Методика поверки «ГСОЕИ. Ячейка образцовая трехзажимного типа ЯОИ-3» (МП 2202-0081-2021)

1

Федеральное государственное унитарное предприятие

«Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева» ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»

Государственная система обеспечения единства измерений

Ячейка образцовая трехзажимного типа ЯОИ-3

Методика поверки

МП 2202-0081-2021

Руководитель лаборатории государственных эталонов в области измерений параметров электрических цепей

П. Семенов

Вед. научный сотрудник

М.Д. Клионский

г. Санкт-Петербург

2021

Содержание

• 1 Операции поверки

• 2 Требования к условиям проведения поверки

• 3 Требования к специалистам, осуществляющим поверку

• 4 Метрологические и технические требования к средствам поверки

• 5 Требования по обеспечению безопасности проведения поверки

• 6 Внешний осмотр

• 7 Подготовка к поверке и опробование

• 8 Определение метрологических характеристик

• 9 Подтверждение соответствия обязательным метрологическим требованиям

• 10 Оформление результатов поверки

Приложение А (рекомендуемое) Протокол измерений при поверке

Настоящая методика поверки распространяется на ячейку образцовую трёхзажимного типа ЯОИ-3 (далее ячейка), предназначенную для воспроизведения значений тангенса угла потерь (D) при различных значениях электрической емкости (далее ёмкости, С) при частоте переменного тока 50 Гц и устанавливает методику её периодической поверки. Ячейка применяется в качестве рабочего эталона 2 разряда единицы тангенса угла потерь по ГОСТ 8.019-85 «ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений тангенса угла потерь». Методика поверки должна обеспечивать прослеживаемость поверяемой ячейки к государственному первичному эталону единицы угла потерь ГЭТ 143-85. Для реализации методики используется метод прямых измерений значений тангенса угла потерь и емкости при помощи высоковольтного ёмкостного моста.

Методика поверки не предусматривает возможность проведения поверки на сокращенном числе точек диапазона измерений, в которых определяются значения метрологических характеристик.

При проведении поверки делителя должны быть выполнены операции, указанные в

таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

Поверка прекращается при получении отрицательных результатов при проведении той или иной операции.

Условия проведения поверки должны соответствовать приведенным ниже требованиям:

• - температура окружающего воздуха, °C                         20+2

• - относительная влажность воздуха, %                           от 30 до 70

• - атмосферное давление, кПа                                     от 84 до 106,7

• - напряжение питания, В                                       220+15

• - частота питающей сети, Гц                                     50,0+0,5

• 3.1 К проведению поверки допускаются лица, ознакомленные с технической документацией на ячейку и имеющие квалификационную группу по технике безопасности не ниже III при работе с электроустановками на напряжение до и выше 1000 В.

Метрологические и технические требования к средствам поверки указаны в таблице 3.

Таблица 3 - Перечень средств поверки

При поверке должны соблюдаться:

• - меры безопасности, указанные в разделе 6.3 документа «Ячейка образцовая трехзажимного типа ЯОИ-3. Паспорт» (далее - ПС);

• - Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей, утвержденные приказом Минэнерго России от 13.01.2003 № 6;

• - Межотраслевые правила по охране труда при эксплуатации электроустановок, утвержденные приказом Минтруда России от 15.12.2020 № 903н.

Приборы подключают к электрической сети при помощи трехпроводного кабеля питания, один из проводов которого является заземленным. До начала работы средства измерений следует заземлить. Категорически запрещается подключать приборы к электрической сети без заземления.

Работу следует проводить в специальных помещениях, приспособленных для работы с высоким напряжением и снабженных специальным ограждением для испытательного участка.

Рабочее специальное помещение должно иметь дверь с блокировкой, которое обеспечивало бы:

• - выключение напряжения в испытательном участке в момент открывания двери;

• - приостановление подачи напряжения питания в случае, если дверь не закрыта.

Во время работы с высоким напряжением в рабочее помещение не допускаются лица, не имеющие отношения к работе. Лица, присутствие которых необходимо при проведении измерений или испытаний, должны быть заранее проинструктированы.

Необходимо при работе в одиночку, чтобы в пределах досягаемости находился персонал, который сможет оказать первую помощь.

При проведении внешнего осмотра устанавливают соответствие ячейки следующим требованиям:

• - соответствие внешнего вида ячейки описанию типа ячейки;

• - контроль соблюдения требований по защите ячейки от несанкционированного доступа, указанных в описании типа ячейки (сохранность заводской пломбы);

• - отсутствие механических повреждений;

• - надежность контакта измерительного кабеля с разъемом на корпусе меры;

• - отсутствие внутри меры незакрепленных предметов (определяется встряхиванием, переворачиванием);

- четкость обозначений, чистоту разъема и контактных выводов.

Перед проведением поверки ячейка должна быть выдержана при приведенных выше климатических условиях в течение времени не менее 2 ч.

При проведении опробования проверяют работу всех тумблеров переключателя. Каждое переключение должно обеспечивать четкую фиксацию положения тумблера.

• 8.1 Определение метрологических характеристик проводят для комбинаций положения переключателей SI - S4, указанных в таблице 2.

  Таблица 2 - Г	[оложение переключателей
  Комбинация положения переключателей	S1	S2	S3	S4
  1	1	1	2	2
  2	1	1	1	2
  3	2	1	1	1
  4	3	3	1	1
  5	2	3	1	1
  6	3	2	1	1
  7	2	2	1	1

Результаты измерений и расчета заносят в протокол измерений при поверке (таблица А1 рекомендуемого приложения А).

• 8.2 Определение действительных значений тангенса угла потерь и ёмкости и отклонения действительных значений тангенса угла потерь от номинального значения

Схема соединений должна соответствовать рисунку 1.

Рисунок 1 - Схема соединений при поверке.

1 - мост ёмкостный; 2 - ячейка ЯОИ-3; 3 - установка испытательная высоковольтная.

Ячейку устанавливают на металлический лист, к которому подводят высокое напряжение с испытательной установки. Низковольтное гнездо ячейки соединяют с кабелем ёмкостного моста через специальный кабель из комплекта ячейки.

Измерения D и С проводят для каждой комбинации положения переключателей при номинальном напряжении 2 кВ. Количество измерений в каждой точке принимают равным 6 и вводят в программу моста. Действительное значение D и С принимают равным среднему арифметическому, которое считывается с дисплея моста..

Отклонение ADi действительных значений тангенса угла потерь D_x от номинального значения Dho_M определяют по формуле (1):

ADi — Dx — Dho.m

• 8.3 Определение абсолютной погрешности воспроизведения значений тангенса угла потерь и ёмкости

Погрешность воспроизведения тангенса угла потерь и емкости определяют для всех комбинаций положения переключателей, указанных в таблице 2.

Списывают с дисплея моста абсолютное CKO (S) для среднего арифметического значения по тангенсу угла потерь и относительное CKO (S_o) для среднего арифметического значения по ёмкости. Рассчитывают доверительную погрешность при доверительной вероятности Р=0,95: по тангенсу угла потерь (A=2S) и по ёмкости (Ao=2S_o). Для удобства дальнейших расчетов пересчитывают относительную доверительную погрешность по ёмкости Ао в абсолютную погрешность А(С).

Для применения в качестве рабочего эталона ячейка должна соответствовать следующим требованиям:

- Абсолютная нестабильность по тангенсу угла потерь за год v не должна превышать значений, указанных в ГОСТ 8.019-85 для эталонов 2 разряда, таблица 3.

Таблица 3 - Абсолютная нестабильность

по тангенсу угла потерь за год

Значение v определяют по формуле (2)

v = (Dxi - Dx2)/m,                                                           (2)

где Dxi и Dx2 - действительные значения тангенса угла потерь, полученные при текущей и предыдущей поверках;

m - количество лет, прошедших между текущей и предыдущей поверками.

Значение v определяют для всех комбинаций положения переключателей, указанных в таблице 2.

- Отклонения действительных значений тангенса угла потерь от номинального значения не должны превышать значений, указанных в таблице 4.

Таблица 4 - Допускаемые отклонения тангенса угла потерь ADi от номинального значения

- Абсолютная доверительная погрешность по тангенсу угла потерь не должна быть более пределов допускаемого значения AD2, указанных в таблице 5.

Таблица 5 - Пределы допускаемой погрешности

воспроизведения тангенса угла потерь

- Абсолютная доверительная погрешность по ёмкости не должна быть более пределов допускаемого значения АС, указанных в таблице 6.

Таблица 6 - Пределы допускаемой погрешности воспроизведения ёмкости

• 10.1 Положительные результаты периодической поверки ячейки оформляют выдачей свидетельства о поверке установленной формы.

Свидетельство о поверке оформляют в соответствии с действующими приказами и правилами оформления свидетельств.

• 10.2 К свидетельству о поверке прилагают протокол поверки, содержащий сведения по определению действительного значения тангенса угла потерь и ёмкости и фактические и допускаемые погрешности измерений в проверяемых точках (приложение А).

• 10.3 Знак поверки наносится на свидетельство о поверке (в случае его оформления).

• 10.4 Отрицательные результаты поверки оформляют выдачей извещения о непригодности установленной формы.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(рекомендуемое)

Протокол измерений при поверке ячейки ЯОИ-3

Таблица А1 -

Pi