SF6环网开关柜合闸不同期测试结果的不确定度评定

陈荣辉，李志胜

（国家中低压输配电设备质量监督检验中心，广东东莞 523325）

0 引言

SF6环网开关柜是由一组SF6负荷开关装在钢板金属柜体内配上熔断器的组合电器，用于环网线路中分合负荷电流、开断短路电流。除寿命长，开断力强外，突出优点是容易实现三工作位（接通、断开和接地），小电流（电感、电容）开断，抗严酷环境条件能力强，城乡中压配电网中应用非常广泛。分合闸不同期性时间差过大，会使线路和变压器非全相投切，而产生危害绝缘的操作过电压，中性点电压位移，产生零序电流。GB 3906-2006与GB/T 11022-2011明确规定SF6环网柜出厂试验和型式试验中必须进行机械特性测量试验。又ISO/IEC17025∶2005《检测和校准实验室能力的通用要求》中规定，当测试结果接近于要求值时，需对结果进行不确定度分析。本文对处于临界状态的某厂家生产的SF6环网开关柜合闸同期性测试结果进行不确定度评定。

1 评定概述

1.1 测量依据

GB3906-2006《3.6 kV～40.5 kV交流金属封闭开关设备和控制设备》；

GB/T 11022-2011《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》。

1.2 使用的主要仪器设备和指标

SWT-V系列开关机械特性测试仪时间测量范围：0.1 ms～999.9 ms；分辨率：0.025 ms；精度：±0.05 ms。

1.3 环境条件

环境温度：26℃；

环境相对湿度：56%。

1.4 被测对象

产品名称：SF6环网开关柜

型号：ZCSF-12(F)；

操作电压：DC48V；

额定电压：12 kV；

额定电流：630 A；

极数：3相。

1.5 试验方法概要

仪器操作方便，具有自动测试功能，完成普通的单合测试仅需按一下测试按钮，即可完成测试和结果显示过程。测试接线时，触头信号线A、B、C分别与被测试断路器断口静端相连，用短接线短接断路器各动端，并与断口的“公共端”相连，A、B、C对应的颜色分别为黄、绿、红，黑色为公共端“GND”，在用辅助触点测试时，蓝色的D与辅助触点相连，见图1。进行5次重复测量，其结果见表1。

图1 单断口触头信号线的接线

表1 SF6开关柜三相合闸不同期测量结果

表2 不确定度汇总表

2 数学模型、方差与灵敏度系数

2.1 数学模型

被测合闸不同期时间可以由开关机械特性测试仪直接读取。

r=R

r——被测合闸不同期时间值；

R——开关机械特性测试仪示值。

2.2 方差

u2c=c2u2

2.3 灵敏系数

3 不确定度汇总

不确定度汇总如表2所示。

4 标准不确定度

4.1 重复性分量

重复进行相同测量产生的不确定度，如果检测中进行5次，但实际检测只进行1次，按A类评定的贝塞尔公式，则标准不确定度为：

自由度n-1=4。

4.2 测量仪器分辨率引入的不确定度分量

测量仪器分辨率产生的不确定度，采用B类评定方法，0.025 ms的分辨率意味着每个读数可能包含的误差在±0.012 5 ms，属于矩形分布，

5合成标准不确定度

6扩展不确定度

取k=2，计算扩展不确定度：

7 测量不确定度的报告与表示

测量的SF6环网柜三极合闸不同期性T=4.685 ms±0.044 ms（包含因子k=2，对应约95%的置信概率）。

8 结束语

经过对测量结果进行不确定度分析计算可知，SF6环网柜三相合闸不同期性T=4.685 ms±0.044 ms，小于5 ms，测量结果符合标准要求，产品三相合闸不同期性合格。本文为SF6环网柜合闸不同期性检测和对测量结果进行不确定度评定提供了一个实例。

［1］ISO/IEC17025：2005.检测和校准实验室能力的通用要求［S］.

［2］GB/11022-2011.高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求［S］.

［3］GB3906-2006.3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备［S］.

［4］李正东.测量不确定度评定方法简介［M］.北京：中国计量科学研究院，2012.