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国家标准计划《工频电场测量》由 TC163(全国高电压试验技术和绝缘配合标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国电器工业协会

主要起草单位 国网四川省电力公司电力科学研究院西安高压电器研究院股份有限公司等

目录

基础信息

计划号
20253278-T-604
制修订
修订
项目周期
16个月
下达日期
2025-08-06
公示开始日期
2025-06-12
公示截止日期
2025-07-12
标准类别
方法
国际标准分类号
17.220.20
17 计量学和测量、物理现象
17.220 电学、磁学、电和磁的测量
17.220.20 电和磁量值的测量
归口单位
全国高电压试验技术和绝缘配合标准化技术委员会
执行单位
全国高电压试验技术和绝缘配合标准化技术委员会
主管部门
中国电器工业协会

起草单位

与国家标准同步制定外文版

编号 语种 翻译承担单位 国内外需求情况
1 EN 国网四川省电力公司电力科学研究院,西安高压电器研究院股份有限公司等 随着电力能源需求增加,国内外高压输电工程均有大量扩建计划,工频电场测量标准是对新建高压输电工程合格验收的关键标准之一,标准内容是在多年国内高压输电工程建设经验基础上做出的修订,标准外文版可支撑工频电场统一测量方法和结果,降低因测量差异导致的重复投资;可支撑评估工频电场对公众健康的影响,解决因电场超标引发的社会矛盾和纠纷;可支撑评估工频电场对生态环境的影响,及时采取措施保护生态环境。标准外文版尤其对电力建设需求较大的发展中国家应用面更为广泛。

目的意义

《工频电场测量》GB/T12720-91标准于1991年发布实施,非等效采标了IEC 60833:1987,该IEC 60833:1987被IEC61786所取代。

GB/T12720-91标准规定了工频电场测量所使用的术语、测量仪器的基本工作原理、校准和校准检验的方法、电场强度测量程序以及辨认重要的测量误差源并给出允许的不确定度。

该标准适用于市场上已有的和 (或)通用的场强仪对气体中(空间或地面)工频准均匀电场的电场强度的测量,也适用于按照该标准所描述的程序校正的其它场强仪。

《工频电场测量》GB/T12720-91自发布实施以来,引导了我国国内工频电场测量仪厂家的工频电场测量仪器的设计、研发、生产及校准,检测机构对工频电场测量仪的选型,工频电场的测量使用规范,计量机构对仪器的校准和检定。

随着技术的发展,相对于标准发布时,目前,工频电场测量需求及测量技术发生了明显的变化,原有标准已经不能较好的适应工频测量需求。

国网四川电科院、中国测试技术研究院、西高院等单位长期开展工频电场测量和理论研究工作,为解决高温湿度条件下工频电场测量误差问题,四川电科院与西高院合作建设了温湿度可调(35%~95%RH,0~40℃)、可对包含支架的测量系统进行校准的工频电场校准平台,开展了工频电场测量仪与支撑杆在极端温湿度下的性能研究,研究表明测量误差主要由仪器支撑杆的表面泄露电流引起。

基于误差原理,提出了支撑杆表面泄露性能改善方法,研发了相应支撑结构,申请并授权了系列性专利,大幅改善了高湿度条件下工频电场测量的准确性。

基于上述原因和工作基础,修订原标准,从仪器指标参数、性能参数要求、量值溯源过程、系统校准要求及校准装置性能、不确定度评定、测量报告内容等全过程进行完善、更新,指导工频电场现场测量工作。

通过标准的修订实施,有助于统一测量方法和结果,降低因测量差异导致的重复投资,准确评估电场强度,有助于优化电网布局和设备配置,及时发现并解决电场超标问题;将推动电场测量技术的研发和创新,促进相关产业的发展,有助于形成规模效应,降低生产成本,提高市场竞争力;有助于评估工频电场对公众健康的影响,及时采取措施保护公众健康,有助于增强公众对电网安全的信心,减少社会恐慌和不安定因素,同时展示了对公众健康和环境保护的重视,有助于解决因电场超标引发的社会矛盾和纠纷,促进社会稳定和谐;有助于评估工频电场对生态环境的影响,及时采取措施保护生态环境,减少因电场超标对生态环境造成的破坏和污染。

范围和主要技术内容

1、范围:规定了工频电场的测量所用的术语、工频电场测量仪技术要求和试验方法、工频电场测量方法和程序,适用于空间工频电场的仪器和测量。 2、主要技术内容:对工频电场的测量仪器进行了说明,包括测量仪器的概述,测量仪器的组成,测量仪器的分类以及测量仪器的工作原理。对工频电场的测量仪器的性能及各组成部分的功能进行了规定,包括性能要求以及主要组成部分的功能要求。对测量仪器的性能的试验进行了规定,包括频率范围的试验方法,工频下各向同性的试验方法,量程范围的试验方法,频率响应的试验方法以及允许误差限值的试验方法。对工频电场测量方法进行了规定,包括一般原则,测量流程,测量不确定度以及测量数据的处理分析。对最常见的工频电场测量仪的结构、组成、测量原理进行了说明。对工频电场测量仪校准所使用的平行板电场标准装置进行了说明,提供了一个工频电场测量结果不确定度评定的范例,对工频电场测量报告中必须包括的内容进行了规定。 3、与上一版国标相比,主要修订以下技术内容: ———修改了适用范围; ———增加了规范引用文件; ———增加了术语与定义的条款,修改了工频电场的定义(见条款3); ———增加概述章节,介绍了测量仪器的原理(见条款4.1) ———增加了按轴数、宽频测量和选频测量的分类(见条款4.2) ———增加了测量仪器的外观、功能和性能的技术要求(见条款4.3); ———增加了外观和功能检查的方法(见条款5); ———增加了测量仪器的测量误差、频率特性、各向同性等性能试验设备要求和方法(见章节6); ———增加了工频电场测量布点原则(见附录C); ———增加了结果报告的内容要求(见附录E); ———增加了典型电场测量仪原理、电场测量仪分类、不确定度评定度示例、平行板电场装置结构、尺寸及其他要求等资料性附录(见附录A、B、D、F)。 4、修订的主要理由: 1)目前的工频电场测量普遍要求采用三维全向测量,三维全向测量能大大提高测量的效率,减小人为误差,且能够满足不稳定场的测量,而这在现有标准中没有规范; 2)涉及工频电场测量的不确定度评估的3个重要性能指标,各向同性、线性度、频率响应,在现有标准中没有进行规范; 3)对于测量支架、湿度的测量影响及控制的研究成果在标准中没有体现; 4)本标准的校准只涉及了线性度的校准,不能满足现有三轴全向工频电场测量仪的频率响应、各向同性等指标的校准。 5)本标准所采标的国际标准已经废止,被IEC61786-1-2013所取代,而该IEC标准国内没有采标,且国内的研究提出了优于该标准的湿度控制方案。 6)国内工频电场测量仪实现了国产化及大规模国产替代,主要性能指标已经达到了世界先进水平,工频电场监测技术及应用走在了世界的前列,率先实现工频电场的在线式测量、车载测量及无人机载测量等应用,供电方案及抗邻近干扰超出了现有标准的范畴,需要修订标准以适应发展的需求。 7)原标准在误差溯源及量值校准未考虑绝缘支架,导致相同的支架在不同的绝对湿度情况下,在相同地点、相同工况使用相同装置测出的电场值相差较大。大量的实践证明,工频电场测量支架受环境湿度影响带来的误差已成主要误差,绝缘支架电性能是引起测量误差的重要原因,相同的支架在不同的湿度情况下测出的电场值相差较大,误差可达理论计算值的5-6倍(500%-600%),现场测量重复性极差,原标准在误差溯源、不确定评定及校准上均没有考虑绝缘支架,现有法定计量机构的校准装置也不满足对实际使用的测量系统进行校准的要求,造成重大误差来源不可控,校准不符合实际,影响因素缺失,与实际情况严重不匹配。