ГОСТ Р 8.833-2013 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Государственная поверочная схема для средств измерений электрического напряжения постоянного тока в диапазоне ±(1 … 500) кВ

     2 Государственный первичный специальный эталон

2.1 Государственный первичный специальный эталон (далее - ГПСЭ) предназначен для воспроизведения, хранения и передачи единицы электрического напряжения постоянного тока - вольта - в диапазоне ±(1...500) кВ с помощью вторичных эталонов и эталонных средств измерений рабочим средствам измерений.

2.2 ГПСЭ обеспечивает единство и достоверность измерений в данной области. В основу работы ГПСЭ положен компенсационный метод измерений с применением высокостабильного высоковольтного дифференциального блока (далее - ВДБ) напряжения постоянного тока, основанный на физическом явлении лавинного пробоя в pn-переходе. В качестве компонентов с физическим явлением лавинного пробоя в pn-переходе в ВДБ напряжения используют прецизионные термостабильные стабилитроны.

Компенсационное напряжение постоянного тока задается цепочкой последовательно соединенных стабилитронов. С целью удобства калибровки цепочки стабилитронов распаяны на платах с номинальным напряжением стабилизации в пределах 1 кВ. В свою очередь платы скомпонованы в измерительные модули с номинальным напряжением стабилизации в пределах 100 кВ.

ГПСЭ состоит из пятисот киловольтовых плат, скомпонованных на пяти модулях. Диапазон измерений может выбираться с минимальным шагом в 1 кВ. Измеряемое напряжение постоянного тока подают на выбранный диапазон и компенсируют известным значением напряжения стабилизации ВДБ. При этом измеряемое напряжение должно быть несколько больше значения напряжения стабилизации ВДБ с тем, чтобы обеспечить протекание через него тока стабилизации с установленным для этого блока значением в 5 мА. ВДБ подключен через стабилизатор тока к "земле". Превышение измеряемого напряжения над напряжением стабилизации ВДБ измеряют с помощью цифрового вольтметра, как падение напряжения на низковольтном дифференциальном блоке. Таким образом, значение измеряемого напряжения определяют как сумму значений напряжения стабилизации киловольтовых плат ВДБ и напряжения превышения.

В диапазоне измерений от 1 до 10 кВ напряжение превышения не должно быть более 10 В.

В диапазоне измерений от 10 до 100 кВ напряжение превышения не должно быть более 100 В.

В диапазоне измерений от 100 до 500 кВ напряжение превышения не должно быть более 1000 В.

Смену полярности измеряемого напряжения постоянного тока обеспечивают переворачиванием модулей ВДБ в обратную полярность.

Передачу единиц напряжения постоянного тока нижестоящим по поверочной схеме эталонам и рабочим средствам измерений проводят в соответствии с нормативными документами, утвержденными в установленном порядке.

2.3 ГПСЭ включают в себя следующие устройства

Основные:

- источник напряжения постоянного тока положительной и отрицательной полярностей с плавным регулированием напряжения в диапазоне от 0,1 до 501 кВ, со схемой стабилизации напряжения постоянного тока, с током нагрузки не более 30 мА и амплитудой пульсаций выпрямленного напряжения не более 50 В (от минимального до максимального значения амплитуды пульсаций);

- ВДБ двухканальный, состоящий из пяти модулей по 100 кВ;

- низковольтный двухканальный измерительно-стабилизирующий блок положительной и отрицательной полярностей с номинальным значением тока стабилизации 5 мА в диапазоне от 0 до 1000 В (далее - НСБ);

- цифровой вольтметр постоянного тока положительной и отрицательной полярностей, обеспечивающий измерение напряжения постоянного тока в диапазоне от 1 до 1000 В.

Вспомогательные:

- стенд для отбора стабилитронов;

- эталонную плату ЭП-1;

- стенд для автоматизированной калибровки плат ВДБ;

- измеритель тока короны и утечек по изоляции ВДБ;

- персональный компьютер.

2.4 ГПСЭ должен обеспечивать воспроизведение, хранение и передачу единицы электрического напряжения постоянного тока - вольта - в диапазоне ±(1...500) кВ.

2.5 ГПСЭ воспроизводит, хранит и передает значение единицы электрического напряжения постоянного тока - вольта - в диапазоне ±(1...500) кВ со средним квадратическим отклонением результата измерений , не превышающим 2,20·10 при 10-ти независимых измерениях, или со стандартной неопределенностью, оцененной по типу A, , не превышающей 2,20·10.

Неисключенная систематическая погрешность () при воспроизведении, хранении и передаче единицы напряжения постоянного тока не должна превышать 2,25·10 или стандартная неопределенность, оцененная по типу В, , не должна превышать 1,18·10.

2.6 Погрешность передачи от ГПСЭ размера единицы электрического напряжения постоянного тока , обусловленная влиянием случайных и неисключенных систематических погрешностей метода и средств измерений, примененных при передаче единицы, не должна превышать 4,0·10.

2.7 Нестабильность ГПСЭ за год в относительных единицах не должна превышать 1·10.

2.8 Для обеспечения воспроизведения, хранения и передачи единицы электрического напряжения постоянного тока - вольта - в диапазоне ±(1...500) кВ с указанной точностью должны выполняться правила хранения и применения ГПСЭ, утвержденные в установленном порядке.

2.9 ГПСЭ применяют для передачи вторичному эталону и эталонам 1-го разряда методом непосредственного сличения.