ГПС для средств измерений электрического напряжения постоянного тока в диапазоне от 1 до 500 кВ

Общие сведения

УТВЕРЖДЕНА приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от «30» декабря 2022 г. № 3344 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ДИАПАЗОНЕ ОТ 1 ДО 500 кВ

1. Область применения

1.1.Настоящая государственная поверочная схема распространяется на средства измерений электрического напряжения постоянного тока в диапазоне от 1 до 500 кВ положительной и отрицательной полярност ей и устанавливает порядок передачи единицы электрического напряжения постоянного тока – вольта от Государственного первичного специального эталона средствам измерений с помощью вторичных эталонов и рабочих эталонов с указанием погрешностей и основных методов поверки.

1.2.Соотношение погрешностей при поверке между вышестоящим эталоном и поверяемым эталоном или средством измерений должно быть не более ½ с учетом погрешности, вносимой методом поверки.

1.3.Графическая часть государственной поверочной схемы представлена в Приложении А.

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 от 1 до 500 кВ (положительной и отрицательной полярностей) с помощью вторичных эталонов и рабочих эталонов средствам измерений.

2.2.ГПСЭ получает единицу электрического напряжения постоянного тока от Государственного первичного эталона единицы электрического напряжения (ГЭТ 13-01).

2.3.ГПСЭ обеспечивает единство и достоверность измерений в данной области. В основу работы ГПСЭ положен дифференциальный метод измерений. Передачу единиц ы электрического напряжения постоянного тока нижестоящим по поверочной схеме эталонам и средствам измерений проводят в соответствии с нормативными документами, утверждёнными в установленном порядке.

2.4.ГПСЭ состоит из комплекса следующих технических средств и вспомогательных устройств: источник электрического напряжения постоянного тока положительной и отрицательной полярностей с плавным регулирование м напряжения в диапазоне от 1 до 500 кВ, с током нагрузки не более 30 мА (ИВНПТ-500); источник электрического напряжения постоянного тока положительной и отрицательной полярностей с плавным регулированием напряжения в диапазоне от 1 до 500 кВ, с током нагрузки не более 5,5 мА (ИВНПТ серии 400); высоковольтный дифференциальный блок, состоящий из пяти модулей по 100 кВ (ВДБ); низковольтный блок положительной и отрицательной полярностей с номинальным значением тока стабилизации 5 мА в диапазоне от 0 до 1000 В (НВБ-500); эталонный вольтметр, обеспечивающий измерение электрического напряжения постоянного тока положительной и отрицательной полярностей в диапазоне от 1 до 1000 В; высоковольтный измеритель напряжени я постоянного тока, состоящий из одного модуля 100 кВ (ВИН ПТ); низковольтная часть с номинальным значением тока стабилизации 5 мА в диапазоне от 0 до 1000 В (НЧ); эталонный измеритель, обеспечивающий измерение электрического напряжения постоянного тока положительной и отрицательной полярностей в диапазоне от 1 до 1000 В; эталонная плата (ЭП-1); стенд для автоматизированной калибровки плат высоковольтного дифференциального блока, высоковольтного измерителя напряжения (САКП); измеритель общего тока (ИОТ); система мониторинга условий внешней среды; персональный компьютер.

2.5.ГПСЭ воспроизводит, хранит и передает единиц у электрического напряжения постоянного тока – вольта в диапазоне от 1 до 500 кВ (положительной и отрицательной полярностей). В диапазоне от 1 до 100 кВ со средним квадратическим отклонением результата измерений S0(U), не превышающим 1, 50∙10-5 при 10-ти независимых измерениях, или со стандартной неопределенностью, оцененной по типу А, uА(U), не превышающей 1,50∙10-5. Неисключенная систематическая погрешность Θ0 при воспроизведении, хранении и передаче единицы электрического напряжения постоянного тока не должна превышать 2,0∙10-5 или стандартная неопределенность, оцененная по типу В, uВ(U), не должна превышать 1,0∙10-5 при доверительной вероятности Р=0,95. В диапазоне от 101 до 500 кВ со средним квадратическим отклонением результата измерений S0(U), не превышающим 2,20∙10-5 при 10-ти независимых измерениях, или со стандартной неопределенностью, оцененной по типу А, uА(U), не превышающей 2,20∙10-5. Неисключенная систематическая погрешность Θ0 при воспроизведении, хранении и передаче единицы электрического напряжения постоянного тока не должна превышать 2,30∙10-5 или стандартная неопределенность, оцененная по типу В, uВ(U), не должна превышать 1,20∙10-5 при доверительной вероятности Р=0,95.

2.6.Нестабильность ГПСЭ за год 0 в относительных единицах не должна превышать 1∙10-5.

2.7.Для обеспечения воспроизведения, хранения и передачи единицы электрического напряжения постоянного тока – вольта в диапазоне от 1 до 500 кВ (положительной и отрицательной полярностей) с указанной точностью должны выполняться правила содержания и применения ГПСЭ, утвержденные в установленном порядке.

2.8.ГПСЭ применяют для передачи единицы электрического напряжения постоянного тока эталону сравнения, вторичному эталону и эталонам 1-го разряда методом непосредственного сличения и методом косвенных измерений.

3. Эталон сравнения

3.1.Эталон сравнения предназначен для хранения единицы электрического напряжения постоянного тока в диапазоне от 1 до 100 кВ (положительной и отрицательной полярностей).

3.2.Эталон сравнения включает в себя следующие технические средства: транспортируемый высоковольтный диффе ренциальный блок напряжения постоянного тока положительной и отрицательной полярностей от 1 до 100 кВ с дискретностью измерений 1 кВ; низковольтный двух канальный измерительно-стабилизирующий блок положительной и отрицательной полярностей с номинальным значением тока стабилизации 5 мА в диапазоне от 0 до 1000 В; цифровой вольтметр постоянного тока положительной и отрицательной полярностей, обеспечивающий измерение электрического напряжения постоянного тока в диапазоне от 1 до 1000 В.

3.3.Эталон сравнени я обеспечивает хранение единицы электрического напряжения постоянного тока в диапазоне от 1 до 100 кВ (положительной и отрицательной полярностей) при амплитуде пульсаций выпрямленного напряжения, не превышающей 10 В.

3.4.Эталон сравнения хранит единицу электрического напряжения постоянного тока – вольта со средним квадратическим отклонением результата измерений S0(U), не превышающим 2,20∙10-5 при 10 -ти независимых измерениях, или со стандартной неопределенностью, оцениваемой по типу А, uА(U), не превышающей 2,20∙10-5. Неисключенная систематическая погрешность Θ0 при хранении единицы электрического напряжения постоянного тока не должна превышать 2, 30∙10-5 или стандартная неопределенность, оцениваемая по типу В, uВ(U), не должна превышать 1,20∙10-5 при доверительной вероятности Р = 0,95.

3.5.Нестабильность эталона сравнения за год 0 в относительных единицах не должна превышать 1∙10-5.

3.6.Эталон сравнения применяют в качестве транспортируемой эталонной установки для проведения международных сличений с эталонами национальных метрологических институтов.

4. Вторичные эталоны

4.1.В качестве вторичных эталонов используют высоковольтные дифференциальные меры электрического напряжения, основанные на явлении туннельного пробоя pn-перехода в стабилитронах и высокоточные измерительные системы высокого электрического напряжения.

4.2.Вторичный эталон получает непосредственно от государственного первичного специального эталона, хранит и передает единицу электрического напряжения постоянного тока – вольта в диапазоне от 1 до 500 кВ (положительной и отрицательной полярностей) со средним квадратическим отклонением результата единичного измерения S0(U), не превышающим 6,60∙10-5 при 10 -ти независимых измерениях, или со стандартной неопределенностью, оцененной по типу А, uА(U), не превышающей 6,60∙10-5. Неисключенная систематическая погрешность Θ0 при хранении и передаче единицы электрического напряжения постоянного тока не превышает 6,75 ∙10-5 или стандартная неопределенность, оцениваемая по типу В, uВ(U), не превышает 3,54∙10-5 при доверительной вероятности Р = 0,95.

4.3.Вторичные эталоны применяют для поверки рабочих эталонов 1-го разряда методом непосредственного сличения и методом косвенных измерений.

4.4.Нестабильность вторичного эталона за год 0 в относительных единицах не должна превышать 3∙10-5.

5. Рабочие эталоны

5.1.Рабочие эталоны 1-го разряда

5.1.1.Рабочие эталоны 1 -го разряда применяют для поверки рабочих эталонов 2-го разряда с доверительными границами относительной погрешности δ0 или пределами допускаемой относительной погрешности Δ0 ± (0,1 ÷ 1,0) % и средств измерений электрического напряжения постоянного тока с пределами допускаемой относительной погрешности Δ0 ± (0,25 ÷ 10,0) % в диапазоне от 1 до 500 кВ (положительной и отрицательной полярностей), методом непосредственного сличения, методом косвенных измерений, методом прямых измерений и методом сличения при помощи компаратора (вольтметра).

5.1.2.В качестве рабочих эталонов 1 -го разряда применяют измерительные системы высокого напряжения постоянного тока, делители напряжения с коэффициентом деления К Д от 1:1 до 1:100000, масштабные преобразователи напряжения с масштабным коэффициентом МК от 1 до 100000, киловольтметры и измерители напряжения.

5.1.3.Доверительные границы относительных погрешностей δ0 рабочих эталонов 1-го разряда, при доверительной вероятности Р = 0,95 или пределы допускаемой относительной погрешности Δ0 не должны превышать ± (0,05 ÷ 0,1) %.

5.1.4.Нестабильность рабочих эталонов 1 -го разряда за год 0 не должна превышать 0,5δ0 %.1

5.2.Рабочие эталоны 2-го разряда

5.2.1.Рабочие эталоны 2 -го разряда применяют для поверки средств измерений электрического напряжения постоянного тока в диапазоне от 1 до 500 кВ (положительной и отрицательной полярностей) с пределами допускаемой относительной погрешности Δ0 ± (0,25 ÷ 10,0) % методом непосредственного сличения, методом косвенных измерений, методом прямых измерений и методом сличения при помощи компаратора (вольтметра).

5.2.2.В качестве рабочих эталонов 2 -го разряда используют измерительные системы высокого напряжения постоянного тока, делители напряжения с коэффициентом деления КД от 1:1 до 1:100000, масштабные преобразователи напряжения с масштабным коэффициентом МК от 1 до 100000, аппараты и установки испытательные с измерительными функциями, киловольтметры и измерители напряжения.

5.2.3.Доверительные границы относительных погрешностей δ0 рабочих эталонов 2 -го разряда, при доверительной вероятности Р = 0,95 или пределы допускаемой относительной погрешности Δ0 не должны превышать ± (0,1 ÷ 1,0) %.

5.2.4.Нестабильность рабочих эталонов 2 -го разряда за год 0 не должна превышать 0,5δ0 %.2

6. Средства измерений

6.1.Средства измерений предназначены для измерений высокого электрического напряжения постоянного тока.

6.2.В качестве средств измерений используют измерительные системы высокого напряжения постоянного тока, делители напряжения с коэффициентом деления КД от 1:1 до 1:100000, масштабные преобразователи 1 Нестабильность определяется для рабочих эталонов 1 -го разряда: утвержденного типа, в случаях, если данный параметр нормируется в описании типа и аттестованных в соответствии с положениями Постановления Правительства РФ от 23.09.2010 № 734. Для рабочих эталонов 1 -го разряда, представляющих собой измерительные системы высокого напряжения постоянного тока, киловольтметры и измерители напряжения, для определения нестабильности используют значения характеристик погрешности измерений, определенных при проведении текущей и предыдущей поверки (аттестации). 2 Нестабильность определяется для рабочих эталонов 2 -го разряда: утвержденного типа, в случаях, если данный параметр нормируется в описании типа и аттестованных в соответствии с положениями Постановления Правительства РФ от 23.09.2010 № 734. Для рабочих эталонов 2 -го разряда, представляющих собой измерительные системы высокого напряжения постоянного тока, аппараты и установки испытательные с измерительными функциями, киловольтметры и измерители напряжения, для определения нестабильности используют значения характеристик погрешности измерений, определенных при проведении текущей и предыдущей поверки (аттестации). напряжения с масштабным коэффициентом МК от 1 до 100000, киловольтметры, измерители напряжения, рентгеновские установки, аппараты и установки испытательные с измерительными функциями.

6.3.Пределы допускаем ой относительной погрешности Δ0 средств измерений ± (0,25 ÷ 10,0) %.