基于IEC標(biāo)準(zhǔn)的相位表、功率因數(shù)表和同步指示器的電的要求綜述

陳聞新 姜濱

摘 要：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC 60051-1：2016和IEC 60051-5：2017規(guī)定了相位表、功率因數(shù)表和同步指示器的通用要求和特殊要求。本文總結(jié)了標(biāo)準(zhǔn)中相位表、功率因數(shù)表和同步指示器的電的要求，望能為標(biāo)準(zhǔn)的使用者提供更好的借鑒。

關(guān)鍵詞：IEC 60051；相位表；功率因數(shù)表；同步指示器

中圖分類號(hào)：TM933 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）15-0089-02

1 引言

IEC 60051系列國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)由9部分構(gòu)成：第1部分是定義和通用要求，第2部分到第8部分是各種儀表和附件的特殊要求，第9部分是整個(gè)系列標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法。本文總結(jié)了IEC 60051系列標(biāo)準(zhǔn)中的IEC 60051-1：2016《直接作用模擬指示電測(cè)量?jī)x表及其附件 第1部分：定義和通用要求》和IEC 60051-5：2017《直接作用模擬指示電測(cè)量?jī)x表及其附件 第5部分：相位表、功率因數(shù)表和同步指示器的特殊要求》標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于相位表、功率因數(shù)表和同步指示器的電的要求，所涉及到的推薦試驗(yàn)方法見(jiàn)IEC 60051-9《直接作用模擬指示電測(cè)量?jī)x表及其附件 第9部分：推薦的試驗(yàn)方法》。

2 電的要求

2.1 電的安全要求

儀表在正常條件和單一故障條件下均應(yīng)當(dāng)保持防電擊的性能，儀表的可觸及零部件不應(yīng)出現(xiàn)危險(xiǎn)帶電?？蓴y式儀表的鎖緊式和螺紋固定式測(cè)量端子不受可接觸危險(xiǎn)帶電部件的限制。預(yù)定要由操作人員更換的零部件（如電池），它們?cè)诟鼡Q時(shí)或在操作人員執(zhí)行其他操作行為時(shí)可能是危險(xiǎn)帶電的。在此情況下儀表應(yīng)在相關(guān)部分標(biāo)有警告標(biāo)志，允許在保證安全的條件下使用工具進(jìn)行操作。相位表、功率因數(shù)表和同步指示器的電的安全要求應(yīng)符合IEC 61010-1：2010《測(cè)量、控制和實(shí)驗(yàn)室用電氣設(shè)備的安全要求 第1部分：通用要求》[1]和IEC 61010-2-030：2010《測(cè)量、控制和實(shí)驗(yàn)室用電氣設(shè)備的安全要求 第2-030部分：試驗(yàn)和測(cè)量電路的特殊要求》[2]中電氣設(shè)備的相關(guān)安全要求。

2.2 自熱

儀表連同其不可互換附件，可互換附件和有限可互換附件在經(jīng)過(guò)規(guī)定預(yù)處理時(shí)間并連續(xù)工作任意時(shí)間后，應(yīng)符合相應(yīng)等級(jí)指數(shù)的要求。試驗(yàn)時(shí)儀表應(yīng)在測(cè)量范圍上限約90%處通電，分流器應(yīng)按約90%的標(biāo)稱值通電，串連電阻（阻抗器）應(yīng)按約90%的額定值通電。對(duì)間斷使用的儀表和附件無(wú)自熱要求。改變量不應(yīng)超過(guò)相應(yīng)等級(jí)指數(shù)的100%。同時(shí)，儀表連同其附件也應(yīng)符合有關(guān)等級(jí)指數(shù)的要求。等級(jí)指數(shù)的要求不適用于同步指示器。

2.3 允許過(guò)負(fù)載

除安裝有非鎖定開(kāi)關(guān)的儀表外，所有電流線路應(yīng)能同時(shí)承受120%額定值的連續(xù)過(guò)負(fù)載，持續(xù)時(shí)間為2h。冷卻到參比溫度后，儀表連同其不可互換附件應(yīng)符合其基本不確定度要求，但不允許重復(fù)過(guò)負(fù)載。除電流外試驗(yàn)均在參比條件下進(jìn)行。除制造廠另有規(guī)定外，連續(xù)過(guò)負(fù)載試驗(yàn)不適用于同步指示器。

所有相位表、功率因數(shù)表和同步指示器連同其不可互換附件應(yīng)能承受短時(shí)過(guò)負(fù)載試驗(yàn)。這些要求不適用于分度線不直接對(duì)應(yīng)輸入量的儀表，但不包括與儀用互感器的儀表。短時(shí)過(guò)負(fù)載的電流值和電壓值應(yīng)是表1規(guī)定的有關(guān)因數(shù)與額定值或電流標(biāo)稱使用范圍上限的乘積，制造廠另有規(guī)定值者除外。過(guò)負(fù)載應(yīng)分別施加于每組輸入線路。每次過(guò)負(fù)載應(yīng)施加全部持續(xù)時(shí)間。裝有以小于表1規(guī)定的時(shí)間斷開(kāi)線路的自動(dòng)斷路器（熔斷器）的儀表除外。在施加下一次過(guò)負(fù)載之前，自動(dòng)斷路器應(yīng)予復(fù)位或更換熔斷器。經(jīng)受短時(shí)過(guò)負(fù)載并冷卻到參比溫度以后，相位表、功率因數(shù)表和同步指示器連同其不可互換附件應(yīng)符合其基本不確定度要求，但不允許重復(fù)過(guò)負(fù)載。

2.4 極限工作溫度范圍

除另有規(guī)定外，儀表和/或附件在下列環(huán)境溫度條件下工作不應(yīng)引起永久性損壞：A型：-5℃～+45℃；B型：-25℃～+55℃；C型：-40℃～+70℃；內(nèi)附電池組的儀表和/或附件：-5℃～+45℃；熱帶型的極限工作溫度范圍與客戶協(xié)商確定。非工作狀態(tài)下的測(cè)量?jī)x表在其貯存或運(yùn)輸過(guò)程中能經(jīng)受-40℃～+70℃的溫度而不損壞，其后仍可在其額定工作條件下工作，儀表計(jì)量特性不降低。如恢復(fù)到參比條件，儀表和/或附件仍符合相應(yīng)的基本不確定度要求，則判斷為無(wú)永久性損壞或永久性改變，允許調(diào)整儀表零位。

2.5 偏離零位

如果相位表或功率因數(shù)表在標(biāo)度尺上有設(shè)定標(biāo)志，當(dāng)斷電時(shí)，應(yīng)進(jìn)行回復(fù)到該標(biāo)志的檢查。按測(cè)量范圍上限值通電30s后，指示器偏離設(shè)定標(biāo)志不應(yīng)超過(guò)相應(yīng)等級(jí)指數(shù)的50%，用標(biāo)度尺長(zhǎng)度的百分?jǐn)?shù)表示。本要求不適用于同步指示器。

2.6 電磁兼容要求

電磁兼容要求按IEC 61326-1：2012《測(cè)量、控制和實(shí)驗(yàn)室用的電設(shè)備 電磁兼容性要求 第1部分：通用要求》[3]和IEC 61326-2-1：2012《測(cè)量、控制和實(shí)驗(yàn)室用的電設(shè)備 電磁兼容性要求 第2-1部分：特殊要求 無(wú)電磁兼容防護(hù)場(chǎng)合用敏感性試驗(yàn)和測(cè)量設(shè)備的試驗(yàn)配置、工作條件和性能判據(jù)》[4]的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。便攜式儀表的抗擾度要求應(yīng)從IEC 61326-1：2012的表1中選擇執(zhí)行，固定安裝式儀表的抗擾度要求應(yīng)從IEC 61326-1：2012的表2中選擇執(zhí)行。發(fā)射要求應(yīng)按照IEC 61326-1：2012的第7章相關(guān)規(guī)定，適用于帶發(fā)射電子元件的儀表和附件的測(cè)量和/或輔助電路。為確定是否進(jìn)行發(fā)射試驗(yàn)的基礎(chǔ)，產(chǎn)生發(fā)射的電子元件的基本信息應(yīng)由制造商另行提供。

2.7 同步指示器的特殊要求

同步指示器應(yīng)有兩個(gè)單獨(dú)的輸入線路，它們之間沒(méi)有導(dǎo)線連接。對(duì)多相同步指示器，當(dāng)施加與兩組輸入上的頻率之差減小到1.5Hz，且其中一組頻率為參比頻率或參比頻率范圍（若有時(shí)）的任意頻率時(shí)，指示器將按正確方向轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)多相同步指示器，任意恒定的頻率差不應(yīng)超過(guò)1.5Hz，指示器的轉(zhuǎn)速由直觀審定大體均勻。對(duì)單相同步指示器，1.5Hz改為1Hz。在參比條件下，將一組或兩組線路斷開(kāi)，在任意時(shí)間指示器不指示在同步標(biāo)志兩側(cè)30度以內(nèi)。本要求也適用于儀表與正常組合儀用互感器的次級(jí)仍保持連接、初級(jí)開(kāi)路的情況。

3 結(jié)語(yǔ)

IEC 60051系列標(biāo)準(zhǔn)是電工儀器儀表領(lǐng)域的重要國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。本文對(duì)涉及相位表、功率因數(shù)表和同步指示器通用要求和特殊要求的2項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC 60051-1：2016和IEC 60051-5：2017進(jìn)行研究，分別從電的安全要求、自熱、允許過(guò)負(fù)載、極限工作溫度范圍、偏離零位、電磁兼容要求、同步指示器的特殊要求總結(jié)了標(biāo)準(zhǔn)中涉及到的相位表、功率因數(shù)表和同步指示器的電的要求，望能為相關(guān)專業(yè)人員更好地理解本系列標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)控提供指南。

參考文獻(xiàn)

[1]IEC 61010-1，Safety requirements for electrical equipment for measurement， control， and laboratory use - Part 1： General requirements[S].2010.

[2]IEC 61010-2-030，Safety requirements for electrical equipment for measurement， control， and laboratory use - Part 2-030： Particular requirements for testing and measuring circuits[S].2010.

[3]IEC 61326-1，Electrical equipment for measurement， control and laboratory use - EMC requirements - Part 1： General requirements[S].2012.

[4]IEC 61326-2-1，Electrical equipment for measurement， control and laboratory use - EMC requirements - Part 2-1： Particular requirements - Test configurations， operational conditions and performance criteria for sensitive test and measurement equipment for EMC unprotected applications[S].2012.