基于IEC标准的相位表、功率因数表和同步指示器的电的要求综述

陈闻新 姜滨

摘 要：国际标准IEC 60051-1：2016和IEC 60051-5：2017规定了相位表、功率因数表和同步指示器的通用要求和特殊要求。本文总结了标准中相位表、功率因数表和同步指示器的电的要求，望能为标准的使用者提供更好的借鉴。

关键词：IEC 60051；相位表；功率因数表；同步指示器

中图分类号：TM933 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）15-0089-02

1 引言

IEC 60051系列国际标准由9部分构成：第1部分是定义和通用要求，第2部分到第8部分是各种仪表和附件的特殊要求，第9部分是整个系列标准的试验方法。本文总结了IEC 60051系列标准中的IEC 60051-1：2016《直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第1部分：定义和通用要求》和IEC 60051-5：2017《直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第5部分：相位表、功率因数表和同步指示器的特殊要求》标准中关于相位表、功率因数表和同步指示器的电的要求，所涉及到的推荐试验方法见IEC 60051-9《直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第9部分：推荐的试验方法》。

2 电的要求

2.1 电的安全要求

仪表在正常条件和单一故障条件下均应当保持防电击的性能，仪表的可触及零部件不应出现危险带电。可携式仪表的锁紧式和螺纹固定式测量端子不受可接触危险带电部件的限制。预定要由操作人员更换的零部件（如电池），它们在更换时或在操作人员执行其他操作行为时可能是危险带电的。在此情况下仪表应在相关部分标有警告标志，允许在保证安全的条件下使用工具进行操作。相位表、功率因数表和同步指示器的电的安全要求应符合IEC 61010-1：2010《测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第1部分：通用要求》[1]和IEC 61010-2-030：2010《测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第2-030部分：试验和测量电路的特殊要求》[2]中电气设备的相关安全要求。

2.2 自热

仪表连同其不可互换附件，可互换附件和有限可互换附件在经过规定预处理时间并连续工作任意时间后，应符合相应等级指数的要求。试验时仪表应在测量范围上限约90%处通电，分流器应按约90%的标称值通电，串连电阻（阻抗器）应按约90%的额定值通电。对间断使用的仪表和附件无自热要求。改变量不应超过相应等级指数的100%。同时，仪表连同其附件也应符合有关等级指数的要求。等级指数的要求不适用于同步指示器。

2.3 允许过负载

除安装有非锁定开关的仪表外，所有电流线路应能同时承受120%额定值的连续过负载，持续时间为2h。冷却到参比温度后，仪表连同其不可互换附件应符合其基本不确定度要求，但不允许重复过负载。除电流外试验均在参比条件下进行。除制造厂另有规定外，连续过负载试验不适用于同步指示器。

所有相位表、功率因数表和同步指示器连同其不可互换附件应能承受短时过负载试验。这些要求不适用于分度线不直接对应输入量的仪表，但不包括与仪用互感器的仪表。短时过负载的电流值和电压值应是表1规定的有关因数与额定值或电流标称使用范围上限的乘积，制造厂另有规定值者除外。过负载应分别施加于每组输入线路。每次过负载应施加全部持续时间。装有以小于表1规定的时间断开线路的自动断路器（熔断器）的仪表除外。在施加下一次过负载之前，自动断路器应予复位或更换熔断器。经受短时过负载并冷却到参比温度以后，相位表、功率因数表和同步指示器连同其不可互换附件应符合其基本不确定度要求，但不允许重复过负载。

2.4 极限工作温度范围

除另有规定外，仪表和/或附件在下列环境温度条件下工作不应引起永久性损坏：A型：-5℃～+45℃；B型：-25℃～+55℃；C型：-40℃～+70℃；内附电池组的仪表和/或附件：-5℃～+45℃；热带型的极限工作温度范围与客户协商确定。非工作状态下的测量仪表在其贮存或运输过程中能经受-40℃～+70℃的温度而不损坏，其后仍可在其额定工作条件下工作，仪表计量特性不降低。如恢复到参比条件，仪表和/或附件仍符合相应的基本不确定度要求，则判断为无永久性损坏或永久性改变，允许调整仪表零位。

2.5 偏离零位

如果相位表或功率因数表在标度尺上有设定标志，当断电时，应进行回复到该标志的检查。按测量范围上限值通电30s后，指示器偏离设定标志不应超过相应等级指数的50%，用标度尺长度的百分数表示。本要求不适用于同步指示器。

2.6 电磁兼容要求

电磁兼容要求按IEC 61326-1：2012《测量、控制和实验室用的电设备 电磁兼容性要求 第1部分：通用要求》[3]和IEC 61326-2-1：2012《测量、控制和实验室用的电设备 电磁兼容性要求 第2-1部分：特殊要求 无电磁兼容防护场合用敏感性试验和测量设备的試验配置、工作条件和性能判据》[4]的相关规定执行。便携式仪表的抗扰度要求应从IEC 61326-1：2012的表1中选择执行，固定安装式仪表的抗扰度要求应从IEC 61326-1：2012的表2中选择执行。发射要求应按照IEC 61326-1：2012的第7章相关规定，适用于带发射电子元件的仪表和附件的测量和/或辅助电路。为确定是否进行发射试验的基础，产生发射的电子元件的基本信息应由制造商另行提供。

2.7 同步指示器的特殊要求

同步指示器应有两个单独的输入线路，它们之间没有导线连接。对多相同步指示器，当施加与两组输入上的频率之差减小到1.5Hz，且其中一组频率为参比频率或参比频率范围（若有时）的任意频率时，指示器将按正确方向转动。对多相同步指示器，任意恒定的频率差不应超过1.5Hz，指示器的转速由直观审定大体均匀。对单相同步指示器，1.5Hz改为1Hz。在参比条件下，将一组或两组线路断开，在任意时间指示器不指示在同步标志两侧30度以内。本要求也适用于仪表与正常组合仪用互感器的次级仍保持连接、初级开路的情况。

3 結语

IEC 60051系列标准是电工仪器仪表领域的重要国际标准。本文对涉及相位表、功率因数表和同步指示器通用要求和特殊要求的2项国际标准IEC 60051-1：2016和IEC 60051-5：2017进行研究，分别从电的安全要求、自热、允许过负载、极限工作温度范围、偏离零位、电磁兼容要求、同步指示器的特殊要求总结了标准中涉及到的相位表、功率因数表和同步指示器的电的要求，望能为相关专业人员更好地理解本系列标准和对产品质量的监控提供指南。

参考文献

[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.