Аппаратура для измерения
электрической энергии переменного тока
Частные требования

Часть 11

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ СЧЕТЧИКИ
АКТИВНОЙ ЭНЕРГИИ
КЛАССОВ ТОЧНОСТИ 0,5; 1 и 2

IEC 62053-11:2003
Electricity metering equipment (a.c.) -
Particular requirements -
Part 11:
Electromechanical meters for active energy (classes 0,5; 1 and 2)
(MOD)

Москва
Стандартинформ
2008

Предисловие

Задачи, основные принципы и правила проведения работ по государственной стандартизации в Российской Федерации установлены ГОСТ Р 1.0-92 «Государственная система стандартизации Российской Федерации. Основные положения» и ГОСТ Р 1.2-92 «Государственная система стандартизации Российской Федерации. Порядок разработки государственных стандартов»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН ОАО «Ленинградский электромеханический завод» на основе аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4, который выполнен ОАО «ЛЭМЗ»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 232 «Аппаратура для измерения электрической энергии и контроля нагрузки»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 марта 2005 г. № 52-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 62053-11:2003 «Аппаратура для измерения электрической энергии (переменный ток). Частные требования. Часть 11. Электромеханические счетчики активной энергии (классы точности 0,5; 1 и 2)» (Electricity metering equipment (a.c.) - Particular requirements - Part 11: Electromechanical meters for active energy (classes 0,5; 1 and 2)). При этом дополнительные и измененные положения, учитывающие потребности национальной экономики, выделены в тексте стандарта курсивом

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Октябрь 2007 г.

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе «Национальные стандарты», а текст этих изменений - в информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе «Национальные стандарты»

СОДЕРЖАНИЕ

 

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Дата введения - 2005-07-01
в части счетчиков, разработанных до 1 июля 2005 г., - 2006-07-01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на электромеханические (индукционные) счетчики ватт-часов (далее - счетчики) классов точности 0,5; 1 и 2 для измерения электрической активной энергии в сетях переменного тока частотой 50 или 60 Гц и устанавливает требования к изготовлению и испытаниям счетчиков.

Стандарт распространяется на счетчики, применяемые внутри помещения, и счетчики для наружной установки, содержащие измерительный элемент и счетный(е) механизм(ы), заключенные вместе в корпус счетчика. Он также распространяется на индикатор(ы) функционирования и испытательный(е) выход(ы). Если счетчик имеет измерительный элемент для энергии более чем одного вида (счетчики на энергию разных видов) либо если в корпус счетчика заключены другие функциональные элементы, такие как показатели максимума, электронные регистраторы тарифов, переключатели по времени, приемники дистанционного управления, интерфейсы передачи данных и т.п., то тогда применяют соответствующие стандарты или нормативные документы на эти элементы.

Стандарт не распространяется на:

а) счетчики ватт-часов напряжением свыше 600 В (линейное напряжение для многофазных счетчиков);

б) переносные счетчики;

в) интерфейсы к счетному механизму счетчика;

г) эталонные счетчики;

д) счетчики с предварительной оплатой;

е) счетчики с датчиком импульсов.

Приемочные испытания проводят по ГОСТ 25990.

Требования к надежности установлены в международных стандартах МЭК 62059-11 [1] и МЭК 62059-21 [2].

Требования к надежности и методика испытаний счетчиков на надежность должны быть установлены в технических условиях на счетчики конкретного типа. Средняя наработка до отказа должна быть не менее межповерочного интервала.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 15151-69 Машины, приборы и другие технические изделия для районов с тропическим климатом. Общие технические условия

ГОСТ 25990-83 Счетчики электрические активной энергии класса точности 2,0. Приемочный контроль

ГОСТ Р 52320-2005 (МЭК 62052-11:2003) Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электрической энергии

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по указателю «Национальные стандарты», составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины и определения по ГОСТ Р 52320.

4 Стандартные значения электрических величин

По ГОСТ Р 52320.

5 Механические требования

Дополнительно к механическим требованиям по ГОСТ Р 52320 счетчики должны удовлетворять следующим требованиям.

5.1 Общие требования

Корпус счетчика должен изготавливаться таким образом, чтобы при его установке, согласно инструкциям изготовителя, обеспечивалось отклонение его не более чем на 0,5° по всем направлениям от вертикального положения (см. таблицу 11, сноска 2).

5.2 Счетный механизм

Счетный механизм может быть барабанного или стрелочного типа.

В счетных механизмах барабанного типа в непосредственной близости от блока барабанов должна быть нанесена размерность единицы измерения, в которой учитывают энергию. В счетных механизмах этого типа только последний барабан, т.е. расположенный с правого края, может вращаться непрерывно.

Изменение показаний счетного механизма на одну цифру последнего барабана (указателя) должно продолжаться не более 15 мин при максимальном токе, номинальном напряжении и коэффициенте мощности, равном 1.

В счетных механизмах стрелочного типа единица измерения, в которой счетный механизм регистрирует показания, должна быть нанесена вблизи циферблата в виде: 1 кВт·ч/дел., либо 1 МВт·ч/дел., а десятичные множители должны быть нанесены вблизи других циферблатов. Например, в счетчике, регистрирующем показания в виде киловатт-часов, циферблат должен маркироваться так: 1 кВт·ч/дел., а вблизи других циферблатов, слева от циферблата с единицами измерений должно быть нанесено: 10 - 100 - 1000 и т.д.

5.3 Направление вращения и маркировка ротора

Диск ротора, если смотреть с лицевой стороны счетчика, должен вращаться слева направо, при этом регистрируемая энергия должна возрастать. Направление вращения должно быть ясно отмечено видимой стрелкой на щитке счетного механизма.

Ребро и(или) верхняя поверхность диска должны иметь ясно видимую метку для облегчения подсчета числа оборотов. Дополнительные метки могут быть нанесены для стробоскопических или иных испытаний, но они должны быть размещены таким образом, чтобы не препятствовать использованию основной видимой метки для фотоэлектрического считывания числа оборотов.

5.4 Маркировка счетчика

Маркировка счетчиков - по ГОСТ Р 52320.

6 Климатические условия

Климатические условия - по ГОСТ Р 52320.

В зависимости от условий эксплуатации и места размещения счетчики должны изготовляться следующих исполнений и категорий размещения по ГОСТ 15150.

а) Счетчики класса точности 2:

1) исполнение УХЛ, категория 4, но для работы при температуре от 0 °С до 40 °С и относительной влажности воздуха не более 80 % при температуре 25 °С, а для однофазных счетчиков - при температуре от минус 20 °С до плюс 55 °С;

2) исполнение Т, категория 3, а для однофазных счетчиков - при температуре от минус 20 °С до плюс 55 °С;

б) Счетчики классов точности 0,5 и 1:

1) исполнение УХЛ, категория 4.2;

2) исполнение Т, категория 4.1, но для работы при температуре от 10 °С до 35 °С и относительной влажности воздуха не более 98 % при температуре 35 °С.

7 Электрические требования

Дополнительно к ГОСТ Р 52320 счетчики должны удовлетворять следующим требованиям.

7.1 Потребляемая мощность

Потребляемая мощность в цепях напряжения и тока должна быть определена любым соответствующим методом в нормальных условиях, приведенных в 8.5. Суммарная максимальная погрешность измерений потребляемой мощности не должна превышать 5 %.

7.1.1 Цепи напряжения

Активная и полная потребляемая мощности в каждой цепи напряжения счетчика при номинальном напряжении, нормальной температуре и номинальной частоте не должны превышать значений, приведенных в таблице 1.

Таблица 1 - Потребляемая мощность в цепях напряжения

7.1.2 Цепи тока

Полная мощность, потребляемая каждой цепью тока счетчика непосредственно включения при базовом токе, номинальной частоте и нормальной температуре, не должна превышать значений, приведенных в таблице 2.

Таблица 2 - Потребляемая мощность в цепях тока

Полная мощность, потребляемая каждой цепью тока счетчика, включаемого через трансформатор тока, не должна превышать значений, приведенных в таблице 2, при токе, равном номинальному вторичному току соответствующего трансформатора, при нормальной температуре и номинальной частоте счетчика.

7.2 Влияние кратковременных перегрузок по току

Кратковременные перегрузки по току не должны повреждать счетчик. Счетчик должен нормально функционировать при возвращении к своим начальным рабочим условиям, а изменение погрешности не должно превышать значений, указанных в таблице 3. Счетчик должен быть выдержан до достижения первоначальной температуры (около 1 ч) при наличии питания на цепи(ях) напряжения.

Таблица 3 - Изменения погрешности, вызываемые кратковременными перегрузками током

Испытательная цепь должна быть практически безындукционной. Испытание должно быть проведено для многофазных счетчиков поочередно для каждой фазы.

а) Счетчик непосредственного включения

Счетчик должен выдерживать импульс тока, пиковое значение которого 50 I_макс с допустимым отклонением от 0 % до минус 10 % (но не более 7000 А) и который сохраняет значение 25 I_макс при допустимом отклонении от 0 % до минус 10 % (но не более 3500 А) в течение 1 мс.

Примечания

1 Импульс тока может быть получен, например, путем разряда конденсатора или тиристорного управления сетью питания.

2 I_макс - это среднеквадратическое значение максимального тока счетчика.

б) Счетчик, предназначенный для включения через трансформатор тока

Счетчик должен выдерживать в течение 0,5 с ток, превышающий в 20 раз I_макс при допустимом отклонении от 0 % до минус 10 %.

Примечание - Это требование не относится к счетчикам, имеющим коммутирующие контакты в цепях тока. В этом случае следует учитывать требования соответствующего стандарта.

7.3 Влияние самонагрева

Изменение погрешности, вызываемое самонагревом при токе I_макс, не должно превышать значений, приведенных в таблице 4.

Таблица 4 - Изменение погрешности, вызываемое самонагревом

Испытание должно быть проведено следующим образом: цепи напряжения подключают к сети номинальным напряжением на время не менее 4 ч для счетчиков класса точности 0,5; 2 ч - для счетчиков класса точности 1 и 1 ч - для счетчиков класса точности 2, при обесточенных цепях тока, а затем цепи тока нагружают максимальным током. Погрешность счетчика должна быть измерена при коэффициенте мощности, равном 1,0, сразу после приложения тока и затем через промежутки времени достаточно короткие для точного построения кривой изменения погрешности в зависимости от времени. Испытание следует проводить в течение, по крайней мере, 1 ч и до тех пор, пока изменение погрешности в течение 20 мин не будет превышать 0,2 %.

Такое же испытание должно быть проведено затем при коэффициенте мощности, равном 0,5 (при индуктивной нагрузке).

Кабель, используемый для подачи питания к счетчикам, должен иметь длину примерно 1 м и такое поперечное сечение, чтобы плотность тока была в диапазоне 3,2 - 4,0 А/мм².

7.4 Испытание напряжением переменного тока

Испытание напряжением переменного тока следует проводить в соответствии с таблицей 5.

Таблица 5 - Испытания напряжением переменного тока

Испытательное напряжение должно быть практически синусоидальным частотой переменного тока 45 - 65 Гц. Оно должно быть приложено в течение 1 мин. Мощность источника питания должна быть не менее 500 В·А.

При повышении испытательного напряжения на 25 % допускается проверку электрической прочности изоляции проводить в течение 1 с.

Во время испытаний относительно «земли» вспомогательные цепи номинальным напряжением 40 В или ниже должны быть соединены с «землей».

Во время испытания не должно быть искрения, пробивного разряда или пробоя.

8 Требования к точности

Испытания и условия испытаний приведены в ГОСТ Р 52320.

8.1 Пределы погрешности, вызываемой изменением тока

В нормальных условиях, приведенных в 8.5, допускаемые основные погрешности не должны превышать пределов для соответствующего класса точности, установленных в таблицах 6 и 7. Пределы допускаемой основной погрешности для счетчиков класса точности 0,5 действительны только для трансформаторных счетчиков.

Таблица 6 - Пределы допускаемой основной погрешности для одно- и многофазных счетчиков с симметричными нагрузками

Таблица 7 - Пределы допускаемой основной погрешности для многофазных счетчиков с однофазной нагрузкой при симметрии многофазных напряжений, приложенных к цепям напряжения

Разность между значением погрешности при однофазной нагрузке счетчика и значением погрешности при симметричной многофазной нагрузке при базовом токе I_б и коэффициенте мощности, равном 1, для счетчиков с непосредственным включением и соответственно при номинальном токе I_ном и коэффициенте мощности, равном 1, для счетчиков, включаемых через трансформатор, не должна превышать 1 %; 1,5 % и 2,5 % для счетчиков классов точности 0,5; 1 и 2 соответственно.

Примечание - При испытании на соответствие требованиям таблицы 7 испытательный ток должен подаваться в цепь тока каждого измерительного элемента поочередно.

8.2 Пределы погрешности, вызываемой другими влияющими величинами

Дополнительная погрешность, вызываемая изменением влияющих величин по отношению к нормальным условиям, приведенным в 8.5, не должна превышать пределов для соответствующего класса точности, установленных в таблице 8. Пределы погрешности для счетчиков класса 0,5 действительны только для трансформаторных счетчиков.

Таблица 8 - Влияющие величины

Проверка изменения, вызываемого влияющими величинами, должна проводиться независимо от всех других влияющих величин, находящихся в нормальных условиях, согласно таблице 11.

8.3 Проверка отсутствия самохода и стартового тока

Для этих испытаний условия испытаний и значения влияющих величин должны соответствовать 8.5 со следующими дополнениями.

8.3.1 Проверка без тока нагрузки (отсутствие самохода)

Ротор счетчика не должен совершать более одного полного оборота при отсутствии тока в цепи тока (цепи тока должны быть разомкнуты) и при любом напряжении от 80 % до 110 % номинального значения.

Отсутствие самохода проверяют при вращении только одного барабана счетного механизма барабанного типа.

По требованию заказчика при остановке ротора метка диска должна быть видна в прорези щитка.

Для счетчиков, конструкцией антисамоходного устройства которых обеспечивается положение метки диска в прорези щитка, допускается проверку самохода при приемосдаточных испытаниях проводить следующим образом. Диск следует установить так, чтобы метка диска расположилась в прорези симметрично относительно краев прорези на щитке. Подают на счетчик напряжение, равное 110 % и 80 % номинального, и убеждаются, что в течение 10 мин края метки диска не сместились за края прорези на щитке.

8.3.2 Проверка стартового тока (чувствительности)

Ротор счетчика должен начать и продолжать непрерывно вращаться при стартовом токе (а в случае многофазных счетчиков - с симметричной нагрузкой), не превышающем значений, указанных в таблице 9.

Таблица 9 - Стартовые токи

Необходимо удостовериться, что ротор счетчика совершает, по крайней мере, один оборот.

Для счетчика с барабанным счетным механизмом испытание должно проводиться не более чем при двух вращающихся барабанах.

Проверку чувствительности следует проводить при номинальном напряжении, коэффициенте мощности, равном 1, и соответствующем токе.

Ротор счетчика должен начать вращение и сделать не менее одного оборота за время, не превышающее Т, при этом для счетчика со счетным механизмом барабанного типа допускается вращение не более двух барабанов (переход с показания «9» на «0» только барабана младшего разряда). Погрешность определения мощности не должна превышать ± 10 %. Время Т, мин, следует определять по формуле

                                                                (1)

где n_ном - частота вращения ротора при номинальной нагрузке, мин^-1;

т - чувствительность, % номинального тока.

8.4 Постоянная счетчика

Постоянная счетчика должна подтверждать правильность соотношения между числом оборотов ротора счетчика и показаниями счетного механизма.

Допускается постоянную счетчика проверять путем счета числа оборотов ротора за время изменения показаний счетного механизма на один знак низшего разряда.

8.5 Условия проверки точности

Проверку точности проводят при соблюдении следующих условий.

а) Счетчик должен быть испытан с установленным кожухом.

б) До начала испытаний (кроме приемосдаточных) цепи напряжения счетчика должны находиться под напряжением в течение времени, достаточного для достижения тепловой стабильности, но не менее 4, 2 и 1 ч для счетчиков классов точности 0,5; 1 и 2 соответственно.

При этом измеряемые токи должны устанавливаться в порядке возрастания или уменьшения величины; цепи тока должны находиться при каждом значении тока в течение времени, достаточного для достижения тепловой стабильности и установившейся частоты вращения ротора.

Перед определением погрешностей в целях прогрева измерительного механизма счетчик должен находиться (не менее 15 мин) под номинальным напряжением и номинальным током при коэффициенте мощности, равном 1. При этом допускается проверять правильность работы счетного механизма.

в) Дополнительно для многофазных счетчиков:

1) порядок следования фаз должен соответствовать указанному на схеме подключений счетчика;

2) напряжения и токи должны быть практически симметричными в соответствии с требованиями таблицы 10.

Таблица 10 - Требования к симметрии токов и напряжений

г) Нормальные условия указаны в таблице 11.

д) Требования к испытательной аппаратуре должны соответствовать МЭК 60736 [3].

Соотношение пределов допускаемых основных погрешностей эталонных средств измерений и поверяемых счетчиков должно быть не более 1/4.

е) У счетчика с барабанным счетным механизмом должен вращаться только барабан, соответствующий младшему разряду.

Таблица 11 - Нормальные условия

8.6 Интерпретация результатов испытаний

Из-за недостоверности измерений и других причин, оказывающих влияние на результаты измерений, некоторые результаты испытаний могут оказаться вне допустимых пределов, приведенных в таблицах 6 и 7. Однако если при перемещении оси абсцисс параллельно самой себе на значение не более установленного в таблице 12 все результаты испытаний приходят в соответствие с пределами, установленными в таблицах 6 и 7, то счетчик считают годным.

Таблица 12 - Интерпретация результатов испытаний

9 Регулировка

Как правило, счетчики должны иметь органы регулировки. По соглашению между заказчиком и изготовителем последний может производить счетчики без возможности дальнейшей регулировки.

Органы регулировки должны обеспечивать в отрегулированном счетчике изменение частоты вращения подвижной части в пределах, приведенных в таблице 13.

Испытания должны проводиться при условиях, указанных в 8.5.

Таблица 13 - Минимальный диапазон регулировки

10 Дополнительные требования

Дополнительно к ГОСТ Р 52320 (раздел 9), счетчики должны удовлетворять следующим требованиям.

10.1 Требования безопасности

10.1.1 Заземление цоколя счетчика, предназначенного для эксплуатации в условиях тропического климата, должно выполняться по ГОСТ 15151.

Требования к зажимам заземления и место расположения их для счетчиков всех исполнений - по ГОСТ 15151.

10.1.2 Эквивалентный (по энергии) уровень звука, производимого работающим однофазным счетчиком класса точности 2 на расстоянии 1 м от него, не должен превышать 27 дБА.

10.2 Конструкция счетчика должна обеспечивать возможность извлечения из него счетного механизма, подвижной части и опор без изменения взаимного расположения других частей счетчика.

10.3 Гарантии изготовителя

10.3.1 Изготовитель гарантирует соответствие счетчиков всем требованиям настоящего стандарта и технических условий на счетчики конкретного типа при соблюдении условий эксплуатации, транспортирования и хранения.

10.3.2 Гарантийный срок хранения - 6 мес с даты изготовления счетчиков, гарантийный срок эксплуатации - 24 мес со дня ввода счетчиков в эксплуатацию или со дня продажи через розничную торговую сеть.

Библиография