沖擊電壓測量實施細則中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布I前言 Ⅱ 12規(guī)范性引用文件 13沖擊電壓測量系統(tǒng) 14沖擊電壓分壓系統(tǒng) 3 4 8模擬示波器的特性、要求和試驗 229峰值電壓表的特性、要求和試驗 2610測量儀器的使用 12測量系統(tǒng)的特性要求和試驗項目 13測量系統(tǒng)的試驗 Ⅱ本標準是根據《國家發(fā)展改革委辦公廳關于印發(fā)2005年行業(yè)標準項目計劃的通知》(發(fā)改辦工業(yè)[2005]739號)安排制定的。 1GB/T17626.4電磁兼容試驗和測量技術電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(idtIECIEC60060-2:1994修正件1:1996高電壓試驗技術第二部分附錄H(資料性附錄)高電壓沖擊電壓測量系統(tǒng)通常由分壓器、高壓引線、接地回路、測量電纜或字記錄儀、模擬示波器、峰值電壓表)等部件所組成，如圖1所示。測量系統(tǒng)的高壓引線常需串接阻尼電阻，它可接在引線的分壓器側，如圖1中實線表示的R?,也可接在引線的始端，如圖1中虛2通過歷次性能試驗和性能校核證實在一定的布置和條根據GB/T16927.2,沖擊電壓測量準確度用總不確定度來表征，其總體要求如表1所示?？偛淮_定度*雷電全波、操作波、雷電截波Tc≥2μs±3%以內±1%以內±5%以內±3%以內未作具體規(guī)定波形時間T?、T?、Tc、Tp等±10%以內±5%以內波形疊加振蕩和過沖可以測出a總不確定度宜按IEC60060-2修正件1附錄H來估算，其置信度不小于95%(見本標實際值的20%。測試實驗室是配備有認可的測量系統(tǒng)和專業(yè)人員，能按GB/T16927進行測試的實驗室。測試實驗室使用的認可測量系統(tǒng)應在經過認證的校準實驗室監(jiān)督下進行首次性能試驗，認可后才可開展測試工3標準測量系統(tǒng)和部件認證其各項性能符合試驗標準要求的試驗。校準試驗在所有的試驗結果以及試驗所處條件均應作為該測量系統(tǒng)的性能記錄予以保存，以備日后查核和對地回路引入，低壓側的輸出電壓通過測量電纜或光纜輸出(參見圖1)。分壓系統(tǒng)的主體為分壓器。分壓器是把被測高電壓按一定的比率(稱作分壓比)減小為低電壓的測對于認可的測量系統(tǒng)，分壓系統(tǒng)刻度因數的不確定度應不大于1%,且在規(guī)定的環(huán)境溫度和凈空距4試驗項目型式試驗最大施加次數與階躍波響應匹配方式接線圖OO言Z0O5表3(續(xù))匹配方式接線圖OZ普注：R?一高壓臂電阻；R?—低壓臂電阻；R?—始端匹配電阻；R?—終端匹配電阻：Z—測量電纜波阻抗。表4電容型分壓系統(tǒng)接線圖及計算公式匹配方式接線圖匹配條件和刻度因數F專Z○G專ZC注：C一高壓臂電容；C?—低壓臂電容；C?—測量電纜電容；C?—終端電容；R?一始端匹配電阻；R?一終端匹配電匹配方式接線圖匹配條件和刻度因數FO百玉百玉ROZQ0OOC專注：C～C?、R?~R?、Z的含義同表4;R?—高壓臂電阻；R?—低壓臂電阻。67c)測量高壓臂電容C?(等效電容)的接線如圖3所示。測量時，分壓器的低壓臂應解除，并把下端連接點b接到電橋橋體。分壓器周圍環(huán)境的布置應與實際使用時相同。沖擊電壓發(fā)生器和試品按其所處的位置與測量系統(tǒng)相連(注意測量電源的容量不可超載，若容量不足，可拆除阻值較小的波頭、波尾電阻),這樣可使發(fā)生器和試品的電位分布基本上與實際使用時一致。按此接線測得的電容值是高壓臂的等效電容的實測值，即計算刻度因數需用的高壓臂電容值C?。用低電壓。為了檢驗在更高電壓下電暈等可能產生的影響，試驗電壓備的額定電壓為限，采用數10萬至數百萬伏。此時，由于試驗電壓f)分壓器高、低壓臂各有關電容可能與頻率有關。測量這些電容時的頻率原則上應盡量與被測電壓的頻率相近?？紤]到電橋的實際使用情況，若工頻(50Hz)電橋測量準確度較高，則以此測量結果為準，其他高頻(1kHz及以上)電橋測量準確度較低的結果作為校核；若高頻電橋能測g)分壓器高、低壓臂各有關電容在溫度升高時可能有不同的變化，此時需在分壓器的工作溫度范分壓系統(tǒng)接線中匹配條件要求測量電纜端部匹配電阻應正好等于電纜的波阻抗Z,具體接線與計算參見表3～表5.測量電纜波阻抗Z的數值應以實測值為準，電纜產品規(guī)格給定的數值可作參階躍波法測定電纜波阻抗的接線如圖4a)所示。階躍波發(fā)生器S產生的階躍波電壓u作用于測量電纜始端1,測量電纜終端2接一電阻R?,并以示波器M觀測終端電壓u?波形。調節(jié)終端電阻R?,使電壓u?上的振蕩消除而呈現為階躍波形，見圖4b)。此時的終端電阻值Rzo即等于測量電纜波阻抗Z.8圖4階躍波法測定電纜波阻抗諧振法測定電纜波阻抗的接線如圖5所示，接線中測量電纜終端開路。調節(jié)高頻信號發(fā)生器F的頻壓u?第一次降到最低值時，記下此時的諧振頻率6。另外用精密電橋測定此電纜段的電容C。于是該測諧振法也可在測量電纜終端短路情況下測定波阻抗。此時需觀測始端電壓U?第一次升到最高值時的諧振頻率，它應與終端開路時測得的諧振頻率f6相同。同樣可按式(6)確定該測量電纜的波阻抗Z。利用精密電橋測定一電纜段終端短路時的電感L和終端開路時的電容C,則該測量電纜的波阻抗可開路短路阻抗法測定電纜波阻抗的接線與圖5諧振法接線相同。測定時高頻信號發(fā)生器F的信號頻率保持不變，測量始端電壓U?及電阻R上的壓降Ug。由此可求得該頻率下電纜的始端阻抗Zj:9利用這樣的方法，先把終端2開路，測定電纜的始端阻抗Zo:然后把終端2短路，再測定電纜的始端阻抗Zk。于是該測量電纜波阻抗Z可和輸出電壓U?(參見圖1),按兩者之比確定分壓系統(tǒng)的刻度因數F;5.1.2.1采用標準測量系統(tǒng)(或分壓器)測定刻度因數采用標準測量系統(tǒng)(或分壓器)在沖擊電壓下測定刻度因數的試驗設備平面布置，如圖6所示。G圖6采用標準測量系統(tǒng)(或分壓器)測定刻度因數的試驗設備平面布置之間的相互影響。圖6c)直線布置中標準分壓器直接接在被測分壓系統(tǒng)高壓引線始端。測定時用標準測量系統(tǒng)(或分壓器)測量被測分壓系統(tǒng)的輸入電壓，同時用高準確度的示波器測量被測分壓系統(tǒng)的輸標準測量系統(tǒng)中常采用200kV～500kV標準電阻分壓器或采用標準電壓互感器在工頻高電壓下測定刻度因數的接線如圖7所示。測定時用0.1～0.5級標準電以分壓系統(tǒng)的沖擊與工頻的刻度因數相同為先決條件(即首先應分別測定分壓系統(tǒng)的沖擊和工頻的刻度在上述試驗電壓的5個幅度下，分壓系統(tǒng)刻度因數的變化應不超過其平均值的±1%。這可認為該采用標準測量系統(tǒng)(或分壓器)測定被測分壓系統(tǒng)的刻度因數(參見5.1.2.1),在規(guī)定的沖擊試驗電壓5個幅度下檢驗其變化是否符合5.2.1的要求。a)已按標準方法通過線性度試驗的認可的測量系統(tǒng)可替代標準測量系統(tǒng)，用以檢驗被測分壓系統(tǒng)b)采用測量球隙測量被測分壓系統(tǒng)的輸入電壓，如圖8所示。由測得的輸入電壓與分壓系統(tǒng)的輸出電壓之比計算該系統(tǒng)的刻度因數，在規(guī)定的沖擊試驗電壓5個幅度下檢驗其變化是否符合5.2.1的要求。測量球隙裝置應符合GB/T311.6—2005擊電壓發(fā)生器中間球隙放電產生的照射),整個試驗應在短時間內完成。這電壓就不必作大氣條件修正，且其偏差可在±1%以內。c)利用沖擊電壓發(fā)生器的充電電壓檢驗被測分壓系統(tǒng)的線性度。試驗中沖擊電壓發(fā)生器的充電條件應保持穩(wěn)定。在規(guī)定的沖擊試驗電壓5個幅度下，計算分壓系統(tǒng)的輸出電壓與相應的充電電壓之比。若此比值的變化在其平均值的±1%范圍內，則可認為該分壓系統(tǒng)是線性d)采用電場強度測量儀檢驗被測分壓系統(tǒng)的線性度。電場強度測量儀應置于電場強度與試驗電壓成比例的位置。在規(guī)定的沖擊試驗電壓5個幅度下，計算分壓系統(tǒng)的輸出電壓與相應的電場強度之比。若此比值的變化在其平均值的±1%范圍內，則可認為該分壓系統(tǒng)是線性e)多級分壓系統(tǒng)可分級進行線性度試驗。由幾個相同單元組成的若等同的系統(tǒng)(如樣機)整體已通過線性度試驗，則可按上述方法分別檢驗每一單元的線性度。各單元通過線性度試驗，且組裝成的分壓系統(tǒng)整體在最人工作電壓下無可見電暈，則可認為該被測分壓系統(tǒng)在額定電壓下以最大施加次數進行試驗，試驗持續(xù)時間與實際可能連續(xù)使用時間相當。試驗后10min內立即測定該分壓系統(tǒng)的刻度因數，它與試驗前的刻度因數值相差不應超被測分壓系統(tǒng)的最大施加次數可由廠方與用戶協(xié)商，無明確規(guī)定時應為每分鐘2次。定。這些影響引起該分壓系統(tǒng)刻度因數在后續(xù)的歷次性能試驗中的變化應不超過±1%。分壓系統(tǒng)刻度因數的變動應在±1%以內。△T=W/MS(11)或列成表格。分壓系統(tǒng)因鄰近效應引起刻度因數的變動應在±1%以內。沖擊分壓器應在例行試驗中通過110%額定電壓的干耐受電壓試驗。按GB/T16927.1,干耐壓試驗采用正、負極性的標準雷電沖擊全波、雷電沖擊截波、操作沖擊波等電壓各施加3次。若被試分壓器未發(fā)現破壞，且試驗前后的刻度因數相差不超過±1%,則認為該分壓器通過干耐壓沖擊電壓測量中原用專門設計的“高壓示波器”(屬模擬示波器)和“峰值要求的通用示波器(也屬模擬示波器)和通用峰值電壓表都仍可使用，這些儀器現僅用于認可的測量系數字示波器或數字記錄儀以及通用示波器和通用峰值電壓表都應采取妥善的抗干擾措施才能用于根據GB/T16896.1,測量儀器的準確度用總不確定度來表征，其總體要求見表6。雷電全波、操作波、雷電截波Tc≥2μs±2%以內±0.7%以內±3%以內±2%以內波形時間T?、T?、Tc、Tp等±4%以內±3%以內a總不確定度宜按IEC60060-2修止件1附錄H米估算，其置信度不小于95%(見本標核。因數的變化超過1%時，也需進行性能試驗。每次性能試驗的結果都應記錄在性能記錄中。性能校核在整個測量系統(tǒng)的性能校核中發(fā)現沖擊刻度因數有顯著變化時進行。性能校核對需用的每一檔都應進行。若采用外部衰減器而并未與分壓系統(tǒng)一起校驗過，則應包括在儀器的性能校核中。在沖擊電壓測量中，數字記錄儀的額定分辨率應不大于0.4%,即額定位數N不小于8;測試中還涉及信號處理(如計算變壓器的傳遞函數)時，推薦額定分辨率不大于0.2%,即額定位數N不小于9。的乘積)之差除以平均碼寬，即d(k)=[w(k)-wo]/wo,見圖10。圖10數碼k的局部非線性d(k)數字記錄儀的時基非線性應不大于0.5%Tx,Tx為待測的時間間隔(參見7.1.1)。儀器的上升時間是它的階躍波響應曲線上從穩(wěn)定幅值的10%～90%的時間間隔。沖擊電壓測量中，儀器的上升時間應不大于3%Tx,Tx為待測的時間間隔(參見7.1.1)。為測出沖擊波形上疊加的振蕩，上升時間應不大于1/(2π?mx),fmax為試驗回路中可能出現的最高儀器的帶寬為直流(DC)至上限截止頻率(f?)的頻帶寬度，常僅以沖擊電壓測量中，數字記錄儀的內部噪聲電平應小于滿量程的0.4%;測試中還涉及信號處理時，內部噪聲電平應小于滿量程的0.1%。數字記錄儀的記錄長度為一次記錄中存儲的采樣總數(注意：別與可存儲下，記錄長度需有3000個采樣點以上。幅值，即千擾電平，應不超過沖擊試驗所用滿量程的1%。對于標準測量系統(tǒng)，上述干擾電平應不超過所用滿量程的0.5%。數字記錄儀的型式試驗、例行試驗、性能試驗和性能校核(見6.3)中需做的試驗項目列于表7,表試驗項目型式試驗 時基非線性上升時間內部噪聲電平 a數字記錄儀在型式試驗中進行單項干擾試驗；在例行試驗中與整個測量系統(tǒng)一起進行干擾試驗。表8。數值范圍%%和波前時間半峰值時間儀器使用范圍內截斷時間儀器使用范圍內波前時間半峰值時間儀器使用范圍內a按IEC60060-2修正件1附錄H,不確定度由可溯源的校準來估算，其置信度不小于95%(中至少以10次沖擊波來計算其參數的平均值和標準偏b短期穩(wěn)定度是至少用10次連續(xù)沖擊波所測參數的標準偏圖11階躍波校準儀器刻度因數的恒定性采用7.3.1.2階躍波校準方法進行檢驗。從試驗結果中檢驗7.1.4規(guī)定的若試驗表明靜態(tài)刻度因數與沖擊刻度因數的差別不大于0.5%,則在性能校核中可采用靜態(tài)特性試a)記錄與存儲數據。輸入數字記錄儀的直流電壓從滿量程的2%的電壓U(1)起，逐次增加相同的小增量AU,直到滿量程的95%以上。電壓增量AU選取為平均碼寬(即滿量程電壓與額定分辨率的乘積，參見圖10)的1/10～1/4。在每一個輸入電壓U(i)下取一次記錄，計算所記錄輸出數碼的平均值A(i),并存儲U(i)和A(i)數據對。b)確定靜態(tài)刻度因數。根據輸入電壓U(i)和相應的輸出數碼平均值A(i)的全部共M個數據對，然后再按下兩式計算擬合直線的斜率K和截距Ao:由上可知，數字記錄儀的靜態(tài)刻度因數Fs為擬合直線斜率K的倒數，即而擬合直線的截距A?即為數字記錄儀的偏置(儀器在零輸入時的輸出)。c)計算各數碼轉換的實際閾值。若儀器的輸出A(i)沒有標定(即它們是A/D變換器輸出數碼的平均值),則數碼從k轉換到k+1的理想閾值為：若儀器的輸出A(i)已經標定(即它們以V為單位),則數碼從k轉換到k+1的理想閾值為：為確定各數碼轉換的實際閾值，先在全部數據中找出不大于小于T(k)而m為最小的A(m),如圖12所示N點和M點，則數碼從k轉換到k+1的實際閥值c(k)實際碼寬w(k)為其相鄰的兩個轉換閾值之差(見圖12),即各數碼k的中心電壓p(k)為其相鄰的兩個轉換閾值的平均值，它可表征數碼k的電平，即圖12靜態(tài)特性試驗——數碼轉換的實際閾值e)確定靜態(tài)整體和局部非線性。各數碼k的靜態(tài)整體非線性s(k)和靜態(tài)局部非線性ds(k)為：數字記錄儀的靜態(tài)整體非線性Sm和靜態(tài)局部非線性Dm為：在不大于95%滿量程電壓范圍內，均勻地選取20～50個點作為輸入直流電壓值U(i)。在每一個輸入直流電壓U(i)下，取一次記錄，并計算所記錄輸出數碼的平均值A(i)。根據20～50個U(i)和A(i)數據對，同樣按7.3.3.1b)的步驟，利用最小二乘法把輸入和輸出擬合成直線關系，并確定數字記錄儀的靜態(tài)刻度因數Fg。數字記錄儀的動態(tài)局部非線性試驗采用對稱三角波電壓，幅值應為滿量程電壓U的(95±5)%,斜率應不小于U,/0.4Tx,Tx為待測的時間間隔(參見7.1.1),頻率應與采樣率無整數比例關系。的累積直方圖。所得的累積直方圖一般中部較為平坦，兩邊有較大的尖峰，以一臺8位的數字記錄儀為例，典型的直方圖見圖13。試驗的重復次數M應足夠大，使每個數碼出現次數n(k)的平均值no不小于100,且直方圖中央平坦部分的寬度不小于滿刻度的80%。圖13每個數碼出現次數的累積直方圖儀器的時基采用時標發(fā)生器或高頻振蕩器進行校準。校準器的準確度和穩(wěn)定度均應在1%以內；為試驗時，輸入時標或高頻振蕩信號，在某一掃描檔的約20%、40%、60%、80%和100%處，測定躍波的上升時間應小于7.1.7中規(guī)定的儀器上升時間限值的20%,幅值應為滿量程的(95±5)%。其穩(wěn)定幅值的10%～90%之間的時間確定為儀器的上升時間。壓，按給定的采樣率采集至少1000個采樣。這些采樣的標準偏差即確定為內部噪聲電平。但在整個測量系統(tǒng)的干擾試驗中(見13.3)測得的干擾電壓應在允許限值以內。的脈沖群電壓為：單個脈沖上升時間5ns,持續(xù)時間50ms;脈沖重復頻率5kHz;脈沖群持續(xù)時間15ms,間隔周期300ms;脈沖群波形見圖14。脈沖電壓幅值按第3級試驗等級取2kV。電壓實驗室中進行的試驗表明，這種電場可達100kV/m,磁場可達1000A/m。試驗可采用橫向電磁場裝置，線路如圖15所示。圖中電容C=20nF,傳輸線長度l=5m,高度h=1m。試驗時，電容器C先充電到試驗電壓Uo,然后通過球隙G放電，則在傳輸線與地面之間產生快速變化做電場試驗時，傳輸線終端接匹配電阻，其終端電阻R等于傳輸線的波共模干擾試驗可采用的線路如圖16所示。試驗時，電容器C先充電到試驗電壓Uo,然后通過球隙G放電，將暫態(tài)電流i注入電纜的屏蔽層。暫態(tài)電流最好以峰值100A、振蕩頻率1MHz的振蕩為主，其圖16共模干擾試驗為滿足6.2規(guī)定的測量儀器準確度要求，模擬示波器的各項特性應不超過以下各條所列限值。在某模擬示波器沖擊刻度因數的不確定度應不大于±1%,并在7.1.4規(guī)定的0.5T?~T2max時間間隔內沖擊刻度因數應恒定在±1%以內。非線性。若電壓偏轉的非線性在±1%以內，則該示波器的電壓偏轉可認為是線性的。在沖擊電壓測量中，模擬示波器電壓偏轉的非線性應不大于±1%,即應是線性的。否則，被測沖擊電壓波形應與峰值相近的校準沖擊波或校幅電壓一起顯示在示波圖上，如圖17、圖18所示，以便按上述要求校準該處的實際刻度因數，并確定被測沖擊電壓峰值。圖17沖擊波比對校準圖18電壓和時間分別校準在沖擊電壓測量中，模擬示波器的時基非線性應不大于2%Tx,Tx為待測的時間間隔(參見7.1.1)。否則，被測沖擊電壓波形應與時標信號一起顯示在示波圖上，如圖18所示，以便按上述要求校準該處模擬示波器若具備內置校準器，其校幅電壓的準確度應不大于土0.5%,時標信在沖擊電壓測量中，模擬示波器的內部噪聲電平應小于滿量程的±0.5%。模擬示波器在測試中的垂直偏轉宜在滿屏偏轉的(50～100)%范圍內；水平偏轉宜在全屏掃描的(30～100)%范圍內。模擬示波器在示波圖照相、放大和讀數過程中造成的測量誤差應小于所用量程滿刻度模擬示波器的型式試驗、例行試驗、性能試驗和性能校核(見6.3)中需做的試驗項目列于表9,表表9模擬示波器的試驗項目試驗項目型式試驗電壓偏轉特性時基非線性內置校準器(若具備)的上升時間內部噪聲電平一 a模擬示波器在型式試驗中進行單項干擾試驗；在例行試驗中與整個測量系統(tǒng)一起進行干擾試驗。時，將止、負兩種極性，幅值為某一檔滿量程的0%、10%、20%、…、100%的直流校幅電壓分別輸入大偏差的百分數即為電壓偏轉的非線性。若電壓偏轉非線性不大于±1%,則各偏轉點實際刻度因數的校幅電壓可為直流電壓或方波電壓。直流校幅電壓應采用0.1級或0.2級高準確度的直流電壓表直時標信號可為重復脈沖、方波振蕩或正弦波振蕩信號。時標信號應采用103以上高準確度的數字頻觸發(fā)于擾試驗應在兩種情況下進行。第一種是示波器輸入端不加信號并且開路(無測量電纜),掃的正弦波信號，幅值為全屏垂直偏轉的5%～10%,掃描時間也取10μs左右，在上述觸發(fā)電壓下測量正上述兩項試驗中，模擬示波器的觸發(fā)干擾和線間干擾都在沖擊試驗所用滿量程的±1%以內，水平為滿足6.2規(guī)定的測量儀器準確度要求，峰值電壓表的各項特性應不超峰值電壓表沖擊刻度因數的不確定度應不大于±1%,并在讀數保持時間內應恒定在±1%以內，直峰值電壓表電壓幅度的非線性應不大于±1%。滿足這要求的峰值電壓表可認為是線性的。峰值電壓表測量沖擊電壓適用的波形范圍通常由制造廠給定，峰值范圍宜在滿量程的(50~峰值電壓表的型式試驗、例行試驗、性能試驗和性能校核(見6.3)中需做的試驗項目列于表10,試驗項目型式試驗電壓幅度非線性 內置校準器(若具備)的準確度 a峰值電壓表在型式試驗中進行單項干擾試驗：在例行試驗中與整個測量系統(tǒng)一起進行干擾試驗。數在手動或自動復歸前應保持恒定在±1%以內。蜂值電壓表應按實際測試中需測沖擊電壓的波形(或規(guī)定的標準沖擊波形)和極性對所用的各檔都和性能校核中刻度因數的測定值與原標稱值相差在9.1.1±1%,則實際刻度因數的平均值可確定為該檔沖擊刻度因數的標稱值。峰值電壓表電壓幅度非線性試驗所用沖擊電壓波形應接近實際使用波形(或規(guī)定的標準沖擊波形),極性為正、負兩種，峰值為滿量程的(10～100)%;試驗應在衰減器的各檔下分別進行。器的使用。為保證測量儀器的準確度符合6.2規(guī)定的要求，除了應對儀器進行定期的性能試驗和必要的儀器在表11規(guī)定的使用條件范圍內應能正常工作，并且滿足測量準確度的要求。對表11中給定值以外的情況，應采取一定措施并通過試驗證明儀器仍能達到的性能指標。這種情表11使用條件+5℃~+40℃電源電壓±10%(有效值)±12%(峰值)電源頻率阻抗，即輸入阻抗等于電纜的波阻抗，偏差應在±2%以內；匹配阻抗也可直接外接在儀器的輸入端。構成的時間常數Tp應大于100Tzmax,Tzmx為待測沖擊波的最大半峰值時間。儀器的使用范圍是當輸入電壓在此范圍內時可以保證測量準確度滿足6.2規(guī)定的要求。通常，儀器確度，根據待測沖擊電壓的正、負極性，儀器宜分別采用滿量程10%的低位和90%的高位偏置。數字記錄儀的單次記錄時間(記錄長度與采樣間隔的乘積)應不小于被測雷電沖擊全波或操作沖擊波的半峰值時間T?,以便測定這項參數。若仍以該記錄的數據測定波前時間T?或Tp,采樣率fs也許未能達到7.1.1規(guī)定的fs≥30/Tx,則應按此規(guī)定另選用較短的記錄時間，再次記錄被測沖擊波的波前部分有效的抗干擾措施，并通過干擾試驗檢驗這些a)電阻分壓器常選用溫度系數很小的電阻絲繞制而成，它的阻值可用精密電橋準電阻分壓器的響應特性受對地雜散電容的影響較大。為此，常采用屏蔽電極補償、電阻體e)當測量儀器具有對稱輸入通道時，可采用平衡接線。以電阻型分壓系統(tǒng)為例，如圖19所示。此接線應采用兩條型號、長度等都一樣的電纜，它們的接地情況也應完全相同，因而可使引入的共模干擾彼此抵消。h)提高同軸電纜中傳送的信號電平，使共模干擾所占比重減a)為限制空間電磁波穿透分壓器低壓臂測量回路時感應產生的電磁干擾，分壓器低壓臂需有接地c)對于靈敏度較高的數字記錄儀、通用示波器等測量儀器，需要更完善的屏蔽措施。此時，需采用金屬網或金屬板制成的全封閉的雙層或單層屏蔽室或屏蔽箱，將儀器放在屏蔽室(箱)中，屏蔽室(箱)直接接地。若空間電磁波不很強，則屏蔽室(箱)即使有一邊開口，只要開口處a)測量儀器可采用單獨的隔離變壓器供電。隔離變壓器與測量儀器的屏蔽室(箱)相連。為了屏蔽的完整，若隔離變壓器放在屏蔽室(箱)外，它的二次繞組及出線應全部屏蔽；若放在屏蔽室(箱)內，則其一次繞組及連線必須全部屏蔽。b)隔離變壓器一般對抑制低頻丁擾較為有效，但高頻干擾仍可通過繞為此，可在屏蔽室(箱)或儀器的電源入口處申接低通濾波器，以抑制高頻干擾。以上各項抗干擾措施可根據實際需要部分選用或全部采用。圖20為電阻型測量系統(tǒng)采用綜合措施在認可的測量系統(tǒng)中，分壓系統(tǒng)和測量儀器的沖擊刻度因數不確定度都應在±1%以內，并在規(guī)定標準測量系統(tǒng)的沖擊刻度因數不確定度應在±0.5%以內。a)標稱時段是規(guī)定的沖擊波時間參數最小值(min)和最大值(tmux)之間的間隔系統(tǒng)的性能應滿足標準規(guī)定的要求。規(guī)定的時間參數對于雷電全波、截波和操作波分別為波前時間T?、截斷時間Tc和峰值時間Tp。b)階躍波響應是測量系統(tǒng)輸入一階躍波信號時，以時間函數形式的輸出。根據階躍波響應計算確定的一些特定參數，可作為測量系統(tǒng)動態(tài)特性的指標。常用的階躍波響應參數有部分響應時間在規(guī)定的沖擊波形(標稱時段tmin～mx,最長的半峰值時間TZma)下：a)沖擊刻度因數保持穩(wěn)定：對于雷電全波、截波和操作波，穩(wěn)定在±1%以內；對于波前截波；穩(wěn)定在±3%以內。b)測得的時間參數的不確定度在±10%以內。c)為重現波形上可能疊加的振蕩，測量系統(tǒng)的部分響應時間Ta應滿足：對于峰值附近的振蕩，a)階躍波響應在標稱時段內應保持穩(wěn)定：對于雷電全波、截波和操作波，應穩(wěn)定在±1%以內：對于波前截波應穩(wěn)定在±3%以內。壓，則Tp可定為100ms)。c)階躍波響應在最長的半峰值時間TZmax范圍內的變化應不大于5%。e)測量波前時間為T?的標準雷電沖擊波時，階躍波響應的過沖β和部分響應時間T對應的β和T?/T?關系點應處于圖21陰影面積所示的限值范圍內。穩(wěn)定時間is:1s≤Tc;部分響應時間Tα和實驗響應時間Ty:(Ta-0.03Tc)≤Tx≤0.03Tc;起始畸變時間To:T?≤0.005Tc。在規(guī)定的沖擊波形(標稱時段tmin~tmax,最長的半峰值時間Tzma)下：a)沖擊刻度因數保持穩(wěn)定在土0.5%以內；b)測得的時間參數的不確定度在±5%以內。標準測量系統(tǒng)階躍波響應參數的要求見表12。穩(wěn)定時間ts測量系統(tǒng)的試驗項目列于表13,表中也列入了相關的特性要求。表13測量系統(tǒng)的試驗項目試驗項目c)測量光纜(若采用時):型號、長度、傳送信號的頻帶寬度和幅度范圍等。d)測量儀器：類型、型號、產品編號、輸入電壓量程、掃描時間范圍、帶寬、輸入阻抗。數字記錄儀的額定位數、最高采樣率、最大記錄長度；模擬示波器的觸發(fā)方波、截波和操作波)和±3%(波前截波);對于標準測量系統(tǒng)，兩者之差應不超過±0.5%。均應小于其平均比值的5%。E一接地回路；E’一垂直接地帶或金屬屏蔽墻階躍波響應試驗回路布置應盡可能接近測量系統(tǒng)實際使用的情況。采用圖22(a)、(b)兩種回路時，高壓引線的長度取實際使用的長度，其走向可按實際情況，不一定取嚴格水平的方式。階躍波響應試驗的接地回路和附加的垂直接地帶宜采用鋁板敷設，也可用兩條以上的鋁帶或銅帶并聯(lián)組成寬度約1m的金屬帶，在全屏蔽的高電壓試驗室中可利用試驗室本身的金屬接地網和金屬屏蔽墻。階躍波。當發(fā)生器內電阻Rn較大時，電阻型測量系統(tǒng)宜用上升式階躍波進行試驗(此時并聯(lián)電阻圖24階躍波電壓波形測量接線測量系統(tǒng)階躍波響應的波形測量常采用數字記錄儀或通用脈沖示波器。由于階躍波響應是以納秒計的快速暫態(tài)過程，測量儀器的帶寬應有100MHz以上，最高掃描速度可選用1ns/div～5ns/div,掃描應能與波形信號良好同步。為便于確定階躍波響應參數，測量時可選用快、慢兩檔，快速掃描應能記錄到滿幅度跳變的波形前沿，慢速掃描應能記錄到明顯穩(wěn)定的幅值線。數字記錄儀可采用一小段預觸發(fā)時間(又稱延時)而采集到波形零點；通用脈沖示波器的觸發(fā)至少應能顯示10%幅值以下的前沿波形，最好也能采取某種延時的辦法記錄到波形零點。階躍波響應示波圖上宜再記錄一條零線。采用截斷式階躍波試驗時，改換測量儀器前沿觸發(fā)的正、負斜率(SLOPE),并用較慢的速度掃描；采用上升式階躍波試驗時，在測量儀器無信號的狀態(tài)下掃描一次，均可記錄到一條零線。階躍波響應通常都將其幅值標么化為單位1,以便對比和參數計算。階躍波響應的典型波形如圖25所示，大體上可分為兩大類：指數型，見圖25(a)、(d),和振蕩型，見圖25(b)、(c)。圖25階躍波響應的典型波形在計算階躍波響應的各項參數之前，需確定響應波形的零線、單位幅值線和視在零點。若階躍波響應示波圖沒有記錄零線(見13.2.2.3,如圖25中的水平實線),可由波形零點0畫一條水平線，或按零電位處的水平刻度線作為零線。平軸線(如圖25中的水平虛線),其幅值都標么化為單位1,稱作單位幅值線。視在零點O?是階躍波響應的計算起點。按標準規(guī)定，它是響應波形前沿最陡處P點作切線與零線的交點，如圖25所示。若響應波形前沿部分有振蕩，則以振蕩中心線的最陡處作切線，見圖25(c)。若波形起始的畸變較大，則在作切線時忽略波形起始的畸變部分，見圖25(d)。a)實驗響應時間Tx是階躍波響應積分從O?積到tmux的值T(tmux),tmux為該測量系統(tǒng)標稱時段的圖26階躍