作者：李岚
来源：《科技资讯》2012年第23期
摘要：本文介绍了规程修订的背景，进行了新旧版本的对照分析，主要从适用范围、计量性能、技术要求、检定装置等几个方面阐述并分析了新旧规程的差异。
关键词：互感器 适用范围 计量性能 技术要求 检定装置
中图分类号：TM4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（b）-0243-02
互感器是电力行业和仪器仪表行业必不可少的传感变换器件，目前虽然有不使用变压器原理的电流电压传感器，但其功能还不能完全替代互感器。更为重要的是互感器的高可靠性是电子式传感器不能达到的。在需要高可靠性的场所，必须使用互感器进行电流电压变换。
测量用互感器按用途又可以分为电力用和仪用两种，仪用互感器的误差是在实验室条件下测量确定的，电力互感器的误差可以在实验室测量确定，也可以在安装现场测量确定，但测量时的环境条件和实际使用的环境条件有很大不同，运行工况和实验室检验状态也有很大区别，这就导致电力互感器存在运行变差。因此只根据误差测量结果判断电力互感器是否合格是不可行的，还必须根据运行时的实际误差来判断是否合格。国家计量检定规程JJG 1021-2007《电力互感器》和JJG 313-2010《测量用电流互感器》的主要区别就在这里。
因此新修订的JJG 313-2010《测量用电流互感器》，按以上原则把仪用互感器与电力互感器分开，电力互感器检定规程主要考虑到电量结算方面的公平与公正，而仪用互感器检定规程则是考虑到感器计量技术的使用与先进性等方面。
1 JJG313-2010修订的主要内容
1.1 适用的范围
JJG 313-2010（以下简称新规程）规定的适用范围是：0.001级～0.5级的测量用电流互感器；而JJG 313-1994（以下简称旧规程）规定的适用范围是：0.001级～1级的测量用电流互感器；也就是说旧规程的适用范围被新修订过后的新规程的适用范围给覆盖了，电流互感器的准确度为1级的在国家标准GB 1208-2006《电流互感器》中是包括的，在2010规程中删去了这部分内容。概括地说新规程的内容只针对实验室和仪器仪表使用的测量用电流互感器
在旧规程中，S级电流互感器的检定内容是为适应S级电力互感器的要求提出的；新规程中为了实现对额定电流1%点误差进行量值传递的要求，整个测量用电流互感器的范围全部要扩大到S级；为此在修订规程的时候用电流互感器增加了1.5S级～0.001S级测量的检定的内容与技术上的要求。
1.2 计量性能的要求
1.2.1 环境温度和相对湿度
计量器具的基本误差需要在一定的环境条件下来进行定义的。旧规程没有对测量用互感器的基本误差提出要求，只是规定了在10～35℃条件下检定时应满足的误差限值，实际上隐含了以10～35℃为基本误差的参比条件。为利于互感器资源的充分使用，因此新规程对环境温度的要求是0～40℃，相对湿度是不大于80%。
1.2.2 测量用互感器的额定负荷
互感器的误差与二次负荷有关，因此必须规定检定时的二次负荷值。使用大容量的互感器不利于测量技术的发展和资源的节约，因此二次负荷必须有所。
新规程中明确的写到：电流互感器、额定负荷的7.5VA和额定二次电流的5A，而由制造厂商来规定下限的负荷；但是制造厂商中未规定出下限的负荷的，其为2.5VA的下限负荷。这主要是因为2.5VA是10VA的25%，而1.75VA是7.5VA的25%。在当前电流互感器校验仪进行校验时的参考电流回路的一般使用的取样电阻为0.1Ω的，负荷是2.5VA，如果考虑到电流互感器作为检定装置的标准器使用，下限负荷就不宜小于2.5VA。兼顾额定二次电流5A，1A或小于1A的电流互感器，新规程采用负荷电阻方式表达，即：“额定负荷电阻小于0.2Ω的电流互感器下限负荷为0.1Ω”。
1.2.3 稳定性要求
新规程中，特别提出了测量用互感器的量值稳定性要求，即误差限值的三分之一。同时从合理实施计量管理的角度，在确保量值传递可靠的前提下对于稳定性好的测量用互感器采用延长检定周期的方法，具体的方法是作以下规定：“在连续2个周期3次检定中，最后一次检定结果与前2次检定结果中的任何一次比较，误差变化不大于其误差限值的1/3，检定周期可以延长至4年”。这一规定可以减少不必要的频繁送检过程，方便了送检单位，也为检定机构节省了工作量。
1.3 通用技术要求
新规程增加了这一部分内容，目的一方面是规程格式的需要，但也包括有对检定对象的考虑。在新规程的通用技术要求部分引用了JB/T 5472-1991《仪用电流互感器》关于绝缘的要求，意味着新规程的检定对象主要是参照这个标准生产的仪用电流互感器。
1.4 检定结果的处理
1.4.1 检定周期
新规程中延长检定周期的条件基本保留了旧规程的内容，注意到这里用误差变化不超过允许误差的1/3考核，如果考虑检定装置的偏差，实际的稳定性需要高于1/3，这样规定当然是比较严格和可靠的。虽然新规程保留了旧规程延长检定周期的规定，但取消了逐年考核的做法。前面说过，检定数据统计表明电磁式互感器具有很好的稳定性，只要正确维护和使用，一般都能有二十年以上的使用期。因此当有四年的使用数据证明互感器的稳定性符合要求时，检定周期延长到四年是合适的。
1.4.2 关于不合格不准使用
旧规程的第21条为：“按本规程检定不合格的电流互感器不准出厂和使用”。因为规程只是技术法规，只能给出合格或不合格的结论，而计量器具的管理是行政行为，不宜在规程中写入，所以这一条的内容在新规程中没有继续保留。
2 JJG313-2010检定规程的分析和探讨
2.1 检定装置
2.1.1 标准器
新规程对标准器的要求是变比与被检互感器相同，准确度至少比被检互感器高两个级别，实际误差不大于被检互感器误差限值的1/5。同时也允许使用高一个等级的标准器，然后修正标准器引入的误差。这部分内容与旧规程是相同的。可以这样理解目前0.05级～0.01级电流标准器的首选是电流互感器，0.005级和0.002级电流标准器的首选是双级电流互感器，0.001级～0.0002级电流标准器的首选是补偿式电流比较仪。
2.1.2 检定用电源
用于50Hz的测量用电流互感器一般不考虑频率特性，互感器的误差只在基波频率定义，试验电源中谐波对互感器检定的影响主要表现在误差测量方面，理论上如果标准互感器和被检互感器的频率特性完全相同，测量回路中的谐波大部分都可以低消；但大多数情况下标准器的准确度等级要高于被检互感器，它们的结构很大程度上是不同的，频率特性也有很大差别，这就使得一次回路中的谐波不能在二次回路中抵消，而基波大部分是低消了，准确度越高基波的抵消程度越大；于是当检定高准确级的互感器时，差压或差流中的基波成分很小，谐波成分相对增加，会干扰平衡指示器或相敏整流线路。因此新规程特别提及：“当检定0.01级及以上电流互感器时， 要注意电源的波形失真和供电电源的中性线对地电压对测量结果的影响，当发现测量示值不稳定或异常时，应考虑采用更高质量的电源”。
2.1.3 监测用电流表
测量用互感器的误差通常选择若干个电流百分点测量确定，互感器在其它测量点的误差用已测得误差数值点形成的折线，因此需要有监测用电流表来指示测量百分数。新规程从可能性和需要出发，增加电流表的示值附加误差要求，具体是测量点的相对误差不大于20%。按这个要求，调节1%点电流时允许的实际值是0.8%～1.2%，估计由于电流百分点的偏差引入的附加误差可以降低到1～2个修约单位，大大提高了测量结果的重复性。
2.1.4 电流互感器负荷箱
在旧规程中，电流负荷箱的要求是：“在额定频率为50（60Hz）、温度为（20±5）℃时，电流负荷的有功分量和无功分量的误差在5%～120%、S级的在1%～120%额定电流范围内均不得超过±3%，当cosφ=1时，残余无功分量不得超过额定负荷的±3%；周围温度每变化10℃时，负荷的误差变化不超过±2%（按原规程生产的负荷箱允许在限定条件下使用）”。
新规程对电流负荷箱误差的要求是这样的：“电流负荷箱在额定频率50Hz（60Hz），额定电流的20%～120%，环境温度为（20±5）℃时，电流负荷（与规定的二次引线电阻一并计算）的有功分量和无功分量的相对误差不得超过±3%，当cosφ=1时，残余无功分量不得超过额定负荷的±3%；周围温度每变化10℃时，负荷的误差变化不超过±2%。电流负荷箱在电流百分数20%以下的附加误差限值为：电流百分数每变化5%，误差增加1%”。这一规定充分考虑到负荷箱设计和制造时可能存在的附加误差，使得实际上不需要对附加误差进行测量检查，这就大大简化了制造过程和检定工作。负荷箱只需要在（20±5）℃检定，在额定电流20%及120%两点误差不超过3%就算合格了。
2.2 电流互感器的检定
作标准用的电流互感器，每个安匝数选择一个电流比，在电流上升与下降时测量各检定点的误差，其余电流比只测电流上升时的误差。有多个电流比的电流互感器，所有的电流比都应检定。母线型电流互感器可以在每一额定安匝下只检定一个电流比。
3 结语
本文结合旧版规程对JJG313-2010《测量用电流互感器》检定规程修订的主要内容进行了解释和分析，说明新规程适用的范围以及计量性能、技术要求等方面更加贴合实际生产和检定的需要。但是新规程依然有待探讨和改进的地方，希望专家多提宝贵意见。
参考文献
[1] JJG313-1994，《测量用电流互感器》检定规程[S].
[2] JJG313-2010，《测量用电流互感器》检定规程[S].
[3] GB 1208-2006，电流互感器[S].下载本文
