ГОСТ IEC 60255-16-2013 Реле электрические. Часть 16. Реле измерения полного сопротивления

ГОСТ IEC 60255-16-2013

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

РЕЛЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ

Часть 16

Реле измерения полного сопротивления

Electrical relais. Part 16. Impedance measuring relais

МКС 29.130.20*

ОКСТУ 3425

_____________________

* По данным официального сайта Росстандарта ОКС 29.120.70,

здесь и далее. - .

Дата введения 2016-01-01

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией "Научно-технический центр "Энергия" (АНО НТЦ "Энергия") г.Москва на основе собственного аутентичного перевода на русский международного стандарта, указанного в пункте 5.

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 14 ноября 2013 г. N 44-2013)

За принятие стандарта проголосовали:

(Поправка. ИУС N 7-2019).

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 апреля 2014 г. N 321-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 60255-16-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2016 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту IEС 60255-16:1982* Electrical relais. Part 16: Impedance measuring relais (Реле электрические. Часть 16. Реле измерения полного сопротивления).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .

Перевод с английского языка (en).

Официальные экземпляры международного стандарта, на основе которого подготовлен настоящий межгосударственный стандарт, и международных стандартов, на которые даны ссылки, имеются в национальных органах по стандартизации.

Степень соответствия - идентичная (IDT).

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА.

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 7, 2019 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

Введение

Настоящий стандарт является одной из частей серии стандартов IEC 60255 на электрические реле измерения, контроля и управления, в частности он относится к комплексу стандартов на измерительные реле, основным для этого направления является международный стандарт IEC 60266-6.

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

IEC 60050 (131) Международный электротехнический словарь (МЭС). Раздел 131. Электрические и магнитные цепи

IEC 60255-0-20 Электрические реле. Работоспособность контактов электрических реле

IEC 60255-5 Электрические реле. Часть 5. Испытание изоляции электрических реле

IEC 60255-6 Электрические реле. Часть 6. Измерительные реле с несколькими входными воздействующими величинами

IEC 60255-6А Изменение 1 к IEC 60255-6

IEC 60255-12 Электрические реле. Часть 12. Реле направления тока и реле мощности с двумя входными воздействующими величинами

Настоящий стандарт может быть использован при подтверждении соответствия реле техническим регламентам на низковольтное оборудование.

Часть 1 - Общие положения и определения

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие требования к реле измерения полного сопротивления. Такие реле представляют подвид измерительных реле с несколькими входными воздействующими величинами согласно IEC 60255-6.

Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний и способы представления характеристик и работоспособности реле. Он распространяется на измерительные реле с несколькими входными воздействующими величинами, в которых полное сопротивление является характеристической величиной и характеристики срабатывания которых определены в плоскости .

Настоящий стандарт распространяется на реле с независимой и с зависимой выдержкой времени. На реле, подпадающие под действие стандарта IEC 60255-12, настоящий стандарт не распространяется.

Все испытания в настоящем стандарте являются типовыми.

В настоящем стандарте рассматривают только новые, не бывшие в применении реле.

Примечания:

1 Термин реле включает все дополнительные компоненты, которые необходимы для его функционирования и которые испытывают вместе с ним.

2 Напряжения и/или токи, сопровождающие измерение полного сопротивления, могут быть либо простыми величинами, либо комбинацией нескольких напряжений и/или токов, например, разницей между фазным напряжением и напряжением заземления или суммой фазного тока и тока утечки и т.д. Для получения рабочих характеристик, которые могут иметь специфические свойства (например, направленность), воздействующие величины могут быть смешанными или в реле могут быть привнесены дополнительные входные воздействующие величины.

2 Определения

По вопросу определения общих терминов, не включенных в настоящий стандарт, следует обратиться к IEC 60050 (131), IEC 60255-6 и IEC 60255-6А.

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

2.1 полное сопротивление источника (source impedance ): Для повреждения определенной локализации полным сопротивлением источника является полное сопротивление в эквивалентной цепи на пути тока повреждения между точкой приложения напряжения к измерительному реле и э.д.с. в эквивалентной цепи, вызвавшей ток повреждения на этом же токовом пути.

Примечание - При необходимости полное сопротивление источника учитывает его позитивную, негативную и нулевую составляющие.

2.2 установившаяся характеристика (steady-state characteristic): Характеристика, возникающая в результате медленного изменения значения хотя бы одной из входных воздействующих величин.

2.3 динамическая характеристика (dynamic characteristic): Характеристика, возникающая в результате мгновенного изменения значения хотя бы одной из входных воздействующих величин, включающая эффект апериодической составляющей.

2.4 переходная характеристика (transient characteristic): Характеристика, возникающая в результате переходных изменений одной из входящих воздействующих величин, такая как намагничивающий бросок тока, блуждающая волна и т.д.

Часть 2 - Требования

3 Стандартные значения

3.1 Входная и вспомогательная воздействующие величины и частота

Стандартные значения входной и вспомогательной воздействующих величин и частоты указаны в IEC 60255-6.

3.1.1 Область измерения входных воздействующих величин

Не существует стандартных областей измерения входных воздействующих величин. Их устанавливает изготовитель.

3.1.2 Рабочие диапазоны вспомогательных воздействующих величин

Стандартные значения рабочих диапазонов вспомогательных воздействующих величин указаны в IEC 60255-6А.

3.2 Характеристическая величина

Стандартные значения характеристической величины или диапазон ее регулирования отсутствуют.

3.3 Выдержки времени

Стандартные значения выдержек времени отсутствуют.

3.4 Стандартные нормальные значения влияющих величин и факторов и стандартные значения номинальных и предельных диапазонов влияющих величин

3.4.1 Влияющие величины и факторы

Стандартные нормальные условия приведены в таблице I IEC 60255-6. Кроме того, стандартные условия указаны в таблице I настоящего стандарта применительно к реле измерения полного сопротивления.

Таблица I - Стандартные нормальные условия и испытательные допуски на влияющие величины и факторы

Примечание - Для реле специального назначения, в которых многофазные измерения проводят на однофазном реле, изготовитель или национальный стандарт определяет, которая из входных воздействующих величин соответствует нормальным условиям.

3.4.2 Пределы номинальных диапазонов влияющих величин и факторов

Стандартные значения приведены в таблице II IEC 60255-6. Кроме того, стандартные условия указаны в таблице II настоящего стандарта применительно к реле измерения полного сопротивления.

Таблица II - Предельные стандартные значения рабочего диапазона вспомогательных влияющих величин и факторов

3.5 Предельные значения рабочего диапазона вспомогательных воздействующих величин

Предельные стандартные значения рабочего диапазона вспомогательных воздействующих величин указаны в IEC 60255-6А.

4 Способы представления характеристик и работоспособности реле

4.1 Характеристики срабатывания

Изготовитель должен установить характеристики срабатывания в плоскости в графической форме или в виде математической формулы. Характеристики срабатывания должны касаться уставок реле полного сопротивления. Точное значение уставки определяет изготовитель, т.е. должна ли она быть выражена в виде фазного полного сопротивления или полного контурного сопротивления. Эффект влияющих величин или факторов, таких как полное сопротивление источника, направление повреждения, тип повреждения, значение напряжения, значение фазного угла и т.д., также должен быть представлен графически либо указан. Типичные примеры характеристик, применяемых на практике, показаны на рисунках 1a-1h.

= уставка реле полного сопротивления

Рисунок 1a - Круговая характеристика

= уставка реле реактивного сопротивления

Рисунок 1b - Характеристика реактивного сопротивления

= уставка реле полного сопротивления

- угол уставки реле полного сопротивления

Рисунок 1c - Круговая смещенная характеристика

= уставка реле полного сопротивления

Рисунок 1d - Пересекающаяся прямолинейная характеристика

Рисунок 1е - Круговая характеристика межфазного повреждения прямого направления (влево) и обратного направления (вправо)

Уставки реле: ,

Рисунок 1f - Круговая смещенная характеристика

Рисунок 1 - Примеры характеристик срабатывания реле отдельных типов

Изготовитель должен указать временное и установившееся выходные состояния реле, когда входное напряжение равно нулю вследствие отключения, либо короткого замыкания, в диапазоне токов срабатывания реле.

Если реле полного сопротивления имеет токозависимые характеристики срабатывания, такая зависимость должна быть показана на графике для разных уставок с входящим током в качестве меняющейся влияющей величины при постоянном фазном угле, установленном изготовителем, как показано на рисунке 2.

Фазовый угол - постоянная величина, установленная изготовителем

Рисунок 2 - Характеристика срабатывания

Альтернативным способом представления является график характеристики , показанный на рисунке 3.

Фазовый угол - постоянная величина, установленная изготовителем

Рисунок 3 - Характеристика срабатывания

Если характеристики срабатывания для повреждений в прямом и обратном направлениях тока разные, изготовитель должен установить характеристики срабатывания для обоих направлений тока повреждения, как показано на рисунке 1e.

Примечание - Характеристика некоторых типов реле может зависеть от условий тока и/или напряжения в неповрежденной фазе (фазах).

4.2 Характеристики возврата

Характеристика возврата должна выражаться в графической форме с входным током, напряжением или фазным углом в качестве меняющейся влияющей величины, а остальными как в нормальных условиях. Если подходит, то характеристика возврата может быть выражена в качестве постоянной кратности.

4.3 Время срабатывания

Изготовитель должен установить время срабатывания либо при заданных значениях полного сопротивления источника к кратности уставки реле, либо при заданных значениях тока и заданных значениях полного сопротивления в пределах рабочего диапазона реле.

Эффект изменения кратности полного сопротивления источника к кратности уставки реле или тока, и изменения значений полного сопротивления в рабочем диапазоне реле должен определить изготовитель в графической форме; примеры таких графиков приведены на рисунках 4, 5 и 6. Уставку реле, фазовый угол и исходные значения входных воздействующих величин устанавливает изготовитель.

Фазовый угол - постоянная величина, установленная изготовителем

- полное сопротивление источника, - уставка реле полного сопротивления, - полное сопротивление, измеряемое реле

Рисунок 4 - Кривые постоянных времени

Фазовый угол - постоянная величина, установленная изготовителем

Рисунок 5 - Время срабатывания в нормальных условиях

Фазовый угол - постоянная величина, установленная изготовителем

- уставка реле полного сопротивления, - полное сопротивление, измеряемое реле

Рисунок 6 - Время срабатывания в нормальных условиях

4.4 Время возврата

Если необходимо, изготовитель должен установить время возврата для соответствующего исходного состояния и состояния завершенного срабатывания электрического реле.

5 Требования к термической стойкости

Требования к термической стойкости установлены в IEC 60255-6А. Дополнительно установлены следующие требования.

Для реле, включенных в многофазную систему, должно быть задано значение длительного теплового выдерживаемого тока для сбалансированных многофазных токов, подаваемых в соответствующие входные цепи тока при номинальном напряжении, прикладываемом ко всем входным цепям напряжения.

Значение длительного теплового выдерживаемого тока должно быть установлено для сбалансированных многофазных напряжений, прикладываемым к соответствующим входным цепям напряжения при номинальном токе, подаваемом во все входные цепи тока.

6 Точность

Изготовитель должен задать точность реле согласно IEC 60255-6. Не существует стандартных методов установления точности и определения погрешности в настоящее время. Очень многие факторы могут влиять на точность измерительных реле полного сопротивления. Типичными влияющими факторами являются магнитуда и фазовый угол входных воздействующих токов и напряжений, магнитуда и постоянная времени апериодической составляющей входных воздействующих величин, переходные компоненты входных воздействующих напряжений и токов, частота, магнитуда и фазовый угол напряжений или токов поляризации и т.д. В свете комплексных воздействий этих и других влияющих факторов стандартных требований, касающихся отклонений, не разработано.

Если изготовителем представлены отклонения в силу особого влияющего фактора, тогда должны быть разработаны метод представления и условия, при которых были установлены эти отклонения.

7 Требования к механической прочности

По IEC 60255-6А.

8 Номинальная нагрузка

По IEC 60255-6.

9 Удар и вибрация

По IEC 60255-6А.

10 Работоспособность контактов

Для реле с контактными выходами требования к контактам определены в IEC 60255-0-20.

11 Требования к изоляции

По IEC 60255-5.

12 Маркировка и информация

По IEC 60255-6.

13 Испытания на высокочастотную помехоустойчивость

По IEC 60255-6.

Раздел 3 - Методы испытаний

Если иное не установлено изготовителем, методы испытаний следующие:

14 Общие требования

14.1 Все влияющие величины и факторы должны иметь свои нормальные значения (в пределах установленных испытательных допусков), если иное не установлено настоящим стандартом.

14.2 Вспомогательные воздействующие величины должны иметь номинальные значения, если иное не установлено настоящим стандартом.

14.3 Входные воздействующие величины должны прикладываться или меняться мгновенно, если иное не установлено настоящим стандартом или изготовителем.

14.4 В настоящее время различают два условия испытаний:

a) Условие испытаний для определения характеристик установившегося режима.

b) Условие испытаний для определения динамических характеристик, включая переходный эффект апериодической составляющей.

Условия испытаний для определения переходных характеристик не рассматриваются.

14.5 Для типовых испытаний по условию предпочтительно точечное переключение на волне. При его применении должен использоваться угол переключения в диапазоне от 0° до 360°. Соотношение или диапазон соотношений фактической испытательной цепи устанавливает изготовитель.

15 Испытательные цепи и методы определения характеристик, работоспособности и точности электрических реле

15.1 Испытания по определению установившихся характеристик

На рисунке 7 приведен пример однофазной испытательной цепи для определения установившихся характеристик срабатывания. Фазовый угол может меняться от 0° до 360°. Фактическое полное сопротивление измеряемого реле, вычисляют по напряжению и току. Одну из входных воздействующих величин прикладывают с постоянным значением в рабочем диапазоне. Другую входную воздействующую величину и фазовый угол меняют для определения уровней срабатывания и несрабатывания. Важно, чтобы формы волны, прикладываемые к реле, оставались в пределах указанных испытательных допусков; для некоторых конструкций реле могут потребоваться жесткие допуски. Цепь для прикладывания дополнительной входной величины устанавливает изготовитель. Часто возникает необходимость в трехфазном источнике напряжения и соответствующей испытательной цепи.

1 - регулируемый источник тока; 2 - регулируемый источник напряжения со сдвигом фаз от 0 до 360°; 3 - испытуемое реле

Рисунок 7 - Примеры однофазной испытательной цепи по определению характеристики установившегося режима

15.2 Испытания по определению динамических характеристик и времени срабатывания

На рисунке 8 приведен пример однофазной испытательной цепи для определения динамических характеристик и времени срабатывания реле. Значения тока и напряжения, прикладываемые к реле, могут устанавливаться непосредственно регулированием полного сопротивления 4. Затем определяют прикладываемый ток и соответствующее напряжение для данного значения полного сопротивления источника. В зависимости от того, как присоединен к реле выключатель 5a с помощью соединения 6, до испытания к реле прикладывают полное напряжение разомкнутой цепи или нулевое напряжение. Для данного условия испытания точечное переключение управляет магнитудой переходной апериодической составляющей входного тока.

1 - стационарный источник напряжения; 2 - полное сопротивление регулируемого источника ; 3 - испытуемое реле; 3a - выходной контакт; 4 - регулируемое полное сопротивление , измеряемое посредством реле; 5 - управляющее устройство точечного переключения; 5a - выключатель мгновенной подачи входных воздействующих величин; 6 - переключающий элемент

Рисунок 8 - Пример однофазной испытательной цепи по определению динамической характеристики и характеристики времени срабатывания

Допускаются другие испытательные цепи, создающие те же самые условия испытаний.

Важно, чтобы формы волны синусоидальных входных величин оставались в пределах предписанных испытательных допусков; для некоторых конструкций реле могут потребоваться более жесткие допуски. Схему для применения дополнительной входной величины разрабатывает изготовитель. Часто возникает необходимость в трехфазном источнике напряжения и соответствующей испытательной цепи.

16 Испытания термической стойкости

По IEC 60255-6А.

17 Испытания механической прочности

По IEC 60255-6А.

Приложение ДА
(обязательное)

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам

Таблица ДА.1

__________________________________________________________________________________

УДК 621.3.002.5.027.2:006.354 МКС 29.130.20 ОКСТУ 3425

Ключевые слова: реле, измерение полного сопротивления, полное сопротивление

__________________________________________________________________________________

Редакция документа с учетом
изменений и дополнений подготовлена