"ГОСТ IEC 60255-8-2014. Межгосударственный стандарт. Реле электрические. Часть 8. Электротепловые реле"
(введен в действие Приказом Росстандарта от 30.10.2014 N 1461-ст)

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией "Научно-технический центр "Энергия" (АНО "НТЦ "Энергия") на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 25 июня 2014 г. N 45-2014)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 октября 2014 г. N 1461-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 60255-8-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2016 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту IEC 60255-8:1990, издание 2.0 Electrical relays. Part 8: Thermal electrical relays (Реле электрические. Часть 8. Электротепловые реле).

Перевод с английского языка (en).

Официальные экземпляры международного стандарта, на основе которого подготовлен настоящий межгосударственный стандарт, и международных стандартов, на которые даны ссылки, имеются в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии.

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА.

Степень соответствия - идентичная (IDT)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Международный стандарт IEC 60255-8 подготовлен подкомитетом 41 В "Измерительные реле и защитное оборудование" Технического комитета по стандартизации IEC/TC 41 "Электрические реле".

Стандарт является вторым изданием IEC 60255-8 и заменяет первое издание стандарта, опубликованное в 1978 г. А также заменяет первое издание 1982 г. и второе издание 1987 г. стандарта IEC 60255-17.

При использовании настоящего стандарта необходимо учитывать следующие стандарты:

IEC 60050-255 International electrotechnical vocabulary (IEV) - Chapter 255: Electrical Relays (Международный электротехнический словарь (МЭС). Глава 255: Электрические реле).

IEC 60255-6:1988 Electrical relays - Part 6: Measuring relays and protection equipment (Реле электрические. Часть 6. Измерительные реле и защитное оборудование).

Настоящий стандарт распространяется на электротепловые реле с зависимой выдержкой времени, которые защищают оборудование от теплового повреждения измерением тока, протекающего в защищаемой цепи.

1.1 Настоящий стандарт распространяется на следующие типы электротепловых реле (далее - реле):

a) реле с функцией полной памяти для токов нагрузки, наступающих до возникновения условий, вызывающих отключение реле;

b) реле с функцией частичной памяти, т.е. только для условий тока перегрузки.

1.2 Настоящий стандарт устанавливает дополнительные требования к реле, применяемым для защиты двигателей.

Целью настоящего стандарта является установление частных требований к указанным типам реле. Настоящий стандарт следует применять совместно со стандартами серии IEC 60255.

В настоящем стандарте применены термины по IEC 60050-255, стандартам серии IEC 60255, а также следующие термины с соответствующими определениями:

2.1 характеристика реле в "горячем" состоянии (hot curve): Характеристическая кривая для реле с функцией полной памяти, показывающая взаимозависимость между заданным временем срабатывания реле и током, с учетом теплового эффекта от заданного установившегося тока нагрузки до возникновения перегрузки.

2.2 характеристика реле в "холодном" состоянии (cold curve): Характеристическая кривая для реле, показывающая взаимозависимость между заданным временем срабатывания реле и током, в контрольном или установившемся состоянии от отсутствия тока нагрузки до возникновения перегрузки.

2.3 корректирующая (компенсирующая) величина [correcting quantity (compensating quantity)]: Величина, меняющая установленные характеристики реле в заданных условиях. Такими величинами могут быть температура масла и т.д.

2.4 базовый ток (basic current): Заданное предельное значение тока, при котором реле не должно сработать.

Примечание - Базовый ток служит в качестве эталонного тока для определения характеристик реле. Этот ток задается уставкой реле.

2.5 постоянная k (constant k): Константа, на которую умножают базовый ток для получения значения тока, с которым соотносят точность минимального рабочего тока.

2.6 кратность предшествующей нагрузки (previous load ratio): Отношение тока нагрузки, предшествующего перегрузке, к базовому току в заданных условиях.

Характеристика взаимозависимости времени и тока может быть установлена методом расчета или графическим методом.

Неравенства для простой тепловой модели приведены в подпунктах 3.1.1 и 3.1.2. Допустимы другие характеристические кривые, которые устанавливает изготовитель (см. приложение A).

Примечания

1 На практике, например для испытания, применяют график, построенный как функция тока от времени.

2 Постоянная времени в формулах расчета устанавливается в национальных стандартах либо указывается изготовителем.

3.1.1 Характеристика реле в "холодном" состоянии

Характеристическая кривая для реле основана на тепловом эффекте и постоянной времени, приведенной в следующей формуле:

где t - время срабатывания;

- постоянная времени;

I_B - базовый ток;

k - константа;

I - ток реле.

3.1.2 Характеристика реле в "горячем" состоянии

Характеристическая кривая соответствует предварительному нагреву реле с функцией полной памяти. Изменения характеристической кривой реле в "холодном" состоянии характеризуется приведенной ниже формулой. Подробный анализ характеристики реле в "горячем" состоянии приведен в приложении B.

где I_p - заданный ток нагрузки до возникновения перегрузки.

Воздействующие величины считаются номинальными в пределах значений от 80% до 110% от стандартных значений и считаются предпочтительными.

Национальными стандартами или изготовителем могут быть установлены другие пределы номинальных значений воздействующих величин.

Стандартные нормальные значения влияющих величин и внешних факторов, допустимые допуски на них, значения предшествующего тока и корректирующие величины приведены в таблицах I, II и III соответственно.

Примечание - Национальными стандартами могут быть установлены другие значения влияющих величин и факторов и допустимые отклонения. В таком случае изготовитель может установить другие стандартные значения и допуски. Например, в качестве стандартной может быть установлена температура 40 °C вместо 20 °C.

Примечания

1 Данные значения корректирующих величин соответствуют установившимся тепловым условиям защищаемого оборудования до возникновения перегрузки. Их назначение зависит от принципа применяемого реле.

2 Устанавливает изготовитель, в случае, если охлаждающая среда иная, чем воздух.

Стандартные значения пределов номинального диапазона влияющих величин и факторов, значения предшествующего тока и корректирующие величины приведены в таблицах IV, V и VI соответственно.

Примечание - Если это важно, то эффекты, возникающие вследствие апериодической составляющей переменного тока, устанавливает изготовитель.

Примечания

1 Может устанавливаться влияние теплового взаимодействия, если оно имеется, между различными фазными элементами многофазной системы.

2 При необходимости степень несимметричного тока может быть выражена последовательностью компонентов.

Для защиты двигателей значение предшествующего тока нагрузки выражают кратностью. Такая кратность является отношением тока предшествующей нагрузки к базовому току. Для характеристических кривых кратность выбирают из ряда значений, подчеркнутые значения являются предпочтительными:

; ; 0,8; 0,7; 0,6.

3.5 Постоянная k

Стандартных значений постоянной k не существует. Она устанавливается в национальных стандартах или указывается изготовителем. Для защиты двигателей постоянную k выбирают из диапазона от 1,0 до 1,2 и ее значение указывает изготовитель.

Стандартных значений уставок базового тока не существует. Они установлены в национальных стандартах или указаны изготовителем. Для защиты двигателей они входят в диапазон от 0,8 до 1,1 номинального тока.

Стандартного значения времени расцепления не существует. Оно установлено в национальных стандартах или указано изготовителем. Для реле с функцией частичной памяти, кроме времени расцепления, может быть установлено время восстановления в случае недостижения рабочего состояния. В таком случае его устанавливает изготовитель.

4.1.1 Эффективный диапазон рабочего тока

Эффективный диапазон рабочего тока установлен в национальных стандартах или указан изготовителем. Верхний и нижний пределы эффективного диапазона выражаются кратностями значения базового тока. Для защиты двигателя стандартный диапазон составляет от 1,25kI_B до 8I_B.

4.1.2 Заданное время срабатывания

Контрольная предельная погрешность заданного времени срабатывания устанавливается изготовителем, она может быть кратна коэффициенту в зависимости от значения тока в пределах его эффективного диапазона.

Контрольная предельная погрешность может быть выражена:

a) графическим способом, или

b) заданной погрешностью из диапазона индекса класса по времени (см. раздел C.1 приложения C).

Для защиты двигателя применяют следующие значения кратности базового тока и установленных погрешностей времени как кратности индекса класса по времени.

Примечание - Постоянная k действительна только для минимальной кратности базового тока из-за значительного влияния на время срабатывания в данной области.

4.1.3 Влияние предшествующего тока и корректирующих величин на установленное время

Для характеристик реле в "холодном" состоянии начальный ток равен нулю, характеристик реле в "горячем" состоянии значения начального тока установлены в национальных стандартах или указаны изготовителем. При защите двигателя для характеристик реле в "горячем" состоянии значения предшествующего тока выбирают по таблице V. Значения корректирующих величин (если имеются) установлены в национальных стандартах или указаны изготовителем.

4.2.1 Заданная погрешность

Для реле заданную погрешность между измеренным рабочим значением и значением k-кратного базового тока выбирает изготовитель по индексам класса согласно стандартам. Для защиты двигателя индекс класса по току 20% исключен. Пример приведен в разделе C.2 приложения C.

4.2.2 Влияние изменений корректирующих величин на ток срабатывания

Влияние изменений корректирующих величин на ток срабатывания принимают по национальным стандартам или указанию изготовителя.

Условия проведения испытаний при определении погрешностей по времени или входному воздействующему току должны соответствовать установленным в IEC 60255-6 (раздел 13).

5.2.1 Измерение минимального рабочего тока

При измерении минимального рабочего тока значение входного воздействующего тока должно быть ниже указанного изготовителем [kI_B (1 - индекс класса/100)]. Ток должен постепенно возрастать относительно обозначенной точности до тех пор, пока не сработает устройство. Допускается между каждым увеличением иметь достаточно времени по отношению к рабочей характеристике, чтобы позволить любое включение (при необходимости). Регулировка уставки (если имеется) по времени срабатывания реле должна выполняться по контрольному значению.

5.2.2 Влияние на минимальный рабочий ток

Изменение минимального рабочего тока вследствие воздействия влияющих величин и факторов должно определяться согласно 5.2.1. Если значение уставки по времени или току является влияющим фактором, то это изменение следует определить не менее чем для трех уставок, указанных изготовителем.

5.2.3 Изменения тока вследствие соединений в токовой цепи

В отдельных случаях могут происходить изменения тока вследствие иных внешних подсоединений в токовую цепь одного и того же реле, например, двух фаз вместо трех фаз. В этом случае изготовитель должен указать факторы, имеющие влияние на минимальный рабочий ток реле.

5.3.1 Определение характеристик реле в "холодном" состоянии

На рисунке 1 приведен пример испытательной цепи для определения минимального тока срабатывания и характеристик реле в "холодном" состоянии. Условие испытаний: входной ток мгновенно меняют от нуля до заданной кратности I_B. При этом должно достаточно времени, чтобы реле успело вернуться в исходное состояние до повторной подачи тока.

5.3.2 Определение характеристик реле в "горячем" состоянии

На рисунке 2 приведен пример испытательной цепи для определения характеристик реле в "горячем" состоянии с функцией полной памяти. Условие испытаний: на реле должен воздействовать ток, соответствующий кратности предшествующей нагрузки, в течение времени, указанного изготовителем для возможности достижения реле теплового равновесия в данной точке. Затем к реле подают соответствующую кратность базового тока I_B. Должно быть достаточно времени, указанного изготовителем, для возврата реле в исходное состояние и стабилизации при токе предшествующей нагрузки перед продолжением испытания.

Примечания:

1 Контактор C2 посредством переключателя S1 включает предварительную нагрузку согласно заданным условиям.

2 Контактор C1 посредством переключателя S2 контактами C1-5 возвращает контактор C2 в исходное состояние и подает на реле соответствующую кратность базового тока I_B.

5.3.3 Влияние на время срабатывания при 2I_B и 6I_B (только для защиты двигателя)

Изменение времени срабатывания под действием влияющих величин и факторов при 2- и 6-кратных значениях базового тока I_B проверяют по 5.2.1 и 5.2.2.

Если значение уставки по времени или току является влияющим фактором, то изменение следует определять не менее чем для трех уставок, указанных изготовителем.

5.3.4 Изменение времени срабатывания реле вследствие соединений в цепи тока

В отдельных случаях могут происходить изменения времени срабатывания реле вследствие иных внешних соединений в токовой цепи одного и того же реле, например двух фаз вместо трех. В этом случае изготовитель должен указать имеющееся влияние на время срабатывания реле.

Реле должно выдерживать однократную подачу тока равного 12I_B (или максимального значения, указанного изготовителем) во входные цепи питания в течение заданного времени срабатывания.

Значения уставок как по току, так и по времени должны быть максимальными. После испытания и при восстановлении исходных условий реле должно соответствовать всем предъявляемым требованиям.

Кроме характеристических кривых реле, основанных на взаимозависимости времени и тока (см. 3.1), по указанию изготовителя допускаются другие характеристические кривые.

Например, при протекании тока в течение короткого времени и незначительности рассеивания тепла, характеристическая кривая может быть построена с применением следующей формулы:

которое подходит для токов выше, чем k·I_B. Такая характеристика может быть применима для реле с функцией частичной памяти.

Ниже приведен пример такой характеристической кривой.

B.1 Характеристику реле в "горячем" состоянии получают на основе изменения характеристики реле в "холодном" состоянии (см. 3.1.1).

Ниже приведен пример такой характеристической кривой реле в "горячем" состоянии.

где - установившаяся температура, соответствующая току нагрузки I_p, предшествующего току перегрузки;

- температура, соответствующая состоянию k·I_B.

Поскольку , то вышеприведенную формулу можно преобразовать следующим образом:

B.2 Изготовитель может опубликовать в качестве нижеприведенного примера характеристические кривые теплового баланса с кратностью p предшествующей нагрузки в качестве параметра:

Примеры характеристических кривых теплового баланса с разными значениями кратности p

Индексы классов по времени и току могут быть разными.

Примеры:

C.1.1 При I = n'·I_B:

- заданная погрешность = индекс класса = 5%;

C.1.2 При I = n"·I_B:

- заданная погрешность = (индекс класса)·m" = (5%)·m";

C.1.3 При :

- заданная погрешность = (индекс класса)·,

где n - кратности базового тока;

m - кратности индекса класса соответственно кратности базового тока n.

Заданная погрешность к значению k·I_B

Пример:

При заданная погрешность = индексу класса = 2,5%.