《微型电压互感器》编制说明

一、目的与意义

微型电压互感器是近几年随着电子化智能仪器仪表、电力测量系统、继电保护及自动化装置等产品发展需要而出现的，是电测仪表、电力系统一次互感器和二次设备的接口器件，起到电压转换、电压信号采集和隔离的作用，因此也称作二次互感器，它与微电流互感器共用组成现代电测量信息采样系统，为电子电度表，电气测量，智能控制提供必要的环节。目前国内还没有相应的国家标准和行业标准，业内对该类产品的名称、参数很不统一。

该行业标准是指用于测试仪表内部的互感器，主要用于电气测量，随着电工仪器仪表技术的发展，该标准的制定可促进相关新产品、新技术、新工艺的发展及互感器产品的技术进步。

该标准由天津互感器研究所立项，由全国电工仪器仪表标准化技术委员会的组织，国内互感器生产厂家、科研院所、用户及计量检测等部门，共同进行该标准的制定工作，使该标准符合当前科技水平，适应生产和使用的需要。

二、编制原则

本标准的名称为：《微型电压互感器》。

本标准是对GB/T1207-1997电压互感器、JB/T5473-91仪用电压互感器进一步引伸和细化。

本标准主要规定用于电子式电能表或其它新制造的仪器仪表，一次最高电压不大于0.72kV，二次电压不大于10V的电压互感器。

三、编制说明

电能表的发展至少有100年的历史，社会发展需要大量的电能发电、电输送，销售早已成庞大的体系，电能的计量的重要性不言而喻。互感器是与电能表共生必须电器。由于商业和国际贸易的需要，对电能表和互感器及时建立了相应的标准。

传统的互感器是为传统电工仪器仪表相适应的，有其完善的国际、国内的标准，其特点都需有一定的功率输出，去推动计量仪表工作，故体积较大。

近一、二十年来，电子科学的发展、电子技术和计算机技术应用，电量计算应用的互感器被体积小、电流小、电压低，只需准确传递电量信息而不需传输出能量的微型互感器代替，电子式电能表及电子式电工仪表的发展，我国现在每年需要的微型互感器就有几千万只。随着我国电力事业的蓬勃发展和外贸的扩大，电能表的需求量还要不断上升，微型互感器的需求量不断上升，而现有的国标1207电压互感器又不适用，所以生产厂和用户都迫切希望有一个微型电压互感器标准来规范，以利生产和采购。

微型电压互感器标准各条款进行说明。

4.1.1 环境温度

环境温度为-25℃~60℃

（解释：电度表标准要求不同于GB1207，而铁芯材料工作温度为-55℃～130℃，所以可以满足。）

4.1.2 相对湿度

    相对湿度≤95％

（解释：因为电表30天的相对湿度可达95％，而对于环氧灌封的互感器在此湿度下是能正常工作的）

4.2.1 额定一次电压标准值

额定一次电压的标准值为： V、100V、110V、220V、380V。

（解释：电力电压互感器二次额定电压为 V、100V，市电电压为220、380V及110V，电子电度表应用于此范围内。）

(注：三相电度表应用三相电压互感器，由于微型电压互感器体积小，尚无单体三相，使用仅用单相去组成，所以标准仅为单相微型电压互感器。

4.2.2 额定二次电压标准值

额定二次电压的标准值为：0.1V、0.2V、0.5V、1V、2V、5V

（解释：微型电压互感器与电子电路相联结电子电路的供电电源取值低，所以微型电压互感器二次电压为0.1V～5V之间，1、2、5为计量标准选取序列。）

4.2.3.额定负荷电阻值

额定负荷电阻值，为不小于10kΩ。

(解释：微型电压互感器产生二次电压信号，其联接电子电路，其阻抗一段为10kΩ及以上如有几百kΩ及几MΩ，对互感器讲类似开路，几乎不吸收能量。)

4.3.1.1 一次和二次绕组间的绝缘要求

固定一次绕组与二次绕组间绝缘的额定工频耐受电压为3kV（方均根值），当指明绝缘要求按Ⅱ类防护绝缘要求时，工频耐受电压为4kV（方均根值），这里不包括穿心式互感器和无绝缘物灌封的互感器。

（解释：GB1207电压互感器国标规定，对设备最高电压不大于0.75 kV的电流互感器，额定工频耐受电压为3kV；GB/T17215规定，按Ⅱ类防护绝缘包封的仪表，工频耐受电压为4kV。）

4.3.1.2 二次绕组的绝缘要求

二次绕组绝缘应能承受额定工频耐受电压3kV(方均根值)

(解释：GB1207电压互感器国标规定)

4.3.1.3 两个一次绕组和两个二次绕组间的绝缘要求

一次绕组间的额定工频耐受电压为3kV（方均根值），当指明绝缘要求按Ⅱ类防护绝缘要求时，工频耐受电压为4kV（方均根值）;一次绕组与二次绕组间的工频耐受电压为3kV（方均根值），当指明绝缘要求按Ⅱ类防护绝缘要求时，工频耐受电压为4kV（方均根值）。二次绕组间的额定工频耐受电压为0.5kV（方均根值）。

(解释：GB1207电压互感器国标规定，对设备最高电压不大于0.75 kV的电流互感器，额定工频耐受电压为3kV；GB/T17215规定，按Ⅱ类防护绝缘包封的仪表，工频耐受电压为4kV）

4.3.1.4 一次绕组和二次绕组间冲击电压耐受要求

一次绕组和二次绕组间能承受6kV、波形为1.2 s/50 s的正、负冲击电压各10次，脉冲电压之间的间隔最小为3s。Ⅱ类防护绝缘的互感器，一次绕组和二次绕组间能承受8kV、波形为1.2 s/50 s的正负冲击电压各10次，脉冲电压之间的间隔最小为3s。

（解释：GB/T17215规定如此，环氧灌封的微型互感器能满足此要求）

4.3.1.5 绕组间绝缘电阻要求

在500V直流电压下，一次绕组与二次绕组及接地端子绝缘电阻不小于40M ，二次绕组对地端子绝缘电阻不小于20MΩ。

（解释：JB/T5472-1991 仪用电压互感器标准中规定）

4.3.2 短路承受要求

在额定电压下励磁时，互感器应能承受1s外部短路的机械效应和热效应无损伤。

（解释：GB1207电压互感器有此项标准，由于微型电压互感器体积小，阻抗小，应都能通过此项试验，但一台上只作一次。）

4.3.3 温升影响

在环境温度为40℃时，1.2倍Un的电压下互感器外壳表面温升不超过25K。

（解释：在GB/T 17215中规定，电能表外表升温不超25K，所以定互感器温升不会使电表外表温升超过25K，另外，由于微型电压互感器不输出功率，输入阻抗很高，耗能小，能满足此温升要求。）

4.3.4.1 标准准确度等级

标准准确度等级为:0.05、0.1、0.2、0.5

（解释：微型电压互感器，量大面广的产品在0.05级～0.5级之间，所以本标准，准确度等级范围也定在0.05级～0.5级）。

4.3.4.1 电压误差和相位误差限值

额定频率下电压在80%～120%额定电压之间(或20%～120%额定电压之间)，在额定负荷电阻或额定负荷电阻及零负荷(开路)之条件下，电压互感器的电压误差和相位差不超过表一所列值

表一   微型电压互感器电压误差和相位误差

解释：
  (1)    微型电压互感器的工作范围，电能表及其它与市电有关的互感器，电压工作范围式作在额定电压的±20%Un范围，即能满足要求，对20%Un点和50%Un点不考核。
  (2)      用于某些测量用仪器仪表时，要求电压可损伤性范围宽，按JB/T 5472-91规定，再加选20%、50%测试点，满足需要，工作范围为20%～120%)。
  (3)    微型电压互感器的实际误差曲线应不超过表一所列差限值连线所形成的折线范围。
  (4)    与GB1207等同。

5.1.4短路承受能力试验

在额定负载下励磁时，二次绕组端子短接，互感器应承受机械效应和热效应无损伤，并且满足原准确度等级要求，短路试验进行一次持续时间为1s。

(解释：在本试验时，互感器的起始温度为5～40℃，短路试验进行一次持续时间为1s。

在被试互感器冷却到环境温度后若能满足下列要求，则认为通过本实验。

a) 未受明显损伤，绝缘无明显劣化。

          b) 其误差与试验前的差异不超过相应准确等级限值的一半,且仍满足准确度的要求。

5.1.5误差测定

在额定频率、额定负载下用比较法测定互感器误差。标准器应比被检互感器高两个准确度级别。

解释：

    1) 标准器比被检互感器高一数量级时测试数据要修定。

    2) 试验数据按JJG 314-1994 化整。

5.2.3 感应耐压试验

在微型电压互感器施加二倍额定电压值1min。

感应耐压试验试验电压频率可比额定电压频率高，以免铁芯饱和；时间应为1min，但是若试验频率超过两倍额定频率时，其试验时间可少于1min，但最少为15s。

解释：感应电压试验，检测匝间绝缘，层间绝缘的耐电压能力，由于接通电源瞬态有可能产生二倍电压，在此选用施加二倍额定电压值,时间为1min。

5.2.6二次绕组和地的工频耐压试验

        二次绕组和地之间额定耐受电压为3kV(方均根值)。

解释选择少数关键点试验时生产厂应与用户协商。

  *工作频率偏移对微型电压互感器的影响。

   此条没有列入是因为本标准为工频互感器而定我国供电规定为50Hz±0.5Hz互感器由铁芯线圈组成理论分析频率变化，1%时误差影响约为误差变化1%，对精确度影响较小，经实试证实，可以不考虑。

对于互感器频率特性本标准不考虑不定规定。

  *微型电压互感器能耗功率

解释：有用户希望微型互感器在整机中的能耗功率在标准中不易规定，如用户需要，应由生产厂和用户商议提供，本标准不作规定。