TCI 304-2024 開合式電流互感器技術規(guī)范

CCSN20/29Technicalspecificationsofopen-typecurrenttr2024-03-25發(fā)布中國國際科技促進會發(fā)布IT/CI304-2024 2規(guī)范性引用文件 3術語和定義 4技術要求 25結構要求 6試驗方法 7檢驗規(guī)則 8標志、包裝、運輸與貯存 T/CI304-2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由江陰市星火電子科技有限公司提出。本文件由中國國際科技促進會歸口。本文件起草單位：江陰市星火電子科技有限公司、江蘇安科瑞電器制造有限公司、無錫偉邦變壓器制造有限公司、江陰市晶磁電子有限公司、沈陽中川測試技術有限公司、江蘇方天電力技術有限公司、常州歐瑞電氣股份有限公司、宜興市中瑞電子科技有限公司、江陰市靈智電氣有限公司、山東科惠電子科技有限公司、江陰市宏大互感器有限公司、無錫新三江塑業(yè)科技有限公司、山東元星電子有限公司、江蘇奧瑪?shù)滦虏牧峡萍加邢薰尽⑸綎|鉑晶智能科技有限公司、江蘇安科瑞微電網研究院有限公司。本文件主要起草人：蔣大維、楊廣亮、蘭國慶、崔宇岑、張欣、陳顥、徐峰、石楊仲、沈志明、王萍、張敏娣、董云杰、閻愛芹、朱昭峰、季紅雨、宗壽松。T/CI304-2024開合式電流互感器技術規(guī)范本文件規(guī)定了開合式電流互感器技術規(guī)范的術語和定義、符號、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸、貯存。本文件適用于供電氣測量儀器儀表或電氣監(jiān)控使用，其設備最高電壓為1000V交流的開合式電流互感器。在本文件中，在不做特殊說明的情況下，其電壓值和電流值理解為均方根值。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件的必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2423.55電工電子產品環(huán)境試驗第2部分：環(huán)境測試試驗Eh：錘擊試驗GB/T20840.2互感器第2部分：電流互感器的補充技術要求GB/T5169.11電工電子產品著火危險試驗第11部分：灼熱絲/熱絲基本試驗方法：成品的灼熱絲可燃性試驗方法3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1開合式電流互感器open-typecurrenttransformer為方便安裝和使用，鐵心為開合式結構的電流互感器。3.2標準信號開合式電流互感器standardsignalOpen-typecurrenttransformer輸出電流信號為5A/1A的無源式開合式電流互感器。3.3低功率開合式電流互感器lowpowerOpen-typecurrenttransformer輸出電流信號為＜1A或者輸出信號＜1V的無源式開合式電流互感器。3.42T/CI304-2024輸入繞組Inputwinding又稱“一次繞組”“初級繞組”，指互感器的輸入端繞組，由于開合式電流互感器的特殊結構，輸入繞組位置可特指互感器一次穿孔位置。3.5輸出繞組outputwinding又稱“二次繞組”“次級繞組”，互感器的輸出繞組，用漆包線繞制在絕緣的骨架或者鐵心上的繞組。3.6誤差等級errorclass對開合式電流互感器給定的誤差等級，可以用GB/T20840.2中的準確級表示；不適用于GB/T20840.2要求的，可采用一致線性度來表示。3.7一致線性度consistentLinearity一致線性度包含額定比值差、比值差線性度、相位差線性度和額定相位變化率。3.8比值差線性度ratiodifferencelinearity比值差線性度由5%或者1%額定電流比值差值與100%額定電流比值差值之差的絕對值。3.9相位差線性度angulardifferencelinearity相位差線性度由5%或者1%額定電流相位差與100%額定電流相位差之差的絕對值。3.10額定相位變化率ratedphasechangerate開合式電流互感器額定電流下的相位值的正負公差范圍。3.11額定負荷ratedburden互感器誤差等級所依據(jù)的負荷值，用視在功率或者純電阻值表示。4技術要求4.1環(huán)境及使用要求4.1.1溫度戶內型的工作環(huán)境溫度：-25℃~55℃。3T/CI304-2024戶外型的工作環(huán)境溫度范圍：-40℃~70℃。4.1.2濕度開合式電流互感器使用相對濕度范圍：不大于95%。4.1.3海拔海拔高度不大于1000m；海拔高度大于1000m時，需考慮電氣介電強度的下降。4.2技術指標4.2.1絕緣電阻一次繞組（若有）與二次繞組的絕緣電阻不低于100MΩ;二次繞組對接地的金屬件絕緣電阻不低于30MΩ。4.2.2匝間絕緣強度二次繞組開路，一次繞組通以額定擴大一次電流并維持1min，電流互感器二次繞組的匝間絕緣無損壞，試驗后電流互感器誤差不應超過誤差極限。4.2.3工頻耐壓一次繞組（或一次導體接觸的外殼表面）對二次繞組及接地底板、二次繞組對接地底板的工頻耐受電壓為表1所示，試驗時間為1分鐘，互感器應無擊穿閃絡及損壞現(xiàn)象發(fā)生。表1工頻耐壓試驗額定電壓（V）測試電壓（V）0-660V3000661-1000V4400注：①如果是鐵心裸露，對于一次結構為穿心電纜的開合式電流互感器，可將模擬的一次電纜作為互感器的一次繞組進行耐壓試驗。②海拔＞1000米時，外絕緣破壞性放電電壓會受到空氣密度減小的影響。海拔超過1000米時，在標準大氣條件下的絕緣耐壓應由使用出要求的耐受電壓乘以海拔校正因素K來決定。kem(H1000)/8150（1）式中：H為海拔高度，單位“米”；m=1時，適用于工頻電壓；例如模擬海拔2500米的耐壓條件，=2.718281828459（2500-1000）/8150=1.2，則模擬耐壓強度為：3000V×1.2=3600V③對于無絕緣物灌封及無外殼的互感器，絕緣要求由生產廠與用戶協(xié)商確定。4T/CI304-20244.2.4準確度等級開合式電流互感器的準確度等級符合GB/T20840.2，標準值為：0.2、0.5、0.2S、0.5S、4.2.5一致線性度等級4.2.5.1開合式電流互感器的一致線性度等級標準值為：0.5L、0.2L、0.2SL、0.5SL、1.0L。4.2.5.2在二次負荷為額定負荷的25%～100%之間任一值時，其額定頻率下的一致線性度都應滿足要求值。4.2.5.3對標準型開合式電流互感器而言，所有的準確級或者一致線性度等級，負荷采用視在功率的方式表示，負荷的功率因數(shù)均為0.8（滯后），當負荷小于5VA時，應采用功率因數(shù)為1.0.且最低值為1VA。4.2.5.4對低功率開合式電流互感器而言，所有的準確級或者一致線性度等級，如果需要標注負荷，采用純電阻的方式表示。表2開合式電流互感器的一致線性度要求一致線性度等級比值差線性度（%）相位差線性度額定相位變化率5%-120%100%-120%5%-120%100%-120%0.2L0.50.20.5L10.5602160表3開合式電流互感器的一致線性度要求一致線性度等級比值差線性度（%）相位差線性度額定相位變化率1%-120%100%-120%1%-120%100%-120%0.2SL0.50.50.5SL10.5605T/CI304-2024 額定100% 注：一致線性度需要配合額定100%電流相差值一起來標示互感器的誤差等級，例如：100A/5A，一致線性度：0.5L，額定100%電流相差值：100′，表示此互感器在額定100%相位值為100′的情況下能夠達到一致線性度0.5L的等級。圖1一致線性度解析4.2.6運行極限溫度變差開合式電流互感器在高低溫運行時，溫度附加誤差不超過誤差限值的1/4。4.2.7溫升限值4.2.7.1海拔不大于1000m時，在額定擴大一次電流及額定二次負荷阻抗下，戶內互感器在4.1規(guī)定的環(huán)境溫度和海拔高度下長期工作，繞組的溫升不應超過70K，其它部位的溫升不應超過50K。戶外互感器在4.1規(guī)定的環(huán)境溫度和海拔高度下長期工作，繞組的溫升不應超過55K，其它部位的溫升不應超過35K。4.2.7.2海拔大于1000m時，互感器的熱特性會受到空氣密度減少的影響。如果互感器規(guī)定在海拔超過1000m處使用而試驗處海拔低于1000m時，溫升限值△T應按使用處海拔超出1000m后的每100米減去下列數(shù)值。溫升的海拔校正因數(shù)：6K圖2溫升的海拔矯正因素式(2)中，△Th為海拔h?≤1000m處的溫升值；△Th?為海拔H>1000m處的溫升。4.2.8額定值開合式電流互感器的額定值要求如下：a)額定頻率范圍：50/60Hz;b)額定擴大一次電流倍數(shù)值為：1.2;c)1A的額定負荷的標準值為：1.0VA、2.5VA、5.0VA;d)5A的額定負荷的標準值為：1.0VA、2.5VA、5.0VA、10.0VA;e)mA級的額定負荷的標準值為：1Ω、5Ω、10Q、20Ω、100Ω;5結構要求開合式電流互感器的器身材料應具有良好的電氣、機械性能和阻燃性能，表面平整、光潔、色澤均勻；銘牌、標志安裝端正牢固，字跡清晰；零部件緊固可靠，無銹蝕，毛刺、裂紋等缺陷和損傷。5.2材料開合式電流互感器的所有材料首先應滿足：a)應符合阻燃等級GB/T5169.11要求；打開開合式電流互感器，目視鐵心，應結構完整，切割端面光滑無明顯銹跡，互感器閉合后能夠良好接觸、無明顯漏光。5.4防護等級T/CI304-2024戶外使用的開合式電流互感器防護等級為IP67，戶內使用的開合式電流互感器防護等級5.5器身浸水能力戶外使用的開合式電流互感器必須做到器身完全較長時間浸水下工作。5.6接地底板上應有明顯的接地標志（例如：“”標志或“E”、“地”等字樣）。5.7電氣間隙與爬電距離互感器的電氣絕緣間隙不小于5mm，爬電距離不小于16mm。5.8接線端子5.8.1一般要求的銅和銅合金制成，黃銅件表面宜鍍鎳或鋅，紫銅件表面宜鍍銀。5.8.1.2互感器端子按減極性標注，并使用模注、光學或機械方式，在端子附近加工出端子標志P1、P2、S1、S2等字樣。5.8.2螺栓螺栓應滿足以下要求：a)二次接線端子應配用螺紋直徑6mm的十字槽平頭螺栓；b)出廠時螺栓應配置彈簧墊圈和平墊圈，并擰緊埋入螺母中（擰緊程度應保證運輸后不松動）；c)埋入螺母的端面應高出樹脂面或者外殼0.5mm～1mm，表面平整清潔，符合電氣接觸要求；5.8.3端子罩二次端子應配置采用聚碳酸酯等透明塑料制造的端子罩，端子罩應滿足以下要求：a)端子罩應具有足夠的機械強度并且透明，在端子罩不拆除的情況下不應使用常規(guī)工具接觸二次端子；b)端子罩應能進行封印，達到不破壞封印就無法拆除密封罩的要求。5.8.4二次引線如果是開合式電流互感器使用的是二次引線，則應有如下要求：a)二次引線應使用電阻率不超過1×10-7Ωm的銅和銅合金制成；T/CI304-2024b)二次引線設計載流量不得大于3A/mm2；c)開合式電流互感器二次引線應承受≥89N的拉力。5.9銘牌標志在互感器器身有足夠空間時，互感器應至少帶有以下標志：a)產品品名；b)型號規(guī)格；特殊環(huán)境（如果是戶外，大于1000米時的海拔必須標注）；c)輸入輸出：額定一次電流/額定二次電流（電壓）；額定負荷；準確級或者一致線性度、額定相位值；額定電壓；額定頻率；d)公司名稱或公司商標；e)出廠編號；出廠日期；f)認證標志，如果需要標注時。5.10警告牌無開路保護的開合式電流互感器應有警告牌，在牌上寫有“二次繞組禁止開路”字樣。6試驗方法6.1外觀檢查外觀檢查包括外觀、裝配質量、零部件表面處理、銘牌、接線端子、外形尺寸、電氣間隙、爬電距離的測量以及產品技術條件規(guī)定的其它項目檢查。6.2標簽粘合劑標簽應適用于所應用的表面，在戶外使用時需進行額外的評級。用70%異丙醇溶液浸泡過的布料，在不施加過大壓力情況下，用鋼絲網手工擦拭、印?；蚱渌唇浽u估的標記物30秒后，目測標記是否仍然清晰，且標記安全性不受影響。6.3絕緣電阻測量使用工作電壓500V、測量誤差不超過±10%的絕緣電阻進行試驗。6.4工頻耐壓試驗使用誤差不超過±3%的耐壓測試儀進行試驗，試驗電壓升高至規(guī)定值后持續(xù)1min，試驗結果滿足表1的要求。6.5二次繞組匝間絕緣強度6.5.1無開路保護的電流互感器一次電流≤2000A的電流互感器，二次繞組匝間絕緣強度試驗方法如下：T/CI304-2024a)試驗時二次繞組開路，并使其一端連同底板接地（如果有），一次繞組通以額定頻率的額定擴大一次電流，持續(xù)1min。b)試驗過程無放電發(fā)生，試驗后互感器誤差應無顯著變化。一次電流＞2000A的電流互感器，二次繞組匝間絕緣強度試驗方法如下：一次繞組開路，并使其一端連同外殼接地（若有），用經過計量檢驗的匝間絕緣測試儀通過4.5kV（峰值），互感器二次繞組的匝間絕緣無損壞即可。注：本試驗并非模仿運行時的互感器二次繞組開路狀態(tài)，只是為了表明其匝間絕緣是否良好，因此對電流和電壓波形不作規(guī)定，互感器在運行中二次繞組開路，尤其是匝數(shù)相當多時會引起危險，必須避免。6.5.2有開路保護的電流互感器在開合式電流互感器的一次繞組通入額定一次電流或者額定擴大一次電流時，用經過計量的高阻抗萬用表檢測二次輸出電壓，是否超過標稱額定值，如果沒有標稱額定值則默認為不超過30V。6.6室溫條件下的準確級試驗在室溫20℃±10℃,相對濕度≤85%，互感誤差等級應控制在以下要求范圍之內。6.7極限工作溫度下的準確級試驗極限工作溫度下的誤差試驗方法如下：a)將試品置于高低溫試驗箱中，分別使箱內溫度達到產品允許工作環(huán)境溫度的上限值及下限值，并在極限溫度下保持足夠的時間，使互感器在箱內達到熱平衡；b)保持時間不少于2h，在溫度保持期間，箱內溫度的變化不超過±2℃;c)用經過計量校驗的互感器校驗儀進行測試。額定電流超過1000A的試品允許在箱外進行誤差檢測，但應在試品取出的15min內完成測量；d)測得的誤差與室溫條件下的誤差相比，變化應不超過測量點誤差限值的1/4。6.8防護等級外殼防護等級按照制造商聲明的IP防護等級，按照GB4208進行驗證。6.9低溫冷沖擊試驗6.9.1戶外開合式電流互感器在低溫下應承受6.8J的冷沖擊。6.9.2開合式電流互感器應冷卻到-40℃±2.0℃并在此溫度下保持不少于3h。6.9.3將互感器從低溫箱中拿出，立刻進行試驗：通過將直徑為50.8mm，重0.54kg的鋼球從高度為1.3米投在互感器上，或通過將鋼球作為擺錘從高度為1.3米擺動撞擊互感器。T/CI304-20246.9.4目視確定，互感器表面不得有任何損壞從而接觸帶電部件，或有可能使得互感器防水能力失效。6.10溫升試驗溫升試驗方法如下：a)周圍空氣溫度保持在10℃~40℃的范圍，在試驗過程中環(huán)境溫度的變化不超過10K。環(huán)境溫度至少采用三只溫度計測量。將溫度計均勻地分布在試品周圍，浸入容積不小于1000mL的盛滿變壓器油的杯內，放置在試品高度的1/2，離開被試品的距離為1.5m，溫度計保證免受氣流和熱輻射的影響。以及由于溫度迅速變化引起的顯示誤差。周圍空氣溫度以這些溫度計測量的平均值為準。b)試品按實際安裝狀態(tài)放置，一次繞組通以額定擴大一次電流，電源頻率在49.5Hz~50.5Hz之間，波形畸變率不大于5%，二次繞組接入額定負荷，試品通電直至試品溫升穩(wěn)定為止。溫度以靠近鐵心的器身表面溫度為準，如果在試驗后期每2h內溫度上升值不超過1K時，認為試品各部分溫升達到穩(wěn)定。c)溫升試驗時，一次導體單根長度不得小于1.5m，電流密度不超過5A/mm2。在距離互感器一次電流接頭0.75m～1m處的導體溫度與電流接頭溫度之差不超過3K。d)互感器的鐵心、一次導體及其它金屬結構零件表面溫度可采用酒精溫度計或適當?shù)模ú皇艽艌鲇绊懙模犭娕蓟螂娮栊蜏囟扔嫓y量，并使其測溫端與被測部位可靠接觸。e)互感器一次繞組和二次繞組的平均溫升采用電阻法測量。加電前測量線圈電阻Rθ1及周圍介質溫度θ1，以靠近鐵心表面溫度為準；施加指定電流，直到試品溫度達到穩(wěn)定狀態(tài)；切斷電源，立即測量線圈電阻；此后在8min～10min內，每隔相等時間（30s～60s）依次測量線圈電阻為R1、R2、R3…其后過5min～10min測一個參考值Rn。取切斷電源瞬間t=0,在半對數(shù)坐標紙的橫坐標上標出t1、t2、t3、…、tk點，縱坐標上標出對應的(R1-Rn)、(R2－Rn)、(R3－Rn)、…(Rk－Rn)點。用直線擬合方法繪出線圈電阻變化曲線，如2所示。此直線延長與R軸交點即為t0=0時的R0-Rn值。已測得t=0時線圈電阻R0，線圈溫升可用式（2）計算；f)溫升試驗時使用的溫度計和熱電偶的測量誤差不應超過±0.5K。Δθ=(235+θ1)?(235+θ2)(3)式中：圖3半對數(shù)坐標解電阻法T/CI304-20246.14.2浸入試驗經過不低于30分鐘后，應將電流互感器從箱體中取出，從箱體表面除去過量的水，進行互感器