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  本规范适用于采用柔性光纤敏感环，额定电流直流5kA300kA或(和)工频5kA60kA

  额定电流大于直流300kA或(和)工频60kA的光纤大电流测量仪可参照本规范通过线

  凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于该规范；凡是不注日期的引用文件，

  以法拉第磁光效应等效为原则，在多匝柔性光纤敏感环条件下校准光纤大电流测量仪

  的线性度，并在单匝或较少匝数、较小电流条件下校准至少一个参考点，以实现测量范围

  光纤大电流测量仪通过线性扩展可以在一定程度上完成的测量范围。量程上限在数值上等于光纤大

  在数值上等于柔性光纤敏感环的匝数与穿过敏感环的被测电流的乘积，反映了作用于

  光纤大电流测量仪对扩展电流的响应曲线按扩展量程上限的示值误差修正后与参考

  光纤大电流测量仪(以下简称：测量仪)是一种基于法拉第磁光效应和安培定律，以光

  纤作为传感元件的大电流测量仪器。工作原理如图1所示，通常由柔性光纤敏感环、光电

  系统、显示仪表组成，一般也带有数字或模拟输出接口。柔性光纤敏感环可以不断开载流

  导体直接绕其形成闭合敏感环路。测量仪具有量程自扩展特性，基于多匝柔性光纤敏感环

  对法拉第磁光效应的倍增作用校准测量仪的线性度，并采用少匝数或单匝敏感环传感被测

  柔性光纤敏感环的匝数为额定匝数时，在额定电流的10%100%范围内，最大允许

  需要扩展使用时，在校准客户指定的匝数下，额定电流点的最大允许误差为：±0.2%、

  整个校准装置的扩展不确定度(k=2)应不大于被校测量仪最大允许误差的1/3。

  直流电流误差测量装置的最大允许误差不大于被校测量仪误差限值的1/10。数据采样

  工频电流误差测量装置的最大允许误差不大于被校测量仪误差限值的1/4。数据采样时

  由试验电源和等安匝线圈组成。试验电源应有足够的容量和调节细度，电流安匝数应

  能覆盖额定电流范围内的所有校准点。直流电源输出电流的纹波系数应小于1%；交流电

  源的频率为(50±0.5)Hz，波形畸变系数不大于5%。等安匝线圈应有足够的通流能力，温

  升引起的误差应小于被校测量仪误差限值的1/20。线圈产生的磁场干扰引起标准器的误

  c)被校测量仪的铭牌应包含产品的名字、型号、出厂编号、制造厂、额定电流、额定

  在额定电流的10%以下，使用直流或工频电流误差测量装置进行极性检查。当被校

  测量仪与标准器极性相同时，直流大电流测量结果符号相同，工频大电流波形同相。

  采用等安匝法校准。直流电源、等安匝线圈、直流电流比较仪连接形成闭合回路，被

  校测量仪的柔性光纤敏感环按所需匝数围绕等安匝线圈闭合。直流电流比较仪的输出接至

  直流大电流示值误差的校准在额定电流的10%、20%、50%、80%和100%下进行，

  被校测量仪的输出为数字量时，校准原理如图2所示。直流电流误差测量装置产生同

  步信号，使其对标准直流电流比较仪二次输出的采样值与被校测量仪的数字输出同步，并

  被校测量仪的输出为模拟量时，校准原理如图3所示。误差测量装置同步采集直流电

  交流电源、等安匝线圈、标准电流互感器连接形成闭合回路，被校测量仪的柔性光纤

  敏感环按所需匝数围绕等安匝线圈闭合。标准电流互感器的输出接至工频电流误差测量装

  被校测量仪的输出为数字量时，校准原理如图4所示。工频电流误差测量装置产生同

  步信号，使其对标准电流互感器二次输出的采样值与被校测量仪的数字输出同步，并按照

  被校测量仪的输出为模拟量时，校准原理如图5所示。误差测量装置同步采集标准电

  扩展电流非线性附加误差在直流电流下校准，在扩展量程上限的10%~100%范围内，

  以10%为间隔进行，也可根据校准客户要选取校准点。计算方式如式(2)所示。

  校准结果应在校准证书(报告)上反映，校准证书(报告)应至少包括以下信息：

  g)进行校准的日期，如果与校准结果的有效性与应用有关时，应说明被校对象的接

  建议复校时间间隔为12个月。送校单位也可根据真实的情况自主决定复校时间间隔。

  对某光纤大电流测量仪进行直流、工频大电流示值误差和扩展电流非线性附加误差的

  测量不确定度评定，测量仪的技术参数为：额定电流直流300kA、工频50kA，额定匝数

  2匝，最大允许误差±0.2%。其中，直流和工频大电流示值误差的测量不确定度以额定电

  考虑被校测量仪的分辨力、等安匝线圈温升、等安匝线圈磁场干扰、直流电流标准器及误

  电流下对示值误差做测量，结果如表A.1所示。根据贝塞尔公式，单次测量结果的标准

  被校测量仪的分辨力为10A，读数误差在5A范围内服从均匀分布，引入的不确定度

  校准过程中等安匝线圈通流会产生一定的温升，这将影响被校测量仪的比例因子，造

  成测量结果的不确定性，可通过监测线圈温度并适当冷却控制其影响。根据校准规范的规

  定，线圈温升引起的误差应小于被校测量仪误差限值的1/20，呈均匀分布，相应的标准不

  根据校准规范的规定，等安匝线圈产生的磁场干扰引起标准器的误差变化不大于被校

  测量仪误差限值的1/20，呈均匀分布，相应的标准不确定度分别为：u4=u(Im)=

  根据溯源结果，标准直流电流比较仪的最大允许误差为0.01%，在区间内服从均匀

  根据溯源结果，误差测量装置的最大允许误差为0.01%，在区间内服从均匀分布，

  各不确定度分量汇总如表A.2所示。考虑到示值误差重复性与被校测量仪分辨力引入

  的不确定度存在重复，在合成标准不确定度时将二者中较小者舍去。各分量相互独立，合

  取包含因子k=2，直流300.17kA校准点示值误差的扩展不确定度为：U=kuc=2

  测量模型与式(A.2)类似，主要考虑被校测量仪的分辨力、等安匝线圈磁场干扰、工

  频电流标准器及误差测量装置引入的不确定性。由于额定状态下等安匝线圈的单匝电流较

  电流下对示值误差做测量，结果如表A.3所示。根据贝塞尔公式，单次测量结果的标准

  被校测量仪的分辨力为1A，读数误差在0.5A范围内服从均匀分布，引入的不确定度

  根据校准规范的规定，等安匝线圈产生的磁场干扰引起标准器的误差变化不大于被校

  测量仪误差限值的1/20，呈均匀分布，相应的标准不确定度分别为：u3=u(Im)=

  根据溯源结果，标准电流互感器的最大允许误差为0.01%，在区间内服从均匀分布，

  根据溯源结果，交流误差测量装置在该校准点的最大允许误差为0.03%，在区间内

  各不确定度分量汇总如表A.4所示。考虑到示值误差重复性与被校测量仪分辨力引入

  的不确定度存在重复，在合成标准不确定度时将二者中较小者舍去。各分量相互独立，合

  取包含因子k=2，工频50.120kA校准点示值误差的扩展不确定度为：U=kuc=2

  考虑被校测量仪的分辨力、等安匝线圈磁场干扰、直流电流标准器及误差测量装置引入的

  将柔性光纤敏感环围绕等安匝线圈形成闭合敏感环路，匝数为2匝。反复绕制10次，

  每次均在扩展量程上限600kA下校准示值误差，并将480kA校准点的示值按此误差进行

  修正，计算修正结果与参考值之间的误差，结果如表A.5所示。根据贝塞尔公式计算单次

  测量结果的标准偏差为0.003%，故10次测量平均值的标准偏差为：u1=u(e)≈0.001%。

  被校测量仪的分辨力为10A，读数误差在5A范围内服从均匀分布，引入的不确定度

  根据校准规范的规定，等安匝线圈产生的磁场干扰引起标准器的误差变化不大于被校

  测量仪误差限值的1/20，呈均匀分布，相应的标准不确定度分别为：u3=u(Im)=

  根据溯源结果，标准直流电流比较仪的最大允许误差为0.01%，在区间内服从均匀

  根据溯源结果，误差测量装置的最大允许误差为0.01%，在区间内服从均匀分布，

  各不确定度分量汇总如表A.6所示。考虑到扩展电流非线性附加误差测量重复性与被

  校测量仪分辨力引入的不确定度存在重复，在合成标准不确定度时将二者中较小者舍去。

  各分量相互独立，合成标准不确定度分别为：uc=uuuu1345≈0.01%。

  取包含因子k=2，扩展直流480.34kA校准点非线性示值误差的扩展不确定度为：U=

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