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JJF 2407.1-2026 电缆故障测试仪校准规范 第1部分:闪测仪

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资料介绍

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF 2407.1—2026

电缆故障测试仪校准规范

第 1 部分:闪测仪

Calibration Specification for Cable Fault Testers—

Part 1:Flashover Tester

2026‑06‑25 发布 2026‑12 ‑25 实施

国家 市场 监督 管理 总局 发布

Cable Fault Testers—

aaaaaaaaaaaaaaaaa丶

丶aaaaaaaaaaaaaaaaa丶

归口 单位: 全国电磁计量技术委员会高压计量分技术委员会

主要起草单位: 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院国家高电压计量站

国网湖北省电力有限公司电力科学研究院参加起草单位: 中国计量科学研究院

广西壮族自治区计量检测研究院

杭州群特电气有限公司

山东省计量科学研究院

本规范委托全国电磁计量技术委员会高压计量分技术委员会负责解释

本规范主要起草人:

龚金龙(国网浙江省电力有限公司电力科学研究院)张军(国家高电压计量站)

贺家慧(国网湖北省电力有限公司电力科学研究院)参加起草人:

王家福(中国计量科学研究院)

刘俏君(广西壮族自治区计量检测研究院)

仇明(杭州群特电气有限公司)

高志尚(山东省计量科学研究院)

引言

JJF 1071 《国家 计量 校准 规范 编写 规则》、 JJF 1001 《通用 计量 术语 与定 义》、 JJF 1059. 1 《测量不确定度评定与表示》 共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列规范。

本规范为首次发布。

第 1 部分: 闪测仪

1 范围

本规范适用于电缆故障闪测仪(以下简称 “ 闪测仪”) 的校准。

2 引用文件

本规范引用了下列文件:

DL/T 849. 1—2019 电力设备专用测试仪通用技术条件第 1 部分: 电缆故障闪测仪

凡是注日期的引用文件, 仅注日期的版本适用于本规范 ; 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本规范。

3 术语

下列术语和定义适用于本规范。

3. 1 低压脉冲法 low voltage pulse method

在被测电缆一端注入低压脉冲信号, 通过检测该入射信号和反射信号的时间差计算出故障距离的一种方法, 又称雷达法。

[来源: DL/T 849. 1—2019, 3. 7]

3. 2 脉冲电流法 impulse current method

向被测电缆施加直流高压使故障点击穿, 通过接收并测量故障点放电产生的电流行波信号计算出故障距离的一种方法。

[来源: DL/T 849. 1—2019, 3. 8]

3. 3 弧反射法 arc reflection method

向被测电缆施加直流高压, 使故障点出现弧光接地, 在燃弧时和电弧熄灭后, 分别注入低压脉冲信号, 通过比较测试波形得出故障距离的一种方法, 又称二次脉冲法或多次脉冲法。

[来源: DL/T 849. 1—2019, 3. 10]

3. 4 电缆故障模拟装置 cable fault simulation set

一种由集中参数阻抗器件(电容、 电感、 电阻等) 组成的 π 型网络, 用于模拟实物电缆的分布参数, 能模拟电缆开路、低阻、高阻及短路接地等常见故障的装置。

[来源: DL/T 849. 1—2019, 3. 11,有修改]

3. 5 光标移动步长 step size of cusor movement

在闪测仪的测试波形上进行故障距离测定时,光标移动一次对应的距离变化量。

3. 6 故障测试区间上限 upper limit of fault test interval闪测仪所能测量的电力电缆的最大故障距离。

3. 7 故障测试区间下限 lower limit of fault test interval闪测仪所能测量的电力电缆的最小故障距离。

注:又称测试盲区。

4 概述

闪测仪基于行波测距原理, 主要用于电缆故障的粗测定位,一般具有低压脉冲法、脉冲电流法和弧反射法三种工作方式。低压脉冲法适用于电缆短路或开路等故障的探测, 脉冲电流法和弧反射法适用于电缆高阻故障的探测。

图 1 为低压脉冲法故障测试示意图, 图 2 为脉冲电流法和弧反射法故障测试示意图。

图 1 低压脉冲法故障测试示意图

图 2 脉冲电流法和弧反射法故障测试示意图

T1—调压器 ;T2—高压试验变压器 ; C—储能电容器 ;D—整流二极管 ;R—限流电阻 ;L—电流耦合器;

F—电源熔丝 ; G—放电间隙

5 计量特性

5. 1 故障距离 L

闪测仪的故障距离示值误差一般不超过±(0 . 5%×L+1 m)。

其中 L 为电缆故障点到测试端的距离,L≥20 m。

注: 以上指标不适用于合格性判别,仅供参考。

6 校准条件

6. 1 环境条件

闪测仪校准时的环境条件应符合以下要求:

——环境温度:(20±5) ℃ ;

——环境相对湿度: ≤80% ;

——电源电压:(220±11) V;

——电源频率:(50±0 . 5) Hz;

6. 2 测量标准及辅助设备

6. 2. 1 数字示波器

时间测量最大允许误差: 优于±0 . 1%。

采样率: 不低于 5×108 次/s。

模拟带宽: 不低于 100 MHz。

6. 2. 2 函数信号发生器

具备连续方波脉冲输出功能,极性正、负可选, 电压峰峰值不小于 10 V。

方波脉冲宽度可调,最小宽度不大于 10 ns,上升时间 20 ns~ 100 ns 独立可调。

方波脉冲输出频率范围应包含 4kHz~5 MHz。

频率输出最大允许误差优于±0 . 1% 或±0 . 005 Hz。

方波脉冲过冲小于 2%。

6. 2. 3 电缆故障模拟装置

以交联聚乙烯介质中电波传播速度 172 m/μs计算, 要求在 100 m、2 km、10 km、 20 km 四个距离点可分别设置开路、短路和正常(无故障) 三种状态, 且在测试点的故障距离设定值偏差不超过±20%。制作方法参见附录 A。

6. 2. 4 实物电缆

带金属屏蔽 10 kV 交联聚乙烯电力电缆一根, 两头各设接线端, 两接线端之间的长度为(20±0 . 05) m。

6. 2. 5 绝缘电阻测试仪

具有 500 V 电压输出挡, 准确度等级不低于 10 级。

6. 2. 6 耐电压测试仪

工频电压输出不低于 2 kV, 准确度等级不低于 5 级。

7 校准项目和校准方法

7. 1 校准项目

闪测仪的校准项目如表 1 所示。

表 1 校准项目

7. 2 校准方法

7. 2. 1 校准前准备

7. 2. 1. 1 外观检查

闪测仪的表面无划伤、裂纹和变形现象 ; 各按键及开关操作灵活, 无卡涩现象 ;显示器显示清晰, 无缺陷 ; 铭牌标志清晰完整, 铭牌内容包括制造厂名、 出厂日期、产品编号、产品名称 ;应有明显的专用接地端钮。

7. 2. 1. 2 安全性能检查

采用交流电源供电的闪测仪,应进行安全性能检查。要求如下:

使用绝缘电阻表 500 V 电压挡测量电源输入端对外壳及地的绝缘电阻应大于 20 MΩ ;

电源输入端与外壳及地之间施加 2 kV 工频电压, 历时 1 min, 无击穿或其他放电现象。

7. 2. 1. 3 通电检查

通电后开关、按键、调节旋钮、显示屏、测量仪表和各种状态指示灯(标志) 应工作正常。

7. 2. 1. 4 故障测试区间下限(测试盲区) 检查

采用实物电缆开展故障测试区间下限(测试盲区) 检查,原理如图 3 和图 4 所示。准备一根 20 m 长实物电缆, 分别在其终端设置短路(芯线与金属铠装短接接地, 如图 3)和开路(芯线悬空, 金属铠装接地, 如图 4) 状态。使用闪测仪低压脉冲法进行测试,设定电波介质传输速度 v 为 172 m/μs, 被校闪测仪应能完整显示上述开路、短路故障波形,并进行故障距离测量显示。

图 3 采用实物电缆进行测试下限(测试盲区) 检查试验原理图(终端短路状态)

图 4 采用实物电缆进行测试下限(测试盲区) 检查试验原理图(终端开路状态)

7. 2. 2 故障距离

7. 2. 2. 1 一般要求

闪测仪应分别开展低压脉冲法工作模式下和脉冲电流法工作模式下的故障距离的校准, 校准时设定电波介质传输速度 v 为 172 m/μs。

7. 2. 2. 2 低压脉冲法工作模式

采用标准表法进行,将数字示波器作为时间间隔测量的标准装置,校准原理如图 5

所示。

校准时, 将被校闪测仪置于低压脉冲法测量模式, 在电缆故障模拟装置上设置故障点, 按照表 2 选择校准点。被校闪测仪向电缆故障模拟装置注入测量脉冲信号, 依据测试波形记录故障距离测量显示值 Lx。通过数字示波器读取入射波与故障反射波的时间间隔值 Δt,具体方法参照附录 B。

表 2 校准点选择

按式(1) 计算模拟故障点对应的故障距离标准值 Ls1, 按式(2) 计算各校准点的故障距离示值误差。故障距离示值误差校准应在故障点开路和短路情况下各校准一次。

L s1 = Δt ⋅ v/2 (1)

式中:

Ls1——模拟故障点对应的故障距离标准值,m;

Δt ——数字示波器测得的故障波形时间间隔值, μs;

v ——被校闪测仪介质传输速度设定值,m/μs。

ΔL = L x - L s1 (2)

ΔL——被校闪测仪距离测量示值误差,m;

Lx ——被校闪测仪距离测量显示值,m;

Ls1 ——模拟故障点对应的故障距离标准值,m。

图 5 低压脉冲法工作模式下测试距离校准工作原理图

由弧反射法的定义可知, 其故障测距的原理实质与低压脉冲法相同, 故上述低压脉冲法工作模式下故障距离的校准等同于开展了弧反射法工作模式下故障距离校准。

7. 2. 2. 3 脉冲电流法工作模式

采用标准源法进行, 将函数信号发生器作为时间间隔输出的标准源, 校准原理如

图 6所示。

频率为( 的连续方波脉冲信号

图 6 脉冲电流法工作模式下测试距离校准原理图

将被校闪测仪置于脉冲电流法工作模式, 按照表 2 选择校准点, 也可以根据客户要求增加或减少校准点。设置函数信号发生器脉冲频率f[按式(3) 计算], 脉冲上升时间在 20 ns~100 ns 之间, 输出一定幅值的连续周期方波脉冲信号于被校闪测仪, 被校闪测仪应能正确记录波形并进行故障距离测量显示, 按式 (2) 计算校准点示值误差。改变输出脉冲的极性, 重复上述步骤。

f= v/(Ls2 ⋅ 2) (3)

f ——函数信号发生器频率设置值, 为信号周期时间的倒数,kHz;

v ——被校闪测仪电波介质传输速度设定值,m/μs;

Ls2——故障距离校准点选取值,m。

在式(3) 计算函数信号发生器脉冲输出频率f的过程中, 如无法整除, 可将计算值f取整,按式(4) 计算校准点 Ls2 的值, 而后按式 ( 2 ) 计算校准点示值误差。

L s2 = v/(f ⋅ 2) (4)

Ls2——故障距离校准点选取值,m;

f ——函数信号发生器频率设置值, 为信号周期时间的倒数,kHz。

7. 2. 2. 4 光标移动步长检查

在故障距离校准时, 同步开展光标移动步长检查。在读取被校闪测仪故障距离显示值时, 将测试波形放大至最大状态,此时移动光标一次, 记录其距离变化量值即为光标的最小移动步长。

8 校准结果表达

8. 1 数据处理

标准表法校准结果采用四舍五入的方法进行数据修约,数值修约到 3位小数。

8. 2 校准证书

校准结果应在校准证书(报告) 上反应, 校准证书(报告) 应至少包括以下信息:

a) 标题, 如“ 校准证书”;

b) 实验室名称和地址;

c) 进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);

d) 证书或报告的唯一性标识(如编号), 每页及总页数的标识;

e) 客户的名称和地址;

f) 被校对象的描述和明确标识;

g) 进行校准的日期, 如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的接收日期;

h) 如果与校准结果的有效性或应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;

i) 校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;

j) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;

k) 校准环境的描述;

l) 校准结果及其测量不确定度的说明;

m) 对校准规范的偏离的说明;

n) 校准证书和校准报告签发人的签名、职务或等效标识;

o) 校准结果仅对被校对象有效的声明;

p) 未经实验室书面批准,不得部分复制证书或报告的声明。

不确定度评定示例见附录 C、附录 D, 校准原始记录格式见附录 E, 校准证书(报告) 内页格式见附录 F。

9 复校时间间隔

建议 复校 时间 间隔 为 1 年。送校 单位 也可 根据 实际 使用 情况 自主 决定 复校 时间间隔。

附录 A

关于电缆故障模拟装置的说明

A . 1 概述

电力电缆是电力传输线的一种, 其在电气模型上可看成由许多的电阻、 电导、 电

容与电感等元件联接而成。一小段电缆的等效电路(T 形电路) 如图 A . 1 所示。

图 A . 1 一小段电缆的等效电路

A . 2 电缆故障的模拟

电缆故障模拟装置是基于若干图 A . 1 所示单元等效电路(T 形电路) 的串联, 可

实现长距离实物电缆在结构上的模拟。

对于模拟电缆高阻、低阻、短路故障设置可参照示意图 A . 2。故障设置在单元电路的连接处,在模拟芯线与模拟铠装间架设一电阻元件(对于高阻故障, 阻值 R≥100 Ω ;低阻故障, 阻值 R<100 Ω ; 短路故障则直接短接)。

断线故障设置可参照示意图 A . 3, 在单元电路连接的某处直接断开。

图 A . 2 模拟高阻、低阻、短路故障设置示意图

图 A . 3 模拟断线故障设置示意图

A . 3 装置参数核查方法

电缆故障模拟装置制作完成后, 需利用闪测仪、示波器对其全长、各故障点距离

进行测量,使其满足 6. 2. 3 的要求。

试验接线如图 A . 4 所示。测量时, 将闪测仪置于低压脉冲法工作模式, 在单次触发模 式下 实现 对模 拟装 置入、反射 波形 时间 间隔 Δt 的测 量, 而后 结合 波速 设定 值(172 m/μs), 测算出模拟装置模拟电缆全长、各故障点距离值。

图 A . 4 模拟电缆全长及模拟故障点距离测试示意图

由于电缆故障模拟装置中各类电阻、 电导、 电容与电感等元件数量较多, 其稳定性需通过定期核查来确定。

A . 4 模拟装置制作示例

模拟装置制作的总技术路线为: 先查阅需要模拟的电缆电气参数, 然后根据预模拟长度(如20 km) 计算出总电感、 电容和电阻值。为了更精确地确定预设故障点的位置, 结合电子元器件条件, 依据上述模拟总长度电缆数据, 计算得到最小单元的电感、 电容和电阻数据。建议最小单元的上述参数选值与理论计算偏差在±20% 以内,电容额定电压不低于 100 V 为宜。

图 A . 1 中, 电导 G 可忽略,其余参数可查阅电缆制造厂提供的电气参数资料得到。本示例中以交联聚乙烯 6/10 kV, 截面积为 25 mm2 铜芯电缆为例开展模拟装置制作。从该 型号 电缆 出厂 参数 得到, 电缆 单位 长度 电容 为 0. 2 μF/km, 单位 长度 电阻 为0. 927 Ω/km, 依据 电缆 波速 度传 播公 式 v = 1/ /CL, 计算 得到 单位 长度 电感 量为0. 169 mH/km。

由于模拟装置预模拟的电缆全长为 20 km, 因而计算所需总电容量 C 为4 μF, 总电阻为 18. 54 Ω , 总电感量为 3. 38 mH。本示例以模拟 50 m 电缆为一个最小单元电路进行搭建, 20 km 电缆总共需要 400 个上述单元, 每一单元电容量为 0. 01 μF, 单元电阻值为 0. 046 Ω , 单元电感量为 8. 45 μH。

依据 上述 参数 及偏 差值 控制 在 ±20% 以内 的要 求, 电容 选用 标称 值为 0. 01 μF、额定 电压 400 V 的 CBB 电容, 电感 采用 标称 值为 10 μH、 电阻 值为 0. 039 Ω 的PK0608‑100M 工字电感开展最小单元的制作。制作完成示意图如图 A . 5 所示。

图 A . 5 制作完成的模拟装置内部电路示意图

附录 B

波形时间间隔测量方法

闪测仪校准时, 如果不能准确测量入射脉冲与反射脉冲的时间间隔, 会给故障距离测试带来误差, 所以准确地确定入、反射脉冲的起始计时点非常重要。本规范中,低压脉冲法工作模式下,利用标准表法(数字示波器) 进行故障距离示值误差的校准。校准时, 由于入射脉冲信号经电缆故障模拟装置故障点反射后波形会有改变, 在确定模拟故障点与测试端距离时, 需秉持在数字示波器显示波形上和被校闪测仪显示波形上选取计时起点和计时终点的方法需一一对应的原则。推荐一种计算时间间隔的方法如下所述,供使用者参考。

(1) 确定计时起点。将测试端输入脉冲方波的上升沿与水平轴的交叉点确定为计时起点 t1。

(2)确定故障反射波。将反射波形中波峰幅值最大或最小对应的波形作为第一反射波。

(3) 确定计时终点。将第一反射波上升沿与水平轴的交叉点确定为计时终点 t2。

(4) 通过数字示波器读取 t1、t2 时间差值 Δt,按照式(1) 计算得到标准距离值 Ls,通过被校闪测仪读取距离显示值 Lx, 按照式(2) 计算校准点的示值误差。

如图 B . 1 和图 B . 2 所示。

图 B . 1 开路故障反射波形时间间隔测量示意图

图 B . 2 短路故障反射波形时间间隔测量示意图

脉冲电流法工作模式下,利用标准源法(函数信号发生器) 进行故障距离的校准,距离标准值 Ls 通过函数信号发生器周期的设定值按照式(1) 计算得到, 被校显示值Lx 亦可参照上述方法测量得到,进而计算得到相应校准点的示值误差。

附录 C

故障距离示值误差校准测量结果不确定度评定(标准源法)

C . 1 校准信息

环境条件: 温度为(20±5) ℃ , 相对湿度≤80%。

被校仪器: WL50+型电缆故障闪测仪,最大测量距离 50 km。

校准及评定方法: 参照 7. 2. 2, 将被校闪测仪置于脉冲电流法工作模式, 电波介质传输速度设置为 172 m/μs。校准点选择 2 km, 依据式(3) 计算并设置函数信号发生器输出脉冲频率为 43 kHz, 正极性, 向被校闪测仪注入脉冲信号进行示值误差校准并依据 JJF 1059. 1 《测量不确定度评定与表示》 开展不确定度评定。 同样方法可得出被校闪测仪在其他校准点的测量不确定度;

标准器具: 函数信号发生器, 具备连续脉冲方波输出功能, 极性正、负可选 ; 幅值可 调, 峰峰 值最 大为 10 V ; 频率 调节 范围 为 1 μHz~100 MHz, 频率 最大 允差为± (1×10-6设置值+15 pHz)。

C . 2 测量模型

闪测仪故障距离示值误差:

ΔL ——被校闪测仪距离测量示值误差,m;

Ls2 ——故障距离校准点选取值,m;

v ——被校闪测仪介质传输速度设定值,m/μs;

t1 ——函数信号发生器输出信号周期时间, μs。

C . 3 合成标准不确定度

当各输入量的不确定度互不相关时,合成标准不确定度计算公式为u ( ΔL ) = c1 2 u2 ( L x )+ c2 2 u2 ( Ls )= c1 2 u2 ( L x )+ c2 2 u2 ( t )

式中,灵敏系数 c1 = ∂ ( ΔL )/∂( L x )= 1,c2 = ∂ ( ΔL )/∂( t )=-v/2=-86 m/μs。

C . 4 不确定度来源

被校闪测仪的不确定度来源主要有:

a) 由被校闪测仪示值测量重复性引入的标准不确定度 u1 ( L x );

b) 由被校闪测仪故障距离测量光标移动步长引入的标准不确定度 u2 ( L x );

c) 由函数信号发生器输出信号周期时间准确度引入的标准不确定度 u ( t1 )。

C . 5 标准不确定度的评定

C . 5. 1 测量重复性引入的标准不确定度 u1 ( L x )

由被校闪测仪故障距离测量重复性引入的标准不确定度 u1 ( L x )。

对被校闪测仪在 2 km 校准点进行 10 次重复测量数据如表 C . 1 所示。

表 C. 1 重复性测量数据

测量结果的算术平均值

L x = ( 2 .004 + 2.004 + 2.004 + 2.004 + 2.004 + 2.004 + 2.004 + 2.004 + 2.004 + 2.004 ) km

= 2. 004 km

单次测量结果实验标准差 s m 实际校准时, 以单次测量结果为最终测量结果,故标准不确定度为:

u1 ( L x )=s(L xk) = 0 m

C . 5. 2 光标移动步长引入的标准不确定度 u2 ( L x )

由被校闪测仪故障距离测量光标移动步长引入的标准不确定度 u2 ( L x )。

被校闪测仪在示值为 2 km 点光标移动步长为1 m, 在±0 . 5 m 的区间为均匀分布。

由于 u2 ( L x )>u1 ( L x ),故由被校闪测仪引入的不确定度分量取 u2 ( L x )= 0. 289 m。

C . 5. 3 标准装置引入的标准不确定度 u ( t1 )

由函数信号发生器输出信号周期时间准确度引入的标准不确定度 u ( t1 )。

依据函数信号发生器出厂技术说明书, 其输出频率最大允许误差为±(1×10-6 × 43×103 Hz+15 pHz) ≈ ±0 . 043 Hz,在 43 kHz 点周期最大允许误差为±2 . 33×10-5 μs,属于均匀分布,则标准不确定度 u ( t1 )=2. 33×10-5 μs/3 ≈ 1. 345×10-5 μs。

C . 6 标准不确定度表

标准不确定度表如表 C . 2 所示。

表 C. 2 标准不确定度表

C . 7 合成标准不确定度

由于各不确定度分量互不相关, 故被校闪测仪在 2 km 校准点引入的合成标准不确

定度 u c ( ΔL )为:

u c ( ΔL ) = c u2 ( L x )+ c u2 ( t1 ) = 0. 2892 + (- 86 )2 ×( 1 . 345 × 10- 5 )2 m ≈ 0. 289 m

C . 8 扩展不确定度

取 k= 2, 扩展不确定度 U=k × u c ( ΔL )= 2× 0 . 289 m= 0. 578 m≈0. 001 km该闪测仪在 2 km 校准点处扩展不确定度 U= 0. 001 km(k= 2)。

附录 D

故障距离示值误差校准测量结果不确定度评定(标准表法)

D . 1 校准信息

校准及评定方法: 参照 7. 2. 2, 将被校闪测仪置于低压脉冲法工作模式, 电波介质传输速度设置为 172 m/μs。在电缆故障模拟装置上设置 2 km 附近处的开路故障点。被校闪测仪向其注入校准脉冲信号, 通过数字示波器读取入射波与故障反射波的时间间隔值, 计算模拟故障点距离换算后的距离值作为标准值, 进而计算该校准点示值误差并依据 JJF 1059. 1 《测量不确定度评定与表示》 开展不确定度评定。 同样方法可得出被校闪测仪在其他校准点的测量不确定度;

标准器具: 数字示波器, 采样率为 1. 25×109 次/s,模拟带宽 100 MHz, 水平扫描时间最大允许误差为±20ns/ms。

D . 2 测量模型

闪测仪故障距离测量示值误差:

Ls1 ——模拟故障点对应的故障距离标准值,m;

t2 ——数字示波器时间间隔测量值, μs。

D . 3 合成标准不确定度

当各输入量的不确定度互不相关时,合成标准不确定度计算公式为

u (ΔL)= c u2 ( L x )+ c u2 ( t2 ) (D .2)

式中,灵敏系数 c1 = ∂ ( ΔL )/∂( L x )= 1,c2 = ∂ ( ΔL )/∂( t2 )=-v/2=-86 m/μs。

D . 4 不确定度来源

c) 由数字示波器时间间隔测量误差引入的标准不确定度 u ( t2 )。

D . 5 标准不确定度的评定

D . 5. 1 测量重复性引入的标准不确定度 u1 ( L x )

由被校闪测仪距离测量重复性引入的标准不确定度 u1 ( L x )。

对被校闪测仪在故障校准点进行 10 次重复测量数据如表 D . 1 所示。

表 D. 1 重复性测量数据

L x = ( 1 .844 + 1.846 + 1.846 + 1.844 + 1.847 + 1.845 + 1.846 + 1.844 + 1.844 + 1.846 ) km

= 1. 845 2 km

单次测量结果实验标准差 s m实际校准时, 以单次测量结果为最终测量结果,故标准不确定度为:

u1 ( L x )=s(L xk) = 1. 135 m

D . 5. 2 光标移动步长引入的标准不确定度 u2 ( L x )

由被校闪测仪距离测量光标移动步长引入的标准不确定度 u2 ( L x )。

被校电缆故障闪测仪在示值为 1. 845 km 点光标移动步长为1 m, 在±0 . 5 m 的区间为均匀分布。

由于 u1 ( L x )>u2 ( L x ),故由被校闪测仪引入的标准不确定度取 u1 ( L x )= 1. 135 m。

D . 5. 3 标准装置引入的标准不确定度 u ( t2 )

由数字示波器时间间隔测量误差引入的标准不确定度 u ( t2 )。

依据数字示波器出厂技术说明书, 其扫描时间最大测量允许误差±20 ns/ms。故障点距离时间换算值处于 1 ms 以内, 故按照最大允许误差±20 ns 计算, 属于均匀分布,则标准不确定度 u ( t2 )= 20 ns/3 ≈ 11. 547 ns。

D . 6 标准不确定度表

标准不确定度表如表 D . 2 所示。

表 D. 2 标准不确定度表

D . 7 合成标准不确定度

由于各不确定度分量互不相关, 故被校闪测仪在 1. 845 km 校准点引入的合成标准

不确定度 u c ( ΔL )为:

u c ( ΔL ) = c u2 ( L x )+ c u2 ( t2 ) = 1. 1352 + (- 86 )2 ×( 11 . 547 × 10- 3 )2 m ≈ 1. 508 m

D . 8 扩展不确定度

取 k= 2, 扩展不确定度 U = k × u c ( ΔL )= 2×1. 508 m= 3. 016 m≈0. 003 km该闪测仪在 1. 845 km 校准点处扩展不确定度 U= 0. 003 km(k= 2)。

附录 E

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E . 1 校准原始记录封面格式

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E . 2 校准原始记录内页格式(第 2 页)

原始记录编号: ××××—××××××

第 2 页

E . 3 校准原始记录结果页格式(结果页)

第×页

附录 F

校准证书内页格式

证书编号 ××××××—××××

校准结果

表 1 故障距离(标准表法)

电波传输速率设定值 ;故障设置类型开路□ 短路□

表 2 故障距离(标准源法)

校准 员: 核验 员:

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