Назначение
Мосты переменного тока высоковольтные автоматические СА7100М1, СА7100М1.1 (далее - мосты) предназначены для измерений электрической емкости и тангенса угла потерь, в том числе тангенса угла диэлектрических потерь.
Описание
Принцип действия мостов основан на использовании мостовой измерительной цепи с электромагнитным компаратором тока в сочетании с вариационным методом измерений. Процесс измерений автоматизирован.
Мостовая цепь образуется из эталонного и измеряемого конденсаторов (или другого объекта измерений), и трансформаторного компаратора токов. Токи от эталонного и измеряемого конденсаторов протекают встречно через обмотки компаратора токов, содержащего дополнительную обмотку для выделения сигнала неравновесия. Сигнал усиливается, разделяется на квадратурные составляющие и после преобразований поступает в цепи управления узлами измерительного блока. Уравновешивание мостовой цепи осуществляется переключением витков обмоток компаратора токов. В мосте используется вариационный метод измерения, предусматривающий изменение (вариацию) отношения токов на известное с необходимой точностью значение. Разность значений измеряемой величины до и после вариации используется в качестве калибровочного сигнала. Вычисления, необходимые для получения результата, осуществляет персональный компьютер. Расширение верхней границы диапазона измерений емкости на два порядка величины производится с помощью расширителя диапазона, представляющего собой двухступенчатый трансформатор тока.
Конструктивно мосты выполняются в виде двух блоков: измерительного и расширителя диапазона СА7150. В комплект мостов может быть включен в виде автономной части эталонный высоковольтный измерительный конденсатор.
Мосты СА7100М1 и СА7100М1.1 имеют одинаковые метрологические характеристики и различаются конструктивным выполнением блока измерительного. Кроме того, мосты СА7100М1 могут содержать в составе комплекта эталонный конденсатор. Мосты СА7100М1.1 такой конденсатор не содержат. В состав мостов включен также ноутбук.
Мосты применяются для измерения тангенса угла диэлектрических потерь кабелей и проводов в соответствии с ГОСТ 12179-76. Мосты могут применяться в качестве эталонов емкости и тангенса угла потерь при частоте 50 Гц в соответствии с государственными поверочными схемами ГОСТ 8.371-80 и ГОСТ 8.019-85.
Общий вид мостов представлен на рисунках 1 и 2.
Обозначение места нанесения знака поверки представлено на рисунке 3.
Программное обеспечение
Мосты имеют встроенное и автономное программное обеспечение. Встроенное программное обеспечение представляет собой микропрограмму, предназначенную для обеспечения нормального функционирования прибора. Автономное программное обеспечение, устанавливаемое на компьютер, позволяет управлять процессом измерений, а также сохранять их результаты в памяти компьютера.
| | Место |
| | нанесения |
| | знака поверки |
| | |
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1. Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений: для встроенного - «средний», для автономного - «средний».
Таблица 1- Характеристики программного обеспечения
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) |
| Встроенное | hv.hex | v.18 и выше |
| Внешнее | install-CA7100M1-0.XX | Версия 0.53 и выше |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Без использования расши | рителя диапазона СА7150 |
| Диапазон измерений емкости, пФ | От 0 до 1000-С0* |
| Поддиапазоны измерений емкости, пФ | 0,01 <Сх/С0< 0,1 0,1 <Сх/С0< 100 100 <Сх/С0< 1000 |
| С использованием расши | рителя диапазона СА7150 |
| Диапазон измерений емкости, пФ | От 1000 до 100000-С0 |
| Поддиапазоны измерений емкости, пФ | 1000 <Сх/С0< 10000 10000 <Сх/С0 < 100000 |
| Номинальное значение емкости эталонного конденсатора (автономная часть), пФ | от 10 до 10000 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений тангенса угла потерь | от 0 до 1,1 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности моста при измерении емкости, %, без учета погрешности эталонного конденсатора, в поддиапазонах: 0,01 <Сх/Со< 0,1 0,1<Сх/Со< 100 100<Сх/Со< 1000 при использовании расширителя диапазона СА7150, в поддиапазонах: 1000 <Сх/Со< 10000 10000 <Сх/С0< 100000 | ±[2-10-3+2-104-(Co/Cx - 10)+|tg5x - tg5o|]* ±[110"3 + |tg5x - tg5o|] +[2-10-3 + |tg5x - tg5o|] ±[5-10-3 + |tg5x - tg5o|] ±[5*10-3 + |tg5x - tg5o|] |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности при измерении тангенса угла потерь без учета погрешности эталонного конденсатора в поддиапазонах: 0,01 <Сх/Со< 0,1 0,1<Сх/Со< 100 100<Сх/Со< 1000 при использовании расширителя диапазона СА7150, в поддиапазонах: 1000 <Сх/С0< 10000 10000 <Сх/Со< 100000 | ±[2-10-5 + 2-10-6-(Co/Cx - 10)+0,005-|tg5x - tgSo|] ±[1 10-5 + 0,005|tg5x - tgSo|] ±[2-10-5 + 0,005-|tg5x - tgSo|] ±[5-10'5 + 0,005-|tg5x - tg5o|] ±[5*10-5 + 0,005-|tg5x - tg5o|] |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности моста при измерении емкости, %, с учетом погрешности эталонного конденсатора, в поддиапазонах: 0,01 <Сх/Со< 0,1 0,1<Сх/Со< 100 100<Сх/Со< 1000 при использовании расширителя диапазона СА7150 в поддиапазонах: 1000 <Сх/С0< 10000 10000 <Сх/Со< 100000 | ±[5-10-3+2-10'4-(Co/Cx - 10)+|tg5x - tg5o|] ±[4-10'3 + |tg5x - tg5o|] ±[5 10-3 + |tg5x - tg5o|] ±[8-10-3 + |tg5x - tg5o|] ±[8*10-3 + |tg5x - tg5o|] |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности моста при измерении тангенса угла потерь с учетом погрешности эталонного конденсатора, в поддиапазонах: 0,01 <Сх/Со< 0,1 0,1<Сх/Со< 100 100<Сх/Со< 1000 при использовании расширителя диапазона СА7150 в поддиапазонах: 1000 <Сх/С0< 10000 10000 <Сх/Со< 100000 | ±[5-10-5+2-10-6-(Co/Cx - 10)+ 0,005-|tg5x - tgSo|] ±[4 10-5 +0,005-|tg5x - tgSo|] ±[5 10-5 +0,005-|tg5x - tgSo|] ±[8-10-5 +0,005-|tg5x - tg5o|] ±[8 • 10-5 +0,005-|tg5x - tg5o|] |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемых дополнительных погрешностей при измерениях емкости и тангенса угла потерь, вызванных изменением температуры окружающего воздуха от границ температурного диапазона (20±5) °С до границ рабочего диапазона температур, на каждые 10 °С | Равны пределам основных погрешностей измерения емкости и тангенса угла потерь соответственно |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности при измерении рабочего напряжения, % | ±1,0 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности при измерении частоты рабочего напряжения, Гц | ±0,1 |
| Нормальные условия эксплуатации: температура окружающего воздуха, °С относительная влажность атмосферное давление, кПа | от 15 до 25 до 80 % при температуре +25 °С без конденсации влаги от 96 до 104 |
| Примечание: * С0 и tg50- номинальное значение емкости, пФ, и тангенс угла потерь эталонного конденсатора. |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон допустимых значений силы тока в цепи эталонного конденсатора | от 10 мкА до 10 мА |
| Диапазон допустимых значений силы тока в цепи измеряемого объекта, А | от 0 до 0,5 |
| Диапазон допустимых значений силы тока в цепи измеряемого объекта при использовании расширителя диапазона СА7150, А | от 0,03 до 50 |
| Диапазон допустимых значений частоты рабочего напряжения, Гц | от 49 до 51 |
| Диапазон измерений рабочего напряжения, приложенного к эталонному конденсатору | от Umin = ^о mm/2n^ffTC0 до Umax = ^о max/2n ■fр■C0, * но не более, чем максимально допустимое значение напряжения эталонного конденсатора; ^-емкость, Ф |
| Условия эксплуатации: температура окружающего воздуха, °С относительная влажность атмосферное давление, кПа | от 0 до 40 до 80 % при температуре +25 °С без конденсации влаги от 96 до 104 |
| Показатели питания моста | 6 В, 12 Ач (встроенный аккумулятор) |
| Время работы от полностью заряженного аккумулятора, ч, не менее | 40 |
| Наработка на отказ, ч, не менее | 9000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Габаритные размеры составных частей | |
| моста (ДхШхВ), мм, не более: | |
| блок измерительный | |
| СА7100М1 | 250х185х350 |
| СА7100М1.1 | 270x360x415 |
| конденсатор измерительный | 2600x1200 ** |
| высоковольтный | |
| расширитель СА7150 | 130x200x200 |
| блок сопряжения | 70х60х35 |
| устройство зарядное | 80x80x130 |
| Масса составных частей моста, кг, не | |
| более: | |
| блок измерительный | |
| СА7100М1 | 10 |
| СА7100М1.1 | 16 |
| конденсатор измерительный | 400 ** |
| высоковольтный | |
| расширитель СА7150 | 4 |
| блок сопряжения | 0,2 |
| устройство зарядное | 0,5 |
| Примечания: * 1Со min и 1Со max - минимальное и максимальное значения тока эталонного |
| конденсатора; f - частота рабочего напряжения, Гц; |
| ** Габаритные размеры и масса конденсатора измерительного высоковольтного зависят |
| от номинального значения емкости и максимального рабочего напряжения. |
Знак утверждения типа
наносится на титульных листах эксплуатационной документации печатным способом и на переднюю панель блока измерительного фотохимическим способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность мостов СА7100М1и СА7100М1.1
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Блок измерительный СА7100М1 | АМАК.411722.015 | 1 шт.* |
| Блок измерительный СА7100М1.1 | АМАК.411722.023 | 1 шт.* |
| Расширитель диапазона СА7150 | АМАК.411521.001 | 1 шт. |
| Ноутбук | Покупное изделие | 1 шт. |
| Конденсатор измерительный высоковольтный | По заказу | 1 шт. |
| Устройство зарядное | АМАК.436112.002 | 1 шт. |
| Блок сопряжения | АМАК.426477.003 | 1 шт. |
| Кабель измерительный КИ1 | АМАК.685611.030 | 2 шт. |
| Кабель измерительный КИ2 | АМАК. 685651.010 | 2 шт. |
| Кабель измерительный КИ3 | АМАК.685651.042 | 2 шт. |
| Кабель измерительный КИ4 | АМАК. 685611.050 | 1 шт. |
| Кабель волокно-оптический ВОК | АМАК.468615.002 | 1 шт. |
| Кабель измерительный КИ6 СА7150 | АМАК.685692.001 | 1 шт. |
| Кабель высоковольтный КВ6 СА7150 | АМАК.685651.007 | 1 шт. |
| Кабель питания КП СА7150 | АМАК.685612.004 | 1 шт. |
| Диск «Программное обеспечение СА7100М1» | АМАК.411213.007 К | 1 шт. |
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Сумка СА7100М1 БИ | АМАК. 323382.052 | 1 шт. |
| Сумка СА7100М1.1 БИ | АМАК.323382.033 | 1 шт. |
| Сумка СА7100М1 Аксессуары | АМАК. 323382.053 | 1 шт. |
| Сумка СА7150 | АМАК.323382.057 | 1 шт. |
| Сумка СА7150 Аксессуары | АМАК.323382.058 | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | АМАК.411213.007 РЭ | 1 экз. |
| Паспорт | АМАК. 411213.007 ПС | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 2202-0077-2019 | 1 экз. |
| *Примечание. В комплект поставки включается один из двух Блоков измерительных. |
Поверка
осуществляется по документу МП 2202-0077-2019 «ГСИ. Мосты переменного тока высоковольтные автоматические СА7100М1, СА7100М1.1. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 14.05.2019 г.
Основные средства поверки:
Государственный вторичный эталон - эталон сравнения единицы угла потерь (тангенса угла потерь) в диапазоне 1 • 10-4 ... 0,1 при напряжении до 10 кВ; С=1 нФ, доверительная погрешность (Р=0,95): по С 0,001-0,01 %, по tg5 (1-12) -10"5;
Государственный вторичный эталон единицы угла потерь (тангенса угла потерь) в диапазоне значений от 1 • 10-5 до 1 при емкости от 1 пФ до 10 мкФ и частотах от 50 Гц до 1 МГц; доверительная погрешность (Р=0,95): по С 0,001-0,01 %, по tg5 (1-10)^ 10-5;
Конденсаторы измерительные высоковольтные КИВ-10 и КИВ-110, С= 100 и 50 пФ, напряжение 10 и 64 кВ; погрешность: по С ±0,002 %, по tg5 ±2\10-5.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки в виде наклейки наносится на боковую поверхность корпуса блока измерительного (место нанесения указано на рисунке 3) или на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.019-85 ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений тангенса угла потерь
ГОСТ 8.371-80 ГСИ. Государственный первичный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений электрической емкости
ГОСТ 12179-76 Кабели и провода. Метод определения тангенса угла диэлектрических
потерь
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия
ТР ТС 004/ 2011 О безопасности низковольтного оборудования
ТР ТС 020/ 2011 Электромагнитная совместимость технических средств
Техническая документация изготовителя ООО "ОЛТЕСТ", г. Киев
76416-19: Методика поверки МП 2202-077-2019Скачать8.3 Мб