中压开关设备温升测量的不确定度评定

３ 数 学 模 型
２ 不确定 度的来源
由于 中压温 升 试 验 测 试 电 流 通 常 在 数 千 安 培
且 通 电时 间通 常 在 五 小 时 以 上 ， 品 的状 态 在 试 样 验 后 会 发 生改 变 ， 以 在 进 行 多 次测 量 时 ， 法 保 所 无 证 样 品 的 同一 性 和 测 量 的 同 时 性 ， 无 法 满 足 针 即
０ 引言
温 升 是 衡 量 中压 开 关 设 备 性 能 的一 项 重要 参
针 对 测量 方法 和 测 量 设 备 进 行 不 确 定 度 来 源 的 分
析 。这也 是检 测 实 验 室 与 校 准 实 验 室 不 确 定 度 评
定 的差 异 之一 。
数 ， 过测 量处 于 一 定工 作 电流 下 的样 品 在 稳定 后 通 的温 升值 来衡 量样 品是 否符 合相 关 标准 的要求 。本 文采 用 Ｇ １０２—１９ 《 Ｂ １２ ９９ 高压 开关 设 备 和 控 制设 备
的 电流 ， Ｒ为导 体 的 电 阻 ， 为 电 流 流 过 的 时 间 。这 ｔ
对 一 个 具体 的试 验 进 行 重 复性 测 量 的 条 件 ， 因此 ， 本文不确定度 的评定 未进行 具体 的试 验和测 量 ， 不 考虑 由 于重 复 性 测 量 产 生 的 Ａ 类 不 确 定 度 ， 仅
些热量用来使导体和周围空气升温。 导体吸收的热量为： ｍ （ — ； ｃ Ｔ Ｔ ） 其中 Ｃ 为导
一
２ — ７
体 的 比热容 ， 为导 体 的质 量 ， 为 导体 的温度 ， ｍ 为导 体 的起始 温 度 。 空气 吸收 的热 量 为 ：２ （ 一 ） 其 中 ｃ ｃｍ ； 为 空气 的 比热 容 ， ｍ：为 空 气 的 质 量 ， 为 空 气 的 温 度 ， ， 空气 的起 始温 度 。 为 从 而得 到热量 的传 递方程 为 ：
３１ 温升 与 电流 的关 系 ．
温升 的测 量结 果 与被测 物施 加 的 电流大 小密 切 相关 ， 它们 的数 学 关 系式可 以通 过推 导得 到 。 置 于一定 体 积空气 中的导体 ， 电流流过 时 ， 当 电 流通 过导 体产 生 的 热 量 为 １Ｒ ， 中 ，为通 过 导体 ２ｔ其
的试 验方 法 明确 、 致 ， 一 因此 ， 由试 验 人 员 引 起 的测 量不 确定 度忽 略不 计 。
恒 温环 境 ， 用 Ｔ型热 电 偶 ， 其 牢 固 地 粘 贴 在 被 利 将
测物 的表 面 ， 随 温 度 变 化 的 热 电 势 转 换 为 与 温 把
度相对 应 的电 压信 号 送 入 中压 温升 平 台采 集 系 统， 并通 过温升数采系统软件 自动运 算 ， 直接读 出 被 测 点 的 温 升 值 。试 验 结 束 时 ， 接 读 取 由 温 升 直 数 采 系 统 计算 得 到 的最 后 一 小 时 温 升 的平 均 值 作 为试 验 结 果 。
Ｉ Ｒｔ＝ ｃ Ｚ
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ｍபைடு நூலகம்
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ｃ ｃ ｃ ÷ ＝ ＝ ＝
３ ３ 最后 － Ｉ 时温升 变化 与温升测 量结 果的 关系 ． Ｊ ＼
温升 测 量结 果 为 稳 定 后 － ｄ 时 内 温 升值 的 平 ，
标准 的共 用 技 术 要 求 》的试 验 方 法 ， 据 国 家计 量 依
一
１ 试验 电流会在 电流数采系统设定值 附近的 ）
定 范 围 内波动 ， 而引起 温 升 的波动 ， 从 因此 引入 电 流采 集 系 统 引 起 的 不 确 定 度 分 量 Ｕ， 用 Ｂ类 采
评定 。
规范 ＪＦ ０９—１９ 测量 不确 定度 评定 与 表示》 Ｊ１５ ９９《 对
评定 。 关 键 词 ： 升 ； 度 ； 流 ； 确 定 度 温 温 电 不 中 图分 类 号 ： Ｂ ７ Ｔ９ １ 文 献 标 识 码 ： Ａ
要： 本文依据 Ｇ １０ ２ 高压开关设备 和控制设备标 准的共用技术要求》 通过分析影 响 中压 开关设备温 升试验 的主 Ｂ １２ ￣ ，
要 因素 ， 定 了中 压 开 关 设 备 温 升 测 量 的不 确 定 度 。评 定 方 法 适 用 于 相 似 试 验 条 件 下 的 中 压 开 关 设 备 温 升 测 量 的不 确 定 度 评
温升 测量 进行 不确 定度 的评 定 。
２ 由于 温升数 采 系 统 本身 的测 量 不 确 定度 ， ） 引 入 温升 测量 的不 确定 度分 量 ｕ ， 采用 Ｂ类评 定 。
３ 温 升 测 量 结 果 取 稳 定 后 一 小 时 内 的温 升 平 ）
１ 测 量 方 法
根据 Ｇ １０ ２—１９ 《 Ｂ ２ １ ９ ９ 高压 开关 设备 和控 制
设 备 标 准 的共 用 技 术 要 求 》 相 关 规 定 ， 被 测 物 的 给
施加 额 定 工 作 电 流 ， 控 制 温 升 实 验 室 区域 保 持 并
均值 ， 根据标 准 规定 ， 后一 小时 的温 升值 变化 不 且 最 应超 过 １ 按 照 最大 允 许 偏 差 为 １ 引入 不 确定 度 Ｋ， Ｋ 分量 “ ， 采用 Ｂ类 评定 。 ４ 试 验环 境符 合 标 准 中 的要 求 ， 在 试 验 过程 ） 且 中始终 都处 于严 格控 制之 下 ， 因此 ， 由于环境 变化 引 起 的测量 不确 定 度可忽 略 不计 。 ５ 数 据 的 采 集 、 理 均 无 人 为 因 素 参 与 ， 用 ） 处 采
２ １ 年 弟 ３别 ００ 文 章 编 号 ：０５— ３ ７ ２ １ ）３—０２ ２ １０ ３ ８ （０ ０ ０ ０ ７— ９
中压开关设备温 升测量 的不确定度评定
胡 晓斌 杨 武 潘 晨 余 芳
２ １０ ） ０５ ８
（ 耐 德 电气 （ 国） 资 有 限公 司 ， 施 中 投 上海
摘