DL/T××× 第 1 页 共 22 页冲击分压器校准规范1 范围本规范适用于额定电压 100kV 及以上的，测量雷电冲击波和操作冲击波的新制造、使用中及修理后的冲击分压器的校准2 引用标准下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准GB/T 16927.1－1997 高电压试验技术 第一部分：一般试验要求GB/T 16927.2－1997 高电压试验技术 第二部分：测量系统3 术语和定义3.1 雷电冲击波 (lightning impulse)由于绝缘击穿放电产生的波前时间 20μs 以下的瞬时电压脉冲，其典型的波形如图 1 所示图 1 雷电冲击波3.2 操作冲击波 (switching impulse)由于电路中电流和电压的突然变化(如开关操作)产生的波前时间 20μs 以上的瞬时电压脉冲。
其典型的波形如图 2 所示注：研究表明，电力设备承受的冲击电压波形接近双指数波，双指数波的波形曲线为：)()tteAtu DL/T××× 第 2 页 共 22 页3.3 雷电冲击波波前时间 T1 (front time of a lightning impulse T1)T1 为视在参数，定义为雷电冲击波波前 30%峰值点与 90%峰值点（图 1 中 A、B 两点）之间的时间间隔的 1.67 倍如波前有振荡，则首先作出振荡波的平均曲线，并按前述的定义确定 A、B 两点3.4 雷电冲击波视在原点 (virtual origin of a lightning impulse) 超前于波形中 A 点对应的时刻 0.3T1 的瞬间，即图 1 中 O1 点性坐标中为通过A、B 两点的直线与时间轴的交点3.5 雷电冲击波半峰值时间 T2 (time to half value of a lightning impulse T2)雷电冲击波的视在原点与电压下降到峰值一半瞬间的时间间隔，如图 1 所示。
图 2 操作冲击波3.6 操作冲击波波前时间 Tp ( time to peak of a switching impulse TP)操作冲击波从实际原点到电压达到峰值瞬间的时间间隔3.7 操作冲击波半峰值时间 T2 (time to half value of a switching impulse T2)操作冲击波从实际原点到到第一次下降至半峰值瞬间的时间间隔3.8 实验响应时间 T (experimental response time T)单位值 1 减去单位方波响应作为被积函数，从视在原点 O1 到无穷大时间的积分3.9 过冲 β (overshoot β )单位方波响应超出单位值 1 的数量，用百分比表示4 概述冲击电压试验用于检验电气设备耐受雷电过电压和操作过电压的绝缘强度测量冲击电压通常使用冲击分压器把一次侧的高电压按比例变换为二次侧的仪表电压冲击分压器在结构上可分为电阻型分压器和阻尼电容型分压器两大类电阻型分压器选用温度系数很小的电阻丝在绝缘支架上用无感绕法制成，电阻值一般不超过 50kΩ，适用于测量 1000kV 以下的冲击电压阻尼电容型分压器由多个电容与电阻串联组成，串联后的电容量一般不大于1000pF，串联总电阻典型值为 1000Ω。
冲击电压在回路中产生的振荡大部被电阻所阻尼 DL/T××× 第 3 页 共 22 页冲击分压器的电阻和电容元件固定在充油或充气的绝缘套管内，必要时使用均压环和屏蔽电极使各元件所处的电场尽量均匀冲击分压器的二次电压经同轴电缆输出，并在分压器的二次电压输出端串入电阻与同轴电缆实现阻抗匹配5 通用技术要求5.1 冲击分压器器身应有足够的机械强度，底座，绝缘套管，均压环结合牢靠，无松动5.2 冲击分压器底座应有供同轴电缆连接的同轴电缆插座，装配同轴电缆插头后可以经电缆输出二次电压同轴电缆应与分压器配套使用，在分压器侧必须进行阻抗匹配5.3 冲击分压器底座上应有供接地用的端子，在顶部应有供连接一次导线用的端子，端子螺杆直径不小于 12mm5.4 冲击分压器底座上应有铭牌标志，内容应包括：——型号规格；——额定一次电压；——额定分压比；——分压比误差（或准确度等级） ；——分压器高压臂总电阻值或总电容值；——同轴电缆的特性阻抗6 计量性能要求6.1 冲击分压器额定一次电压应不低于 100kV。
6.2 冲击分压器额定分压比的倒数与额定一次电压的乘积应不大于 2000V6.3 冲击分压器实际分压比与额定分压比的偏差应不大于±1%6.4 冲击分压器响应时间应不大于 100ns6.5 冲击分压器在峰值附近的振荡幅度应不大于峰值的 5%6.6 同轴电缆的特性阻抗应是实数，且接近等于 50Ω、75Ω 标准值中的一个7 校准条件7.1 环境条件7.1.1 大气条件环境气温 5℃～35℃，相对湿度 30%～80%, 气压不小于 98kPa，大气中无腐蚀性物质7.1.2 场地条件在与被校分压器器身高度相当的周边范围内，除测量引线外应无其它物体在分压器顶部超出器身高度 1/3 范围内，除高压引线外应无其它物体7.1.3 接地条件冲击分压器的接地回路应使用宽度不小于 0.3m 的铜、铝金属带或金属箔，接地回路应在一点接地7.1.4 高压引线校准时被校分压器使用的高压引线应与经常性使用的高压引线相同7.1.5 电源条件 DL/T××× 第 4 页 共 22 页试验场所的供电电源频率为（50±0.5）Hz，电压(220±10)V，电压波形失真度不大于5%。
7.1.6 电磁干扰在设备接通电源后，试验场所各种频率的干扰磁场不大于 400A/m， 干扰电场不大于1kV/m7.1.6 机械振动试验地点应无可察觉的机械振动7.2 校准用设备7.2.1 标准冲击分压器校准使用的标准冲击分压器的额定电压应不低于被校分压器额定电压的 1/5，配用同轴电缆后的输出分压比（含终端衰减器）应与被校分压器配用同轴电缆后的输出分压比接近，偏差不大于±5%标准冲击分压器在配用同轴电缆下的分压比误差应不大于±0.2%，实验响应时间不大于 25ns，响应时间的标定误差不大于 ±5ns，过冲不大于 15%7.2.2 数字记录示波器或暂态记录仪 校准使用的数字记录示波器或暂态记录仪应有两个性能相同的输入通道，在输入电压50V～500V，频宽 100MHz 的量程内幅值采样分辨率不超过 ±0.2%，幅值测量误差不大于±1%，时标误差不大于±1%，采样信号能通过内置或外设数字处理器进行分析计算7.2.3 直流欧姆表或电容测量仪器直流欧姆表应有可测量 1kΩ～100kΩ 的量程，测量准确度不低于 1%电容测量仪或高压电容电桥应有可测量 100pF～10000pF 的量程，测量准确度不低于 1%。
7.2.4 高频阻抗电桥高频阻抗电桥的测量频率应有 500kHz～5MHz 频段量程应包括 1Ω～1000Ω 范围准确度不低于 2 级7.2.5 冲击电压发生器校准使用的冲击电压发生器，应能产生符合 GB/T 16927.1 的标准雷电波和标准操作波，视在波前时间分别为 0.84μs～1.2μs 和 17.5μs～ 25μs ，视在半峰值时间分别为50μs～ 65μs 和 2500μs～3250μs冲击波的输出幅值应不小于被校分压器额定电压的1/5，叠加在波峰附近的振荡波频率不大于 500kHz，振幅不大于指数波峰值的 5%8 校准项目和校准方法8.1 冲击分压器校准项目见表2表2 冲击分压器校准项目内 容 新制造 使用中 修理后外观及标志检查 + ＋ ＋高压臂电阻值或电容值测量 + － ＋输出端口阻抗测量 ＋ － ＋同轴电缆特性阻抗测量 ＋ － －雷电冲击电压校验 + ＋ ＋指数波响应校验 + － + DL/T××× 第 5 页 共 22 页操作冲击电压校验 + ＋ ＋响应时间和振荡幅度计算 ＋ ＋ ＋注：表2中标有＋栏为必须进行的试验项目，标有－栏为不作要求的试验项目。
8.2 外观及标志检查检查用目测方法按表3进行表3 外观检查记录检查项目 要求 检查结果设备完整性 分压器底座、同轴电缆插座、绝缘套管， 均压环完好，结合牢靠，无松动一次端子和接地端子 有专用端子且螺杆直径不小于 12mm额定一次电压额定分压比分压比误差（准确等级）高压臂总电阻值或总电容值铭牌标志同轴电缆的阻抗8.3 分压臂电阻值或电容值测量电阻型分压器可使用直流欧姆表测量，阻尼电容型分压器可使用电容测量仪或高压电容电桥测量测量时应断开一次回路，保持接地回路不变使用高压电容电桥测量时应使用反接线法测量值采用统计平均方法处理8.4 输出端口阻抗测量测量时一次引线接地，被校分压器二次侧同轴电缆输出端口与地之间的阻抗用高频阻抗电桥或测量仪测量，使用频段为500kHz～5MHz测量值采用统计平均方法处理8.5 同轴电缆特性阻抗测量测量时使用高频阻抗电桥或测量仪，使用频段为500kHz～5MHz分别测量电缆终端短路时的电感L C和终端开路时的电容C C，电缆的波阻抗 ZC按下式计算：LZ测量值采用统计平均方法处理8.6 雷电冲击电压校验校验时使用冲击电压发生器产生相当于标准分压器额定电压80%～100%的标准雷电冲击波，施加到被校分压器和标准分压器上，分别测量它们的输出。
试验时可以使用有适当电容值的试品参与调波，使视在波前时间为0.84μs～ 1.2μs ，视在半峰值时间为50μs～ 65μs 试验场地布置应使被校分压器与标准分压器的高压引线均从顶部向上引出， DL/T××× 第 6 页 共 22 页标准分压器和被校分压器高压引线在水平面的投影应接近直角，偏差不大于10°根据实验室情况可在图3中选用其中一种布置设备之间的距离应满足7.1.2条要求图3 冲击分压器校准时设备平面布置图中： G — 冲击电压发生器 O — 试品或调波阻抗D — 被校分压器 Do — 标准分压器标准和被校分压器的二次输出经配套的同轴电缆送到双通道数字记录示波器或暂态记录仪数字记录示波器或暂态记录仪录下的雷电冲击电压波形经过采样得到数字量，再对采得的数字量按参数的定义进行处理及计算，可得到波前时间，半峰值时间，峰值电压（电压折算到一次）等参数测量值以被校分压器测得值减去标准分压器测得值作为误差值并填入记录表，试验次数为3次然后交换输入通道重复测量3次8.7 指数波响应校验在雷电冲击电压校验后，保留波头电阻，把波尾电阻调整为标准操作波的波尾电阻。
校验时使用冲击电压发生器产生相当于标准分压器额定电压80%～100%的近似指数波，根据数字记录示波器或暂态记录仪录下的指数波形，幅值归一化后，把视在原点叠合并计算两路波形的上升沿所夹面积，得到响应时间差并填入记录表，试验次数为3次然后交换输入通道重复测量3次8.8 操作冲。