ICS17.220.20
中华人民共和国国家标准　
GB/T17215.9321——2016/IEC62059-32-12011电测量设备
可信性
第321部分：耐久性-高温下的计量特性稳定性试验，
Electricity metering equipment-Dependability-Part 321:Durability testing of the stability of metrological characteristicsby applying elevated temperature（IEC62059-32-12011,IDT）
2016-08-29发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会國
2017-03-01实施
GB/T17215.9321—2016/IEC62059-32-1:2011目
规范性引用文件
术语和定义
初始测量
试验条件
中间测量-电能测量和记录的验证7.1
方法A-
方法B-
一采用标准电能表的试验方法
采用稳定负载的试验方法
最后的降温
最终测量和可接受标准
试验报告应给出的信息
参考文献
GB/T17215.9321—2016/IEC62059-32-1:2011前言
GB/T17215《交流电测量设备》分为若干个部分，其中GB/T17215《电测量设备可信性》由下列部分组成：
第11部分：一般概念（GB/T17215.911）；第21部分：现场仪表可信性数据收集（GB/T17215.921）；第311部分：温度和湿度加速可靠性试验（GB/T17215.9311)；—第321部分：耐久性-高温下的计量特性稳定性试验（GB/T17215.9321）；第41部分：可靠性预测（GB/T17215.941）；一第51部分：软件可信性（GB/T17215.951）。本部分为第321部分。
本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本部分使用翻译法等同采用IEC/TR62059-32-1：2011《电测量设备可信性第321部分：耐久性一高温下的计量特性稳定性试验》。为了便于使用，本部分做了下列编辑性修改：a）用小数点“”代替作为小数点的逗号“，”；b）“IEC62059的本部分”一词，改为“GB/T17215的本部分”；c）删除了IEC/TR62059-32-1：2011的前言。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国电工仪器仪表标准化技术委员会（SAC/TC104)归口。本部分起草单位：哈尔滨电工仪表研究所、国网重庆市电力公司电力科学研究院、威盛集团有限公司、江苏林洋电子股份有限公司、德力西集团仪器仪表有限公司、深圳市先行电气技术有限公司、云南电力试验研究院（集团)有限公司电力研究院、广东电网公司电力科学研究院、黑龙江龙江电气有限公司、浙江万胜电力仪表有限公司、深圳市航天泰瑞捷电子有限公司、光一科技股份有限公司、北京京仪北方仪器仪表有限公司、隆基宁光仪表有限公司、江阴长仪集团有限公司、深圳深宝电器仪表有限公司、深圳市江机实业有限公司、浙江晨泰科技股份有限公司、杭州西力电能表制造有限公司、江苏盛德电子仪表有限公司、北京博纳电气股份有限公司。本部分主要起草人：纪静、李万宏、张立华、侯兴哲、陈波、朱德省、闫书芳、曹敏、熊兰英、肖勇、费贵准、常青、李兆刚、王海俊、张宗继、杨艳华、张先亮、李建炜、唐义锋、郭闯、孙世杰、项超、朱永丰、徐人恒、吴军、李俊。
GB/T17215.9321—2016/IEC62059-32-1:2011引言
电测量设备的设计要求是在正常工作条件下具有高可靠度和长使用寿命，并且在无人看管条件下可以连续不间断工作。
为了有效管理测量设备，通过适当的方法去预测和估计不同类型设备的寿命特征就变得非常重要。GB/T17215.941提供了基于部件应力法预测计量装置失效率（假设其为常数）的方法。GB/T17215.9311提供了一种通过温度和湿度加速可靠性试验估计寿命特性的方法。GB/T17215.931未来可能增加其他应力的加速可靠性试验。本部分提供了一种评估设备耐久性的重要指标之计量特性稳定性的试验方法，即让试验样品在规定的温度、电压和电流工作范围的上限条件下运行一段较长的时间，并测试其在试验中及恢复后百分数误差的改变量。GB/T17215.932未来可能增加涵盖其他应力类型或耐久性其他方面的评估。1范围
GB/T17215.9321—2016/IEC62059-32-1:2011电测量设备可信性
第321部分：耐久性-高温下的计量特性稳定性试验
GB/T17215的本部分规定了电能表计量特性稳定性的一种测试方法，即让试验样品在规定的温度、电压和电流工作范围的上限条件下运行一段较长的时间，并测试其在试验中及恢复后百分数误差的改变量。
电能计量准确度之外的性能特点不在本部分的范围之内。注：本试验不能给出电能表工作在正常条件时，其计量特性的稳定性可以维持多长时间的结论。本部分适用于IEC/TC13范围内所有类型的电能表。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T2423.2一2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温（IEC60068-2-2:2007,IDT
通用要求、试验和试验条件第11部分：测量设备GB/T17215.211一2006交流电测量设备（IEC62052-11：2003,IDT）
GB/T17215.321—2008
：交流电测量设备特殊要求第21部分：静止式有功电能表（1级和2级)（IEC62053-21：2003，IDT）3术语和定义
GB/T17215.211一2006界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
耐久性durability
直到极限状态前，产品在给定的使用与维修条件下完成要求的功能的能力。注：产品的极限状态可由有用寿命周期的终止、任何经济和技术原因造成的不适宜状态或其他相关因素来表征。[GB/T2900.13—2008,191-02-02］4概要
试验步骤包括：
·初始测量，见第5章；
·在规定的温度、电压和电流工作范围的上限条件下进行试验，见第6章；试验中，需进行中间测量，见第7章；
·恢复，见第8章；最终测量，见第9章。1
GB/T17215.9321—2016/IEC62059-32-1:2011试验应对提交用于型式试验的一只或多只电能表（称为“被试电能表”meterunder test，以下简称MUT)进行。
试验中，MUT不应表现出任何与电能测量和记录有关的不正常现象，应按第7章的规定验证。此外，在试验中和恢复后，与初始测量相比，MUT百分数误差改变量不应超过第9章中规定的极限值。为了验证，应按第5章所述在试验前以及恢复期后都进行百分数误差的测量。如果MUT通过试验，则在一个合理的置信水平上，表明MUT没有严重的设计错误和材料缺陷，从而在制造商所估计的服役期间维持应有的准确度。注：为了进行准确度估计，可以采用依据GB/T17215.9311确定的加速因子。5初始测量
采用MUT的试验输出和适当的试验设备，应在以下试验点测量MUT的百分数误差：·电压值：U.；
·直接接人式电能表的电流值：0.1Ib、I，和Imax；·经互感器接人式电能表的电流值：0.05I，、I，和Imax；·有功电能表的功率因数：cos=1和cosp=0.5感性；·无功电能表的功率因数：singp=1和sinp=0.5感性；准确度试验条件应依据相关型式试验标准。6试验条件
依据GB/T2423.22008，MUT应在如下条件下进行升温试验·试验Be：散热试验样品温度渐变的高温试验，要求试验样品在整个试验过程中通电；·空气流速：首选低速（见GB/T2423.2一2008中4.2）；·温度：制造商规定的工作温度范围的上限值；·试验持续时间：1000h；
·试验中的MUT施加如下试验负荷：a）电压值：1.1U，，若MUT预期有多个参比电压，则应考虑最高参比电压；b）电流值：Imax；
c）功率因数值：
1）有功电能表：cosg=1；
2）无功电能表：sinp=1；
3）若电能表同时测量有功电能和无功电能，则应取功率因数：cosp=0.866（singp=0.5）感性。
取决于验证电能测量与记录的方法，电压、电流、功率因数和负载的公差宜保持在允许范围内，见7.2和7.3。
MUT应按正常工作状态安装，表盖和端子盖均应在其正常位置。MUT通过热辐射来传递热量的能力应降到最小，见GB/T2423.2--2008中6.3。MUT应采用制造商规定的电缆类型，按制造商规定的方式接线。试验箱内的导线，每根长度应为1m。导线横截面面积应按确保电流密度介于3.2A/mm2～4A/mm2之间选择。若该要求导致电缆的横截面积小于1.5mm2，则选用横截面积为1.5mm2的电缆。若MUT配置有负荷开关、过流脱扣器或漏电保护器，在本试验中，这些设备应被禁用。应确保试验期间能够通过电能表计度器计算电能消耗。2
注1：宜遵从制造商给的说明书。GB/T17215.9321—2016/IEC62059-32-1:2011注2：这样要求的原因是：比如对于预付费电能表，测试运行1000h将需要巨额授信。在Imax条件下，若试验持续较长时间，过流负荷开关可能会跳闸。MUT被接人和实验室温度相同的试验箱。然后，施加上述负荷，并检查电能表以确定其是否能完成有关说明书中所述的功能
若有必要，应通过试验来确认试验设施是否满足低风速室的要求。见GB/T2423.2一2008中4.2.调节温度到试验温度，试验箱内的温度改变率不应超过1K/min(5min之内的平均值）。当温度稳定后，MUT应在前文指定的条件下运行规定的时间。注3：在Imax条件下，若20min内百分数误差改变量不超过有关标准中规定的参比条件下百分数误差极限的1/5时，可判定温度达到稳定。这可通过用试验输出和一个参比标准表（referencestandardmeter)来确定，或施加一个稳定负载并测量其试验输出脉冲串的频率来确定。7中间测量-电能测量和记录的验证7.1概要
在试验中，应确认MUT没有出现任何与电能测量和记录有关的不正常现象。注1：不正常现象包括：显著的正或负的测量误差、机械计度器卡字、LCD失效以及类似故障。电能记录的百分数误差应在试验负荷下由式(1)确定：m -mo× 100%
式中：
——百分数误差；
m-电能表记录值；
m。电能真值。
在给定时间间隔内的电能表记录值通过MUT的计度器读出。电能真值通过下列方法之一确定：..（1)
a）方法A：采用标准电能表（referencemeter）。在该情况下，电能真值通过标准电能表的计度器读出。关于试验方法和相应的百分数误差极限，见7.2。b）方法B：采用稳定的负荷。该情况下，电能真值由试验负荷乘以两次读数之间的时间间隔得到。关于试验方法和相应的百分数误差极限，见7.3。百分数误差应至少在试验结束时计算一次，但最好以规律的时间间隔计算。注2：检查每个时间间隔内的准确度有利于及早发现任何不正常现象。7.2方法A一采用标准电能表的试验方法7.2.1试验条件
标准电能表接于试验箱外部，和MUT承受同一负荷。电能真值由标准电能表的读数确定。试验应在如下条件进行：
电压：1.1U.，允许偏差为一5%～十2%；.
电压不平衡度（多相表时）：士2%；·
·电流：Imx，允许偏差为一5%十2%；·电流不平衡度（多相表时）：士4%；每相电流与该相电压（不考虑电压相角）的相位偏差：4°；.
功率因数：允许偏差为对应功率因数角的士4°；.
GB/T17215.9321—2016/IEC62059-32-1:2011·试验负荷的总容许误差：士5%；·试验室温度：23℃士2℃。
注：使用本试验方法时，负荷的变化可能仅产生次要影响，相对于常规的准确度试验条件来说，对总容许误差的要求宽松很多，不需要高精度的试验平台。7.2.2用参比标准表进行试验
本方法应使用一个参比标准表（referencestandardmeter）作为参照。注：该参比标准表的测量误差相对MUT的误差限值来说，宜忽略不计。用式（1)计算的百分数误差极限见式（2）：emax=2Ve +eu+e
式中：
在试验负载和参比条件下百分数误差极限：eo
因电压变化引起的百分数误差改变极限；eu
-因温度变化引起的百分数误差改变极限。et
这些变量的定义在相关型式试验标准中有详细说明。..（2）
若电能表同时测量有功电能和无功电能，如第6章所述，试验应在功率因数cosp=0.866（singp=0.5)感性的情况下进行。eo、eu和eT应考虑cosp=0.5和sinp=0.5时相应的值。若百分数误差超过emax，表明MUT出现不正常现象，即MUT失效，试验终止。示例1：
MUT是一个静止式有功电能表，准确度等级为2级。参比温度为十23℃，工作温度范围的上限是十55℃。依据GB/T17215.321，在试验负荷下：·百分数误差极限是土2%；
·因电压改变而引起的百分数误差改变极限是士1%；·因温度改变而引起的百分数误差改变极限是土3.2%（0.1%/K×32K）。若百分数误差超过士7.8%（2√22+12+3.22=7.8%），说明MUT出现了不正常现象而失效。7.2.3用和MUT同类型的标准电能表进行试验此时，标准电能表和MUT同类型且有相同的参比值。注1：假定MUT和标准电能表面临影响和干扰时，其表现是类似的。注2：宜特别注意，确保标准电能表和MUT的负荷相同。对那些电压回路和电流回路不能分开的电能表，MUT和标准电能表的电压回路宜由二次侧多绕组电压互感器供电以满足试验要求。试验前，应确定参考电能表在试验负荷（1.1U，，Imax）下的百分数误差，其绝对值记为er。用式（1)计算的百分数误差极限见式（3）：emax=2V(eo+er)2+e
式中：
-在试验负荷和参比条件下的百分数误差极限；eo
e，——标准电能表在试验负荷下的百分数误差绝对值；一因温度改变而引起的百分数误差改变极限。er
eo和e在相关标准中有详细说明。（3）
若电能表同时测量有功电能和无功电能，如第6章所述，试验应在功率因数cosp=0.866（sing=0.5)感性的情况下进行。eo和er应考虑cosp=0.5和sing=0.5时相应的值。若百分数误差超过emax，表明MUT出现不正常现象，即MUT失效，试验终止。示例2：
MUT是一个静止式有功电能表，准确度等级为2级。参比温度为十23℃，工作温度范围的上限是+55℃。4
依据GB/T17215.321，在试验负荷下：·在电流Imax时的百分数误差极限是土2%；·标准电能表的百分数误差绝对值是0.6%；GB/T17215.9321—2016/IEC62059-32-1:2011·因温度改变而引起的百分数误差改变极限是士3.2%（0.1%/KX32K）。若百分数误差超过士8.2%[2√（2+0.6)2+3.22=8.2%]，表明MUT发生了不正常现象而失效。7.3方法B—采用稳定负载的试验方法本方法采用一个稳定负荷。
试验应在如下条件进行：
·电压：1.1U.，允许偏差为士1%；·电压不平衡度（多相表时）：士1%：·电流值：Imax，允许偏差为土2%；·电流不平衡度（多相表时）：士2%；·每相电流与相应相电压（不考虑电压相角）的相位偏差：2°；·功率因数：允许偏差为相应功率因数角的士2°·试验负荷的总容许误差：士1%；电能真值由试验负荷功率乘以两次读数之间的时间间隔得到。示例3：
MUT是一个有功电能表，其U=3X230V，Imx=3X60A，若试验持续1000h，则电能真值为W=3×U.×1.1×Imx×1000=45540kW·h±1%。
用式(1)计算的百分数误差极限见式（4)：emax=2Veo+eu+et+12
式中：
在试验负荷和参比条件下的百分数误差极限；-因电压改变而引起的百分数误差改变极限；eu
eT——因温度改变而引起的百分数误差改变极限。这些变量的定义在相关标准中有详细说明。式（4)还包含了试验期间负荷的充许偏差。（4）
若电能表同时测量有功电能和无功电能，如第6章所述，试验应在功率因数cosp=0.866（sinp0.5)感性的情况下进行。eo、eu和er应考虑cosp=0.5和singp=0.5时相应的值。若百分数误差超过emax，表明MUT出现不正常现象，即MUT失效，试验终止。示例4：
MUT是一个静止式有功电能表，准确度等级为2级。参比温度为十23℃，工作温度范围的上限是十55℃。依据GB/T17215.321，在试验负荷下：·在电流Imx时的百分数误差极限是士2%；·因电压改变而引起的百分数误差改变极限是土1%；·因温度改变而引起的百分数误差改变极限是士3.2%（0.1%/K×32K)。若百分数误差超过士8.1%(2√22+12+3.22+12=8.1%），表明MUT出现了不正常现象而失效。7.4最后的降温
在规定的试验持续时间结束时，MUT应仍留在试验箱内，并维持试验负荷，应将温度逐渐降低到参考温度的士2℃C范围内。试验箱内温度的变化率不应超过1K/min(5min之内的平均值）。8恢复
MUT应维持实验室温度和试验负荷，持续时间1h。5
GB/T17215.9321—2016/IEC62059-32-1:20119最终测量和可接受标准
如第5章，应再次测量MUT的百分数误差。测量应从U。、Imax以及cosp=1或singp=1的试验点开始。
MUT应仍然连接在试验箱中。建议使用和初始测量时相同的试验装置。在每一个试验点，百分数误差改变量不应超过有关标准中规定的极限值的50%。表1作为示例给出了在Imax条件下百分数误差改变极限。表1Imx条件下不同准确度等级电能表的百分数误差改变极限准确度等级
百分数误差改变极限下载标准就来标准下载网
若在电能测量和记录中没有出现不正常现象，且百分数误差改变量没有超过表1的给定值，则MUT通过试验。
10试验报告应给出的信息
试验报告至少应给出GB/T2423.2一2008第8章规定的信息，特别是以下内容：本部分以及与MUT相关的型式试验标准的引用；MUT的标识，包括识别电能表类型的所必需的基本元素；参比电压、参比电流和最大电流；试验电流和试验持续时间；
功率因数；
试验箱内空气流速的高低（见GB/T2423.2—2008中4.2）；·
规定的工作温度范围；
所选择的证实电能测量和记录的试验方法、计算出的百分数误差以及MUT是否失效的结论；在每一个试验点上试验后百分数误差改变量；直观检查的结果，任何可能影响电能表功能的损坏都应被记录下来；试验是否通过的最终结论。
GB/T17215.9321—2016/IEC62059-32-1:2011参考文献
特殊要求第11部分：机电式有功电能表（0.5、1和[1]GB/T17215.311
1交流电测量设备
2级）(IEC62053-11:2003，MOD)［2］GB/T17215.322
交流电测量设备
0.5S级)(IEC62053-22:2003，IDT)第22部分：静止式有功电能表（0.2S级和特殊要求
第23部分：静止式无功电能表（2级和[3］GB/T17215.323
交流电测量设备
特殊要求
3级)（IEC62053-23:2003，IDT）[4]IEC62055-31:2005
Electricity metering—Payment systems-Part 3l: Particular require-ments-Static payment meters for active energy(classes 1 and 2)