天津市地方計量技術規范

JJF(津)51—2021

互感器綜合特性測試儀校準規范

CalibrationSpecificationforTransformerCharacteristicTesters

2021―04―16發布2021―05―16實施

天津市市場監督管理委員會發布

JJF（津）51—2021

互感器綜合特性測試儀校準規范

1范圍

本規范適用于測量電壓不小于100V、電流不小于0.5A，變比值測量范圍覆蓋1～

1000，并且具有對互感器繞組進行極性判別、對二次負荷和二次繞組電阻進行測量的互

感器綜合特性測試儀（以下簡稱“測試儀”）的校準，也適用于具有互感器綜合特性測

試儀部分測量功能的測試儀器的校準。

2引用文件

本規范引用了下列文件：

JJF1001-2011通用計量術語和定義

JJF1071-2010國家計量校準規范編寫規則

JJF1059.1-2012測量不確定度評定與表示

JJF1619-2017互感器二次壓降及負荷測試儀校準規范

注：使用上述引用文獻時注意使用現行有效版本

凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于該規范；凡是不注日期的引用文件，

其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規范。

3術語和計量單位

3.1互感器綜合特性測試儀

用于互感器勵磁特性試驗，并具有對互感器進行繞組極性判別、變比檢查、二次負

荷和二次繞組電阻測量等功能的儀器。

3.2變比

指電流互感器的電流比或電壓互感器的電壓比。

3.3二次負荷

指電流互感器或電壓互感器二次回路所接的測量儀器、二次電纜和接地點之間的總

阻抗或總導納。

4概述

測試儀是一種對互感器進行試驗和檢查的綜合試驗儀器，可用來對電流互感器和電

壓互感器的勵磁特性、變比、極性、二次負荷和二次繞組電阻等項目進行試驗和檢查。

測試儀主要由調壓器、內置升壓器（或外置）、內置升流器（或外置）、數據采集單

元、高精度AD轉換單元、進行計算分析和功能控制的單片機微處理單元以及輸入輸出單

元等部分組成。

5計量特性

1

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5.1相對誤差

測試儀的的相對誤差用公式（1）表示：

P-P

d=XN′100%（1）

PN

d——相對誤差；

PX——被校測試儀的示值；

PN——對應量的參考值（標準值）。

5.2最大允許誤差參考值

表1測試儀最大允許誤差參考值一覽表

序號參數最大允許誤差

1電壓±1%

2電流±0.5%

3變比±1%

4二次負荷±1%

5二次繞組電阻±1%

注：具體計量特性，請參照被校測試儀的技術要求，上述指標不適用于合格性判別，僅供參考。

6校準條件

6.1環境條件

測試儀校準的環境條件應滿足以下要求：

——環境溫度：（20±5）℃；

——相對濕度：不大于75%；

——供電電源：頻率（50±0.5）Hz，波形畸變系數不超過5%；

——校準過程中周圍無影響被校測試儀性能的振動、沖擊及電磁輻射等。

6.2校準用標準設備

校準時使用的標準器或測量系統的測量范圍應不小于被校測試儀的測量范圍，實際

誤差應不大于被校測試儀對應允許誤差的1/3。

6.2.1標準電壓表或測量系統

根據被校測試儀的電壓測量范圍，可以選擇數字多用表或高壓交流測量系統或標準

電壓互感器測量系統進行測量，且在電壓測量范圍內最大允許誤差應不超過±0.2%。

6.2.2標準電流表或測量系統

根據被校測試儀的電流測量范圍，可以選擇數字多用表或標準電流互感器測量系統

進行測量，且在電流測量范圍內最大允許誤差應不超過±0.1%。

6.2.3標準電流互感器和標準電壓互感器或感應分壓器

2

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標準電流互感器應能夠提供的變比值范圍覆蓋1～1000，其最大允許誤差應不超過

±0.2%。

標準電壓互感器或感應分壓器應能夠提供的變比值范圍覆蓋1～1000，其最大允許

誤差應不超過±0.2%。

6.2.4互感器校驗儀整體檢定裝置或標準負荷箱

互感器校驗儀整體檢定裝置提供的二次負荷值應能滿足被校測試儀的要求，且其最

大允許誤差應不超過±0.3%。

也可選用具有互感器額定二次電流或額定二次電壓的標準負荷箱作為標準，其最大

允許誤差應不超過±0.3%。

6.2.5標準電阻箱或標準電阻

選用滿足電流要求的標準電阻箱或標準電阻作為標準，且至少應包括0.1Ω，0.2

Ω，0.5Ω，1Ω，2Ω，5Ω，10Ω，20Ω，50Ω，100Ω在內的10個標準電阻

值，其最大允許誤差應不超過±0.2%。

7校準項目和校準方法

7.1校準項目

測試儀校準項目見表2。

表2測試儀校準項目一覽表

序號校準項目校準方法條款

1外觀檢查7.2.1

2電壓7.2.2

3電流7.2.3

4變比、極性7.2.4

5二次負荷7.2.5

6二次繞組電阻7.2.6

7.2校準方法

7.2.1外觀檢查

測試儀外觀檢查應滿足以下要求：

a）產品名稱、型號、出廠編號、制造商名稱或商標等標志清晰可辨、正確、不易

脫落；

b）測試儀及配套器件外觀應完好，各轉換開關、按鈕和接線端鈕的標記應齊全清

晰，接插件接觸良好；

c）開關轉動靈活、控制鍵定位準確、接觸可靠、操作靈活自如。

7.2.2電壓

3

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具有外施電壓試驗功能的測試儀采用圖1a)的方法進行電壓示值誤差試驗，內施

電壓試驗功能的測試儀采用圖1b)的方法進行電壓示值誤差試驗。

標準電壓表

交流調升V或測量系統

穩壓壓壓V

電源器器v

被校測試儀

a)外施電壓法

被

交流校

穩壓測標準電壓表

V

電源試或測量系統

儀V

v

b)內施電壓法

圖1電壓示值校準原理圖

將被校測試儀電壓測量端并聯接入電壓測量回路中，接地端可靠連接并接地，如圖

1所示。在被校測試儀的輸出（測量）電壓滿量程范圍內，均勻地選取試驗點，且不少

于5點。

被校測試儀的電壓示值為Ux，標準電壓表或測量系統的電壓示值為Un，用公式（2）

計算相對誤差。

Ux-Un

dU=′100%(2)

Un

式中：

dU——被校測試儀電壓示值相對誤差，%；

Ux——被校測試儀的電壓示值，V；

Un——標準電壓表或測量系統的電壓示值，V。

7.2.3電流

具有外施電流試驗功能的測試儀采用圖2a)的方法進行電流示值誤差試驗，內施電

流試驗功能的測試儀采用圖2b)的方法進行電流示值誤差試驗。

4

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i

標準電流表

交流調升A或測量系統

穩壓壓流V

電源器器v

被校測試儀

a)外施電流法

被

交流校i

穩壓測標準電流表

A

電源試或測量系統

儀V

v

b)內施電流法

圖2電流示值校準原理圖

將被校測試儀電流測量端串聯接入電流測量回路中，接地端可靠連接并接地，如圖

2所示。在被校測試儀的輸出（測量）電流滿量程范圍內，均勻地選取試驗點，且不少

于5點。

被校測試儀的電流示值為Ix，標準電流表或測量系統的電流示值為In，用公式（3）

計算相對誤差。

Ix-In

dI=′100%(3)

In

式中：

dI——被校測試儀電流示值相對誤差，%；

Ix——被校測試儀的電流示值，A；

In——標準電流表或測量系統的電流示值,A。

7.2.4變比、極性

將標準互感器或感應分壓器接入測試儀的變比測量回路中，接地端可靠連接并接

地。調節測試儀至變比測量功能，用被校測試儀對標準互感器或感應分壓器提供的變比

值進行測量。變比值應至少選取1、2、5、10、20、50、100、200、500、1000在內的10

5

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個校準點。

變比、極性校準原理圖見圖3。

L1S1Aa

L2S2Xx

L1L2S1S2AXax

一次回路二次回路一次回路二次回路

被校測試儀被校測試儀

圖3變比、極性校準原理圖

被校測試儀的變比示值為Kx，標準互感器或感應分壓器提供的變比值為Kn，用公

式（4）計算相對誤差。

Kx-Kn

dK=′100%(4)

Kn

式中：

dK——被校測試儀變比示值相對誤差，%；

Kx——被校測試儀的變比示值；

Kn——標準互感器或感應分壓器提供的變比值。

在互感器一、二次接線正確的情況下，測試儀應能正確判斷互感器極性是“減極

性”。發現極性錯誤時應能明顯提示或聲光報警。

7.2.5二次負荷

使用互感器校驗儀整體檢定裝置作為標準器時，校準方法參照JJF1619-2017中

7.2.7和7.2.8進行。也可選用具有互感器額定二次電流和額定二次電壓的標準負荷箱作

為標準，用被校測試儀對互感器校驗儀整體檢定裝置或標準負荷箱提供的阻抗或導納進

行測量。

電流互感器的二次負荷應至少選取0.1Ω，0.2Ω，0.4Ω，0.6Ω，0.8Ω，

1.0Ω在內的6個校準點，電壓互感器的二次負荷應至少選取0.1mS，0.2mS，0.4mS，

0.6mS，0.8mS，1.0mS在內的6個校準點。用公式（5）計算相對誤差。

6

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Zx-Zn

dz=′100%(5)

Zn

式中：

dZ——被校測試儀二次負荷示值相對誤差，%；

Zx——被校測試儀的二次負荷示值；

Zn——整體檢定裝置或標準負荷箱提供的二次負荷值。

二次負荷校準原理圖見圖4。

整檢裝置整檢裝置

標準負荷箱

△IU△UI

△IU△UI

△IU△UIIUUI

被校測試儀被校測試儀被校測試儀

a)使用整檢裝置進行電壓互b)使用整檢裝置進行電流互c)使用標準負荷箱進行二次

感器二次負荷校準極限圖感器二次負荷校準接線圖負荷箱校準接線圖

圖4二次負荷校準原理圖

7.2.6二次繞組電阻

用測試儀對標準電阻箱或標準電阻直接進行測量。在被校測試儀的二次繞組電阻測

量滿量程范圍內，盡量均勻選取試驗點，且不少于5點。

二次繞組電阻校準原理圖見圖5。

標準電阻箱

I+U+U-I-

I+U+U-I-

被校測試儀

圖5二次繞組電阻校準原理圖

7

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被校測試儀的電阻示值為Rx，標準電阻箱的電阻示值為Rn，用公式（6）計算相對

誤差。

Rx-Rn

dR=′100%(6)

Rn

式中：

dR——被校測試儀電阻示值相對誤差，%；

Rx——被校測試儀的電阻示值，Ω；

Rn——標準電阻箱或標準電阻的電阻示值，Ω。

8校準結果表達

8.1校準證書

校準結果應在校準證書(報告)上反映，校準證書(報告)應至少包括以下信息：

a)標題，如“校準證書”；

b)實驗室名稱和地址；

c)進行校準的地點(如果與實驗室的地址不同)；

d)證書或報告的唯一性標識(如編號),每頁及總頁數的標識；

e)客戶的名稱和地址；

f)被校對象的描述和明確標識；

g)進行校準的日期，如果與校準結果的有效性和應用有關時，應說明被校對象的接

收日期；

h)對校準所依據的技術規范的標識，包括名稱及代號；

i)本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明；

j)校準環境的描述；

k)校準結果及其測量不確定度的說明；

l)對校準規范的偏離的說明；

m)校準證書和校準報告簽發人的簽名、職務或等效標識；

n)校準結果僅對被校對象有效的聲明；

o)未經實驗室書面批準，不得部分復制證書或報告的聲明。

測試儀電壓示值測量不確定度評定示例見附錄A，校準原始記錄格式見附錄B，校準

證書內頁格式見附錄C。

9復校時間間隔

建議復校時間間隔為1年。送校單位也可根據實際使用情況自主決定復校時間間隔。

8

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附錄A交、直流電焊機焊接電源測量不確定度評定示例

A.1概述

環境條件：溫度：17.2℃，相對濕度：28%；

測量標準：標準電壓表（數字多用表）或測量系統，電壓示值最大允許誤差：±0.05%；

被測對象：互感器綜合特性測試儀，電壓示值最大允許誤差：±0.2%；

測量方法：將被校測試儀電壓測量端并聯接入電壓測量回路中，使測試儀顯示相應

的電壓校準點，被校測試儀的電壓示值為Ux，標準電壓表或測量系統的電壓示值為Un，

用公式（A.1）計算相對誤差。以標準電壓值為100V為例進行評定。

A.2測量模型

Ux-Un

dU=′100%(A.1)

Un

式中：

dU——被校測試儀電壓示值相對誤差，%；

Ux——被校測試儀的電壓示值，V；

Un——標準電壓表或測量系統的電壓示值，V。

A.3標準不確定度評定

A.3.1測試儀測量重復性引入的標準不確定度分量u(Ux)

表A.1中列出了標準電壓表電壓值為100V測量點的10次測量結果，測量結果的實驗

標準差為不確定度分量u1。

(U-U)2

u=?i=0.092V

1n-1

表A.1重復性測量數據

測量次數測得值(V)

199.9

299.9

399.8

499.9

5100.0

6100.1

7100.0

899.9

999.9

1099.8

實驗室標準差（V）0.092

9

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不確定度分量u(Ux)=0.092V

A.3.2標準電壓表（數字多用表）引入的標準不確定度分量u(Un)

標準電壓表（數字多用表）的最大允許誤差為±0.05%，在100V時示值誤差為±0.05

V，不確定度分量u2按均勻分布估計，則

u2=0.05V/3=0.029V

A.4標準不確定度分量

各不確定度分量見表A.2。

表A.2測量結果不確定度分量一覽表

輸入量的不確定度不確定度來源輸入量不確定度的值

u(Ux)測試儀測量重復性0.092V

u(Un)標準電壓表（數字多用表）0.029V

A.4.1合成標準不確定度

A.4.1.1靈敏系數

由公式（A.1）可求得靈敏系數：

Ux的靈敏系數：

?dU1

c1==

?UxUn

Un的靈敏系數：

?dUUx

c2==-2

?UnUn

A.4.1.2合成標準不確定度

由于表A.2中各分量相互獨立，故相對合成標準不確定度為：

22

é?dùé?dù

U2U20.10%

ucrel=êúu(Ux)+êúu(Un)=

??Ux???Un?

A.5擴展不確定度

取包含因子k=2,則測量結果的擴展不確定度為：Urel=2′ucrel=2×0.10%=0.2%。

10

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附錄B互感器綜合特性測試儀校準原始記錄格式

互感器綜合特性測試儀校準原始記錄

共2頁第1頁

客戶名稱：

客戶地址：

儀器名稱：型號規格：

制造廠家：出廠編號：

校準依據：證書編號：

環境條件：溫度：℃，相對濕度：%校準地點：

校準日期：年月日，建議復校時間：年月日

校準員：核驗員：

校準時使用的標準器

不確定度或準確

名稱型號出廠編號度等級或最大允證書編號有效期至

許誤差

1、外觀檢查：

2、電壓示值誤差：

示值（V）實際值（V）測量不確定度（k=2）

11

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共2頁第2頁

3、電流示值誤差：

示值（A）實際值（A）測量不確定度（k=2）

4、變比、極性：

標準值顯示值測量不確定度（k=2）

極性判別：□正確□錯誤

5、二次負荷：