温度影响引入的测量不确定度分量的计算主要依据厂家提供的罗氏线圈温度系数，其温度变 化参数为0.005%/℃，线圈使用温度范围为（10～50）℃，比对时的环境温度为20℃，工作温度偏差 最大值为AT=30℃，所以环境温度引起刻度因数的最大值△F：
B.3.6.6短时稳定性引入的测量不确定度分量（B类不确定度）
1 △F 0.00087
AF =0.000 87
校冲击电流测量系统进行短时稳定性试验，冲击电流值为十40kA，试验次数20次，单次测 问为3min，比对前后刻度因数，见表B.2。
表B.2短时稳定性试验
试验前后刻度因数的变化量为0.001， 因此短时稳定性引入的测量不确定度分量：
B.3.6.7长期稳定性引入的测量不确定度分量 μ(B 类不确定度
4g3 J3Fed 0.00058
根据制造商数据资料，到下一次校准时其长期稳定性的影响在±0.1%以内，因此长期稳定性引入 定度分量：
B.3.6.8邻近回路电流影响引入的测量不确定度分量4ns（B类不确定度）
X0.001=0.00058
在间隔0.5m的邻近回路 被测系统电流转换装置开路，读取到被测系统 的不确是度分量
B.3.6.9被校测量系统数据处理软件引入的测量不确定度分量um（B类不确定
B.3.6.9被校测量系统数据处理软件引入的测量不确定度分量AB6（B类不确定度）
9被校测量系统数据处理软件引入的测量不确定度分量MB6（B类不确定度 数据处理软件计算的误差最大值为01%， 则标准不确定度分量：
B.3.7标准不确定度分
表B.3列出了刻度因数Fx的不确定度分量。
20 0.00029 V340000
0.1% =0.00058 V3
表B.3不确定度分量表
B.3.8合成标准不确定度
经过分析不确定度的来源，H各分员互为独立量，则相对个成标准不确定 u.二Vu+u上u+u,+ui,+u+ui+un=0.0036
不确定度的来，H各分员互为独立量，则相对
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ue=Vu+Fu+uu+un+ns+un=0.
取包含因子k=2，则相对扩展不确定度为
B.3.10测量结果的表述
B.4.3不确定度传播率
表B.4波前时间校准结果
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根据表B.4的测量结果，重复性引入的A类不确定度分量为每个校准时间点A 大值：
s(△T,) uA=max 0.0195 V10
不同波前时间测量误差的变化引入的测量不确定度分量（B类不确定度） 测量误差平均值ATm根据式（B.26）计算：
表B.5列出了波前时间误差的不确定度分量。
0.02 0.011 5 V3
0.0Z 0.011 5 3
表B.5波前时间误差的不确定度分量表
B.4.5合成标准不确定度
B.4.6扩展不确定度
取包含因子k=2，则
B.4.7测量结果的表述
u.u++=0.064
U=4.×k=2×0.064=0.128
被校冲击电流测量系统的波前时间在电流范围（6～10）μs内，以绝对值表示的波 扩展不确定度：
被校冲击电流测量系统的波前时间在电流范围（6～10）μs内，以绝对值表示的波前时间测量误 不确定度：
U=0.128（k=2)
测量阶跃响应所来用的回路布置应尽可能地接近实际使用条件。 在电流转换装置的输入端施加一个近似的电流阶跃波。阶跃波的上升时间应小于被测电流波形最 短波前时间的1/10。阶跃波的平坦部分应大于被测冲击电流波形的最长波尾时间（持续时间）的10倍。 图C.1和图C.2列出了两种产生阶跃电流的方法。图C.1中，同轴电缆用于储存产生阶联波所需 能量，与图C.2中电容的作用一致。使用向轴电缆产生的电流波形为陡阶跃波，持续时间为在电缆中 的传递时间的2倍。图C.1、C.2中也显示了在能量存储元件和电流转换装置之间的间隙和电阻。可使 用不同种类的间隙开关接通回路，产生阶跃波： a）利用继电器，可提供10A左右的阶跃波： b）利用一个大气压下的最大至几毫来的均勾场空气间隙，可提供100A左右的阶跃波： c）利用增加气压下的、最大至几毫米的均勾场间隙，可提供几千安培的阶跃波。 当使用重复式的发生器产生阶跃波时，应对阶跃波的持续时间和阶跃波之问的间隔时间逊行选 择，以避免产生误差。
图C.1使用同轴电缆的电流阶跃波发生器电路
图C.2使用电容的电流阶跃波发生器电路
C.2波形参数的术语和定义
基准水平referencelevel R 在时间区间0.5tmin2fmax内，阶跃响应的平均值。 .2.2 阶跃响应原点originofastepresponse 01 响应曲线在单位阶跃响应的零电平处的噪声幅度之上的首次开始单调上升的瞬间，见图C.3
响应曲线在单位阶跃响应的零电平处的噪声幅度之上的首次开始单调上升的瞬间，
响应曲线在单位阶跃响应的零电平处的噪声幅度之上的首次开始单调上升的瞬间，见图C.3。
注： tmin、(mw定义见3.9
C.2.3 单位阶跃响应 unitstepresponse g(t) 以基准水平为单位值、零电平为琴，经归一化的阶跃响应，见图C.3。 C.2.4 阶跃响应积分 stepresponseintegral T(t) 1减去单位阶跃响应g(t)的差从Oi至t的积分，见式（C.1)：
单位阶跃响应 unitstepresponse g(t) 以基准水平为单位值、零电平为琴，经归一化的阶跃响应，见图C.3。 C.2.4 阶跃响应积分 stepresponseintegral T(t) 1减去单位阶跃响应g(t)的差从Oi至t的积分，见式（C.1)：
式中： T(t)——阶跃响应积分； g(t) 时刻单位阶跃响应值。
图C.3单位阶跃响应参数的定义
式中： 40—真空中磁导率，μ=4元×10uH/cm：
一分流器管状材料的电阻率： P d分流器管状材料的厚度。
对折式分流器的阶跃口
图C.5同轴式分流器的阶跃响应
附录D （资料性附录） 冲击电流测量实例
附录D （资料性附录） 冲击电流测量实例
以实验室测量冲击电流为例说明冲击电流测量方法和试验实施步骤。 图D.1表示使用分流器测量冲击电流的接线图。分流器与试品串联在电流同路中，分流器的低压 端和试品的低压侧均接地。分流器输出端的同轴电缆采用两端匹配（或前端匹配）形式，测量仪器记 录分流器的输出电压信号。试品上的残余电压使用脉冲电压分压器测量。为避免测量回路干扰，分流 器和电压分压器宜采用两台测量仪器分别测量。 图D.2表示使用罗氏线圈测量冲击电流的接线图。罗氏线圈接入电流回路，尽量保证通流导体在 线圈中心穿过。由于罗氏线圈并不接地，内此罗氏线圈和残压分压器的输出信号可使用同一台测量仪 器测量。
图D.1使用分流器测量冲击电流
CJJ 122-2017标准下载D.2使用分流器测量冲击电流
D.2.1试验场地、人员要求
图D.2使用罗氏线圈测量冲击电流
试验时，场地和测量人员应符合以下要求： a）预置并监控实验室试验环境，实验室环境满足6.1的要求。 b）至少有两名经高压试验考核合格并被授权后持证上岗的试验员。 c）冲击电流发生器有专用接地装置，且在一点可靠接地。 d）冲击电流发生器具有过电流跳闸保护装置与紧急跳闸开关。 e）实验室有安全防护栏、标识“高压危险”警示牌，并采用警示灯等必要的安全保护措施 f）实验室备有防火、防盗等防范设施，
检查冲击电流转换装置，其外观应完好，接线端纽应齐全，铭牌标志应正确，仪器器身上应有仪 器名称、额定工作电压、型号、出厂编号、出厂刻度因数、制造厂、出厂日期等标志。
冲击电流测量接线操作步骤如下！
HJ 168-2020 环境监测分析方法标准制订技术导则.pdfDL/T20632019
a）将分流器的输入端串联在电流回路中，分流器外壳接地。分流器输出端、分下器输出端与同轴 电缆（加匹配器）相连，然后测量仪器相连。实验室电源通过瀚离变儿器、滤波器等处理后 为测量仪器供电，如存在测量软件，保证测量仪器与测量软件通信正常。 将残压分压器并联在试品两端，分压器输山端与同轴电缆（加匹配器）相连，然后与测量仪器 相连。实验室电源通过隔离变压器、滤波器等处理后为测量仪器供电，如存在测量软件，保证 测量仪器与测量软件通信正常
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