国际电工委员会标准 IEC 61869-3 确立了用于电气测量与保护系统的电磁式电压互感器的全球规范。
它是 IEC 61869 系列中取代 IEC 60044-2 的那一部分。为中国以外的项目选型电压互感器时,应直接引用本标准——GB/T 20840.3 与之对齐,按其中一份完成型式试验的产品,通常可被另一份接受。
IEC 61869-3 规定的是准确级、额定负荷与绝缘/局部放电三方面要求。只写准确级的报价是不完整的:额定负荷范围、电压因数、局部放电水平都要一并索取。
在为国际公用事业项目选型电压互感器时,工程公司必须重点关注三个核心参数:
1. 额定负荷与准确级:负荷表示连接在二次绕组上的总视在功率(VA)。若 0.2 级 PT 在其规定负荷窗口(例如额定 VA 的 25% 至 100%)之外运行,将导致变比误差漂移超出等级限值。
电磁式电压互感器铭牌上可能出现的准确级,以及它们对应的限值:
| 准确级 | 典型用途 | 额定电压 80%–120% 下的比值差 | 相位差 |
|---|---|---|---|
| 0.1 | 实验室与基准计量 | ±0.1% | ±5′ |
| 0.2 | 关口/贸易计量 | ±0.2% | ±10′ |
| 0.5 | 工商业计量 | ±0.5% | ±20′ |
| 1.0 | 仅作指示 | ±1.0% | ±40′ |
| 3P | 保护 | 额定电压因数下 ±3% | 不作规定 |
| 6P | 保护 | 额定电压因数下 ±6% | 不作规定 |
S 后缀(0.2S、0.5S)属于 IEC 61869-2 定义的电流互感器,要求准确度一直保持到额定电流的 1%。电磁式电压互感器没有 S 级;同样的意图应写成“0.2 级 + 需要保持准确的负荷范围”。
2. 电压因数(Vf)与持续时间:对有效接地系统,电压因数通常为 1.2 连续运行、1.5 持续 30 秒。对不接地或谐振接地网络,则要求 1.9 Un 持续 8 小时的电压因数以耐受接地故障。
| 系统接地方式 | 连续 | 故障时 | 持续时间 |
|---|---|---|---|
| 有效接地(直接接地) | 1.2 Un | 1.5 Un | 30 秒 |
| 非有效接地/谐振接地 | 1.2 Un | 1.9 Un | 8 小时 |
3. 局部放电(PD)试验:浇注树脂或纸油绝缘中的 PD 表明存在微观气隙。PotentialTransformers.com 对我方高压法拉第笼内的 100% 出厂产品进行试验,保证在 1.2 Un 下 PD < 5pC。

温升:几年之后才显形的那项要求
温升在额定电压与损耗最大的负荷下测量,直到热稳定。标准限制的是温升而不是绝对温度——变电站环境温度并不固定,这正是两台铭牌相同、寿命却可能差很多的原因。浇注树脂 PT 的热点在一次绕组内部;油浸式的热点是顶层油温。比值差与局放都合格、但运行温度偏高的设计,几年内就会漂出准确级,所以型式试验报告要与出厂试验报告一起索取。
试验项目一览(IEC 61869-3)
| 试验 | 证明什么 | 出厂(100%) | 型式试验 |
|---|---|---|---|
| 工频耐压 | 一次/二次绝缘完整性 | 是 | — |
| 1.2 Um/√3 局部放电 | 无气隙、无分层 | 是 | — |
| 80/100/120% Un 比值差与相位差 | 准确级与负荷窗口 | 是 | — |
| 额定电压与负荷下温升 | 热设计裕度 | — | 是 |
| 1.9 Un 持续 8 小时电压因数 | 中性点不接地系统的接地故障耐受 | — | 是 |
| 雷电冲击 | 与系统 BIL 的绝缘配合 | — | 是 |
选择按 IEC 61869-3 指南制造且通过 KEMA 认证的 PT,公用事业运营商可确保数十年可靠的营收计量与保护继电器性能。