一、電流、電壓負(fù)荷箱的原理和結(jié)構(gòu)

電流、電壓負(fù)荷箱從工作原理上可以分為無源的阻抗器件以及由受控電壓源和電流源組成的有源阻抗器件兩大類。受控電壓源和電流源可以通過電子放大器實(shí)現(xiàn)，也可以通過可調(diào)外電源實(shí)現(xiàn)。本規(guī)范只適用于無源型的電流、電壓負(fù)荷箱。有源電流、電壓負(fù)荷箱的校準(zhǔn)雖然可以參照本校準(zhǔn)規(guī)范操作，但具體操作時(shí)要注意校準(zhǔn)使用的測量設(shè)備是否適用于這類負(fù)荷箱。

二、測量負(fù)荷箱誤差的方法

根據(jù)阻抗型負(fù)荷箱的原理和結(jié)構(gòu)，阻抗型負(fù)荷箱在計(jì)量學(xué)上的分類為交流阻抗元件，因此應(yīng)按測量交流阻抗元件的方法測量誤差。傳統(tǒng)的交流阻抗元件測量方法是交流電橋法，交流阻抗電橋把被測交流阻抗作為電橋橋路的一個支路，與已知量值的高準(zhǔn)確度阻抗器件組成的比例臂和參考阻抗接成橋路，在橋路的兩個頂點(diǎn)接入交流檢流計(jì)并施加適當(dāng)?shù)慕涣麟娏骰螂妷?，調(diào)節(jié)電橋的參考臂阻抗值或電橋的比例量值，使檢流計(jì)指零，電橋達(dá)到平衡狀態(tài)。根據(jù)電橋電路方程就可以計(jì)算得到被測阻抗的量值。由于負(fù)荷箱為感性元件，適合使用麥克斯韋電橋測量。在互感器行業(yè)，習(xí)慣上使用互感器校驗(yàn)儀測量負(fù)荷箱的誤差。互感器校驗(yàn)儀按計(jì)量學(xué)分類也是一種交流電橋，稱為有源電橋，習(xí)慣上也稱為交流電位差計(jì)，它使用補(bǔ)償電源方法調(diào)節(jié)平衡。大量已在使用的負(fù)荷箱的準(zhǔn)確度為3%，如果用準(zhǔn)確度1%的互感器校驗(yàn)儀檢驗(yàn)，考慮到檢驗(yàn)時(shí)還有其它誤差來源，例如頻率誤差，接觸電阻誤差，校驗(yàn)儀零位誤差等，誤差裕度是不夠的。從要求的測量不確定度綜合考慮，互感器校驗(yàn)儀準(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.5級，目前已有一些型號的數(shù)字式校驗(yàn)儀達(dá)到這個準(zhǔn)確級別。

三、負(fù)荷箱的誤差要求

雖然負(fù)荷箱在互感器誤差檢定中不扮演標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器具的角色，但因?yàn)榛ジ衅鞯恼`差與二次負(fù)荷值有關(guān)，因此負(fù)荷箱的誤差會對檢定結(jié)果產(chǎn)生影響。前面說過，制造廠在設(shè)計(jì)互感器時(shí)，為了達(dá)到節(jié)省材料的目的，都會把額定負(fù)荷下的比值誤差調(diào)校到負(fù)值，把下限負(fù)荷下的比值誤差調(diào)校到正值。以0.2級互感器為例，可以把額定負(fù)荷下誤差控制在－0.14%，下限負(fù)荷下的誤差控制在0.14%，留出30%的裕度是必要的，因?yàn)闄z定裝置是有誤差的，根據(jù)檢定規(guī)程編寫的習(xí)慣，檢定誤差可以達(dá)到被檢計(jì)量器具誤差限值的1/3。

四、校準(zhǔn)結(jié)果的表述

量值傳遞工作分校準(zhǔn)與檢定兩種，這兩種工作的原則性區(qū)別是：校準(zhǔn)的任務(wù)是給計(jì)量器具賦值，檢定的任務(wù)是給計(jì)量器具作出合格或不合格的結(jié)論。因此按JJF1264進(jìn)行校準(zhǔn)操作后，只能給出誤差測量數(shù)據(jù)以及所有測量數(shù)據(jù)的不確定度，不應(yīng)給出是否合格的結(jié)論。給出數(shù)據(jù)的有效位數(shù)，可以取誤差限值3%的1/10為修約間隔進(jìn)行修約。由于誤差限值很不一致，實(shí)際上這樣做的工作量比較大。另一種方法是采用JJG1021《電力互感器》的方法，按有效位數(shù)保留數(shù)據(jù)。因?yàn)橐?.15%,理論上保留四位有限數(shù)字已經(jīng)足夠了。