ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА IEC 60990:1999 Methods of measurement of touch current and protective conductor current (IDT)
Предисловие Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения» Сведения о стандарте 1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ВНИИНМАШ) с участием специалистов Московского института энергобезопасности и энергосбережения на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4 2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 331 «Низковольтная коммутационная аппаратура и комплектные устройства распределения, защиты, управления и сигнализации» 3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 ноября 2010 г. № 716-ст 4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 60990:1999 «Методы измерения тока прикосновения и тока защитного проводника» (IEC 60990:1999 «Methods of measurement of touch current and protective conductor current»). При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА 5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет Содержание Введение Настоящий стандарт подготовлен методом прямого применения международного стандарта МЭК 60990:1999 «Методы измерения тока прикосновения и тока защитного проводника» в целях нормативного обеспечения требований ГОСТ 12.1.038-82 «Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов» в части методов контроля и измерений токов прикосновения. Международный стандарт МЭК 60990 имеет статус базовой публикации по безопасности в соответствии с Руководством МЭК 104 «Руководство по разработке стандартов по безопасности и использованию базовых и групповых стандартов МЭК по безопасности» и предназначен для использования техническими комитетами по стандартизации при разработке стандартов на электрооборудование в соответствии с принципами, изложенными в Руководстве ИСО/МЭК 51 «Руководство по включению в стандарты требований по безопасности». Применение положений настоящего стандарта в Российской Федерации направлено на повышение безопасности при проектировании, монтаже и эксплуатации электрооборудования и электроустановок в части защиты людей и животных от поражения электрическим током. Действующий в настоящее время межгосударственный стандарт ГОСТ 12.1.038-82 «Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов» устанавливает предельно допустимые значения напряжений и токов прикосновения в нормальном и аварийном режимах бытовых и производственных электроустановок напряжением до 1000 В с глухозаземленной (TN, ТТ) или изолированной (IT) нейтралью, а также производственных электроустановок напряжением свыше 1000 В для всех режимов нейтрали. Стандарт не устанавливает конкретных методов измерения тока прикосновения и тока защитного проводника для конкретных видов оборудования, установленного в системах электроснабжения. При наличии допустимых норм напряжений и токов прикосновения, установленных в ГОСТ 12.2.038-82, соблюдение этих норм на практике осложняется тем, что нормативно не установлены методы измерений токов прикосновения и токов в защитных проводниках низковольтных электроустановок. В настоящее время приведенные в ГОСТ 12.1.038-82 допустимые значения напряжений прикосновения и токов следует подвергнуть пересмотру с учетом того, что в рамках МЭК приняты и действуют международные стандарты в статусе технических отчетов: МЭК/ТО 60479-1:2005, поправка № 1:2006 «Воздействие электрического тока на людей и домашних животных. Часть 1. Общие положения» (Effects of currant on human beings and livestock- Part 1: General aspects); МЭК/ТО 60479-2:2007 «Воздействие электрического тока на людей и домашних животных. Часть 2. Специальные аспекты» (Effects of currant on human beings and livestock - Part 2: Special aspects); МЭК/ТО 60479-3:1998 «Воздействие электрического тока на людей и домашних животных. Часть 3. Воздействие тока, проходящего через тело домашних животных» (Effects of currant on human beings and livestock - Part 3: Effects of currents passing through the body of livestock); МЭК/ТО 60479-4:2004 «Воздействие электрического тока на людей и домашних животных. Часть 4. Воздействие разрядов молнии на человека и домашних животных» (Effects of currant on human beings and livestock - Part 4: Effects of lightning strokes on human beings and livestock); МЭК/ТО 60479-5:2007 «Воздействие электрического тока на людей и домашних животных. Часть 5. Пороговые значения напряжения прикосновения для психологических воздействий» (Effects of currant on human beings and livestock - Part 5: Touch voltage threshold values for physiological effects). В вышеперечисленных стандартах в отличие от норм ГОСТ 12.1.038-82 установлены нормы, исходя из выявленных на практике различных реакций человеческого организма на воздействие электрического тока. Наиболее значительными из этих реакций являются: ощущение, физиологическая реакция, эффект неотпускания и электрический ожог, что приводит к необходимости установления различных допустимых пороговых значений, в том числе с учетом воздействия электрического тока с различными частотами. В настоящем стандарте приводятся измерительные схемы, имитирующие протекание электрического тока для простой модели организма человека [невзвешенный ток и модели при реакциях ощущения, физиологической реакции и реакции неотпускания (взвешенный ток, характеризующийся пиковыми значениями тока прикосновения и изменяющийся в зависимости от частоты тока)]. Цепи для измерения ощутимого тока, тока физиологической реакции и тока неотпускания легко настраиваются на различные частоты и конфигурируются таким образом, чтобы могли задаваться и контролироваться определенные пороговые значения частоты и мощности. Однако такие реакции, как электрический ожог, обусловлены среднеквадратическим действующим значением тока прикосновения и относительно мало зависят от частоты. Для оборудования, при эксплуатации которого существует вероятность возникновения электрических ожогов, требуется проведение двух отдельных измерений: первого - для определения пиковых значений, при которых могут возникать электрические удары, и второго - для определения среднеквадратических действующих значений, при которых могут возникать электрические ожоги. В некоторых случаях требуется измерение тока защитного проводника оборудования в нормальных условиях эксплуатации. К таким случаям относятся: - выбор защитного устройства по дифференциальному току; - обеспечение соответствия требованиям МЭК 60364-7-707 (пункт 471.3.3). Ток защитного проводника измеряют путем подключения амперметра с малым импедансом последовательно с защитным заземляющим проводником оборудования. В настоящем стандарте установлены методы и порядок проведения испытаний оборудования для проверки тока прикосновения в соответствии с техническими требованиями стандартов на конкретное оборудование в процессе его эксплуатации через определенные промежутки времени его использования (периодические испытания) и после ремонта или модернизации (см. приложение К). Технические комитеты по стандартизации при разработке стандартов по требованиям безопасности на конкретные группы электрооборудования должны установить вид возможного воздействия электрического тока на тело человека и его пороговые значения и установить схемы и условия проведения необходимых измерений, основанные на настоящем стандарте. Примерами использования положений стандарта МЭК 60990:1999, равно как и требований настоящего стандарта, являются МЭК 60335-1 (раздел 13) «Ток утечки и электрическая прочность при рабочей температуре» и ГОСТ Р МЭК 60065-2009 ( приложение D). При использовании приложения J техническим комитетам по стандартизации при разработке стандартов по требованиям безопасности на конкретные группы электрооборудования следует учитывать дополнительные типы заземления систем распределения электроэнергии переменного тока, приведенные в МЭК 60364-1:2005. Методы и условия испытаний и измерений, а также предъявляемые к ним требования, изложенные в настоящем стандарте, не могут применяться, если на них не будет дана специальная ссылка в стандартах на конкретное оборудование. ГОСТ Р МЭК 60990-2010 НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА ПРИКОСНОВЕНИЯ Methods of measurement of touch current and protective conductor current Дата введения - 2012-01-01 1 Область примененияНастоящий стандарт устанавливает методы измерения: - электрического тока синусоидальной и несинусоидальной формы, который может протекать через тело человека, и - тока, протекающего по защитному проводнику. Методы, рекомендуемые для измерения тока прикосновения, основываются на изучении возможных последствий воздействия тока, протекающего через тело человека. В настоящем стандарте измерение тока, протекающего по цепям, имитирующим комплексное сопротивление тела человека, рассматривается как измерение тока прикосновения. Эти схемы необязательно в равной степени применимы в отношении тел животных. В область применения настоящего стандарта не входит подробная характеристика или описание последствий воздействия конкретных пороговых значений электрического тока на тело человека. Информация, касающаяся воздействия тока, протекающего через тело человека или домашнего животного, на основе которой могут быть сделаны выводы о предельных допустимых значениях, содержится в комплексе стандартов МЭК 60479. Настоящий стандарт применим к оборудованию классов защиты от поражения электрическим током I, II и III. Методы измерения, установленные настоящим стандартом, не предназначены для использования применительно: - к токам прикосновения, длительность воздействия которых составляет менее 1 с; - к токам, возникающим при использовании медицинских электроприборов по МЭК 60601-1; - к переменным токам при частотах ниже 15 Гц; - к переменным токам в сочетании с постоянными токами (использование единой схемы для комплексного отображения воздействия переменных токов в сочетании с постоянными не исследовалось); - к токам, превышающим установленные пороговые значения, обусловливающие возникновение электрических ожогов. 2 Нормативные ссылкиВ настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты: МЭК 60050 (195) Международный электротехнический словарь. Глава 195. IEC 60050 (195), International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Chapter 195: Earthing and protection against electric shock МЭК 60050 (604) Международный электротехнический словарь. Глава 604. Производство, передача и распределение электрической энергии. Эксплуатация IEC 60050 (195), International Electrotechnical Vocabulary (IEV)- Chapter 604: Generation, transmission and distribution of electricity - Operation МЭК 60309-1:1997 Вилки, штепсельные розетки и соединительные устройства промышленного назначения. Часть 1. Общие требования IEC 60309-1:1997, Plugs, socket-outlets and couplers for industrial purposes - Part 1-General requirements МЭК 60364-4-41:1992 Электроустановки низковольтные. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Раздел 41. Защита от поражения электрическим током IEC 60364-4-41:1992*, Electrical installations of buildings - Part 4: Protection for safety - Chapter 41: Protection against electric shock МЭК 60364-7-707 Электроустановки низковольтные. Часть 7. Требования к специальным электроустановкам. Раздел 707. Заземление установок оборудования обработки информации IEC 60364-7-707:1984, Electrical installations of buildings - Part 7: Requirements for special installations or locations - Section 707: Earthing requirements for the installations of data processing equipment МЭК 60479-1:1994 Воздействие электрического тока на людей и домашних животных. Часть 1. Общие положения IEC 60479-1:1994*, Effect of current on human beings and livestock - Part 1: General aspects МЭК 60536:1976 Классификация электротехнического и электронного оборудования по способу защиты от поражения электрическим током IEC 60536:1976, Classification of electrical and electronic equipment with regard to protection against electric shock МЭК 60536-2:1992 Классификация электротехнического и электронного оборудования по способу защиты от поражения электрическим током. Часть 2. Руководство для пользователей по защите от поражения электрическим током IEC 60536-2:1992, Classification of electrical and electronic equipment with regard to protection against electric shock - Part 2: Guidelines to requirements for protection against electric shock МЭК 61140:1997 Защита от поражения электрическим током. Общие положения по безопасности, обеспечиваемой электрооборудованием и электроустановками в их взаимосвязи IEC 61140:1997**, Protection against electric shock - Common aspects for installation and equipment ИСО/МЭК 51 Руководство по включению в стандарты требований по безопасности ISO/IEC Guide 51:1990, Guideline for the inclusion of safety aspects in standards МЭК 104:1997 Руководство по разработке стандартов по безопасности и использованию базовых и групповых стандартов МЭК по безопасности IEC Guide 104:1997**, Guide to the drafting of safety standards and role of committees with safety pilot functions and safety group functions * Ссылочные стандарты заменены на МЭК 60364-4-41:2005, МЭК 60479-1:2005 соответственно. Для однозначного соблюдения требований настоящего стандарта, выраженных в датированных ссылках, рекомендуется использовать только данный ссылочный стандарт. ** Ссылочные стандарты заменены на МЭК 61140:2001, МЭК 104:2010 соответственно. Для однозначного соблюдения требований настоящего стандарта, выраженных в датированных ссылках, рекомендуется использовать только данный ссылочный стандарт. 3 Термины и определенияВ настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями: 3.1 ток прикосновения: Электрический ток, проходящий через тело человека или животного при прикосновении к одной или более доступным прикосновению частям электроустановки или оборудования. (МЭС 195-05-21) 3.2 ток защитного проводника: Ток, который протекает по защитному проводнику. 3.3 оборудование: Определение согласно соответствующему стандарту на данное оборудование. Если определение в соответствующем стандарте на оборудование отсутствует, см. приложение А. 3.4 захватываемая деталь: Деталь оборудования, от которой через руку человека может передаваться ток, который способен вызывать мышечное сокращение вокруг этой детали и не дает возможность ее отпустить. Детали, которые предназначены для захвата всей ладонью, считаются захватываемыми без необходимости проводить дальнейшие исследования (см. приложение Н). 3.5 электрический ожог: Ожог кожи или органов вследствие протекания тока по их поверхности или через них. (МЭС 604-04-18) 4 Место проведения испытаний4.1 Условия окружающей среды на месте проведения испытанийТребования к условиям окружающей среды на месте проведения испытаний должны соответствовать тем требованиям, которые указаны в стандарте на испытуемое оборудование. Если указаны пороговые значения тока прикосновения менее среднеквадратического действующего значения 70 мкА или пикового значения 100 мкА или если оборудование имеет большие экранирующие элементы, которые могут приводиться в действие высокочастотными сигналами, техническим комитетам по стандартизации, специализирующимся на соответствующих видах оборудования, следует руководствоваться требованиями, приведенными в приложении В. 4.2 Испытательный трансформаторИспользование изолирующего трансформатора для проведения испытаний необязательно. Однако для обеспечения максимальной безопасности следует использовать испытательный изолирующий трансформатор (T2 на рисунке 2, T на рисунках 6 и 14) и заземлять основной вывод защитного заземления испытуемого оборудования (ИО). Необходимо учитывать любую емкостную утечку в трансформаторе. В качестве альтернативы заземлению ИО вторичная обмотка испытательного трансформатора и ИО могут оставаться незаземленными (плавающими), и в этом случае учитывать емкостную утечку в испытательном трансформаторе не требуется. Если трансформатор Т не используют, то следует устанавливать ИО на изолирующую стойку и принимать надлежащие меры безопасности ввиду того, что корпус ИО может оказаться под опасно высоким напряжением. 4.3 Заземленный нейтральный проводникОборудование, предназначенное для подключения к системе распределения электроэнергии с типом заземления ТТ или TN, должно быть испытано с минимальным напряжением между нейтралью и заземлением. Примечание - Описание различных систем распределения электроэнергии приведено в приложении J. Защитный проводник и заземленный нейтральный проводник для ИО должны иметь разность напряжений, составляющую менее 1 % линейного напряжения (см. рисунок 1). Локальный трансформатор, приведенный в 4.2, будет обеспечивать соблюдение этого требования. В иных случаях, когда разность напряжений составляет не менее 1 %, могут быть использованы другие методы, которые позволяют избежать погрешностей измерения, обусловленных таким напряжением, например: - подключение контактного электрода В измерительного прибора к нейтральному выводу ИО вместо проводника защитного заземления источника электропитания (см. 6.1.2); - подключение заземляющего вывода ИО к нейтральному проводнику вместо проводника защитного заземления источника электропитания. Рисунок 1 - Пример заземленной нейтрали, прямая подача электропитания Рисунок 2 - Пример заземленной нейтрали испытательным изолирующим трансформатором 5 Измерительное оборудование5.1 Выбор измерительной схемыИзмерения проводят по одной из схем, приведенных на рисунках 3 - 5. Примечание - Пояснения к этим трем схемам приведены в приложениях Е, F и G. 5.1.1 Ощущение и физиологическая реакция (переменный ток)Используют схему, показанную на рисунке 4. 5.1.2 Неотпускание (переменный ток)Используют схему, показанную на рисунке 5, если основное внимание уделяется неотпусканию (невозможности отпускания) и если соблюдаются все перечисленные ниже условия: Rs = 1500 0м; RB = 500 Ом; Cs = 0,22 мкФ Рисунок 3 - Измерительная схема. Невзвешенный ток прикосновения Взвешенный ток прикосновения (ощущение/физиологическая реакция) = (пиковое значение)
Рисунок 4 - Измерительная схема. Ток прикосновения, взвешенный для ощущения и физиологической реакции Взвешенный ток прикосновения (неотпускание) = (пиковое значение)
Примечание - При использовании этой схемы следует соблюдать особые условия (см. 5.1.2). Рисунок 5 - Измерительная схема. Ток прикосновения, взвешенный для неотпускания - ток - переменный, и в стандарте на изделие его пороговое значение составляет более 2,0 мА для среднеквадратического действующего значения или более 2,8 мА - для пикового значения; - на оборудовании имеется захватываемая деталь; - предполагается, что будет затруднительно отпустить руку от захватываемой детали вследствие протекания тока через ладонь и руку [подробная информация представлена в Е.3 (приложение Е) и приложении Н)]. В противном случае используют схему, показанную на рисунке 4. 5.1.3 Электрический ожог (переменный ток)Используют измерительную схему для невзвешенного тока прикосновения, приведенную на рисунке 3. 5.1.4 Постоянный ток без пульсацийПрименяют любую из вышеуказанных трех схем. Если не указано иное в стандарте на оборудование, постоянный ток без пульсаций означает ток с амплитудой пульсаций менее 10 %. 5.2 Измерительные электроды5.2.1 Измерительная схемаЕсли иное не указано в стандарте на оборудование, измерительные электроды должны представлять собой: - пружинный зажим или - металлическую фольгу 10 × 20 см для имитации кисти руки человека. Если используют клейкую металлическую фольгу, то клейкий материал должен быть токопроводящим. 5.2.2 СоединенияИзмерительные электроды следует подсоединять к контрольным выводам A и В измерительной схемы. 5.3 Измерительная схемаИО должно быть полностью собрано и готово к использованию в максимальной конфигурации; в тех случаях, когда это необходимо, оно должно подключаться к внешним источникам электрического напряжения в соответствии с указаниями фирмы-изготовителя для единичного образца оборудования. Оборудование, предназначенное для питания от нескольких источников электроэнергии, из которых в данный момент требуется только один (например, источник бесперебойного питания), следует испытывать только с одним подключенным источником. Оборудование, требующее электропитания одновременно от двух или более источников, следует испытывать с подключением всех источников электропитания, но с не более чем одним подключением к защитному заземлению. 5.4 Подключение к электропитанию при проведении испытанийПримечание - Информация о системах распределения электроэнергии заземления систем приведена в приложении J. 5.4.1 Общие положенияОборудование подключают, как это показано на рисунках 6 и 14, и в соответствующих случаях согласно требованиям 5.4.2 - 5.4.4. Технические комитеты по стандартизации в стандартах на оборудование должны предусматривать необходимость указания фирмой-производителем тип заземления системы распределения электроэнергии (TN, ТТ, IT), для подключения к которой оборудование предназначено. Если в стандартах на оборудование установлено, что его следует использовать только при условии подключения к определенным системам распределения электроэнергии с определенным типом заземления, то оборудование должно быть испытано только при подключении к указанным системам. Оборудование, предназначенное для подключения только к системам распределения электроэнергии с типом заземления TN или ТТ, должно соответствовать требованиям 5.4.2. Оборудование, предназначенное для подключения к системам с типом заземления IT, должно соответствовать требованиям 5.4.3 и может также подключаться к системам TN или ТТ. При испытаниях оборудования классов 0 и II (см. МЭК 60536-2) использование защитных проводников, показанных на рисунках 6 и 14, во внимание не принимают. Рисунок
6 - Испытательная конфигурация. Однофазное оборудование в системе с типом
заземления TN или ТТ Примечание - Обмотка с отводом от средней точки может быть одной из ветвей треугольника при подключении источника электропитания таким способом. Рисунок 7
- Испытательная конфигурация. Однофазное оборудование в системе с типом
заземления TN или ТТ Рисунок
8 - Испытательная конфигурация. Однофазное оборудование подключается между
фазами в системе Примечание - Сопротивление 1000 Ом должно быть рассчитано на отказы в системе электроснабжения. Рисунок
9 - Испытательная конфигурация. Однофазное оборудование подключается между
фазой и нейтралью Рисунок
10 - Испытательная конфигурация. Однофазное оборудование подключается между
фазами в системе Рисунок
11 - Испытательная конфигурация. Трехфазное оборудование в системе с типом заземления
TN или ТТ Примечание - Сопротивление 1000 Ом должно быть рассчитано на отказы в системе электроснабжения. Рисунок
12 - Испытательная конфигурация. Трехфазное оборудование в системе с типом
заземления IT Рисунок 13 - Испытательная конфигурация. Соединение треугольником без заземления Примечание - В тех случаях, когда в состав оборудования входят компоненты как с трехфазной нагрузкой, так и однофазной с заземлением средней точки, и указывается заземляемая сторона, переключатель g должен оставаться в положении, обозначенном для заземляемой стороны. Рисунок
14 - Испытательная конфигурация. Трехфазное оборудование в системе с
треугольным соединением 5.4.2 Оборудование, предназначенное для использования только в системах распределения электроэнергии с типами заземления TN и ТТ с соединением звездойТрехфазное оборудование подключают к трехфазной системе распределения электроэнергии, в которой используют соединение звездой с заземленной нейтралью. Однофазное оборудование подключают между фазой и нейтралью системы распределения электроэнергии с заземленной нейтралью или в тех случаях, когда это оговаривается фирмой-изготовителем, между фазами системы распределения электроэнергии, в которой используют соединение звездой с заземлением средней точки (см. рисунки 6, 8 и 11). 5.4.3 Оборудование, предназначенное для использования в системах распределения электроэнергии с типом заземления IT, включая системы, в которых применяется соединение треугольником без заземленияТрехфазное оборудование подключают к соответствующей трехфазной системе электропитания с типом заземления IT. Однофазное оборудование подключают между фазой и нейтралью или в тех случаях, когда это оговаривается фирмой-изготовителем, между фазами (см. рисунки 9, 10, 12 и 13). 5.4.4 Оборудование, предназначенное для использования в однофазных системах распределения электроэнергии с заземлением средней точки или в системах распределения электроэнергии с соединением треугольником и заземлением средней точкиОднофазное оборудование подключают к источнику электропитания с заземлением вывода от средней точки (см. рисунки 7 и 14). Трехфазное оборудование подключают к соответствующему источнику электропитания с соединением треугольником (см. рисунок 14). 5.5 Напряжение и частота электропитания5.5.1 Напряжение электропитанияНапряжение электропитания измеряют на питающих выводах оборудования. Оборудование, рассчитанное на одно определенное напряжение, следует испытывать при том напряжении, на которое оно рассчитано, плюс соответствующий рабочий допуск на возможные колебания напряжения. Оборудование, рассчитанное на определенный номинальный диапазон напряжения сети, испытывают при самом высоком напряжении этого диапазона плюс соответствующий рабочий допуск на колебания напряжения. Рабочий допуск определяет комитет по оборудованию или фирма-производитель, если это потребуется (например, 0 %, + 6 % или + 10 %). Оборудование, рассчитанное на различные номинальные напряжения или диапазоны напряжений, в котором используют переключатель напряжений, настраивают на самое высокое номинальное напряжение или диапазон напряжений, а затем испытывают, как описано выше. В тех случаях, когда для переключения напряжения необходима более сложная процедура, чем пересоединение обмоток трансформатора, могут потребоваться дополнительные испытания для определения наиболее неблагоприятного варианта. Если по каким-либо причинам затруднительно испытывать оборудование при нормативном напряжении, допускается испытывать его при любом напряжении в пределах номинального диапазона для данного оборудования, а затем подсчитывают результаты испытаний. 5.5.2 Частота электропитанияМаксимальную номинальную частоту используют для электропитания или в качестве альтернативы. При проведении испытаний измерения могут быть скорректированы расчетным путем для проведения расчета для определения оценочного значения тока при наиболее неблагоприятном варианте. 6 Порядок проведения испытаний6.1 Общие положенияТехнические комитеты по стандартизации могут исключить необходимость измерения тока прикосновения на некоторых доступных в процессе эксплуатации деталях оборудования исходя из принципа ограничения напряжения в соответствии с МЭК 60364-4-41. В этом случае проводят измерения доступного напряжения и затем, если потребуется, взвешенного и невзвешенного тока прикосновения в соответствии с требованиями настоящего пункта. Опасность электрического ожога возникает при постоянном или высокочастотном токе (например, более 30 кГц для тока прикосновения 3,5 мА). При более низких частотах основную проблему представляют физиологическая реакция и неотпускание. В тех случаях, когда существуют опасения в связи с возможным возникновением таких реакций, измеряют невзвешенное среднеквадратическое действующее значение тока прикосновения (см. рисунок 3) в дополнение к измерению ощутимого тока или тока физиологической реакции (см. рисунок 4), или отпускающего тока (см. рисунок 5). 6.1.1 Требования к контрольным переключателям, оборудованию и электропитанию При измерениях тока прикосновения условия окружающей среды, измерительные схемы, типы систем заземления и электропитания должны соответствовать требованиям 5.3 - 5.5.Для максимального увеличения значений тока при проведении измерений измерительная схема должна меняться путем подключения и отключения компонентов, являющихся частью оборудования, в пределах, допустимых инструкциями по эксплуатации и установке изделия, разработанными фирмой-производителем. Контрольные переключатели e, д, l, п и р, приведенные на рисунках 6 и 14, должны переключаться, как это предусмотрено в 6.2, при независимом изменении условий, перечисленных в 6.1.2 и 6.2.1, для достижения максимального измеряемого значения. Не все требования этих пунктов и измерительных схем в равной мере применимы ко всякому оборудованию, и обязанностью технических комитетов по стандартизации является их правильный подбор для конкретного оборудования. 6.1.2 Использование измерительных схемДля измерения тока прикосновения между одновременно доступными деталями, а также между доступными деталями и землей, следует использовать соответствующие измерительные электроды (см. 5.2), измерительную схему (см. 5.1) и измерительный прибор (см. G.4) в соответствии с требованиями к системам, приведенным на рисунках 6 и 14 (см. 5.4). Электрод вывода А следует подсоединять по очереди к каждой доступной детали. При каждом подсоединении электрода вывода А электрод вывода В должен быть сначала подсоединен к земле, а затем по очереди подсоединен к каждой из остальных доступных деталей. Для систем электропитания с заземленным фидером электрод вывода В вместо подключения к защитному проводнику может быть подсоединен непосредственно к заземленному фидеру в месте сопряжения ИО с источником электропитания. Такое подключение допускается использовать, даже если разность напряжений между защитным проводником и заземленным фидером составляет более 1 % межфазного напряжения (см. 4.2). 6.2 Нормальное и неисправное состояние оборудования6.2.1 Эксплуатация оборудования в нормальных условияхИспытания проводят путем присоединения вывода А измерительной схемы по очереди к каждой незаземленной или доступной токопроводящей детали цепи при испытательных переключателях l, п и е в замкнутом состоянии. Измерения проводят во всех возможных условиях эксплуатации изделия. К возможным условиям эксплуатации изделия относят, например, состояние при включенном сетевом выключателе, режим ожидания, режим пуска, нагрев, состояния при различных установках органов управления, за исключением органов управления напряжением электропитания. Однофазное оборудование следует испытывать при прямой и обратной полярностях (переключатель p). Трехфазное оборудование следует испытывать в условиях чередования фаз, если только эксплуатация оборудования не зависит от чередования фаз. 6.2.2 Неисправное состояние оборудования и источника электропитанияНа оборудование, не имеющее заземления, требования 6.2.2 не распространяются. Для оборудования, имеющего защитное заземление или функциональное заземление, вывод Л измерительного прибора подсоединяют к заземляющему выводу оборудования ИО. Измерения проводят при каждом из возможных условий возникновения неисправности, перечисленных в 6.2.2.1 - 6.2.2.8. Такие условия следует моделировать каждое в отдельности, но при этом следует учитывать все условия, которые могут возникать как последствия первоначальной неисправности. Перед моделированием условий какой-либо неисправности оборудование следует приводить в исходное состояние (т.е. не иметь неисправностей или косвенных повреждений). В случаях, когда в трехфазном оборудовании используют сетевой балансный фильтр, ток на землю теоретически равен нулю. Однако это нормально, если при разбалансе компонентов и напряжений фильтра возникает конечное значение тока, максимальное значение которого не может быть измерено при типовых испытаниях. Более высокие нескомпенсированные токи будут возникать в результате выхода из строя конденсатора на одной фазе. Технические комитеты по стандартизации должны уделять внимание испытаниям такого оборудования, при этом должна предусматриваться замена преднамеренно выведенного из строя фильтра (удаление одного конденсатора) наряду с имитацией выхода из строя защитного заземления (см. 6.2.2.1). Аналогичные подходы следует применять при симметричном размещении других компонентов, таких как разрядники для защиты от перенапряжений, подключаемые между фазными проводниками и землей. Трехфазное оборудование следует испытывать в условиях установленного чередования фаз, если эксплуатация оборудования не зависит от чередования фаз. В зависимости от типа оборудования различают несколько степеней безопасности, обеспечиваемой защитным проводником в соответствии с МЭК 61140. Ненадежно заземляемое однофазное оборудование испытывают в условиях выхода из строя защитного заземления (переключатель е) в сочетании с прямой и обратной полярностью (переключатель р). Ненадежно заземляемое трехфазное оборудование испытывают в условиях выхода из строя защитного заземления (переключатель е). Если иначе не будет решено техническим комитетом по стандартизации для конкретного вида оборудования, требования 6.2.2.1 не распространяются на надежно заземляемое оборудование (примеры приведены в МЭК 60364-7-707), которое подключают к источнику электропитания посредством неразъемного соединения или с помощью вилок и розеток промышленного назначения по МЭК 60309-1. 6.2.2.2 Неисправность № 2 Однофазное оборудование испытывают при разомкнутой нейтрали (переключатель п), неповрежденном заземлении и прямой полярности, и еще раз при обратной полярности (переключатель р). 6.2.2.3 Неисправность № 3 Оборудование, предназначенное для использования в системах с типом заземления IT, испытывают в условиях, когда поочередно каждый из фазных проводов замыкается на землю (переключатель g). 6.2.2.4 Неисправность № 4 Трехфазное оборудование испытывают в условиях поочередного размыкания каждого из фазных проводов (переключатели l). 6.2.2.5 Неисправность № 5 Однофазное оборудование, предназначенное для использования в системах энергоснабжения с типом заземления IT или трехфазных системах с соединением треугольником, испытывают в условиях трехфазной системы электроснабжения, при этом поочередно каждую из фаз замыкают на землю (переключатель g) в сочетании с прямой и обратной полярностью (переключатель р) и каждый из фазных проводов поочередно размыкают (переключатели l) в сочетании с прямой и обратной полярностью (переключатель р). 6.2.2.6 Неисправность № 6 Трехфазное оборудование, предназначенное для использования в системах энергоснабжения с соединением треугольником и заземлением средней точки, испытывают в условиях системы электроснабжения с соединением треугольником путем поочередного заземления средней точки каждой из сторон треугольника (переключатель g). Оборудование, в состав которого входят как трехфазные, так и заземляемые в средней точке цепи, которые не могут быть установлены независимо и имеют определенную требующую заземления ветвь, испытывают только при том положении переключателя д, которое соответствует заземляемой ветви. 6.2.2.7 Неисправность № 7 Технический комитет по стандартизации может предусмотреть необходимость имитации других неисправностей для конкретного вида оборудования, если существует вероятность того, что они могут привести к возрастанию тока прикосновения. Доступные токопроводящие детали, которые могут иметь только случайное электрическое соединение с другими деталями, испытывают как при их электрическом соединении с другими деталями, так и при их отсоединении от других деталей. Более подробная информация о случайно соединяемых деталях приведена в приложении С. 7 Оценка результатов7.1 Ощущение, физиологическая реакция и неотпусканиеНапряжения U2 и U3, показанные на рисунках 4 и 5, -это взвешенные по частоте значения U1 таким образом, что единичная эквивалентная низкой частоте индикация тока прикосновения в результате для всех частот составляет более 15 Гц. Эти взвешенные значения тока прикосновения принимают в качестве максимальных значений U2 и U3, измеряемых во время процедуры, приведенной в разделе 6, поделенных на 500 Ом. Эти максимальные значения сравнивают с пороговыми значениями для ощущения, физиологической реакции и неотпускания, которые указывают в технических характеристиках оборудования (например, пороговое значение 50 или 60 Гц). Измерения в целях определения пороговых значений постоянного тока осуществляют аналогичным образом, но в расчет принимают значение U1, поделенное на 500 Ом (см. приложение G). 7.2 Электрический ожогВ тех случаях, когда существует опасение возникновения электрического ожога (см. 6.1), измеряют невзвешенное среднеквадратическое действующее значение или значение постоянного тока прикосновения. Оно рассчитывается исходя из среднеквадратического действующего значения напряжения U1, которое измеряется на выводах сопротивления 500 Ом измерительной схемы, показанной на рисунке 3. Воздействие тока прикосновения также зависит от площади контакта с человеческим телом и продолжительности контакта. Соотношение между этими параметрами и определение пороговых значений тока прикосновения не входят в область распространения настоящего стандарта (см. приложение D, пункт D.3). Примечание - Электрические ожоги возникают в результате рассеяния электроэнергии при протекании тока через сопротивление, создаваемое кожей и телом человека. Электрическое оборудование может вызывать также другие формы ожога, например, возникающие в результате образования электрической дуги или воздействия побочных продуктов электрической дуги. 8 Измерение тока защитного проводника8.1 Общие положенияТребования к измерению тока защитного проводника и измеряемые его значения не имеют прямого отношения к проблемам, решаемым в процессе измерения тока прикосновения; и по этой причине соответствующие пороговые значения и методы измерения рассматривают отдельно. 8.2 Комбинированное оборудованиеВ совместно используемой системе заземления токи защитного отдельного оборудования объединяются не арифметически. Поэтому ток защитного проводника группы оборудования, заземленной единым защитным заземляющим проводником, не может надежно вычисляться исходя из знания токов защитного проводника отдельного оборудования. Следовательно, измерения, которые проводятся на отдельном оборудовании, имеют ограниченное применение, и ток защитного проводника соответствующей группы оборудования следует измерять в совместно используемом защитном заземляющем проводнике. 8.3 Метод измеренияТок защитного проводника измеряют после установки оборудования путем подсоединения амперметра с малым импедансом (например, 0,5 Ом) последовательно с защитным проводником. Измерение тока защитного проводника осуществляют во всех нормальных режимах эксплуатации оборудования и системы распределения электроэнергии. Приложение А
|
Входное сопротивление U/I |
Передаточное сопротивление U/I |
|
20 |
1998 |
500 |
50 |
1990 |
500 |
60 |
1986 |
500 |
100 |
1961 |
500 |
200 |
1857 |
500 |
500 |
1434 |
500 |
1000 |
979 |
500 |
2000 |
675 |
500 |
5000 |
533 |
500 |
10000 |
509 |
500 |
20000 |
502 |
500 |
50000 |
500 |
500 |
100000 |
500 |
500 |
200000 |
500 |
500 |
500000 |
500 |
500 |
1000000 |
500 |
500 |
Таблица L.2 - Расчетное входное и передаточное сопротивления схемы для измерения тока прикосновения на уровне ощущения или физиологической реакции (см. рисунок 4)
Частота, Гц |
Входное сопротивление U/I |
Передаточное сопротивление U2/I |
20 |
1998 |
500 |
50 |
1990 |
499 |
60 |
1986 |
498 |
100 |
1961 |
495 |
200 |
1857 |
480 |
500 |
1433 |
405 |
1000 |
973 |
284 |
2000 |
661 |
162,9 |
5000 |
512 |
68,3 |
10000 |
485 |
34,4 |
20000 |
479 |
17,21 |
50000 |
477 |
6,89 |
100000 |
476 |
3,45 |
200000 |
476 |
1,722 |
500000 |
476 |
0,689 |
1000000 |
476 |
0,345 |
Таблица L.3 - Расчетное входное и передаточное сопротивления схемы для измерения неотпускающего тока прикосновения (рисунок 5)
Входное сопротивление U/I |
Передаточное сопротивление U3/I |
|
20 |
1998 |
500 |
50 |
1990 |
499 |
60 |
1986 |
499 |
100 |
1961 |
496 |
200 |
1858 |
484 |
500 |
1434 |
427 |
1000 |
976 |
340 |
2000 |
667 |
251 |
5000 |
515 |
144,3 |
10000 |
487 |
79,9 |
20000 |
479 |
41,2 |
50000 |
477 |
16,63 |
100000 |
476 |
8,32 |
200000 |
476 |
4,16 |
500000 |
476 |
1,666 |
1000000 |
476 |
0,833 |
L.2 Калибровка в системе подтверждения метрологической пригодности измерительного оборудования
Примечание - Определение системы подтверждения метрологической пригодности измерительного оборудования (в настоящем стандарте сокращенно - «системы подтверждения») приведено в ИСО 10012-1, пункт 3.1.
Каждый прибор, используемый для определения пригодности оборудования, должен в плановом порядке калиброваться в системе подтверждения его метрологической пригодности согласно ИСО 10012-1, чтобы обеспечивалась гарантия того, что не произошло смещения его рабочих характеристик за пределы допустимых погрешностей. При этом следует исходить из поля допусков и других данных, отраженных в учетных записях при первоначальной калибровке конкретного измерительного прибора (см. L.1).
Если на каком-либо измерительном приборе произошло смещение рабочих характеристик за пределы допустимых погрешностей, измерения параметров оборудования, осуществленные с использованием данного прибора после последней калибровки, проведенной в целях подтверждения его метрологической пригодности, должны быть проверены для контроля их достоверности.
Калибровку в системе подтверждения метрологической пригодности измерительного оборудования осуществляют в два этапа.
L.2.1 Измерение входного сопротивления
Измеряют входное сопротивление постоянного тока, и его значение сопоставляется с идеальным значением (2000 Ом) и значением, определенным при первоначальной калибровке.
Примечание - Это измерение предотвращает возможность того, что в результате смещения входного импеданса одновременно со смещением реакции прибора произойдет добавление или взаимная компенсация погрешностей.
L.2.2 Измерение рабочих характеристик прибора
Входное сопротивление и выходное сопротивление (или показываемые на приборе миллиамперы) измеряют при разных частотах и отношениях при необходимости сравнивания с данными таблиц L.4 - L.6. Если это возможно, выходное сопротивление измеряют тем же самым вольтметром, который будет использован для первоначальной калибровки и во время всех измерений параметров оборудования для сертификации. Достаточно провести измерения на нескольких частотах всего интересующего диапазона частот. Входные напряжения должны быть такими, чтобы при соблюдении номинальной мощности внутренних компонентов схемы на выходе обеспечивалась индикация в диапазоне пороговых значений тока прикосновения, для чего этот измерительный прибор и предназначен.
Примечание - Таблицы L.4 - L.6 составлены на основе таблиц L.1 - L.3 соответственно, но для упрощения процедуры подтверждения метрологической пригодности представление данных позволяет избежать необходимости измерения входного тока при высоких частотах.
Таблица L.4 - Отношение выходного напряжения к входному напряжению на схеме для измерения тока прикосновения (см. рисунок 3)
Отношение выходного напряжения к входному напряжению |
Отношение входного напряжения к выходному напряжению |
Индикация входного напряжения на миллиампер |
|
20 |
0,250 |
4,00 |
2,00 |
50 |
0,251 |
3,98 |
1,99 |
60 |
0,252 |
3,97 |
1,99 |
100 |
0,255 |
3,92 |
1,96 |
200 |
0,269 |
3,72 |
1,86 |
500 |
0,349 |
2,87 |
1,43 |
1000 |
0,511 |
1,96 |
0,979 |
2000 |
0,740 |
1,35 |
0,675 |
5000 |
0,937 |
1,07 |
0,533 |
10000 |
0,983 |
1,02 |
0,509 |
20000 |
0,996 |
1,00 |
0,502 |
50000 |
0,999 |
1,00 |
0,500 |
100000 |
1,00 |
1,00 |
0,500 |
200000 |
1,00 |
1,00 |
0,500 |
500000 |
1,00 |
1,00 |
0,500 |
1000000 |
1,00 |
1,00 |
0,500 |
Таблица L.5 - Отношение выходного напряжения к входному напряжению на схеме для измерения тока прикосновения на уровне ощущения и физиологической реакции (см. рисунок 4)
Частота, Гц |
Отношение выходного напряжения к входному напряжению |
Отношение входного напряжения к выходному напряжению |
Индикация входного напряжения на миллиампер |
20 |
0,250 |
4,00 |
2,00 |
50 |
0,251 |
3,99 |
2,00 |
60 |
0,251 |
3,99 |
1,99 |
100 |
0,252 |
3,96 |
1,98 |
200 |
0,259 |
3,87 |
1,93 |
500 |
0,282 |
3,54 |
1,77 |
1000 |
0,292 |
3,43 |
1,71 |
2000 |
0,246 |
4,06 |
2,03 |
5000 |
0,133 |
7,50 |
3,75 |
10000 |
0,0708 |
14,1 |
7,06 |
20000 |
0,0360 |
27,8 |
13,9 |
50000 |
0,0145 |
69,2 |
34,6 |
100000 |
0,00723 |
138 |
69,1 |
200000 |
0,00362 |
277 |
138 |
500000 |
0,00145 |
691 |
346 |
1000000 |
0,000723 |
1382 |
691 |
Таблица L.6 - Отношение выходного напряжения к входному напряжению на схеме для измерения неотпускающего тока прикосновения (см. рисунок 5)
Отношение выходного напряжения к входному напряжению |
Отношение входного напряжения к выходному напряжению |
Индикация входного напряжения на миллиампер |
|
20 |
0,250 |
4,00 |
2,00 |
50 |
0,251 |
3,99 |
1,99 |
60 |
0,251 |
3,98 |
1,99 |
100 |
0,253 |
3,95 |
1,98 |
200 |
0,261 |
3,83 |
1,92 |
500 |
0,298 |
3,36 |
1,68 |
1000 |
0,348 |
2,87 |
1,44 |
2000 |
0,377 |
2,65 |
1,33 |
5000 |
0,280 |
3,57 |
1,79 |
10000 |
0,164 |
6,09 |
3,04 |
20000 |
0,0860 |
11,6 |
5,81 |
50000 |
0,0349 |
28,7 |
14,3 |
100000 |
0,0175 |
57,2 |
28,6 |
200000 |
0,00874 |
114 |
57,2 |
500000 |
0,00350 |
286 |
143 |
1000000 |
0,00175 |
572 |
286 |
Таблица ДА.1
Обозначение ссылочного международного стандарта |
Степень соответствия |
Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта |
МЭК 60050 (195) |
IDT |
ГОСТ Р МЭК 60050-195-2005 «Заземление и защита от поражения электрическим током. Термины и определения» |
МЭК 60309-1:1997 |
MOD |
ГОСТ Р 51323.1-99 (МЭК 60309-1-99) «Вилки, штепсельные розетки и соединительные устройства промышленного назначения. Часть 1. Общие требования» |
МЭК 60364-4-41:1992 |
MOD |
ГОСТ Р 50571.3-2009 (МЭК 60364-4-41:2005) «Электроустановки низковольтные. Часть 4-41. Защита от поражения электрическим током» |
МЭК 60364-7-707:1984 |
MOD |
ГОСТ Р 50571.22-2000 (МЭК 60364-7-707-84 «Электроустановки зданий. Часть 7. Требования к специальным электроустановкам. Раздел 707. Заземление установок оборудования обработки информации» |
МЭК 60479-1:1994 |
- |
* |
МЭК 60536 |
- |
* |
МЭК 60536-2:1992 |
IDT |
ГОСТ Р МЭК 60536-2-2001 «Классификация электротехнического и электронного оборудования по способу защиты от поражения электрическим током. Часть 2. Руководство для пользователей по защите от поражения электрическим током» |
МЭК 61140:1997 |
IDT |
ГОСТ Р МЭК 61140-2000 «Защита от поражения электрическим током. Общие положения по безопасности, обеспечиваемой электрооборудованием и электроустановками в их взаимосвязи» |
Примечание - В настоящем стандарте использованы следующие условные обозначения степени соответствия стандартов: - IDT - идентичные стандарты; - MOD - модифицированные стандарты. |
МЭК 60065:1998 |
Аудио-, видео- и аналогичная электронная аппаратура. Требования безопасности (IEC 60065:1998, Audio, video and similar electronic apparatus - Safety requirements) |
МЭК 60335-1:1976 |
Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Часть 1. Общие требования (IEC 60335-1:1997, Safety of household and similar electrical appliances - Part 1: General requirements) |
МЭК 60364-3:1993 |
Электрические установки зданий. Часть 3. Оценка основных характеристик (IEC 60364-3:1993, Electrical installations of buildings - Part 3: Assessment of general characteristics) |
МЭК 60601-1:1988 |
Изделия медицинские электрические. Часть 1. Общие требования безопасности (IEC 60601:1988, Medical electrical equipment- Part 1: General requirements for safety) |
МЭК 60950:1991 |
Безопасность оборудования информационных технологий, в том числе офисного электрического оборудования (IEC 60950:1991, Safety information technology equipment, including electrical business equipment) |
МЭК 61010-1:1990 |
Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и лабораторного оборудования. Часть 1. Общие требования (IEC 61010-1:1990, Safety requirements for electrical equipment for measurement, control and laboratory use - Part 1: General requirements) |
ИСО 10012-1:1992 |
Требования по обеспечению качества измерительного оборудования. Часть 1. Система метрологического подтверждения пригодности для измерительного оборудования (IEC 10012-1:1992, Quality assurance requirements for measuring equipment-Part 1: Metrological confirmation system for measuring equipment) |
Ключевые слова: методы измерений; ток прикосновения; электрический ожог; захватываемая деталь; измерительное оборудование