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Hz，额定电流20%～120%，环境温度为20±5℃时，电流负荷（与规定的二次引线电阻一并计算）的有功分量和无功分量的误差不得超过±3%，当cosφ=1时，残余无功分量不得超过额定负荷的±3%。周围温度每变化10℃时，负荷的误差变化不超过±2%。电流负荷箱在电流百分数20%以下的附加误差限值为：电流百分数每变化5%，误差增加1%”。电压负荷箱的误差限值在新修订的JJG314中拟改为“电压负荷箱在额定频率50（60）Hz，额定电压20%～120%，环境温度为20±5℃时，电压负荷的有功分量和无功分量的误差不得超过±3%，当cosφ=1时，残余无功分量不得超过额定负荷的±3%。周围温度每变化10℃时，负荷的误差变化不超过±2%。电压负荷箱在电流百分数20%以下的附加误差限值为：电压百分数每变化5%，误差增加1%。”仪用互感器检定时是在实验室进行的，环境温度规定在10℃～35℃，这样负荷箱的允许误差是基本误差3%加上温度附加误差2%，总共是5%。按照互感器当负荷箱置上、下限负荷时，误差变化相当于限值ε的1.4倍计算。二次负荷误差对测量结果的影响为1.4ε×5%÷0.75≈0.09ε。接近1个化整单位。
由于现场检定的参考气温扩展到－25℃～55℃。现有的负荷箱在这样宽的温度范围要达到要求比较困难。主要是因为铜的电阻率温度系数比较大，达到0.004/℃，温度从15℃变到－25℃，电阻变化12%。要降低铜电阻在负荷中的分量，就要加大铜线直径，这样的设计对于低伏安数的负荷很不经济。所以规程采用保证检定环境下负荷箱准确度的办法，即：“在规定的环境温度区间，电流、电压负荷箱在额定频率和额定电流、电压的80%～120%范围内，有功和无功分量相对误差均不超出±6%。，残余无功分量(适用于功率因数等于1的负荷箱)不超出额定负荷的±6%。在其它有规定的电流、电压百分数下，有功和无功分量的相对误差均不超出±9%,，残余无功分量(适用于功率因数等于1的负荷箱)不超出额定负荷的±9%。”这样检定时可以根据实际环境条件使用低温型、常温型或高温型负荷箱。规程推荐的额定温度区间为：低温型－25℃～15℃，常温型-5℃～35℃，高温型15℃～55℃。检定时使用的电流、电压负荷箱，其额定环境温度区间应能覆盖检定时实际环境温度范围。其中常温型负荷箱也就是按现有技术条件生产的负荷箱。这样制造厂可以使用现有的材料和工艺，经过简单的调试就能生产低温型和高温型负荷箱，符合经济合理的要求。
用于电力互感器检定的电流、电压负荷箱，在接线端子所在的面板上应有额定环境温度区间、额定频率、额定电流或电压及额定功率因数的明确标志。电流负荷箱还应标明外部接线电阻数值。电力互感器用负荷箱由于温度范围超出实验室规定，因此不宜纳入负荷箱检定规范内容。但电力互感器用负荷箱如果使用环境不超过（5～35）℃，应该而且可以按仪用互感器的负荷箱校准。一般而言，电力互感器用负荷箱可以在现场使用互感器校验仪校准，因为对于6% 的误差，互感器校验仪是可以满足要求的。不过在新修订的JJG169中考虑到互感器校验仪阻抗与导纳回路的检定不宜采用虚负荷法，应采用交流阻抗和导纳电桥检定采用的标准量具方法。这两个回路以后不包括在JJG169的检定内容之中。但不等于说不可以用整体检定装置校准，如果校准时考虑了虚负荷法引入的测量方法误差，也同样可以得到校准结果。当然能用标准量具校准更为方便，只需要使用一组标准阻抗元件和导纳元件就可以完成校准过程，对基于付立叶变换的互感器校验仪，则只需要用标准电阻校准，这是相当方便的。
八、电容分压器在高压电压互感器检定中的应用
上个世纪二十年代，欧洲出现了110kV和120kV的交流输电线路，线路上使用了大量
的电压互感器。为了检验它们的误差，当时英国和德国的科学家开始研究电容式电压比例标准技术。1927年德国国家物理技术研究院（PTR）在Schering和Engelhardt的主持下制造了一套额定电压150kV，二次线路采用电位差电桥原理的电容式电压比例标准器，并为西门子公司的110kV电压互感器作了误差检验。在英国Mitropolitian Vickers 公司工作的Churcher 也在同一年建成一套二次线路采用有源阻抗电桥原理的150kV电容式电压比例标准器，准确
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度为0.1％。他们制造的高压标准电容器都采用Peterson提出的,圆筒屏蔽电极结构，绝缘介质为自由空气(图18)。
1926年，德国H&B公司的Palm把Peterson电容器的电极封装到压力容器中，制造出世界上第一台压缩气体高压标准电容器(图19)，工作电压可达400kV。压缩气体电容器不受大气压力和湿度影响，电容稳定度达到0.01％。在当时条件下，圆筒屏蔽电极结构的高压电容器，电容量的计算准确度已能达到0.01％。电容式电压比例标准技术在北美图18 自由空气电容器 的应用要比欧洲晚十年，到1943年，美国通用电图中：1－高压电极 2－低压电极 气公司才建成300kV电容式电压比例标准装置。
图20 压缩气体电容器典型结构 图19 世界上第一台压缩气体电容器
图中：1－高压电极 2－低压电极 图中：1－高压电极 2－低压电极
3－接地支柱 4－绝缘筒 4－绝缘筒 6－气压表
5－屏蔽插座 E－底座 7－高压套管
二战结束后，世界经济得到迅速发展。对电力的需求加速了电网的建设，五十年代出现了500kV电网。与电网的发展相应，世界上的先进工业国家在50年代和60年代都有了300kV以上的电容式电压比例标准器。与此同时，电容式电压比例标准器技术已发展为商品装置，如瑞士Tettex公司60年代推出的3370／2711／2721试验器，额定电压300kV，准确度0.03％。压缩气体电容器的制造技术也趋于成熟。这时生产的压缩气体电容器，采用Schering和Vieweg1928年提出的同轴圆柱电极结构（图20），电压等级已达到1400kV，稳定性达到3×10－5。
在历史上，电容式电压比例标准器采用什么样的测量线路，往往依赖于使用人员的习惯和设备的可利用情况。从原理上来说，这些测量线路可按计量学特征分为四大类：电位差电桥型，有源阻抗电桥型、等功率电桥型和电压互感器型。目前我国主要使用电位差型和等功率电桥型。
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图21是3370／CVB2／HEJ2A测量高压电压互感器误差的线路。它是把来自电压互感器的二次电压分成1／10后再与电容分压器的二次电压比较。不过它采用标准电压互感器作比率标准，按替代法在使用前校准，因此允许使用不完全屏蔽电位保护，直接用电压互感器的二次分压电压作为屏蔽电位。从而简化了线路和操作。另外一个特点是相位差调节也和比值差一样用滑线电位器，使操作更为方便。这种线路用感应分压方式保证分压准确度，制造和调试要比电阻分压方式容易。在设计移相回路时，要注意电容值C和滑线电阻值S的配合，保证相位附加误差在3％之内。仪器若按以下参
图21 3370／CVB2／HEJ2A测量线路 图中：VT－被测电压互感器； T－电压变换器 C－移相电容器； S1，S2－滑线电位器； G－工频检流计； C2－分压器低压电容； C1－分压器高压电容 数设计：UF／U2＝0.01, UD/U2＝0.1，S1＝S2＝1000Ω，C＝92.6nF，则相位差调节范围±50min, 比值差调节范围±5％。实际上的HEJ2A线路，增加了两只正负变换开关，在以上参数不变的情况下，误差调节范围达到原来的二倍。
图22是3370／CVB2／HEJ2测量电容式电压互感器电压误差的线路。考虑到标准高压电容器长期稳定性不够好，特别是经过运输颠震后，电容器的电极容易发生位移，因此电容式电压比例标准采用替代法工作，即先测量一台已知误差的110kV电压互感器，并把测量装置的示值调准到检定证书给出的误差值上，然后移去校准用的电压互感器，换上试品测量误差。如果110kV
图22 用电容分压器检验电容式电压互感器的线路 电压互感器为0.02级，便携式压缩气体电容器的电压稳定度为5×10-5, 则装置的准确级可以达到0.02级。注意在进行低电压下校准时要引用110kV标准互感器检定证书给出的误差值。
随着技术的进步，国内已能生产用于实验室的现场检验的YL型压缩气体电容器（图23），额定电压100kV～1000kV，标称电容量30pF～100pF，目使用国产设备，500kV／√3电压等级已能达到0.005级的准确度。
电压互感器型标准装置由电容分压器和电子分压器级联组成。电子分压器具有极高的输入阻抗和相当低的输出阻抗，可以象电压互感器一样带测量负荷。整个装置的输入与输出特性都与电压互感器相同，可以如同电压互感器那样使用，因此称为电压互感器型。目前在我国使用的这类标准器是瑞士的3370／3320／4850电容式电压比例标准器。原理线路如图24所示。为了达到高准确度，低压电容器使用了3320气体绝缘电容器，单台电容量最大为10nF，
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可以多台并联使用。C2的选择原则是使分压输出不大于1000V，例如C1＝100pF，一次电压为220kV／√3时，C2应选10nF和5nF两台电容器并联。总分压比为：
U1C1?C2R1R3 ???U2C1R2R4该标准装置电压比的准确度为0.005级，可以带20VA负荷，
二次输出电压最大可达240V。电容分压器的长期稳定性一般不是很好，为了保持准确度，仪器应定期校验并调准。试验电源的波形失真对电子分压器的影响比较大，使用时应加以注意。
在现场检验电压互感器误差的线路要根据试验电源、标准装置和误差测量装置选取。目前用于现场检定的500kV和750kV标准电压互感器已经制造成功，1000kV标准电压互感器也即将完成。因此现场检定电压互感器除了使用电容式标准外还可以使用标准电压互感器。图25是使用串联谐振升压装置和标准电压互感器检定500kV电容式电压互感器的现场。
图23 LY350/50型压缩 气体电容器 图24 使用电子式标准电压互感器检定电压互感器线路 国网武汉高压研究院 王乐仁 电话：13907142532 电子邮箱：Lehren@Tsinghua.org.cn
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图25 使用串联谐升压装置和标准电压互感器
检定500kV电容式电压互感器的现场
九、检定三相电压互感器
a 按接地电压互感器检定 b 按不接地电压互感器检定 图26 三相五柱电压互感器误差检验线路 三相电压互感器主要是三相五柱型，用于中性点绝缘电力系统。可用于绝缘监测，也可用于计量与测量。在接线方式上有Y接法与V接法。后者多用于电能计量。Y接法时，每相
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