淺談?dòng)?jì)量用電流互感器的現(xiàn)場(chǎng)檢定方法

蘇焰

摘要：重點(diǎn)探討了計(jì)量用電流互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定和異常處理方法，以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及設(shè)施對(duì)檢定結(jié)果影響因素的控制方法，同時(shí)針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢定容易出現(xiàn)的安全問(wèn)題，提出了一些有效、實(shí)用的防范措施，供從事計(jì)量用電流互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定檢定人員參考。

關(guān)鍵詞：電能計(jì)量;電流互感器;現(xiàn)場(chǎng)檢定;測(cè)量誤差

中圖分類號(hào)：TM452 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）32-0214-03

計(jì)量用電流互感器是計(jì)費(fèi)電能計(jì)量裝置的重要組成部分，其計(jì)量的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到供用電貿(mào)易雙方的利益。電流互感器的現(xiàn)場(chǎng)檢定分為首次檢定（包括投運(yùn)前驗(yàn)收檢定）、后續(xù)檢定（周期檢定）和使用中檢定，檢定依據(jù)的為電流互感器的現(xiàn)場(chǎng)檢定，不僅要測(cè)量其額定二次負(fù)荷下的誤差，而且還要測(cè)量其實(shí)際二次負(fù)荷下的誤差。為保證現(xiàn)場(chǎng)檢定工作的安全順利開(kāi)展和檢定結(jié)果的正確，現(xiàn)場(chǎng)檢定前必須認(rèn)真勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)和做好安全措施，配備足夠熟練掌握現(xiàn)場(chǎng)檢定、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備操作維護(hù)技能，熟悉有關(guān)二次回路的檢定工作人員（需持有電流互感器檢定項(xiàng)目計(jì)量檢定員證）。下面就電流互感器的現(xiàn)場(chǎng)檢定方法探討如下：

一、電流互感器的現(xiàn)場(chǎng)檢定項(xiàng)目

電流互感器的現(xiàn)場(chǎng)檢定項(xiàng)目包括外觀和標(biāo)志檢查、絕緣試驗(yàn)、計(jì)量繞組極性檢查、額定負(fù)荷和1/4額定負(fù)荷下基本誤差測(cè)量、實(shí)負(fù)荷下基本誤差測(cè)量、計(jì)量二次電流回路實(shí)際負(fù)荷檢測(cè)、穩(wěn)定性試驗(yàn)、運(yùn)行變差試驗(yàn)、磁飽和裕度試驗(yàn)等。電流互感器的外觀和標(biāo)志檢查、計(jì)量繞組極性檢查、基本誤差測(cè)量、實(shí)際負(fù)荷檢測(cè)為現(xiàn)場(chǎng)檢定常規(guī)項(xiàng)目，穩(wěn)定性、運(yùn)行變差、磁飽和裕度試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)檢定項(xiàng)目，是JJG1021規(guī)程根據(jù)電流互感器運(yùn)行誤差變化、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境影響、新型軟磁材料的使用等影響誤差因素增加的檢定項(xiàng)目。

二、電流互感器的現(xiàn)場(chǎng)檢定條件

現(xiàn)場(chǎng)檢定條件大體包括環(huán)境、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備及試驗(yàn)電源條件三個(gè)部分，實(shí)施計(jì)量用電流互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照J(rèn)JG1021規(guī)程要求對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢定條件進(jìn)行控制，確保檢定結(jié)果準(zhǔn)確可信。環(huán)境條件分為環(huán)境溫濕度條件和環(huán)境電磁干擾條件兩部分，是主要針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備規(guī)定的，所以JJG1021規(guī)程為適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)檢定，規(guī)定環(huán)境溫度-25℃～55℃、環(huán)境濕度<95﹪的范圍是放的比較寬的。這里需要注意的是，電流互感器標(biāo)準(zhǔn)在-25℃～55℃溫度內(nèi)，其誤差變化不大，但電流負(fù)載箱都是按常溫（5℃～35℃）設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，一般在常溫下使用溫度附加誤差可忽略，如超出常溫會(huì)增加阻抗誤差，互感器校驗(yàn)儀在低溫使用時(shí)可能導(dǎo)致液晶顯示器無(wú)法顯示，建議使用適應(yīng)低溫和高溫型的電流負(fù)載箱和低溫型互感器校驗(yàn)儀。環(huán)境濕度條件是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，設(shè)備電氣部分表面無(wú)凝露的現(xiàn)場(chǎng)氣候條件，以防止設(shè)備絕緣破壞造成計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備損壞和檢定人員觸電事故的發(fā)生。

三、電流互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定的安全和防范措施

電流互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定前，一定要做好如下安全措施：

被檢電流互感器從系統(tǒng)中隔離，并在一次側(cè)兩端掛接地線（檢定時(shí)，為避免分流可拆除一側(cè)接地線），接地線采用壓接方式，接觸要牢固可靠，并裝設(shè)在檢定人員的視線范圍之內(nèi)，同時(shí)懸掛警示標(biāo)示牌和裝設(shè)遮欄，防止非檢定人員進(jìn)入檢定區(qū)域，以避免人身與設(shè)備事故的發(fā)生。

被檢電流互感器二次有關(guān)保護(hù)回路應(yīng)退出，若不能退出時(shí)，應(yīng)將其他不檢的二次回路全部可靠斷開(kāi)，斷開(kāi)點(diǎn)電流互感器測(cè)可靠短路，一個(gè)半接線方式的電流互感器二次回路，應(yīng)將與被試無(wú)關(guān)的其他并聯(lián)二次回路斷開(kāi)，以防止升流時(shí)二次電流竄入保護(hù)回路造成保護(hù)裝置誤動(dòng)。現(xiàn)場(chǎng)檢定中嚴(yán)禁在電流互感器二次回路和導(dǎo)線上進(jìn)行任何工作，并做好防止電流互感器二次回路開(kāi)路措施。電流互感器二次繞組永久性保護(hù)接地不得斷開(kāi)。測(cè)量互感器在實(shí)際二次負(fù)荷下的誤差時(shí)，若電流互感器二次回路已接地，電流互感器校驗(yàn)儀接地端子不得再進(jìn)行接地。所有標(biāo)準(zhǔn)和被檢設(shè)備端子與一、二次試驗(yàn)接線必須緊錮，避免導(dǎo)線脫落。檢定時(shí)，試驗(yàn)區(qū)內(nèi)人員不得走動(dòng)，避免踢落導(dǎo)線損壞設(shè)備。

四、電流互感器的現(xiàn)場(chǎng)檢定

1.電流互感器的現(xiàn)場(chǎng)檢定前的準(zhǔn)備工作

計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備經(jīng)過(guò)長(zhǎng)途運(yùn)輸，難免發(fā)生磕碰和顛震，檢定前應(yīng)細(xì)致地檢查計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備接線端鈕有無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象，采用JJG1021規(guī)程推薦的自校方法，校驗(yàn)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備是否準(zhǔn)確可靠、技術(shù)性能穩(wěn)定，檢查計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和試驗(yàn)及電源導(dǎo)線絕緣是否良好。

檢定時(shí)盡量縮短一次大電流連接導(dǎo)線的長(zhǎng)度，必要時(shí)，應(yīng)采取措施將標(biāo)準(zhǔn)互感器和升流器置于被檢電流互感器最小距離范圍內(nèi)。連接電流一次線時(shí)，應(yīng)保持較大的接觸面，以減少接觸電阻，并確認(rèn)一次回路沒(méi)有其他旁路。獨(dú)立式電流互感器一次接線端在兩側(cè)，注意一次串并聯(lián)連接方式（多變比時(shí)）。一個(gè)半接線方式的電流互感器，一次接線端位于斷路器兩側(cè)套管上，接線時(shí)注意檢查斷路器合、分狀態(tài)，檢定時(shí)斷路器開(kāi)關(guān)位置必須處于“合”狀態(tài)。注意一次電流必須通過(guò)斷路器形成閉合回路，因此檢測(cè)時(shí)斷路器要處于閉合狀態(tài)。連接電流一次線時(shí)，盡量避免一次大電流連接導(dǎo)線從鋼結(jié)構(gòu)材料的架構(gòu)內(nèi)穿越，以免升流時(shí)架構(gòu)形成的導(dǎo)流回路產(chǎn)生渦流，造成升流困難。

2.電流互感器的檢定

電流互感器的檢定順序?yàn)橥庥^檢查、繞組極性的檢查、誤差測(cè)量、實(shí)負(fù)荷下基本誤差測(cè)量、計(jì)量二次電流回路實(shí)際負(fù)荷檢測(cè)，具體檢定方法如下：

（1）電流互感器的外觀檢查。電流互感器的外觀檢查采用目測(cè)的方法，主要檢查電流互感器的外觀是否損傷（對(duì)油浸式，油位是否正常;對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂式，是否有裂痕;對(duì)SF6式，氣壓表指示值是否滿足規(guī)定要求）;電流互感器銘牌 （包括技術(shù)參數(shù)、極性標(biāo)志、額定絕緣水平、互感器型號(hào)、出廠序號(hào)、制造年月、準(zhǔn)確度等級(jí)等） 及必要的標(biāo)志是否清晰完整;接線端鈕松動(dòng)、缺少、損壞或無(wú)標(biāo)記;多變比電流互感器在銘牌或面板上未標(biāo)有不同電流比的接線方式;以及嚴(yán)重影響檢定工作進(jìn)行的其他缺陷。

（2）電流互感器的極性檢查。電流互感器的極性檢查，可與電流互感器誤差測(cè)量一并進(jìn)行，預(yù)先完成極性檢查。按照?qǐng)D3規(guī)定的標(biāo)記接好試驗(yàn)接線，緩慢通電至額定電流的2%以上時(shí)，如發(fā)現(xiàn)電流互感器校驗(yàn)儀的極性指示器動(dòng)作報(bào)警，則排除變比接錯(cuò)、誤差過(guò)大等原因（標(biāo)準(zhǔn)互感器的極性是已知的），可確認(rèn)電流互感器極性接反。

（3）電流互感器誤差的測(cè)量。電流互感器基本誤差和實(shí)際負(fù)荷下誤差的測(cè)量，一般采用標(biāo)準(zhǔn)電流互感器直接比較法。因?yàn)楸容^法可直接準(zhǔn)確測(cè)出電流互感器的比差和角差，測(cè)量時(shí)用變比相同的標(biāo)準(zhǔn)電流互感器與被檢電流互感器進(jìn)行比較，兩臺(tái)互感器的二次差流為被檢的比差，被檢二次電流相量反轉(zhuǎn)180度與一次電流相量之差為被檢的角差，當(dāng)二次電流相量超前一次電流相量時(shí)角差為正，反之為負(fù)。

電流互感器額定負(fù)荷和1/4額定負(fù)荷下基本誤差測(cè)量：

按照?qǐng)D1電流互感器額定誤差測(cè)量接線圖接好線，不檢的二次繞組短接。電流互感器誤差測(cè)量應(yīng)在退磁后進(jìn)行，測(cè)量時(shí)緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器升流至額定電流的20﹪，同時(shí)觀察電流互感器校驗(yàn)儀顯示誤差是否正常，如誤差顯示正常，按照表1電流互感器基本誤差測(cè)量點(diǎn)，從最大測(cè)量點(diǎn)（或最小測(cè)量點(diǎn)）開(kāi)始升流并讀取被檢電流互感器額定負(fù)荷和1/4額定負(fù)荷下誤差測(cè)量數(shù)據(jù)。如誤差顯示不正常或極性的指示器動(dòng)作報(bào)警，應(yīng)立即將調(diào)壓器降至零位，并斷開(kāi)試驗(yàn)電源，檢查試驗(yàn)接線、變比、極性，同時(shí)還應(yīng)檢查被檢電流互感器二次是否開(kāi)路或接地?；謴?fù)正確接線后，按照上述誤差測(cè)量方法讀取誤差測(cè)量數(shù)據(jù)。不同準(zhǔn)確度的被檢電流互感的測(cè)量誤差應(yīng)滿足表2電流互感器基本誤差限值的要求。

表1 電流互感器基本誤差測(cè)量點(diǎn)

1① 5 20 100 120

上限負(fù)荷 + + + + +

下限負(fù)荷 + + + + -

注 ① ：只對(duì)S級(jí)電流互感器

電流互感器實(shí)負(fù)荷下基本誤差測(cè)量：依據(jù)SD109-83《電能計(jì)量裝置檢驗(yàn)規(guī)程》5.3.2.4條“在安裝現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)電流互感器時(shí)，除了在規(guī)定的二次負(fù)載下測(cè)量誤差外，還須在實(shí)際二次負(fù)載下測(cè)量誤差，并對(duì)互感器的實(shí)際二次負(fù)載值進(jìn)行測(cè)量”的規(guī)定，這是針對(duì)電流互感器標(biāo)定的額定二次負(fù)荷與現(xiàn)場(chǎng)接入的實(shí)際二次負(fù)荷不匹配，極易造成計(jì)量用電流互感器超差運(yùn)行，影響計(jì)費(fèi)的公正性，所以現(xiàn)場(chǎng)基本誤差測(cè)量項(xiàng)目不僅包括額定二次負(fù)荷下的誤差測(cè)量，而且還應(yīng)包括實(shí)際二次負(fù)荷下的誤差測(cè)量。具體測(cè)量方法如下：按照?qǐng)D2電流互感器實(shí)負(fù)荷誤差測(cè)量接線圖接好線，不檢的二次繞組短接。電流互感器實(shí)負(fù)荷誤差測(cè)量應(yīng)在額定負(fù)荷誤差測(cè)量之后進(jìn)行。測(cè)量前，首先檢查電流互感器計(jì)量二次繞組所接二次電流計(jì)量回路在端子箱、計(jì)量屏、聯(lián)合接線盒、計(jì)量表計(jì)接線端子壓接是否牢固可靠，接線是否正確。確認(rèn)無(wú)誤后，在電流互感器計(jì)量二次繞組正常接線狀態(tài)下，打開(kāi)計(jì)量二次繞組S1接線，計(jì)量二次繞組S1接線端子與標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的K1短接后接電流互感器校驗(yàn)儀的K端鈕，打開(kāi)的二次計(jì)量回路S1′接線接電流互感器校驗(yàn)儀的TX端鈕，標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的K2接電流互感器校驗(yàn)儀的T0端鈕。接好一、二次試驗(yàn)接線后，按照電流互感器額定誤差測(cè)量方法開(kāi)始升流并讀取被檢電流互感器實(shí)負(fù)荷下的誤差測(cè)量數(shù)據(jù)。

3.電流互感器實(shí)際二次負(fù)荷的測(cè)量

DL/T448-2000電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程5.4條電能計(jì)量裝置的配置原則中明確規(guī)定，互感器實(shí)際二次負(fù)荷應(yīng)在25%～100%額定二次負(fù)荷范圍內(nèi)，是為了保證電流互感器在二次實(shí)際負(fù)荷下準(zhǔn)確計(jì)量。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量電流互感器實(shí)際二次負(fù)荷的目的，就是為了確定電流互感器標(biāo)定的額定二次負(fù)荷與現(xiàn)場(chǎng)接入的實(shí)際二次負(fù)荷是否匹配，實(shí)際二次負(fù)荷是否在1/4額定二次負(fù)荷和額定二次負(fù)荷之內(nèi)，是否在二次實(shí)際負(fù)荷下誤差在其準(zhǔn)確度允許限值范圍內(nèi)，以保證計(jì)費(fèi)的公正性。

電流互感器實(shí)際二次負(fù)荷測(cè)量接線見(jiàn)圖3，打開(kāi)被檢電流互感器S1和S2端子的二次接線并將S1和S2端子短接，然后將打開(kāi)的二次計(jì)量回路S1′接線與標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的K1短接后接電流互感器校驗(yàn)儀的K端鈕，S2′接電流互感器校驗(yàn)儀的TX端鈕，標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的K2接電流互感器校驗(yàn)儀的T0端鈕，一次試驗(yàn)接線不變，不檢的二次繞組短接。

五、電流互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定異常的處理

電流互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定不同于室內(nèi)，由于試驗(yàn)設(shè)備長(zhǎng)途運(yùn)輸顛震和被檢與計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)設(shè)備一、二次試驗(yàn)接線連接方式的不同，難免會(huì)發(fā)生試驗(yàn)設(shè)備故障、接線錯(cuò)誤和測(cè)量誤差不穩(wěn)定等異?，F(xiàn)象。現(xiàn)場(chǎng)檢定發(fā)生異常，建議按下述方法進(jìn)行檢查和處理。

1.計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)設(shè)備故障

電流互感器的現(xiàn)場(chǎng)檢定，基本采用低壓試驗(yàn)的方法，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備一般不會(huì)發(fā)生絕緣損壞。由于計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備長(zhǎng)途運(yùn)輸顛震及現(xiàn)場(chǎng)搬運(yùn)，極易造成設(shè)備接線端鈕與內(nèi)部接線接觸不良和松動(dòng)。如現(xiàn)場(chǎng)排除極性、變比、接線錯(cuò)誤，則應(yīng)重點(diǎn)檢查標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、電流互感器現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)、電流負(fù)載箱、電源控制箱接線端鈕與內(nèi)部接線和控制開(kāi)關(guān)接觸情況，若存在壓接松動(dòng)和接觸不良現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)緊固。

現(xiàn)檢定時(shí)，電流互感器校驗(yàn)儀故障發(fā)生率較高（建議多帶一臺(tái)校驗(yàn)儀作為備用），若發(fā)現(xiàn)電流互感器校驗(yàn)儀誤差示值異常時(shí)，可更換備用電流互感器校驗(yàn)儀進(jìn)行比較，以確定是否故障。

2.一、二次試驗(yàn)接線與變比錯(cuò)誤

測(cè)量被檢電流互感器誤差時(shí)，若發(fā)現(xiàn)電流互感器校驗(yàn)儀極性開(kāi)關(guān)動(dòng)作并排除極性錯(cuò)誤，則應(yīng)重點(diǎn)檢查一、二次試驗(yàn)接線是否正確和被檢與標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的變比是否一致。

由于被檢電流互感器安裝在一定高度的架構(gòu)上，應(yīng)檢查一次大電流試驗(yàn)導(dǎo)線絕緣破損與架構(gòu)之間是否形成短路，一次為雙變比串并聯(lián)接線方式的電流互感器串聯(lián)接線時(shí)，一次連接板間均壓導(dǎo)線未拆除形成短路或分流。還應(yīng)檢查電流互感器一次兩端接地刀閘是否均在合上位置存在一次旁路電流。檢查二次試驗(yàn)接線錯(cuò)誤時(shí)，應(yīng)注意電流互感器二次是否有多點(diǎn)接地和二次試驗(yàn)導(dǎo)線絕緣是否破損短路現(xiàn)象。

當(dāng)發(fā)生變比錯(cuò)誤時(shí)，在排除上述一、二次試驗(yàn)接線錯(cuò)誤的基礎(chǔ)上，檢查標(biāo)準(zhǔn)電流互感器對(duì)應(yīng)變比一、二次接線，被檢多變比電流互感器二次對(duì)應(yīng)變比抽頭接線是否正確，未檢抽頭是否存短路。500kV套管式多變比電流互感器應(yīng)檢查二次對(duì)應(yīng)變比抽頭與速飽和電抗器接線端子接線是否對(duì)應(yīng)。測(cè)量電流互感器實(shí)際負(fù)荷下誤差發(fā)現(xiàn)接線錯(cuò)誤時(shí)，除了檢查二次試驗(yàn)接線外，還應(yīng)檢查計(jì)量二次回路接線的正確性，以及計(jì)量二次回路各壓接點(diǎn)的壓接牢固情況。

3.測(cè)量誤差不穩(wěn)定

測(cè)量電流互感器誤差時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流互感器校驗(yàn)儀顯示的誤差不穩(wěn)定，有下面兩方面原因：

（1）電流互感器校驗(yàn)儀本身故障。電流互感器校驗(yàn)儀故障現(xiàn)象為顯示的誤差很小或者很大，這時(shí)可采用改變二次負(fù)載，觀察誤差變化是否規(guī)律合理（正常情況下，上限負(fù)載與下限負(fù)載的誤差變化規(guī)律應(yīng)接近等于誤差限值的l～1.5倍）的方法判斷校驗(yàn)儀是否正常。

（2）被檢與標(biāo)準(zhǔn)電流互感器所接二次負(fù)載超出允許范圍。因電流互感器的測(cè)量誤差與所接負(fù)載有關(guān)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)測(cè)量誤差異常時(shí)，應(yīng)檢查被檢電流互感器所接二次連接導(dǎo)線電阻和電流負(fù)載箱及導(dǎo)線接觸電阻是否超過(guò)額定負(fù)載，標(biāo)準(zhǔn)電流互感器所接二次連接導(dǎo)線電阻和工作電流回路內(nèi)阻抗及導(dǎo)線接觸電阻是否超出其規(guī)定的額定負(fù)載或下限負(fù)載范圍。

六、結(jié)束語(yǔ)

電流互感器的現(xiàn)場(chǎng)檢定是電能計(jì)量管理的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)工作。采用正確的現(xiàn)場(chǎng)檢定方法，是保證現(xiàn)場(chǎng)檢定工作順利開(kāi)展和檢定結(jié)果正確性的一項(xiàng)非常重要措施。通過(guò)對(duì)電流互感器的現(xiàn)場(chǎng)檢定方法的探討，讓現(xiàn)場(chǎng)檢定人員進(jìn)一步了解電流互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定環(huán)境、技術(shù)條件、設(shè)施對(duì)檢定結(jié)果影響因素和現(xiàn)場(chǎng)檢定容易出現(xiàn)的安全問(wèn)題的控制及異常處理方法，不斷提高電流互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定的工作質(zhì)量，以確保電能計(jì)量裝置的準(zhǔn)確可靠和公正計(jì)費(fèi)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王樂(lè)仁.電力互感器檢定及應(yīng)用[S].北京：中國(guó)計(jì)量出版社，

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[2]國(guó)家電磁計(jì)量技術(shù)委員會(huì).JJG 1021-2007 《電力互感器》[S].北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2007.

[3]中國(guó)水利電力部.SD109-83電能計(jì)量裝置檢驗(yàn)規(guī)程[S].北京：中國(guó)電力出版社，1983.

（責(zé)任編輯：王意琴）