ГОСТ Р МЭК 60990-2010 Методы измерения тока прикосновения и тока защитного проводника

Приложение G
(справочное)

     
Конструкция и применение приборов для измерения тока прикосновения

G.1 Принципы подбора компонентов

Подбор компонентов для схем измерения тока прикосновения, приведенных на рисунках 3-5, во многом зависит от их использования, т.е. от уровней тока и частот, которые предстоит измерять, а также возможных допусков и способности работать при заданных мощностях.

Измерительные схемы и приборы, а также технические характеристики, описание которых приведено в настоящем стандарте, подходят как для синусоидальных форм кривой тока прикосновения простого оборудования, так и для несинусоидальных форм кривой тока прикосновения сложных изделий, которые могут генерировать высокие частоты. Для определенных видов оборудования может не потребоваться, чтобы измерительная схема обеспечивала измерения в полном диапазоне постоянного тока до 1 МГц или чтобы она выдерживала уровни входной мощности, которые в конкретных изделиях использовать не предполагается. Более простые измерительные схемы и приборы допускается использовать вместо специальных схем и приборов при условии, что характеристики цепи обеспечивают идентичные показания.

Эта информация предназначена для того, чтобы отметить особенности, на которые следует обратить внимание при подборе в измерительных схемах каждого из компонентов.

G.1.1 Рассеиваемая мощность и индуктивность и

Мощность рассеивания для резисторов и определяют двумя факторами. Один из них - это возможность перегрузки при постоянном токе или низких частотах. Если, например, требуется при напряжении до 240 В и частоте 50 или 60 Гц обеспечить перегрузку по мощности рассеивания, то резистор должен выдерживать 21,6 Вт, и резистор - 7,2 Вт в течение, как минимум, короткого промежутка времени без изменения значения. Если перегрузки во внимание не принимают, то металлопленочные резисторы мощностью рассеивания 0,5 или 1 Вт могут обеспечивать надлежащую точность наряду с низким температурным коэффициентом и длительной стабильностью.

По результатам подбора вышеуказанных компонентов на измерительную схему следует нанести надлежащие соответствующие обозначения.

Резистор также может рассеивать мощность высокочастотных токов, что может оказаться необходимым для некоторых видов изделий. Например, если измеряют ток порядка 500 мА, опасный с точки зрения причинения ожога, на резисторе может рассеиваться мощность 125 Вт.

Существуют мощные проволочные резисторы, которые могут выдерживать необходимую мощность рассеивания, если контролируют до допустимых уровней такие факторы, как точность и индуктивные погрешности. Мощные резисторы с классом точности ±1% и ±5% легкодоступны. Индуктивность измерялась на типовых проволочных резисторах, рассчитанных на 12 и 20 Вт, и составила около 30 мкH для значения сопротивления 1000 Ом. Два таких резистора, соединенных параллельно, дают сопротивление 500 Ом, а индуктивность вызывает повышение сопротивления на 2% до 510 Ом при частоте 1 МГц. Значения резистора и конденсатора обусловливают высокочастотные характеристики схемы . Индуктивность, равная 1 мH, которая значительно выше, чем следует ожидать, при последовательном соединении с (1500 Ом) вызывает погрешность менее 0,2% при частоте 1 МГц.

G.1.2 Конденсатор

Рекомендуется использовать пленочные конденсаторы из фольги. Для конденсатора может потребоваться такое номинальное напряжение, при котором он мог бы выдерживать кратковременные перегрузки, например 250 В переменного тока или 400, 600 В постоянного тока. Пленочные конденсаторы, рассчитанные на постоянный ток, обычно без сбоев будут выдерживать пиковые напряжения переменного тока, равные номинальному значению для постоянного тока, в течение коротких промежутков времени. Если индуктивность и ее соединения следует контролировать для работы при частотах порядка 1 МГц, могут потребоваться два или три параллельно соединенных конденсатора для обеспечения точности и необходимых частотных характеристик.

У пленочных конденсаторов на 0,1 мкФ, рассчитанных на 250 В переменного тока, был проверен резонанс при частоте около 3 МГц. Из-за относительно высокой индуктивности таких компонентов при частоте 1 МГц могут ожидаться погрешности порядка 3%. Уменьшения индуктивных погрешностей можно добиться путем параллельного соединения конденсаторов емкостью менее 0,1 мкФ.

G.1.3 Резисторы , и

Металлопленочные резисторы будут обеспечивать надлежащие рабочие характеристики в условиях перегрузки и при частотах до 1 МГц. Если необходима способность выдерживать перегрузки (см. G.1.1), то резисторы и должны быть рассчитаны на 1 Вт рассеиваемой мощности.

G.1.4 Конденсаторы , и

Рекомендуется использовать пленочные конденсаторы из фольги. При частотах до 1 МГц индуктивность конденсаторов этого типа, как правило, не настолько велика, чтобы вызывать значительные погрешности. Допустимое значение погрешности конденсаторов может быть скорректировано путем параллельного соединения двух или более конденсаторов меньшей емкости.

G.2 Вольтметр

Для обеспечения приемлемых рабочих характеристик в диапазоне частот до 1 МГц измерениях , и , используют вольтметр, который:

- реагирует на постоянный ток - для измерения напряжения постоянного тока;

- реагирует на переменный ток - для измерения среднеквадратических действующих значений напряжения переменного тока и пиковых значений напряжения переменного тока;

- имеет входное сопротивление не менее 1 МОм;

- имеет входную емкость не более 200 пФ для измерения переменного тока;

- для измерения напряжения переменного тока работает в частотном диапазоне от 15 Гц до 1 МГц и более, если испытывается оборудование, работающее при более высоких частотах;

- имеет незаземленный или дифференциальный вход с подавлением синфазных сигналов минимум 40 дБ в диапазоне до 1 МГц.

В пункте G.1 приведена информация, касающаяся возможного использования более простых приборов для испытания отдельных видов оборудования.

G.3 Точность

Общая точность схемы измерения тока прикосновения и используемого в ней вольтметра зависит от точности характеристик резисторов и конденсаторов, в том числе их частотных характеристик, а также импеданса и точности самого вольтметра. На точность измерений влияют также емкость, создаваемая между компонентами схемы, и индуктивность выводов.