基于IEC標準的相位表、功率因數表和同步指示器的電的要求綜述

陳聞新 姜濱

摘 要：國際標準IEC 60051-1：2016和IEC 60051-5：2017規定了相位表、功率因數表和同步指示器的通用要求和特殊要求。本文總結了標準中相位表、功率因數表和同步指示器的電的要求，望能為標準的使用者提供更好的借鑒。

關鍵詞：IEC 60051；相位表；功率因數表；同步指示器

中圖分類號：TM933 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）15-0089-02

1 引言

IEC 60051系列國際標準由9部分構成：第1部分是定義和通用要求，第2部分到第8部分是各種儀表和附件的特殊要求，第9部分是整個系列標準的試驗方法。本文總結了IEC 60051系列標準中的IEC 60051-1：2016《直接作用模擬指示電測量儀表及其附件 第1部分：定義和通用要求》和IEC 60051-5：2017《直接作用模擬指示電測量儀表及其附件 第5部分：相位表、功率因數表和同步指示器的特殊要求》標準中關于相位表、功率因數表和同步指示器的電的要求，所涉及到的推薦試驗方法見IEC 60051-9《直接作用模擬指示電測量儀表及其附件 第9部分：推薦的試驗方法》。

2 電的要求

2.1 電的安全要求

儀表在正常條件和單一故障條件下均應當保持防電擊的性能，儀表的可觸及零部件不應出現危險帶電。可攜式儀表的鎖緊式和螺紋固定式測量端子不受可接觸危險帶電部件的限制。預定要由操作人員更換的零部件（如電池），它們在更換時或在操作人員執行其他操作行為時可能是危險帶電的。在此情況下儀表應在相關部分標有警告標志，允許在保證安全的條件下使用工具進行操作。相位表、功率因數表和同步指示器的電的安全要求應符合IEC 61010-1：2010《測量、控制和實驗室用電氣設備的安全要求 第1部分：通用要求》[1]和IEC 61010-2-030：2010《測量、控制和實驗室用電氣設備的安全要求 第2-030部分：試驗和測量電路的特殊要求》[2]中電氣設備的相關安全要求。

2.2 自熱

儀表連同其不可互換附件，可互換附件和有限可互換附件在經過規定預處理時間并連續工作任意時間后，應符合相應等級指數的要求。試驗時儀表應在測量范圍上限約90%處通電，分流器應按約90%的標稱值通電，串連電阻（阻抗器）應按約90%的額定值通電。對間斷使用的儀表和附件無自熱要求。改變量不應超過相應等級指數的100%。同時，儀表連同其附件也應符合有關等級指數的要求。等級指數的要求不適用于同步指示器。

2.3 允許過負載

除安裝有非鎖定開關的儀表外，所有電流線路應能同時承受120%額定值的連續過負載，持續時間為2h。冷卻到參比溫度后，儀表連同其不可互換附件應符合其基本不確定度要求，但不允許重復過負載。除電流外試驗均在參比條件下進行。除制造廠另有規定外，連續過負載試驗不適用于同步指示器。

所有相位表、功率因數表和同步指示器連同其不可互換附件應能承受短時過負載試驗。這些要求不適用于分度線不直接對應輸入量的儀表，但不包括與儀用互感器的儀表。短時過負載的電流值和電壓值應是表1規定的有關因數與額定值或電流標稱使用范圍上限的乘積，制造廠另有規定值者除外。過負載應分別施加于每組輸入線路。每次過負載應施加全部持續時間。裝有以小于表1規定的時間斷開線路的自動斷路器（熔斷器）的儀表除外。在施加下一次過負載之前，自動斷路器應予復位或更換熔斷器。經受短時過負載并冷卻到參比溫度以后，相位表、功率因數表和同步指示器連同其不可互換附件應符合其基本不確定度要求，但不允許重復過負載。

2.4 極限工作溫度范圍

除另有規定外，儀表和/或附件在下列環境溫度條件下工作不應引起永久性損壞：A型：-5℃～+45℃；B型：-25℃～+55℃；C型：-40℃～+70℃；內附電池組的儀表和/或附件：-5℃～+45℃；熱帶型的極限工作溫度范圍與客戶協商確定。非工作狀態下的測量儀表在其貯存或運輸過程中能經受-40℃～+70℃的溫度而不損壞，其后仍可在其額定工作條件下工作，儀表計量特性不降低。如恢復到參比條件，儀表和/或附件仍符合相應的基本不確定度要求，則判斷為無永久性損壞或永久性改變，允許調整儀表零位。

2.5 偏離零位

如果相位表或功率因數表在標度尺上有設定標志，當斷電時，應進行回復到該標志的檢查。按測量范圍上限值通電30s后，指示器偏離設定標志不應超過相應等級指數的50%，用標度尺長度的百分數表示。本要求不適用于同步指示器。

2.6 電磁兼容要求

電磁兼容要求按IEC 61326-1：2012《測量、控制和實驗室用的電設備 電磁兼容性要求 第1部分：通用要求》[3]和IEC 61326-2-1：2012《測量、控制和實驗室用的電設備 電磁兼容性要求 第2-1部分：特殊要求 無電磁兼容防護場合用敏感性試驗和測量設備的試驗配置、工作條件和性能判據》[4]的相關規定執行。便攜式儀表的抗擾度要求應從IEC 61326-1：2012的表1中選擇執行，固定安裝式儀表的抗擾度要求應從IEC 61326-1：2012的表2中選擇執行。發射要求應按照IEC 61326-1：2012的第7章相關規定，適用于帶發射電子元件的儀表和附件的測量和/或輔助電路。為確定是否進行發射試驗的基礎，產生發射的電子元件的基本信息應由制造商另行提供。

2.7 同步指示器的特殊要求

同步指示器應有兩個單獨的輸入線路，它們之間沒有導線連接。對多相同步指示器，當施加與兩組輸入上的頻率之差減小到1.5Hz，且其中一組頻率為參比頻率或參比頻率范圍（若有時）的任意頻率時，指示器將按正確方向轉動。對多相同步指示器，任意恒定的頻率差不應超過1.5Hz，指示器的轉速由直觀審定大體均勻。對單相同步指示器，1.5Hz改為1Hz。在參比條件下，將一組或兩組線路斷開，在任意時間指示器不指示在同步標志兩側30度以內。本要求也適用于儀表與正常組合儀用互感器的次級仍保持連接、初級開路的情況。

3 結語

IEC 60051系列標準是電工儀器儀表領域的重要國際標準。本文對涉及相位表、功率因數表和同步指示器通用要求和特殊要求的2項國際標準IEC 60051-1：2016和IEC 60051-5：2017進行研究，分別從電的安全要求、自熱、允許過負載、極限工作溫度范圍、偏離零位、電磁兼容要求、同步指示器的特殊要求總結了標準中涉及到的相位表、功率因數表和同步指示器的電的要求，望能為相關專業人員更好地理解本系列標準和對產品質量的監控提供指南。

參考文獻

[1]IEC 61010-1，Safety requirements for electrical equipment for measurement， control， and laboratory use - Part 1： General requirements[S].2010.

[2]IEC 61010-2-030，Safety requirements for electrical equipment for measurement， control， and laboratory use - Part 2-030： Particular requirements for testing and measuring circuits[S].2010.

[3]IEC 61326-1，Electrical equipment for measurement， control and laboratory use - EMC requirements - Part 1： General requirements[S].2012.

[4]IEC 61326-2-1，Electrical equipment for measurement， control and laboratory use - EMC requirements - Part 2-1： Particular requirements - Test configurations， operational conditions and performance criteria for sensitive test and measurement equipment for EMC unprotected applications[S].2012.