ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПРИБОРЫ ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ИСКРОВЫХ РАЗРЯДНИКОВ

ГОСТ 21107.7-75

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ Москва

УДК 621.387.085:006.554    Группа    Э29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПРИБОРЫ ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ

Методы измерения электрических параметров искровых разрядников

Gas discharge divices.

Methods of mesurement of electrical parameters of spark dischargers

ОКП 63 6480

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 24 ноября 1975 г, № 3576 срок введения установлен

с 01-01. 1977 г.

Проверен в 1982 г. Постановлением Госстандарта от 27.08.82 № 3420

срок действия продлен    до    01.07.    1988    г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на управляемые и неуправляемые искровые разрядники и устанавливает методы измерения и контроля следующих электрических параметров: статического напряжения^пробоя; динамического напряжения пробоя;

разброса динамического напряжения пробоя от импульса к импульсу;

относительного среднеквадратического разброса напряжения пробоя;

сопротивления изоляции; междуэлектродных статических емкостей; времени запаздывания пробоя; длительности фронта импульса тока анода; коммутируемой энергии; электрической прочности; минимального напряжения анода; максимального напряжения анода.

Стр. 10 ГОСТ 21107.7-75

——--скорость нарастания напряжения, определяемая по

п. 3.2.3, В/мкс.

7. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ФРОНТА ИМПУЛЬСА ТОКА АНОДА

7.1.    Аппаратура

7.1.1.    Длительность фронта импульса тока анода измеряют с помощью электроннолучевого осциллографа, включенного по схеме, приведенной на черт. 4.

7.1.2.    Допускается вместо измерительного резистора R1 использовать измерительный импульсный трансформатор.

7.1.3.    (Исключен, Изм. № 1).

7.2. Подготовка и проведение измерения

7.2.1.    Описание и последовательность операций подготовки к измерению указывают в технической документации, утвержденной в установленном порядке, на применяемый электроннолучевой осциллограф.

7.2.2.    Длительность фронта импульса тока анода определяют по осциллограмме падения напряжения на измерительном резисторе, включенном в цепь разрядника (R1 на черт. 4), как интервал времени от момента появления тока на уровне 0,1 амплитуды (t₂ на черт. 5) до момента, когда значение тока достигнет 0,7 амплитуды (/₃ на черт. 5).

7.3. Относительная, погрешность измерения не должна выходить за пределы ± 10%. с вероятностью 0,95.

(Введен дополнительно, Изм,- № 1).

8. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ КОММУТИРУЕМОЙ ЭНЕРГИИ

8.1.    Аппаратура

8.1.1.    Для измерения коммутируемой энергии применяют структурную электрическую схему установок, указанную в разд. 2 или 3.

8.1.2.    (Исключен, Изм. № 1).

8.2.    Подготовка и проведение измерения

8.2.1.    Измеряют напряжение пробоя методом, изложенным в разд. 2 или 3.

8.3. -Обработка результатов

8.3.1.    Коммутируемую энергию И7_КОм в джоулях определяют по формуле

(8)

l^KOM —

си²

пр 2 ’

где С — емкость разряжаемого конденсатора, Ф;

ГОСТ 21107.7-75 Стр. 11

Unp— напряжение пробоя, измеренное по п. 2.2.3 или п. 3.2.3 для неуправляемых разрядников, или рабочее напряжение на аноде, предшествующее пробою, для управляемых разрядников, измеренное по показанию измерителя напряжения Р1 (черт. 4), В.

8.4. Относительная погрешность измерения не должна выходить за пределы ±10% с вероятностью 0,95.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

9. МЕТОД КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ

9.1.    Аппаратура

9.1.1.    Структурная электрическая схема установки для контроля электропрочности должна соответствовать указанной на черт. 6.

Черт. 6

(Измененная редакция, Изм. № 1).

9.2. Подготовка и проведение контроля

9.2.1.    Подготовка к проведению контроля — по п. 2.2.1.

9.2.2.    Напряжение источника G1 плавно повышают до значения, указанного в стандартах или ТУ на разрядники конкретных типов, измеренного с помощью измерителя напряжения Р1.

При установленном напряжении разрядник выдерживают в течение времени, указанного в стандартах или ТУ на разрядники конкретных типов. Управляющее напряжение не подают.

Критерием годности разрядника при контроле электрической прочности является отсутствие самопроизвольных пробоев, которые фиксируют по показаниям измерителя напряжения Р1 и счетчика пробоев Р2.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Стр. 12 ГОСТ 21107.7-75

10. МЕТОД КОНТРОЛЯ МИНИМАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ АНОДА

10.1.    Аппаратура

10.1.1.    Структурная электрическая схема установки для контроля минимального напряжения анода управляемых разрядников должна соответствовать указанной на черт. 7.

RJ, R2, R3, R4—резисторы; Cl, С2, СЗ, С4—конденсаторы; Pi—изме-ритель напряжения; i7—испытываемый разрядник; GJ— источник постоянного напряжения; Р2—счетчик пропусков и самопроизвольных пробоев; Gi—источник импульсного напряжения Черт. 7

10.1.2.    Допускается вместо измерительного резистора Ш попользовать измерительный импульсный трансформатор, вместо-счетчика пропусков и самопроизвольных пробоев Р2 — осциллограф.

10.1.1.10.1.2.    (Измененная редакция, Изм. № 1).

10.2.    Подготовка и проведение контроля

10.2.1.    Подготовка к проведению контроля — по п. 2.2.1.

10.2.2.    На управляющий электрод от источника G2 подают импульсы напряжения, параметры которых и частоту следования указывают в стандартах или ТУ на разрядники конкретных типов.

Напряжение источника G1 плавно повышают до значения, указанного в стандартах или ТУ на разряднику конкретных типов, измеренного с помощью измерителя напряжения Р1.

В установленном режиме разрядник выдерживают в течение времени, указанного в стандартах или ТУ на разрядники конкретных типов.

10.2.3.    Критерием годности разрядника при контроле минимального напряжения анода является отсутствие пропусков пробоев основного промежутка при подаче импульсов управляющего

ГОСТ 21107.7-75 Стр. 13

[Vсков пробоев не указа-напряжения, если допустимое число проп_Кр_{етных типов}

но в стандартах или ТУ на разрядники коалируют по показанию Отсутствие пропусков пробоев контро пробоев. Допускается счетчика пропусков и самопроизвольных графу, фиксировать пропуски пробоев по осцилло^*,. jfe |).

10.2.2,10.2.3. (Измененная редакция, И *    '

НАПРЯЖЕНИЯ АНОДА

11. МЕТОД КОНТРОЛЯ МАКСИМАЛЬНОГО

11.1.    Аппаратура    апряжения анода управ-

11.1.1.    Для контроля максимального н_1Ну_Ю электрическую схе-ляемых разрядников применяют структур

му, приведенную на черт. 7.    _е    контроля

11.2.    Подготовка и про в е д е н к р_0ЛЯ _ _По п. 2.2.1.

Подготовка к проведению кони максимального напря-

11.2.2.    Устанавливают режим контроля^.

жения анода в порядке, указанном в п. Ю.^_дар_{Тах или} ту _на р_аз.

Параметры режима указывают в ста]_0НОМ режиме разрядник Яядцнки конкретных типов. В установле-^ _ъХтаъдвтвА -кюГУ» выдерживают в течение времени, указав^

на разрядники конкретных типов.    ,_а    при контроле макси-

11.2.3. Критерием годности разрядив^сутствие самойроизволь-мального напряжения анода является ^тервалы времени между ных пробоев основного промежутка в Являющего напряжения, пробоями, вызванными импульсами уп? _{х про}боев не указано в если допустимое число самопроизвольнк_{ных типов} стандартах или ТУ на разрядники конкр/ _по показанию счетчика Самопроизвольные пробои фиксирую^. Допускается фиксиро-пропусков и самопроизвольных пробоев '-графу, вать самопроизвольные пробои по осцшиг _а каждого тока разряд-Тип осциллографа устанавливают w    *

ника.

0Н, Изм. № 1).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

12. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ (ИСКЛЮ^

Редактор Р. Г. Говердовс_Кая Технический редактор Л. В. В_ейнберг Корректор Э. В. Митяй

Сдано в наб. 18,02 83 Подп в печ. 05.05 83 1,0 п. л. 0,85 Уч.-изд. л. Тир. 6000 Цена 5 коп.

Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, Москва, Д-557, Новопресненский пер., д. 3. Вильнюсская типография Издательства стандартов, уд Миндауго, 12/14. Зак. 121Т

Стр. 2 ГОСТ 21107.7—7S

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1.    Общие требования к проведению измерений и требования безопасности — по ГОСТ 21107.0-75.

1.2.    Характеристики элементов и устройств структурных электрических схем измерительных установок, приведенных в настоящем стандарте, обеспечивающих требуемую точность измерений и предохраняющих приборы от перегрузок при измерении, а также параметры режима измерений, указывают в стандартах или ТУ на разрядники конкретных типов.

1.1, 1.2. {Измененная редакция, Изм. № 1).

1.3.    Измерения электрических параметров следует проводить в нормальных климатических условиях по ГОСТ 20.57.406-81.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

2.1. Аппаратура

2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПРОБОЯ

2.1.2.    Резистор R2 может отсутствовать, если это указано в стандартах или ТУ на разрядники конкретных типов.

2.1.1, 2.1.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2.1.3.    В автоматизированных измерительных установках конденсатор С может отсутствовать.

2.1.4.    (Исключен, Изм. № 1),

R1    RZ

Ю, R2—резисторы; С—конденсатор; PV— измеритель напряжения; V— испытываемый разрядник; G—источник постоянного напряжения.

2.1.1. Структурная электрическая схема установки для измерения статического напряжения пробоя должна соответствовать указанной на черт. 1.

Черт. 1

2.2.2.    Необходимость и условия экранирования разрядника от внешних ионизирующих факторов указывают в стандартах или ТУ на разрядники конкретных типов.

2.2.3.    Напряжение источника G плавно повышается до момента Пробоя, который фиксируют по резкому изменению показания измерителя напряжения.

2.2. Подготовка и проведение измерения

2.2.1. Описание и последовательность операций подготовки к измерениям указывают в технической документации, утвержденной в установленном порядке, на измерительные установки, электрические схемы которых должны соответствовать требованиям настоящего стандарта и стандартов или ТУ на разрядники конкретных типов.

ГОСТ И107.7—75 Стр. 3

За напряжение пробоя принимают наибольшее показание измерителя напряжения PV, предшествующее пробою.

2.2.4.    Статическое напряжение пробоя определяют как среднее арифметическое результатов нескольких измерений, выполненных по п. 2.2.3.

Число измерений, интервалы времени между отдельными измерениями и наибольшую скорость повышения напряжения на электродах разрядника G указывают в стандартах или ТУ на разрядники конкретных типов.

2.2.1 —2.2.4. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2.2.5.    Пределы измерения напряжения пробоя (разброс) определяют по наибольшему и наименьшему значению единичных напряжений пробоя, измеренных по п. 2.2.4.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

2.3. Обработка результатов

2.3.1. Статическое напряжение пробоя и_Пб стат в вольтах определяют по формуле

^пб.стат--~ S f/пб!    (1)

" t=l

и_абл— напряжение единичного пробоя, измеренное по п. 2.2.3, В; п — число измерений.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.4. Показатели точности измерений

Относительная погрешность измерения не должна выходить за пределы ±3% при напряжении пробоя до 30 кВ и ±10%—при напряжении пробоя свыше 30 кВ с вероятностью 0,95.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

.3. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПРОБОЯ, РАЗБРОСА ДИНАМИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПРОБОЯ ОТ ИМПУЛЬСА К ИМПУЛЬСУ И ОТНОСИТЕЛЬНОГО СРЕДНЕКВАДРАТИЧНОГО РАЗБРОСА НАПРЯЖЕНИЯ ПРОБОЯ

3.1.    Аппаратура

3.1.1.    Структурная электрическая схема установки для измерения динамического напряжения пробоя должна соответствовать указанной на черт. 2.

3.1.2.    В качестве измерителя напряжения Р используют импульсный вольтметр, осциллограф или измерительное устройство, включающее диодную приставку (черт. 2а). Калибровка осциллографа может проводиться от отдельного источника напряжения, если это указано в стандартах или ТУ на разрядники конкретных типов.

■0Ч1Ь

G—источник импульсного напряжения; Я—измеритель напряжения; Я—испытуемый разрядник; Z_H—нагрузка или эквивалент нагрузки

Черт. 2

Если значение напряжения пробоя превышает значение, допустимое для измерителя, то используют делитель напряжения.

3.1.3.    Форму импульсов напряжения источника G, частоту их следования, скорость нарастания напряжения, тип источника напряжения, а также другие параметры режима измерения указывают в стандартах или ТУ на разрядники конкретных типов.

. 3.1.1—3.1.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

3.1.4.    В автоматизированных измерительных установках конденсатор С может отсутствовать.

3.1.5.    (Исключен, Изм. № 1).

3.2. Подготовка и проведение измерений

3.2.1.    Подготовка к измерениям — по пп. 2.2.1, 2.2.2.

3.2.2.    Конденсатор С заряжается от источника импульсного напряжения G1. Напряжение на разряднике увеличивается до момента пробоя.

Момент пробоя фиксируют по резкому снижению напряжения на разряднике. За напряжение пробоя принимают наибольшее показание измерителя PV, предшествующее пробою.

3.2.3.    Скорость нарастания напряжения ■ ■ др измеряют по осциллограмме напряжения на электродах разрядника, ДU отсчитывают на уровне 0,1 и 0,7 амплитуды импульса напряжения.

3.2.4.    Динамическое напряжение пробоя определяют:

в режиме одиночных импульсов (с частотой менее 1 Гц) —как среднее арифметическое результатов нескольких измерений. (Число измерений и интервалы времени между отдельными измерениями указывают в стандартах или ТУ на разрядники конкретных типов);

в режиме непрерывно следующих импульсов или в режиме релаксации, как разброс единичных значений напряжения пробоя. (Частоту, число импульсов или интервал времени, в течение ко-

ГОСТ «107.7—75 Стр. 5

торого проводится измерение, необходимость выдержки до измерения указывают в стандартах или ТУ на разрядники конкретных типов).

3.2.2—3.2.4. (Измененная редакция, Изм. № 1).

3.3. Обработка результатов

3.3.1.    Динамическое напряжение пробоя t/пбдин в вольтах определяют по формуле

Uпб ДИН = ~Г 2 t/дбЛ    (2)

" 1-1

Urt 1 — напряжение единичного пробоя, измеренное по п. 3.2.2, В; п — число измерений.

3.3.2.    Пределы измерений (разброс) динамического напряжения пробоя определяют по наименьшему и наибольшему значениям напряжений единичных пробоев, измеренных по п. 3.2.4.

3.3.3.    Относительный среднеквадратичный разброс напряжения пробоя 61/пб дин в процентах определяют по формуле

б^пбдин —-f,-- 100,    (3)

t'nG дин

где Д — среднеквадратичный разброс динамического напряжения пробоя, В, вычисленный по формуле

/2 (У_п6 дна—Uпо i) ⁴

-- <⁴>

3.3.1—3.3.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

3.4. Показатели точности измерений Относительная погрешность измерения не должна выходить за пределы ±10% с вероятностью 0,95.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

4. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ

4.1. Сопротивление изоляции измеряют одним из следующих методов:

методом непосредственной оценки; методом вольтметра-амперметра.

4.2. Метод непосредственной оценки

4.2.1. Аппаратура

4.2.1.1. При измерении сопротивления изоляции методом непосредственной оценки применяют мегаомметр, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 23706-79.

ГОСТ 21107.7-75 Стр. 7

где U — напряжение на разряднике, В;

I — ток утечки, А.

4.3.3.2. Падение напряжения на защитном резисторе R и измерителе тока Р2 не учитывают.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.3.4. Относительная погрешность измерения не должна выходить за пределы ±5% с вероятностью 0,95.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

5. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ МЕЖДУЭЛЕКТРОДНЫХ СТАТИЧЕСКИХ ЕМКОСТЕЙ

5.1.    Аппаратура

5.1.1.    Междуэлектродные статические емкости измеряют при помощи измерительных мостов переменного тока, удовлетворяющих требованиям, предъявляемым к мостам 4-го класса точности по ГОСТ 9486-79.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

5.1.2.    (Исключен, Изм. № 1).

5.2.    Подготовка и проведение измерения

5.2.1.    Подготовка к измерениям — по п. 2.2.1.

5.2.2.    Подключение двух электродов, между которыми измеряют емкость, к измерительному мосту осуществляют при помощи гибких изолированных проводников без применения экранов. Остальные электроды заземляют.

5.2.3.    Значение междуэлектродной емкости определяют по от-счетному устройству измерительного моста. Емкости между Наружными токопроводящими деталями разрядника и подключающими проводниками не учитывают.

5.3.    Показатели точности измерений

Относительная погрешность измерения не должна выходить за пределы ±5% с вероятностью 0,95.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

6. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЗАПАЗДЫВАНИЯ ПРОБОЯ

6.1.    Метод измерения времени запаздывания пробоя управляемых разрядников

6.1.1.    Аппаратура

6.1.1.1.    Структурная электрическая схема установки для измерения времени запаздывания пробоя управляемых разрядников должна соответствовать указанной на черт. 4.

Черт. 4

6.1.2. Подготовка и проведение измерения

6.1.2.1.    Подготовка к измерению —по пп. 2.2.1 и 2.2.2.

6.1.2.2.    На управляющий электрод подают импульсы напряжения от источника G2.

Напряжение источника Pt повышают до значения, указанного в стандартах иля ТУ на разрядники конкретных типов и измеряют с помощью измерителя напряжения Р1.

Скорость повышения напряжения указывают в стандартах или ТУ на разрядники конкретных типов.

(Измененная редакция, Изм. Л& 1).

6.1.2.3.    Время запаздывания пробоя определяют как интервал времени от момента подачи импульса управляющего напряжения на уровне О I его амплитуды до момента появления тока разряда основного промежутка на уровне. 0,1 его амплитуды- (fr-^i).

Примеры импульсов управляющего напряжения и ток!а разряда основного промежутка приведены на черт. 5.

ГОСТ 21107.7-75 Стр. 9

6.1.2.5. Время запаздывания пробоя определяют как среднее арифметическое результатов нескольких измерений. Число измерений и интервалы времени между отдельными измерениями указывают в стандартах или ТУ на разрядники конкретных типов.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

6.1.3.    Обработка результатов

6.1.3.1.    Время запаздывания пробоя управляемых разрядников

*епб упр в микросекундах определяют по формуле

Я

^Эпб упр ⁼ ~п~2 ^®^пб-¹    ’    (6)

(=1

где ^_{впб 1} — время запаздывания пробоя при единичном измерении, мкс; я — число измерений.

6.1.4.    Относительная погрешность измерения не должна выходить за пределы ±10% с вероятностью 0,95.

(Введен дополнительно, Изм. Л|ь 1).

6.2.    Метод измерения времени запаздывания пробоя неуправляемых разрядников

6.2.1.    Аппаратура

6.2.1.1.    Структурные электрические схемы установок для измерения времени запаздывания пробоя неуправляемых разрядников должны соответствовать указанным на черт. 1 и 2.

6.2.2.    Подготовка и проведение измерений

6.2.2.1.    Измеряют статическое напряжение пробоя (см. разд. 2).

6.2.2.2.    Измеряют динамическое напряжение пробоя (см. разд. 3).

6.2.2.3.    При прямоугольном импульсе напряжения с длительностью фронта не более 0,1 мкс время запаздывания определяют с помощью осциллографа.

6.2.3.    Обработка результатов

6.2.З.1. Время запаздывания пробоя неуправляемых разрядни-^ков *впб неупр ^в микросекундах определяют по формуле

i     УпК    дан—стат    /у\

¹ Эпб. неупр. ~    ДU    »    '*/

Д t

где £/пб.дин — динамическое напряжение пробоя, вычисленное по формуле 2, В;

Упб.стат — статическое напряжение пробоя, вычисленное по формуле 1, В;

1

Издание официальное    Перепечатка воспрещена

★

2

Переиздание март 1983 г. с Изменением № 1, утвержденным в августе 1982 г.; Пост. М 3420 от 27.08.82 (ИУС № 12—1982 г.).

© Издательство стандартов, 1983