В. А. Карпов. Электрические измерительные приборы, 1927 год

IV. Технические условия для электроизмерительных приборов.

Настоящим техническим условиям должны удовлетворять нижеследующие электроизмерительные приборы с непосредственным отчетом: амперметры, вольтметры, ваттметры для пределов применения до 1500 А и 3506 V для постоянного и переменного (при частоте до 60 периодов в секунду) тока, частотомеры до 60 периодов в секунду и омметры. На самопишущие приборы настоящие технические условия не распространяются.

§ 1. Электроизмерительный прибор есть совокупность всех приспособлений для непосредственного отчета какой-либо электрической величины. Он состоит или из одной основной части — измеряющего механизма, называемого в дальнейшем измерителем или из измерителя и вспомогательных частей (добавочных сопротивлений, шунтов, конденсаторов, измерительных трансформаторов и т. п.) независимо от того, находятся ли измеритель и вспомогательные части в одном корпусе или нет.

Примечание.

Измерительные трасформаторы подчиняются особым техническим условиям.

§ 2. а) Номинальная сила тока для амперметров есть сила того тока, который дает полное отклонение указателя прибора.

б) Номинальное напряжение для вольтметров есть то напряжение, которое дает полное отклонение указателя прибора.

в) Номинальная сила тока для ваттметров есть обозначенная на приборе сила того тока, который при номинальном напряжении и коэффициенте мощности, равном единице, дает полное отклонение указателя прибора.

г) Номинальное напряжение для ваттметров есть обозначенное на приборе напряжение, которое при номинальной силе тока и коэффициенте мощности, равном единице, дает полное отклонение указателя прибора.

д) Номинальное напряжение для омметров и частотомеров есть обозначенное на приборе напряжение, для которого они предназначаются.

§ 3. Показание прибора есть число единиц измеряемой величины, выводимое из отчета на основании обозначенных на приборе данных.

§ 4. Действительное значение измеряемой величины есть то ее значение, которое определяется посредством образцовых приборов, проверенных путем сравнения их с эталонами Главной Палаты Мер и Весов, и выражается в законных единицах СССР.

§ 5. Погрешность показания прибора есть разность между показанием прибора и действительным значением измеряемой величины.

§ 6. Калиброванными шунтами называются такие, которые при номинальной силе тока дают на своих зажимах одинаковые падения напряжения и которые могут быть поставлены один на место другого без ущерба для точности показаний прибора.

Примечание.

Калиброванные шунты должны изготовляться на 45, 50 и 60 mV.

Калиброванными добавочными сопротивлениями называются такие, которые могут быть поставлены одно на место другого без ущерба для точности показаний прибора.

§ 7. Рабочей частью шкалы считается:

У амперметров, вольтметров и ваттметров 1 класса, имеющих равномерную шкалу — полная шкала от 0 до 100% наибольшего показания. У амперметров и вольтметров II и III классов та часть ее, которая находится между 10 и 100% наибольшего показания, включая пределы.

У ваттметров II класса, имеющих равномерную шкалу, — та часть ее, которая находится между 10 и 100% наибольшего показания, включая пределы.

У приборов, имеющих неравномерную шкалу, — та часть ее, которая находится между 25 и 100% наибольшего показания, включая пределы.

§ 8. С точки зрения требований, предъявляемых настоящими техническими условиями, все приборы делятся на три класса, обозначаемые знаками: I, II и III.

§ 9. По своей системе приборы разделяются на следующие категории:

А. Магнитоэлектрические — состоящие из постоянного неподвижного магнита и одной или двух подвижных катушек, отклоняющихся под действием проходящего по ним тока.

Б. Электромагнитные — состоящие из одной или нескольких неподвижных катушек и одной или нескольких железных частей, изменяющих свое положение под действием проходящего по обмоткам катушек тока.

В. Электродинамические — состоящие из нескольких катушек, одни из которых укреплены неподвижно, а другие отклоняются под действием тока, проходящего по обмоткам неподвижных и подвижных катушек.

Различают следующие виды электродинамических приборов:

а) без железа,

б) с магнитным экраном, защищающим электродинамический прибор от действия посторонних магнитных полей,

в) с магнитной цепью из железа, т.-е. такие электродинамические приборы, в которых железо применено с целью значительного увеличения вращающего момента прибора.

Примечание.

Приборы последнего вида могут выполняться как с магнитным экраном, так и без него.

Г. Индукционные — состоящие из комбинации нескольких неподвижных катушек, соединенных магнитной цепью из железа и создающих вращающееся или бегущее магнитное поле, которое вызывает отклонение подвижной части прибора.

Д. Тепловые — состоящие из металлического проводника, удлинение которого от нагревания проходящим током вызывает отклонение указателя прибора.

Е. Термоэлектрические — состоящие из одной или нескольких термопар, подогреваемых при помощи измеряемого тока и дающих постоянный ток в измеритель какой-либо системы.

Ж. Электростатические — состоящие из неподвижных и подвижных наэлектризованных проводников, взаимодействие которых вызывает отклонение подвижной части прибора.

З. Вибрационные — состоящие из ряда пластинок, имеющих различные периоды колебаний, и определяющие частоту переменного тока по резонансу колеблющихся пластинок.

Для обозначения системы прибора употребляются приведенные в таблице 1 знаки, помещаемые на шкале прибора¹⁾.

Знак	Пояснение	Знак	Пояснение
	Система —		Первый класс
	Магнитоэлектрическая с противодействующей силой		Второй класс
	без противодействующей силы		Третий класс
	электромагнитная		Постоянный ток
	Элетродинамическая без железа, с противодейств. силой		Переменный ток
	без противодейств. силы		Постоянный и переменный ток
	Электродинамическая с магнитным экраном, с противодействующей силой		Двухфазный ток
	без противодейств. силы		Трехфазный ток
	Электродинамическая с магнитной цепью из железа, с противодейств. силой
	без противодейств. силы		Изоляция прибора испытана напряжением в 2000 V
	Индукционная
	Тепловая		Вертикальная установка прибора
	Термоэлектрическая		Наклонная установка прибора под углом 60°
	Электростатическая		Горизонтальная установка прибора
	Вибрационная
	Примеры:
1)		Прибор электромагнитный, III класса, для переменного тока, для вертикальной установки
2)		Прибор электромагн., II класса, для постоянного тока, для установки под углом 20°
3)		Прибор электродинамический, II класса, для постоянного и перем. тока, для горизонт. установки

§ 10. Единицы. Все электрические величины, измеряемые приборами, должны быть выражены в законных единицах СССР.

§ 11. Конструкция. Конструкция прибора должна быть такова, чтобы при непрерывной, без ограничения времени, работе прибора, при силе тока и напряжении, не превосходящих номинальных значений, погрешность показаний прибора во все время его работы не превосходила установленных в § 25 пределов.

К приборам, включаемым только на время отчета, требование настоящего параграфа не относится.

§ 12. Кожух. Кожух измерителя должен защищать измеритель прибора от механических воздействий и попадания пыли. Кожухи вспомогательных частей могут не удовлетворять требованию в отношении защиты от пыли.

§ 13. Зажимы. Зажимы прибора должны иметь обозначения плюс и минус только в том случае, когда направление тока влияет на знак показания прибора.

Для поляризованных приборов постоянного тока положительный зажим должен быть помещен справа, если смотреть на прибор со стороны шкалы. Если нуль шкалы находится посредине, то указанному расположению зажимов должна отвечать правая часть шкалы прибора. Если необходимо указать зажимы одной полярности ваттметров переменного тока, у них следует ставить знак * (звездочка).

§14. Шкала. У приборов с плоской шкалой, отклонение стрелки которых происходит только в одну сторону, нуль должен находиться слева шкалы, при чем линия, соединяющая крайние деления шкалы, должна быть горизонтальной.

У профильных приборов нуль шкалы должен помещаться слева или внизу.

Цена каждого деления шкалы должна быть равна единице, двум, пяти или десятичным кратным этих величин или десятичным долям этих же величин.

Расстояние между двумя соседними чертами шкалы, измеренное по дуге круга, описываемого стрелкой, должно быть не менее 1 мм для приборов I и II классов, и не менее 3 мм для приборов III класса.

Шкалы омметров градуируются в единицах сопротивления.

§ 15. Стрелка. Расстояние между концом стрелки и поверхностью шкалы не должно быть больше (0,02l + 1) мм где l — длина стрелки в миллиметрах.

§ 16. Установка на нуль. Приборы I класса должны иметь приспособление, позволяющее устанавливать стрелку на нуль, не открывая кожуха измерителя.

Если прибор предназначен для непосредственного включения в цепь с напряжением свыше 250 V между проводами, то доступная часть этого приспособления должна быть изолирована от находящихся под напряжением частей. В противном случае на приборе должна быть сделана надпись "устанавливать на нуль только при выключенном приборе".

К приборам, включаемым через трансформатор, требование об изоляции приспособления для установки на нуль не относится.

§ 17. Затухание. Затухание колебаний стрелки прибора должно быть таково, чтобы была возможность быстрого отчета. Время, прошедшее от момента включения прибора до успокоения его стрелки, должно быть не более указанного в таблице II. Для приборов II и III классов стрелку следует считать успокоившейся, когда ее колебания составляют 1% от длины шкалы. Определение времени затухания следует производить при включении прибора на его половинную нагрузку.

§ 18. Изоляция. Изоляция приборов должна выдерживать в течение одной минуты указанное в таблице III напряжение переменного тока частотою в 50 периодов в секунду, при мощности источника тока не менее 0,5 кW. Напряжение должно быть приложено между соединенными вместе зажимами прибора и кожухом прибора или какой-либо иной металлической частью прибора, обычно не изолирующейся от кожуха.

Изоляция приборов, включенных через измерительные трансформаторы, а также амперметров, относительно которых нет особых указаний, должна выдерживать напряжение в 1500 V.

При испытании по настоящему параграфу напряжение должно быть постепенно повышено до требуемой величины и выдержано затем в течение одной минуты, при чем скорость повышения напряжения должна быть не менее 100 V в секунду. Форма кривой напряжения должна быть практически синусоидальной.

Если весь кожух или только цоколь прибора являются непроводящими, то прибор помещается на металлической плите и испытательное напряжение прилагается между зажимами прибора и этой плитой.

Требования настоящего параграфа относятся также и ко всем вспомогательным частям приборов.

§ 19. Перегрузка. Амперметры II и III классов и последовательные обмотки ваттметров должны выдерживать без всяких повреждений и каких-либо остаточных изменений перегрузку в течение 45 минут током на 20% больше номинального, а также мгновенную перегрузку током на 100% больше номинального. Этому условию должны удовлетворять и шунты.

Вольтметры II и III классов и тонкие обмотки ваттметров на перегрузку не испытываются, но должны выдерживать без всяких повреждений и каких-либо остаточных изменений действие своего номинального напряжения в течение 45 минут. Этому же условию должны удовлетворять и добавочные сопротивления для вольтметров и ваттметров.

Охлажденные до нормальной температуры после этого испытания приборы должны удовлетворять требованию § 25 настоящих технических условий.

Последовательные обмотки ваттметров с ленточным подвесом, а также тепловые амперметры на перегрузку не испытываются, но должны выдерживать без всяких повреждений и каких-либо остаточных изменений действие номинальной силы тока в течение 45 минут.

§ 20. Надписи. На лицевой стороне каждого прибора должны быть отчетливо обозначены:

1. Марка завода.

2. Заводский номер прибора и год изготовления.

3. Указание единиц измеряемой величины, что делается исключительно при помощи обозначений, принятых Международной Электротехнической Комиссией.

4. Класс прибора.

5. Условное обозначение рода тока.

6. Условное обозначение категории прибора.

7. Для приборов переменного тока ненормальной частоты — обозначение частоты или ее переделов, при которой гарантируется точность прибора.

   Отдельные типы приборов снабжаются дополнительно:

8. Амперметры, имеющие наружный шунт, — надписью: "С отдельным шунтом". Амперметры переменного тока, включаемые через трансформатор, надписью: "С трансформатором тока ^....../_...... А" (указать отношение сил токов: числитель — первичная сила тока, знаменатель — вторичная). В частных случаях, когда амперметр градуирован вместе с трансформатором, допускается надпись: "С трансформатором тока № ___" (указать № трансформатора).

9. Вольтметры имеющие отдельные добавочные сопротивления — надписью: "С отдельным добавочным сопротивлением".

   Вольтметры переменного тока, включаемые через трансформатор — надписью: "С трансформатором напряжения ^....../_...... V." или "С трансформатором напряжения № ___" (см. выше пункт 8).

10. Ваттметры — указанием номинальной силы тока и номинального напряжения и одной из надписей, указанных в пунктах 8—9, если обмотки включаются не непосредственно.

    Приборы I класса должны иметь, кроме указанных выше, еще и следующие надписи:

    Указание нормального положения шкалы.

    Амперметры — падение напряжения на зажимах приборов при номинальной силе тока.

    Вольтметры — внутреннее сопротивление прибора.

    Ваттметры — сопротивление тонкой обмотки.

    Примечание.

    Для условного обозначения рода тока, нормального положения шкалы и др. надлежит пользоваться знаками, приведенными в таблице 1.

§ 21. Схема. Приборы и их вспомогательные части, имеющие несколько вариантов включения, снабжаются указанием, поясняющим их включение, или с помощью знаков у их зажимов или путем придания к ним схемы включения. В последнем случае схема прочно укрепляется на приборе и должна быть предохранена от различного рода повреждений.

§ 22. Шунты. Ни одна часть шунта не должна нагреваться более чем на 80° Ц. сверх температуры окружающей среды при прохождении номинального тока и через 45 минут после включения.

На шунтах, если они могут быть отделены от прибора, должны быть обозначены:

1. Марка завода.

2. Заводский номер шунта. Если шунт может применяться только с определенным прибором, он должен иметь надпись: "К № ......".

3. Номинальная сила тока прибора с шунтом.

4. Если шунт является калиброванным, то на нем должно быть указано падение напряжения на его зажимах при номинальной силе тока.

§ 23. Отдельные добавочные сопротивления. Отдельные добавочные сопротивления должны иметь следующие надписи:

1. Марка завода.

2. Заводский номер сопротивления. Если сопротивление может применяться только с определенным прибором, оно должно иметь надпись: "К № ......".

3. Номинальное напряжение прибора вместе с данным сопротивлением.

4. Величину сопротивления, если прибор принадлежит к 1 классу.

§ 24. Условия проверки. Погрешность показания прибора должна определяться на протяжении рабочей части шкалы при соблюдении следующих условий:

а) при нормальном положении прибора;

б) при любом расположении относительно земного магнитного поля;

в) при частоте 50 периодов или той, которая обозначена на приборе;

г) при температуре 20° Ц, или той, которая обозначена на приборе;

д) для ваттметров — при коэффициенте мощности, равном единице;

е) для ваттметров, частотометров и омметров — при номинальном напряжении.

Определение погрешности прибора I класса может быть произведено через любой промежуток времени после включения тока, проходящего через прибор. Приборы II и III классов, имеющие обмотки, включаемые параллельно приемникам, должны быть предварительно прогреты в течение 15 минут действием номинального напряжения.

Обмотки приборов, снабженных нажимной кнопкой для включения, могут при определении погрешности оставаться включенными только на то время, которое необходимо для отчетов, если эта кнопка не имеет приспособления для удержания ее включенной на продолжительное время.

Если кнопка может быть автоматически удержана продолжительное время нажатой, остается в силе требование, изложенное выше относительно прогрева приборов в течение 15 минут.

Для исключения влияния постороннего магнитного поля, погрешность приборов электродинамического типа определяется, как среднее арифметическое из двух погрешностей, полученных до и после переключения обмоток прибора.

Если прибор дает отклонение в обе стороны от нуля, то для определения погрешности, допускаемой параграфом 25, вместо наибольшего показания берется арифметическая сумма наибольших показаний по обе стороны от нуля.

§ 25. Величина погрешности. Наибольшие допускаемые погрешности приборов, выраженные в %% от наибольшего показания, не должны превосходить величин, указанных в таблице IV.

Допускаемая погрешность для приборов I и II классов увеличивается:

а) для вольтметров, имеющих предел измерения выше 250 V, — соответственно на 0,1 и 0,3%;

б) для вольтметров, имеющих калиброванные добавочные сопротивления, еще на 0,1 и 0,3%;

в) для амперметров, имеющих калиброванные шунты, на 0,2 и 0,5%.

§ 26. Влияние частоты. Наибольшие допускаемые погрешности приборов, указанные в § 25 и определенные при соблюдении всех условий § 24, кроме условий пункта в), увеличиваются на указанное ниже число процентов, если изменяется частота в пределах, указанных в таблице V.

§ 27. Влияние температуры. Наибольшие допускаемые погрешности приборов, указанные в § 25 и определенные при соблюдении всех условий § 24, кроме условий пункта г), увеличиваются на указанное в таблице VI число процентов от наибольшего показания, если изменяется температура окружающего воздуха на 10° Ц. от нормальной.

§ 28. Влияние коэффициента мощности. Наибольшие допускаемые погрешности ваттметров, указанные в § 25 и определенные при соблюдении всех условий § 24, кроме условий пункта д), увеличиваются на указанное в таблице VII число процентов от показания, если коэффициент мощности изменяется, в пределах от 0,9 до 0,5.

§ 29. Влияние напряжения. Наибольшие допускаемые погрешности ваттметров, указанные в § 25 и определенные при соблюдении всех условий § 24, кроме условий пункта е), увеличиваются на указанное в таблице VIII число процентов от наибольшего показания, если напряжение изменяется в пределах ±10% от номинального.

§ 30. Влияние внешнего магнитного поля. Изменения показаний амперметров и вольтметров всех классов под действием внешнего магнитного поля напряжением в 5 гауссов при наибольшем отклонении стрелки не должно превосходить 3% от наибольшего показания. Направление поля должно быть выбрано так, чтобы создать наибольшее влияние на прибор. Для приборов переменного тока поле должно быть также переменным и быть в фазе с током, проходящим через прибор.

Примечание.

Напряжение магнитного поля в 5 гауссов получается в средине плоской круглой катушки диаметром 100 см. при токе, дающем 400 ампер-витков.

§ 31. Уравновешение. В приборах, не снабженных уровнями, но снабженных указанием на шкале относительно нормального положения, подвижные части приборов должны быть уравновешены так, чтобы при уклонении шкалы прибора на 5 градусов от нормального положения изменение показания прибора не превосходило величин, указанных в таблице IX.

Если нормальное положение прибора не указано на шкале, то разность между его показаниями при положении шкалы в горизонтальной и вертикальной плоскости не должна превосходить тех же величин. Для приборов, у которых нормальное положение на шкале не указано, при вертикальном положении шкалы не допускается поворачивание прибора в плоскости шкалы.

Степень уравновешения может быть проверена также и без включения тока. Прибор с хорошо уравновешенной системой должен удовлетворять следующим условиями

а) Стрелка прибора должна оставаться на нуле как при горизонтальном, так и при вертикальном положении оси системы.

б) Стрелка прибора не должна отклоняться больше, чем на указанный в таблице IX процент от длины шкалы, при повороте прибора вокруг оси подвижной системы в ту же сторону и на тот же угол, на какой повертывается стрелка при номинальном токе, проходящем через прибор. При этом ось подвижной системы должна оставаться горизонтальной.

2) Для удобства пользования, таблица со страницы 129 перенесена в текст данных технических условий (примечание составителя)