ГОСТ Р 55191-2012 (МЭК 60270:2000) Методы испытаний высоким напряжением. Измерения частичных разрядов

     6 Калибраторы ЧР

6.1 Общие положения

Точностные характеристики калибраторов ЧР (а также других средств измерений, в том числе, измерительных систем, встречающихся по тексту) характеризуются стандартной неопределенностью (далее - неопределенностью).

Калибровка и градуировка осуществляются импульсами, которые обычно подают с калибраторов ЧР. Калибратор ЧР состоит из генератора импульсов ступенчатого напряжения с амплитудой U, соединенного последовательно с емкостью С так, чтобы калибровочные импульсы ЧР имели заряды с повторяющей амплитудой:

.

На практике невозможно получить идеальные ступени напряжения. Другие формы волны, имеющие малое время подъема (от 10% до 90% пикового значения) и время спада (от 90% до 10% пикового значения), могут нести такой же заряд, но при этом различные измерительные устройства или испытательные схемы могут показывать разные передаточные характеристики вследствие ошибки интегрирования, вызванной увеличением длительностей фронта и уменьшением времени спада таких калибровочных импульсов тока.

В этой связи импульсы напряжения генератора со ступенчатым выходным напряжением должны иметь время подъема менее чем 60 нс.

Примечание 1 - Для широкополосных приборов с верхним пределом частоты выше 500 кГц необходимо выполнять требование <0,03/f2 для того, чтобы иметь почти постоянный частотный спектр, как указано на рисунке 2.

Калибровочные импульсы могут подаваться либо в виде серии импульсов напряжения (одной или обеих полярностей), характеризуемых быстрым временем подъема (как указано выше) и медленным временем спада, либо в виде ряда прямоугольных импульсов, которые дифференцируются емкостью С. Для первого варианта импульсов время спада импульса напряжения должно быть больше в сравнении со значением 1/ измерительной системы. Для второго варианта импульсов напряжение U не должно меняться более чем на 5% между двумя импульсами. Для обоих вариантов импульсов временной интервал между импульсами должен быть длиннее, чем разрешающее время импульсов. Для биполярных систем амплитуда импульсов обоих полярностей должна быть одинаковой, в пределах 5%.

Для подачи градуировочных импульсов тока на объекты с распределенными электрическими компонентами таких, какой является элегазовая коммутационная аппаратура, в качестве С можно использовать известную емкость, расположенную между электродом-коллектором и высоковольтным проводником, к которому присоединяется источник калибровочного напряжения (см. рисунок 1,с).

Примечание 2 - Калибраторы ЧР, соответствующие этому пункту, могут также применяться для калибровки приборов и измерительных систем кажущихся зарядов, а также приборов и систем измерения производных величин.

6.2 Калибраторы для градуировки измерительной системы в полностью укомплектованной испытательной схеме

Калибраторы могут выдавать однополярные и биполярные импульсы тока. Частота повторения импульсов может быть либо фиксированной (например, удвоенная частота испытательного напряжения) или переменной (при условии, что интервал между импульсами превышает разрешающее время импульсов). Такие калибраторы применяются для градуировки измерительной системы в полностью укомплектованной схеме испытания для определения масштабного коэффициента измерительной системы ЧР.

Примечание 1 - Масштабный коэффициент обычно определяют по одному значению в диапазоне от 50 до 200% нормированной амплитуды ЧР.

Примечание 2 - Градуировку измерительной системы можно провести не в полной цепи, а подав калибровочный импульс в высоковольтную цепь непосредственно на измерительный элемент (датчик), отключив зажимы испытуемого объекта. Этот метод сам по себе не представляет градуировку, но если он до этого хотя бы один раз был подтвержден градуировкой измерительной системы в полностью укомплектованной схеме испытания (см. раздел 5), то его можно использовать далее как эталонный для упрощения процедуры градуировки. Используемый калибратор должен соответствовать рекомендациям настоящего стандарта.

6.3 Калибраторы для калибровки измерительных систем

Для проверки дополнительных возможностей испытательной схемы и характеристик измерительной системы следует использовать более сложное калибровочное устройство или даже методику калибровки. Рекомендуется, чтобы такой калибратор обеспечивал характеристики следующих параметров:

- амплитуда заряда , меняющаяся ступенчато или непрерывно, для определения линейности масштабного коэффициента . Изменение получают путем варьирования значения ступенчатого выходного напряжения. Линейность калибратора должна находиться в пределах ±5% или ±1 пКл, в зависимости от того, какое из значений больше;

- регулируемое время задержки между двумя последовательными импульсами одинаковой полярности для проверки времени разрешения одной измерительной системы или времени разрешения всей испытательной схемы;

- два выхода, работающие в плавающем режиме, т.е. без фиксированного потенциала;

- для калибраторов, работающих от аккумуляторов, необходим индикатор состояния аккумуляторной батареи;

- биполярные импульсы для определения изменения амплитуды кажущегося заряда в зависимости от полярности импульсов тока ЧР;

- последовательность калибровочных импульсов известного количества, имеющих равные амплитуды и частоту повторения импульсов , для проверки цифровых приборов измерения частичных разрядов.