Испытания РЗА заканчиваются протоколом. А протокол имеет силу только тогда, когда измерения выполнены прибором, у которого действующая поверка. Прибор без поверки — это не «почти то же самое»: формально все результаты, полученные им, недействительны. Поэтому метрология — не бюрократия, а часть работы наладчика.
Разберу, что такое класс точности, как он определяется, чем поверка отличается от калибровки и как это связано с протоколами.
Класс точности: что это на самом деле
Класс точности прибора — это предельное значение приведённой погрешности, выраженное в процентах. Ключевое слово — приведённой, а не абсолютной.
Приведённая погрешность считается от полной шкалы прибора:
приведённая погрешность (%) = (абсолютная погрешность / полная шкала) × 100Отсюда важное следствие, которое часто упускают: одна и та же абсолютная погрешность на разных участках шкалы даёт разную приведённую. Прибор класса 1,5 со шкалой 150 А имеет допустимую абсолютную погрешность 2,25 А на всей шкале — но при измерении тока 10 А это 22,5% от измеряемого значения. Поэтому измерения надо вести в рабочей части шкалы (обычно 2/3 — 3/4 шкалы), а не «на самом начале».
Установленные классы точности
Для стрелочных приборов приняты классы точности:
0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0Для индукционных счётчиков активной энергии — 1,0; 2,0; 2,5; для счётчиков реактивной — 2,0; 3,0 (по действующим для того периода нормам).
Если при поверке прибора (например, после ремонта) нужно оценить его класс точности, порядок такой:
- измерить показания в ряде точек шкалы;
- определить наибольшую приведённую погрешность;
- принять классом прибора ближайшую большую величину из установленного ряда.
Например: наибольшая приведённая погрешность 2,2% — она больше 1,5%, но меньше 2,5%, значит прибор имеет класс точности 2,5. Обратите внимание: класс всегда «округлён в худшую сторону» — завышать точность прибора нельзя.
Поверка и калибровка: в чём разница
| Поверка | Калибровка | |
|---|---|---|
| Цель | подтвердить соответствие прибора установленным требованиям | определить фактические характеристики прибора |
| Результат | свидетельство о поверке (или извещение о непригодности) | сертификат/протокол калибровки с фактическими погрешностями |
| Кто выполняет | аккредитованная организация | может выполняться самостоятельно (внутренняя калибровка) |
| Юридическая сила | даёт право применять прибор в сфере госрегулирования | подтверждает характеристики, но не заменяет поверку |
Практический вывод для РЗА: протоколы испытаний оформляются по приборам с действующей поверкой. Калибровка полезна для контроля состояния своих приборов между поверками, но в протокол её не «подложишь».
Часто применяют ещё и калибровку перед каждым измерением — в смысле «проверка/установка нуля и сверка с эталоном непосредственно перед работой». Это не метрологическая калибровка, а рабочая процедура, и она обязательна: прибор, который год не включали, может «уехать» по нулю.
Эталонные приборы
Поверка выполняется сличением с эталонными приборами, погрешность которых заведомо меньше (обычно в 3–5 раз точнее поверяемого). Эталонные приборы должны иметь свою поверку — иначе цепочка теряет смысл.
Цепочка выглядит так:
государственный (рабочий) эталон → эталонные приборы лаборатории → рабочие приборы наладчикаКаждое звено подтверждается документом. Если эталон в лаборатории просрочен, все поверки, сделанные после, формально «висят в воздухе».
Что поверяют у приборов, которыми работает РЗА
- испытательные комплексы (устройства подачи токов и напряжений) — по каналам тока и напряжения, по углу, по времени;
- мультиметры и амперметры/вольтметры — по диапазонам;
- мегомметры — по выходному напряжению и измерению сопротивления;
- микроомметры — по измерению малых сопротивлений;
- измерители сопротивления заземления;
- термометры/тепловизоры (для теплового контроля) — по температурному каналу.
Отдельно про испытательные комплексы: там важно, что поверяется не только «величина», но и время (выдержки защит) и угол (для направленных и дистанционных защит). Прибор с поверенным током, но не поверенным каналом времени даёт недействительные результаты по выдержкам.
Сроки и организация
- Поверка выполняется с установленной периодичностью (межповерочный интервал), которая указана в описании типа прибора или в свидетельстве.
- Прибор маркируется так, чтобы было видно, что поверка действует (клеймо, наклейка, запись в свидетельстве).
- Ведётся учёт приборов: что, когда, кем поверено, до какой даты.
- Прибор с истёкшей поверкой выводится из работы — не «используется до следующего раза».
[практика] Классическая проблема на объекте: приехали на наладку, а у испытательного комплекса поверка истекла две недели назад. Формально работать нельзя, протоколы недействительны. Поэтому первое, что стоит проверить перед выездом — не инструменты и не схемы, а даты поверки. Это тот случай, когда пять минут проверки экономят сутки простоя.
Связь с протоколом испытаний
В протоколе должно быть:
- наименование и тип применённого прибора;
- заводской номер;
- данные о поверке (номер свидетельства, срок действия);
- иногда — класс точности или погрешность.
Без этих данных протокол формально «не подтверждён средствами измерений», и при разборе (или при проверке) его можно оспорить. Это не придирка: смысл в том, чтобы понять, с какой точностью получены числа, и можно ли им верить.
Типовые ошибки
- Работа прибором с истёкшей поверкой — результаты недействительны.
- Отсутствие данных о поверке в протоколе — протокол оспорим.
- Измерения в начале шкалы — приведённая погрешность «съедает» точность.
- Поверен только один канал (например, ток, но не время) — часть результатов недостоверна.
- Калибровка выдаётся за поверку — юридически неравнозначно.
- Просроченный эталон в лаборатории — вся цепочка сомнительна.
- Нет учёта приборов — «когда поверяли» выясняется в момент, когда это уже критично.
Частые вопросы
Чем класс точности отличается от погрешности? Класс — это нормированное предельное значение приведённой погрешности. Фактическая погрешность конкретного прибора может быть меньше класса (и это нормально), но не должна его превышать.
Почему измерения надо вести в верхней части шкалы? Потому что приведённая погрешность считается от полной шкалы: при измерениях в начале шкалы относительная погрешность резко возрастает.
Можно ли калибровать прибор самому? Можно определить фактические характеристики, но для применения в сфере метрологического регулирования нужна поверка в аккредитованной организации.
Что делать, если поверка истекла в период работы? Прибор выводится из работы. Результаты, полученные после истечения срока, формально недействительны — это надо учитывать при планировании выездов.
Обязательно ли указывать прибор в протоколе? Да: тип, заводской номер и данные о поверке. Иначе протокол не подтверждён средствами измерений.
Итог
Метрология в РЗА сводится к трём вещам: прибор должен иметь действующую поверку, измерения должны выполняться в рабочей части шкалы (потому что класс точности — это приведённая погрешность от полной шкалы), а в протоколе должны быть данные о приборе и поверке. Калибровка полезна, но поверку не заменяет.
Нужны испытания с приборами с действующей поверкой, проверка характеристик или оформление протоколов — напишите, сделаем с полным метрологическим оформлением.
Источники: Б. А. Пономарев, «Электрические измерения» (Библиотека электромонтёра, вып. 073, 1962) — определение класса точности по наибольшей приведённой погрешности, ряд классов 0,05–4,0, классы точности счётчиков, приведённая погрешность от полной шкалы, эталонные приборы; действующие нормы по метрологическому обеспечению (сверить редакцию); практика наладки.
