高压开关( 或称断路器) 不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流， 而且当系统发生故障时通过继电器保护装置的作用， 切断过负荷电流和短路电流， 保证电网部分正常运行， 是电网中的重要设备， 高压开关的分、合闸时间是高压开关的重要技术指标， 高压开关动作特性测试仪是对高压开关相关技术指标进行检测的设备， 为保证测量值的准确、可靠， 特对高压开关动作特性测试仪的合闸时间示值误差的测量值进行不确定度评定分析， 而分闸时间示值误差测量值的不确定度评定可参照合闸时间的进行。

1 测量方法

以高压开关动作特性测试仪的合闸时间误差为例说明高压开关动作特性测试仪合闸时间误差的校准结果不确定度评定。高压开关动作特性测试仪的合闸时间误差， 是通过比较被校高压开关动作特性测试仪的合闸时间示值与高压开关动作特性测试仪校准装置所测的实际时间之差而获得。本例使用的标准装置为 KG － 11 高压开关测试仪校准装置， 被校开关特性测试仪为 TY1600B 型高压开关动特性测试仪， 测量时间为 100ms。

2 测量模型

ΔT = TX － TN (1)

式中:ΔT—合闸时间误差(ms);

—被校高压开关动作特性测试仪的实测值(ms);

—高压开关动作特性测试仪校准装置标称值(ms)。

3 不确定度来源

在标准条件下， 温度、湿度、磁场、电源变化等引入的不确定度分量可忽略， 则合闸时间示值误差的不确定度来源:

4 标准不确定度评定

4. 1 测量重复性引入的标准不确定度 u(T1)

用高压开关动作特性测试仪校准装置对测试仪

的合闸时间 100ms 点进行校准， 重复测量 10 次， 所

得数据如表 1。

表 1序次 合闸时间的实测值(ms) 合闸时间误差 ΔT (ms)

1 100. 01 0. 01

2 100. 02 0. 02

3 100. 02 0. 02

4 100. 02 0. 02

5 100. 01 0. 01

6 100. 01 0. 01

7 100. 02 0. 02

8 100. 03 0. 03

9 100. 03 0. 03

10 100. 02 0. 02

根据实验标准差公式， 得:s(ΔT1) = 0. 0074ms， 则:u(T1) = s = 0. 0074ms， 自由度: νT1 = 9。

4. 2 校准装置的准确度引入的标准不确定度 u(T2)

根据装置说明书得知， 高压开关测试仪校准装置的误差限 100ms 时为 ±0. 01ms， 即半宽为 0. 01ms， 属于均匀分布， 包含因子 k =槡3。

故:u(T2) = 0. 01槡3= 0. 0058ms， 自由度:νT2 = ∞

4. 3 被校测试仪分辨力引入的标准不确定度 u(T3)

TY1600B 型开关特性测试仪分辨力 0. 01ms， 因属于均匀分布， 包含因子 k =槡3， 半宽为 0. 005ms。

得:u(T3) =0. 005槡3=0. 0029ms， 自由度:νT3 = ∞

5 标准不确定度汇总( 见表 2)

表 2标准不确定度来源 νi 标准不确定度测量重复性引入的标准不确定度 u(T1) 9 0. 0074ms校准装置的准确度引入的标准不确定度 u(T2) ∞ 0. 0058ms

被校测试仪分辨力引入的标准不确定度 u(T3) ∞ 0. 0029ms

6 合成标准不确定度

以上标准不确定度分量彼此独立不相关， 其合成标准不确定度为:

uc = u槡2(T1) + u2(T2) + u2(T3) = 0. 00984ms

7 扩展不确定度

包含因子 k 取 2， 合闸时间 100ms 处校准误差的扩展不确定度:

U = uc × 2 = 0. 00984 × 2 = 0. 02ms， k = 2