【国家标准】 静止式直流电能表

ICS 17.220.20 N 22 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T 33708—2017 静止式直流电能表 Static meter for direct current energy 2017-05-12 发布 2017-12-01 实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 发布 前言 本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国电工仪器仪表标准化技术委员会（SAC/TC104）归口。 本标准起草单位：哈尔滨电工仪表研究所、广东电网有限责任公司电力科学研究院、深圳市星龙科技股份有限公司、深圳市航天泰瑞捷电子有限公司、深圳市科陆电子科技股份有限公司、河南许继仪表有限公司、国网山东省电力公司电力科学研究院、华立科技股份有限公司、湖南省计量检测研究院、威胜集团有限公司、中国电力科学研究院、烟台东方威思顿电气股份有限公司、南方电网科学研究院、山东省计量科学研究院、国网上海市电力公司电力科学研究院、国网冀北电力有限公司电力科学研究院、漳州科能电器有限公司、中国电工仪器仪表质量监督检验中心、上海贝岭股份有限公司、杭州百富电子技术有限公司、上海金陵智能电表有限公司、国网重庆市电力公司电力科学研究院、宁波三星医疗电气股份有限公司、钜泉光电科技(上海)股份有限公司、德力西集团仪器仪表有限公司、宁波伟吉电力科技有限公司、南京祥绿能源科技有限公司、云南电网有限责任公司电力科学研究院、浙江晨泰科技股份有限公司。 本标准主要起草人：赵伟、李万宏、章登清、黄建钟、陈波、都正周、徐民、宋锡强、罗玉荣、李庆先、李先怀、林繁涛、刘志军、肖勇、陈闻新、杜艳、杨梅、朱彬若、周丽霞、许惠锋、邵凤云、费宇航、韩东、伍伟缨、丁恒春、欧习洋、胡志刚、郑文昌、王央龙、吴伟宗、何军焘、曹敏、项超。 目次 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 标准的电量值 5 机械要求与试验 6 气候条件 7 电气要求 8 准确度 9 电磁兼容性(EMC) 10 数据安全性 11 检验规则 12 包装、贮存和运输 附录A（资料性附录）试验项目与顺序 附录B（规范性附录）图B.1至图B.6及表1至表14 1 范围 本标准规定了静止式直流电能表（以下简称仪表）的术语、要求、试验方法和检验规则。本标准仅适用于新制造的输入电压不超过1000V的仪表。本标准不适用于下列情况： ——输入电压超过1000V； ——直流标准表； ——便携式仪表。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 4798.1—2005 电工电子产品应用环境条件 第1部分：贮存 GB/T 4798.2—2008 电工电子产品应用环境条件 第2部分：运输 GB/T 13384—2008 机电产品包装通用技术条件 GB/T 16935.1—2008 低压系统内设备的绝缘配合 第1部分：原理、要求和试验 GB/T 17215.211—2006 交流电测量设备 通用要求、试验和试验条件 第11部分：测量设备 GB/T 17215.301—2007 多功能电能表 特殊要求 GB/T 17215.321—2008 交流电测量设备 特殊要求 第21部分：静止式有功电能表（1级和2级） GB/T 17215.421—2008 交流电测量设备 特殊要求 费率和负荷控制 第21部分：时间开关的特殊要求 GB/T 17626.11—2008 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验 GB/T 17626.29—2006 电磁兼容 试验和测量技术 电压变化的抗扰度试验 GB/T 17627.1—1998 低压电气设备的高电压试验技术 第一部分：定义和试验要求 QC/T 413—2002 汽车电气设备基本技术条件 IEC 61010-1:2010 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第1部分：通用要求（Safety requirements for electrical equipment for measurement, control, and laboratory use—Part 1: General requirements） 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 静止式直流电能表 static meter for direct current energy 由直流电流（或代表直流电流的电压）和直流电压作用于固态（电子）元件而产生与被测电能成正比输出的电能表。 注：按照接入方式可分为直接接入式仪表和间接接入式仪表两类。 3.2 直接接入式直流电能表 direct connected meter （电压及电流的）测量元件直接连接到被测直流线路中的仪表。 3.3 间接接入式直流电能表 indirect connected meter （电压或电流的）测量元件经一个或多变换装置接入被测直流线路的仪表。 注1：变换装置可以是直流变送器、互感器、分压器或分流器中的一种，也可以是其组合应用。 注2：间接接入式直流电能表可分为以下三种仪表：电压间接接入式仪表，电流间接接入式仪表，以及电压和电流均为间接接入的全间接接入式仪表。 3.4 直流纹波因数 DC ripple factor 脉动直流电量的峰值和谷值之差的一半对该直流电量平均值之比。 [GB/T 2900.33—2004, 定义 551-17-29] 4 标准的电量值 4.1 标准参比电压 电压直接接入仪表（含“直接接入式仪表”和“电流间接接入式仪表”）和电压间接接入仪表（含“电压间接接入式仪表”和“全间接接入式仪表”）的标准参比电压见表1。 表1 标准的参比电压 仪表类别 | 电压直接接入 (Ur) a | 电压间接接入 (Un) b 标准值 (V) | 60, 100, 400, 700 | 2, 4, 100 例外值 (V) | 1000 | 5, 6, 8, 10, 12 a Ur 表示电压直接接入仪表的参比电压。 b Un 表示电压间接接入仪表的参比电压。 4.2 标准参比电流 电流直接接入仪表（含“直接接入式仪表”和“电压间接接入式仪表”）和电流间接接入仪表（含“电流间接接入式仪表”和“全间接接入式仪表”）的标准参比电流见表2。 表2 标准的参比电流 仪表类别 | 电流直接接入 (Ir) a | 电流间接接入 (In) b 标准值 | 10 A, 20 A, 50 A | 10 mA, 20 mA, 100 mA 例外值 | - | - a Ir 表示电流直接接入仪表的参比电流。 b In 表示电流间接接入仪表的参比电流。 5 机械要求与试验 5.1 通用机械要求 外壳应坚固耐用，保护内部元件免受机械损伤，并保证操作安全。 5.2 电气间隙和爬电距离 电气间隙和爬电距离应符合表3和表4的规定，具体取决于额定电压和污染等级。 表3 电气间隙 表4 爬电距离 5.3 五类防护绝缘包封仪表 对于采用五类防护绝缘的包封仪表，应满足相应的绝缘增强要求。 5.4 耐热和阻燃 仪表外壳及内部组件应具有良好的耐热性和阻燃性能，符合相关防火标准。 5.5 防尘和防水 仪表应具备相应的防尘和防水等级，以适应其安装环境的要求。 5.6 测量值的显示 显示装置应清晰、稳定，读数无混淆，符合人机工程学要求。 5.7 输出装置 脉冲输出或其他信号输出装置应准确、可靠，符合规定的时间常数。 5.8 仪表的标志 仪表铭牌应包含型号、制造商、参比电压、参比电流、准确度等级、标准编号等必要信息，字体清晰耐久。 5.9 外观检查 仪表外观应无划痕、裂纹、变形，涂层均匀，标志清晰可辨。 5.10 外观检查 （注：此处原文5.9与5.10标题重复，通常5.9为标志，5.10为外观检查，或合并。根据标准结构，通常外观检查为独立章节。） 6 气候条件 6.1 温度范围 仪表的工作温度范围应符合表5的规定。 表5 温度范围 6.2 相对湿度 仪表的允许相对湿度应符合表6的规定。 表6 相对湿度 6.3 气候环境影响试验 仪表应通过规定的高温、低温、湿热等气候环境试验，试验后功能正常。 7 电气要求 7.1 电压影响 仪表应在规定的电压范围内正常工作，电压波动引起的误差应在限值内。 7.2 功率消耗 仪表在参比条件下的功率消耗不得超过规定值。 7.3 短时过电流影响 仪表应能承受短时过电流而不发生永久损坏。 7.4 自热影响 仪表因自身功耗产生的热量不应导致计量误差超出规定范围。 7.5 温升 仪表在最大负载下运行时的温升应符合安全及绝缘要求。 7.6 绝缘电阻 仪表的绝缘电阻值应高于规定最低限值。 7.7 交流电压试验 仪表应通过规定的交流耐压试验，无击穿或闪络现象。 表8 交流试验电压 7.8 脉冲电压试验 仪表应通过规定的脉冲电压试验，无损伤。 表9 脉冲试验电压 7.9 直流纹波影响试验 直流输入中的纹波不应导致仪表误差超出规定限值。 7.10 电压线路反极性连接 仪表应具备反极性保护或明确标识，反接时不应损坏仪表。 8 准确度 8.1 试验参比条件 试验应在标准参比条件下进行，条件见表10。 表10 试验参比条件 8.2 基本误差 仪表在参比条件下的基本误差应满足准确度等级的要求。 8.3 参比电压下的基本误差限值 参比电压下的基本误差限值见表11。 表11 参比电压下的基本误差限值 8.4 参比电流下的基本误差限值 参比电流下的基本误差限值见表12。 表12 参比电流下的基本误差限值 8.5 影响量引起的误差改变 由电压、电流、温度等影响量引起的误差改变应符合表13的规定。 表13 影响量引起的百分数误差改变限值 8.6 起动和潜动 仪表的起动电流值应符合表14的规定，且不应发生潜动。 表14 仪表的起动电流值 8.7 仪表常数 仪表常数（如脉冲常数）应准确，误差在允许范围内。 8.8 时钟计时误差 对于具有时钟功能的仪表，其计时误差应符合规定。 8.9 供电电源电压变化 供电电源电压在允许波动范围内变化时，仪表计量误差不应超出规定限值。 表2 中涉及电压暂降和短时中断影响的试验电压波形包括： - 交流供电电源 ΔU=100%, 1s 的电压中断 - 交流供电电源 ΔU=100%, 额定频率一个周期的电压中断 - 交流供电电源 ΔU=50%, 1min 的电压暂降 - 直流供电电源 ΔU=100%, 1s 的电压中断 - 直流供电电源 ΔU=100%, 0.3s 的电压中断 - 直流供电电源 ΔU=60%, 1s 的电压暂降 9 电磁兼容性(EMC) 9.1 无线电干扰抑制 仪表产生的无线电骚扰应符合相关限值要求。 9.2 快速瞬变脉冲群抗扰度试验 仪表应能耐受规定等级的快速瞬变脉冲群。 9.3 射频电磁场辐射抗扰度试验 仪表在规定的射频电磁场环境中应正常工作。 9.4 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验 仪表应能耐受规定的射频传导骚扰。 9.5 静电放电抗扰度试验 仪表应能耐受规定的静电放电影响。 9.6 浪涌抗扰度试验 仪表应能耐受规定的浪涌电压冲击。 9.7 外部恒定磁感应影响试验 外部恒定磁场对仪表的影响应在允许范围内。 9.8 外部工频磁场影响试验 外部工频磁场对仪表的影响应在允许范围内。 10 数据安全性 仪表应具备数据防丢失、防篡改及通信安全机制，确保计量数据和事件记录的安全性与完整性。 11 检验规则 11.1 出厂检验 每台仪表出厂前应进行例行检验，包括外观、绝缘、基本误差等项目。 11.2 型式检验 型式检验应在新产品定型、设计或工艺重大改变、停产恢复、或国家质量监督机构提出要求时进行，覆盖所有规定试验项目。 12 包装、贮存和运输 仪表的包装、贮存和运输条件应符合 GB/T 13384、GB/T 4798.1 和 GB/T 4798.2 的规定，确保在正常运输和贮存条件下仪表不受损坏。 附录A（资料性附录） 试验项目与顺序 表A.1 试验项目与顺序 （注：具体项目与顺序参照标准原文表格，通常包括外观、绝缘、耐压、基本误差、影响量误差、EMC试验等，按特定顺序执行。） 附录B（规范性附录） 图B.1 至 图B.6 展示了典型的直流电能表接线图、脉冲输出接口示意图及测试电路配置等。 表1至表14汇总了本标准中涉及的各项电气参数、限值及试验条件，包括： 表1 标准的参比电压 表2 标准的参比电流 表3 电气间隙 表4 爬电距离 表5 温度范围 表6 相对湿度 表7 测量电压范围 表8 交流试验电压 表9 脉冲试验电压 表10 试验参比条件 表11 参比电压下的基本误差限值 表12 参比电流下的基本误差限值 表13 影响量引起的百分数误差改变限值 表14 仪表的起动电流值