МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ИЗМЕРИТЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЕМКОСТИ, АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ И ТАНГЕНСА УГЛА ПОТЕРЬ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ

Общие технические условия

Иианис официальное

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ. МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Акционерной компанией «Росток*

ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации

2    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 10 от 3 октября 19% г.)

За принятие проголосовали:

Наименование государства	Наименование национального органа по стандарт гаини
Азербайджанская Республика Республика Армения Республика Беларусь Республика Грузия Республика Казахстан Кыргызская Республика Республика Молдова Российская Федерация Республика Таджикистан Туркменистан Республика Узбекистан Украина	А1 госстандарт Армгосстаидарт Госстандарт Республики Беларусь Грузстандарт Госстандарт Республики Казахстан Кыргыэстандарт Молловастанларт Госстандарт России Таджик гос стандарт Главгосинспскиия Туркменистана У з госстандарт Госстандарт Укразшм

3    Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 20 января 2003 г. N? 11-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 30421—% введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2004 г.

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

© ИПК Издатсльство стандартов. 2003

Настоящий стандарт нс может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разрешения Госстандарта России

ГОСТ 30421-96

Содержание

1    Область применения...................................................... I

2    Нормативные ссылки...................................................... I

3    Определения............................................................ 2

4    Классификация, основные параметры    и    размеры................................. 2

5    Общие технические требования.............................................. 3

6    Требования безопасности.................................................. 6

7    Правила приемки........................................................ 7

8    Методы контроля (испытаний, измерений)..................................... 7

9    Транспортирование и хранение.............................................. 9

10 Гарантии изготовителя.................................................... 9

Приложение А Предпочтительные пары измеряемых величин........................ 9

Приложение Б Обозначение класса точности..................................... 10

III

МЕЖГОСУДАРСТВЕН II Ы Й СТАНДАРТ

ИЗМЕРИТЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЕМКОСТИ. АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ И ТАНГЕНСА УГЛА ПОТЕРЬ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ

Общие технические условия

Hlectrical capacitance, pure resistance and dissipation factor high-voltage meters.

General specifications

Дата введения 2004—01—01

I Область применения

Настоящий стандарт распространяется на измерители электрической емкости, активного сопротивления (проводимости), тангенса угла потерь и тангенса угла фазового сдвига высоковольтные (далее — измерители), предназначенные для измерения характеристик объектов, представленных эквивалентной параллельной и (или) последовательной двухэлементной схемой замещения.

Стандарт нс распространяется на нссгандартизованныс средства измерений по ГОСТ 8.326.

Обязательные требования к качеству измерителей, обеспечивающие безопасность для жизни, здоровья и имущества населения, а также охрану окружающей среды, изложены в 6.2—6.4.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте есть ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСГ 2.601—95 Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы

ГОСТ 8.009-84 Государственная система обеспечения единства измерений. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений

ГОСТ 8.294-85 Государственная система обеспечения единства измерений. Мосты переменного тока уравновешенные. Методика поверки

ГОСТ 8.326-89 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическая аттестация средств измерений*

ГОС Г 8.401—80 Государственная система обеспечения единства измерений. Классы точности средств измерений. Общие требования

ГОСТ 26.003-80 Система интерфейса для измерительных устройств с байт-последовательным. бит-параллельным обменом информацией. Требования к совместимости

ГОС Г 26.014—81 Средств;» измерений и автоматизации. Сигналы электрические кодированные входные и выходные

ГОС Т 12997—84 Изделия ГСП. Общие технические условия ГОСТ 19880-74 Электротехника. Основные понятия. Термины и определения ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия

•На территории Российской Федерации действуют ПР 50.2.009—94.

II манне официальное

ГОСТ 23222-88 Характеристики точности выполнения предписанной функции средств автоматизации. Требования к нормированию. Обшнс методы контроля

ГОСТ 26104-89 Средств;! измерений электронные. Технические требования в части бсзопас-ности. Методы испытаний*

РМГ 29—99 Государственная система обеспечения единства изсмсрсний. Метрология. Основные термины и определения

3    Определения

3.1    В настоящем стандарте применены термины по РМГ 29. ГОСТ 19880. ГОСТ 8.009.

3.2    Термины с соответствующими определениями, не указанные в РМГ 29. ГОСТ 19880. ГОСТ 8.009. приведены ниже:

3.2.1    измеритель электрической емкое!и. активного сопротивления и тангенса угла потерь высоковольтный: Измеритель, в процессе работы которого к объекту измерений прикладывается напряжение, превышающее 1000 В.

3.2.2    «прямая» схема и «мереннн: Схема измерений, при которой оба вывода объекта измерений не соединены с зажимом измерительной цепи, подлежащим заземлению.

3.2.3    «инверсная» схема и{мерений: Схема измерений, при которой один из выводов объекта измерений соединен с зажимом измерительной пени, подлежащим заземлению.

3.2.4    главная величина: характеристика основного свойства объекта измерений, и меряемая, как правило, с точностью большей, чем другой одновременно с ней измеряемый дополнительный параметр.

4    Классификация, основные параметры и размеры

4.1    Измерители подрахзеляют:

-    по виду схемы измерения: па измерители, выполненные по «прямой» и (или) «инверсной»

схемам:

-    по виду управления процессом измерения: на измерители автоматические, полуавтоматические и ручные;

-по конструктивному исполнению: на измерители со встроенной и (или) внешней высоковольтной мерой, а также встроенным и (или) внешним источником высокого рабочего напряжения.

4.2    Диапазоны измерения измерителей электрической емкости С. активного сопротивления /?. активной проводимости G, тангенса угла потерь tg8 и тангенса угла фазового сдвига tg<p в зависимости от вида схемы измерения, вила управления процессом измерения и значения частоты рабочего напряжения указаны в таблице I.

Табл и п а I

Вил схемы, щмеренмй. вид управления процессом и iMcpemiH Днапаюн ишерения Частот;! рабочего напряжении. Гн С. Ф К. Ом G. См igS «W «Прямая», автомата- От 1-10 12 Or I-I02 Or 1 10 9 Or 1 10 5 Or ±1 I0“5 50; 100*; 120*; ческос, полуавтомата- до МО”5 ло МО9 ДО 1 10 2 до МО4 до±1 -I04 200*; 400*; 500*: веское 1000*; •Инверсная», полу- От МО”" От МО* Or 1-I0-8 От 1104 От ±1 10“4 50 автоматическое, ручное ДО 1 10 4 до 1 10м ло МО-3 до 1-10* ДО ±1-101

* При исполыонании автономною источника высокого рабочего напряжения.

4.3 Классы точности измерителей выбирают из ряда 0.01; 0,02; 0.04; 0,05; 0,1; 0,2: 0.4; 0.5; I;

2 и 5.

Классы точности устанавливают по главной измеряемой величине (приложение А) по ГОСТ 8.401.

•На герриюрим Российской Федерации действует ГОСТ Р 51350-99.

ГОСТ 30421-96

Измерители с двумя и более диапазонами измерений, значениями рабочего напряжения и (или) частоты могут иметь несколько классов точности.

Обозначение классов точности измерителен — по ГОСТ 8.401 и приложению Б.

5 Общие технические требования

5.1    Характеристики

5.1.1    Измерители следует изготовлять в соответствии с требованиями ГОСТ 22261. настоящего стандарта, технических условий на измерители конкретного типа по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.

Автоматические измерители, предназначенные для системного применения, должны соответствовать ГОСТ 26.003 в части интерфейса.

Автоматические измерители, предназначенные для применения в составе автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП>. должны соответствовать:

-    ГОСТ 23222 — в части комплекса метрологических характеристик:

-    ГОСТ 22261 и настоящему стандарту — в части нормирования метрологических характеристик, методов контроля, правил приемки и маркировки:

-    ГОСТ 12997 — в части остальных требований.

5.1.2    Рабочее напряжение измерителей, выполненных по «прямой» и (или) «инверсной» схемам, а также измерителей со встроенным и (или) внешними высоковольтными мерами и источниками высокого напряжения должно соответствовать одному или нескольким значениям, указанным в таблице 2.

Таблица 2

Вид схемы 1нмсрс1шя. конструктивное исполнение Рабочее напряжение. кВ •    Прямая», внешняя высоковольтная мера •    Инверсная», внешняя высоковольтная мера •Прямая» и «инверсная», встроенная высоковольтная мера и (или) встроенный источник высокого рабочего напряжения 1: 2: 3; 5: 7.5: 10: 20: 25: 30: 35: 50: 75: 100: 200: 250: 500; 750: 1000 1: 2: 3; 5; 7.5: 10; 20: 25; 30: 35: 50 1:2:3: 5: 7.5: 10

5.2 Нормальные условия применения

5.2.1 Значения влияющих величин, характеризующих климатические воздействия и электропитание измерителей в нормальных условиях применения, и допускаемые отклонения от них должны соответствовать значениям, указанным в таблице 3.

Табл ин а 3

Влияющая величина Нормальное значение Допускаемое отклонение от нормального шачения при испытаниях Температура окружающего воздуха. *С. для классов точности: 0.01; 0.02: 0.04; 0.05 20 ±1 0.1; 0.2 20 ±2 0.4: 0.5 20 ±3 1:2:5 20 ±5 Относительная влажность окружающего воздуха. % 30-90 — Атмосферное давление. кПа (мм рт.ст.) 60-106.7 (460—800) — Частота питающей сети. Ги 50 ±1 Напряжение питающей сети. В 220 +22; -33 Форма кривой переменного напряжения питающей Синусоидальная Коэффициент нссинусо- сети илальносги кривой нс превышает 5 %

5.3 Рабочие условия применения

5.3.1 Значения климатических и механических влияющих величин в рабочих условиях применения и предельных условиях транспортирования измерителей следует устанавливать по ГОСТ 22261. группы 2—5 в зависимости от классов точности в соответствии с таблицей 4.

Таблица 4

Класс точное™ Группа по ГОСТ 22261 0.01:0,02; 0.04; 0.05 2 0.1: 0.2: 0.4; 0.5 2: 3:4 1; 2; 5 2; 3; 4; 5

5.4    Требования к электропитанию

5.4.1    Требования к электропитанию измерителен — по ГОСТ 22261.

5.5    Требования к рабочему напряжению

5.5.1    Требования к рабочему напряжению, подводимому к измерителю, должны быть установлены в технических условиях на измерители конкретного типа.

При этом устанавливают значения рабочего напряжения и частоты, их допускаемые отклонения. коэффициент нссинусоилалыюсти кривой рабочего напряжения.

5.6    Требования к нормируемым метрологическим характеристикам

5.6.1    Пределы допускаемого значения основной абсолютной погрешности следует устанавливать по формуле (1). пределы допускаемого значения основной относительной погрешности — по формулам (2) — (4):

А = ±{а + ЬХ):    (1)

где Д — пределы допускаемого значения абсолютной основной погрешности, выраженной в единицах измеряемой величины; а — положительное число, выбираемое из ряда МО"; 210"; 4 10"; 5 10"; (/; = —2; —3; —4; —5); h — положительное число, выбираемое из ряда I 10"; 2 10"; 4 10"; 5 10"; (/»= —4; —3; —2);

X — значение измеряемой величины; наименьшее значение, начиная с которого применима формула (3). должно быть не более 0,2Хк\ б — пределы допускаемого значения относительной основной погрешности. %; с — положительное число, выбираемое из ряда 110"; 2 10"; 4 10"; 5 10"; (// = —2; —I; 0);

(I — положительное число, выбираемое из ряда МО"; 2 10"; 4 10"; 5 10"; (// = —I: —2; —3; —4; —5) с соблюдением условия d £ 0.2 с;

Хк — наибольшее значение величины в диапазоне измерений;

Хн — наименьшее значение величины в диапазоне измерений.

X. Хк и Хн должны быть выражены в одинаковых единицах измерения.

Числа а. Ь, <• и </должны быть установлены в технических условиях на измерители конкретного

типа.

Формула (4) используется для измерителей, у которых результат измерения представлен значением. соответствующим измеряемой величине С. а в уравнении равновесия или в уравнении измерительного преобразования используется обратное значение этой величины 1/С. а также для измерителей, у которых результат измерения, соответствующий наибольшему значению величины в диапазоне измерений, индицируется с числом значащих разрядов меньшим, чем результат измерения. соответствующий наименьшему значению диапазона измерений.

В обоснованных случаях пределы допускаемого значения относительной основной погрешности устанавливают поболее сложным формулам с введением коэффициентов, учитывающих значения

4

ГОСТ 30421-96

измеряемых параметров, частоту, рабочее напряжение и другие азияюшие факторы, а также в виде графиков иди табдмц.

Для измерителей, предназначенных для системного применения, допускается вместо предела допускаемого значения погрешности нормировать характеристики систематической и случайной составляющих погрешности по ГОСТ 8.009.

5.6.2    Пределы допускаемого значения дополнительной погрешности, вызванной изменением температуры окружающего воздуха от нормальной на каждые 10 *С в пределах рабочих температур, должны быть равны:

-    пределам допускаемого значения основной погрешности для измерителей классов точности 0.01; 0.02: 0.04; 0.05;

-    половине пределов допускаемого значения основной погрешности для измерителей остальных классов точности.

5.6.3    Диапазон измерений и пена наименьшего разряда отсчстного устройства (дискретность — для цифровых измерителей) должны быть установлены в технических условиях на измерители конкретного типа.

5.6.4    Для цифровых измерителей результаты измерений должны быть представлены на отсчет-ном устройстве в виде многоразрядного числа с указанием единицы измерения.

Предпочтительное число разрядов отсчстного устройства в зависимости от классов точности приведено в таблице 5.

Допускается использовать в старшем и младшем десятичных разрядах отсчстного устройства измерителей неполное число знаков.

Г а б л и п а 5

Класс ТОЧНОСТИ Число рлфялов отсчстного устройства 0.01; 0.02; 0.04; 0.05 5 0.1: 0.2: 0.4: 0.5 4 1: 2; 5 3

5.6.5 Для автоматических измерителей наибольшее время одного измерения нс должно превышать 20 с. При этом в технических условиях на измерители конкретного типа следует указывать:

-    время выбора диапазона измерений;

-    время измерения главной величины в пределах одного диапазона измерений;

-    время измерения главной величины при се изменении на единицу младшего разряда.

5.7    Требования к режимам шмерений. видам пуска, выходным (входным) сигналам

5.7.1    Автоматические измерители должны иметь один или несколько режимов измерений:

-    разовый;

-    периодический (повторный):

-    слежения (непрерывный).

5.7.2    Автоматические измерители должны иметь один или несколько видов пуска:

-    ручной;

-    автоматический (циклический) с принудительным регулируемым циклом пуска; длительность цикла пуска устанавливают в технических условиях на измерители конкретного типа;

-    внешний (дистанционный), осуществляемый под воздействием сигналов, поступающих по линии информационной связи (по интерфейсу) иди по отдельной линии связи.

5.7.3    Выходные (входные) электрические кодированные сигналы измерителей должны соответствовать ГОСТ 26.014. Число разрядов кода выходных сигналов должно быть не менее числа разрядов от счетного устройства (5.6.4) и устанавливаться в технических условиях на измерители конкретного типа.

Измерители, предназначенные для автономного применения, допускается изготавливать без устройств, обеспечивающих ввод и вывод кодированных сигналов.

5.7.4    Автоматические измерители, выполненные с применением микропроцессорного контроллера. должны быть пригодными для работы в системе интерфейса с байт-послсдоватедьным. бит-параллсльным обменом информацией по ГОСТ 26.003.

Допускается использовать интерфейс с другими способами обмена информацией.

5.8    Значение мощности, потребляемой измерителем от источника электропитания, следует устанавливать в технических условиях на измерители конкретного типа.

5

5.9    Время установления рабочего режима и продолжительность непрерывной работы измерителей — по ГОСТ 22261.

5.10    Требования к указателям равновесия или к другим средства»! визуальной индикации состояния равновесия измерителей с ручным уравновешиванием следует устанавливать в технических условиях на измерители конкретного типа.

5.11    Номинальные значения емкости (активного сопротивления) и рабочее напряжение внешней высоковольтной меры измерителей, а также требования к параметрам внешних источников высокого рабочего напряжения должны быть указаны в технических условиях на измерители конкретного типа.

5.12    Требования к тепло-, кололо- и влагопрочности измерителей, а также прочности при транспортировании — по ГОСТ 22261.

5.13    Требования к конструкции

5.13.1    Конструкция измерителей должна соответствовать требованиям ГОСТ 22261. настоящего стандарта и технических условий на измерители конкретного типа.

5.13.2    Конструкция измерителей должна предусматривать возможность пломбирования, при этом доступ к органам регулирования и настройки, блокам и устам, находящимся внутри измерителя. без нарушения клейм (пломб) должен быть исключен.

5.13.3    Индикаторы отсчетного устройства, органы управления, а также индикаторы состояния защитных устройств, как правило, должны быть расположены на передней панели измерителя.

Допускается в качестве отсчетного устройства использовать видеотерминал, а в качестве блока управления — устройство, конструктивно не связанное с измерителем.

5.13.4    Требования к конструкции автономных блоков, кабелей, узлов и высоковольтных элементов. входящих в состав измерителей, следует устанавливать в технических условиях на измерители конкретного типа.

5.13.5    Требования к конструкции, способам изоляции и размещению входных устройств измерителен (зажимов и кабелей для подсоединения объекта измерений, высоковольтных мер. внешних источников высокого рабочего напряжения и других высоковольтных элементов) следует устанавливать в технических условиях на измерители конкретного типа.

5.14    Габаритные размеры, значение массы измерителей и входящих в их состав автономных блоков, узлов и отдельных высоковольтных элементов следует устанавливать в технических условиях на измерители конкретного типа.

5.15    Требования к надежности

5.15.1    Номенклатура показателей надежности — по ГОСТ 22261.

5.16    Требования к комплектности

5.16.1    Комплектность измерителей должна быть установлена в технических условиях на измерители конкретного тина.

5.16.2    К измерителям должна быть приложена эксплуатационная документация по ГОСТ 2.601.

5.17    Маркировка

5.17.1    Маркировка измерителей — по ГОСТ 22261.

5.1    К Упаковка

5.18.1    Упаковка измерителей — по ГОСТ 22261.

6 Требования безопасности

6.1    Требования безопасности для измерителей — по ГОСТ 22261, настоящему стандарту и техническим условиям на измерители конкретного типа.

6.2    Измерители должны быть снабжены зашитыми устройствами (разрядники, диодные ограничители и им подобные устройства), исключающими воздействие высокого напряжения на обслуживающий персонал в случае аварийной ситуации (например, короткое замыкание объекта измерений, пробой элементов измерительной цепи или элементов конструкции).

6.3    Изоляция между корпусом измерителя и изолированными от корпуса по постоянному гоку электрическими цепями должна выдерживать в течение 5 мин действие испытательного напряжения переменного тока, равного 120 % наибольшего значения рабочего напряжения, частотой (50±1) Гп.

6.4    Электрическое сопротивление изоляции между корпусом измерителя и изолированными от корпуса по постоянному току электрическими цепями должно быть нс менее:

6

ГОСТ 30421-96

-    40 МОм — при температуре окружающего воздуха 40 *С и относительной влажности нс более 80 %:

-    80 МОм — при нормальных условиях применения;

-    20 МОм — при температуре окружающего воздуха (20±5) *С и относительной влажности 90 %.

6.5    Требования к прочности и электрическому сопротивлению изоляции внешней высоковольтной меры, внешнего источника высокого рабочего напряжения и других автономных устройств. входящих в комплект измерителя, должны быть установлены в технических условиях на измерители конкретного типа.

6.6    При испытаниях измерителей следует соблюдать правила техники безопасности, установленные Госэнергонадзором.

7    Правила приемки

Правила приемки измерителей — по ГОСТ 22261.

8    Методы контроля (испытаний, измерений)

8.1    Методы испытаний измерителей — по ГОСТ 22261 и настоящему стандарту.

8.2    При определении метрологических характеристик измерителей должны быть использованы стандартизованные и (или) нсстанлартизованныс средства измерений, прошедшие поверку или метрологическую аттестацию. При необходимости технические характеристики нестандарт зован-ных средств измерений, а также методика их метрологической аттестации должны быть указаны в технических условиях на измерители конкретного типа.

Пределы допускаемого значения основной погрешности или погрешности аттестации применяемых средств измерений должны быть нс более:

а)    1/3 предела допускаемого значения основной погрешности язя измерителей классов точности 0.1; 0.2: 0.4: 0.5: 1: 2 и 5:

б)    1/2 предела допускаемого значения основной погрешности для измерителей классов точности 0.01; 0.02: 0.04 и 0.05.

8.3    Основную погрешность измерителей следует определять посте выдержки их в нормальных климатических условиях применения в течение не менее:

-    24 ч — для измерителей классов точности 0.01; 0.02: 0.04 и 0.05:

-8ч — язя измерителей остальных классов точности.

8.4    Основную погрешность измерителей (5.6.1) следует определять методом комплектной поверки по ГОСТ 8.294 для каждого показания старшего разряда отсчетного устройства на диапазоне с наименьшей погрешностью измерений и не менее чем язя двух значений, близких к 0,1 Хк и 0,5 Хк или 0.9 Хк на других диапазонах.

Допускается применять метод поэлементной поверки по ГОСТ 8.294. При этом методика поверки должна быть приведена в технических условиях на измерители конкретного типа.

Для многодиапазонных измерителей, построенных по принципу сравнения, ветвь объекта измерений и ветвь объекта сравнения у которых разделены, а их регулируемые элементы являются вза и мопс зависимыми. допускается определять основную погрешность измерения следующим образом:

-определить основную погрешность измерителя ,,, на первой числовой отметке старшей декады уравновешивающего элемента по главной величине на диапазоне с наименьшей погрешностью измерений и выбрать ее в качестве опорной (исходной язя дальнейших расчетов):

-определить основную погрешность измерителя 5_oU> на всех остальных числовых отметках этой же (старшей) декады, измеряя значения главной величины последовательно (параллельно) соединенных двух. грех, девяти равнономинальных мер. действительное значение которых ранее было измерено с помошью проверяемого измерителя:

-    вычислить приращение погрешности 6'₀ по формуле

8₀ = 5₀,*.)"⁸о(1>:    (5)

-    определить основную погрешность измерителя б*,,,, для перовой числовой отметки старшей декады на всех остальных диапазонах измерений;

7