IEC 61557-16:2023
Электробезопасность в распределительных системах низкого напряжения до 1000 В переменного тока и 1500 В постоянного тока. Оборудование для испытаний, измерения или контроля защитных мер. Часть 16. Оборудование для проверки эффективности

Стандартный №

IEC 61557-16:2023

Дата публикации

2023

Разместил

International Electrotechnical Commission (IEC)

Последняя версия

IEC 61557-16:2023

сфера применения

Анализ технической структуры стандарта IEC 61557-16

IEC 61557-16:2023 — ключевой стандарт, опубликованный Международной электротехнической комиссией (МЭК) для испытательного оборудования для электробезопасности. Он специально рассматривает требования к эксплуатационным характеристикам оборудования, используемого для проверки эффективности защитных мер в низковольтных системах распределения электроэнергии (1000 В переменного тока и ниже, 1500 В постоянного тока и ниже). Являясь частью серии стандартов IEC 61557, этот стандарт предоставляет унифицированные технические характеристики для периодических проверок и испытаний после технического обслуживания электрооборудования и медицинского электрооборудования.

Область применения и основные цели

Настоящий стандарт распространяется на испытательное и измерительное оборудование, используемое для определения эффективности защитных мер в электрооборудовании и/или медицинском электрооборудовании. Его основные технические цели включают в себя:

• Обеспечение сопоставимости результатов измерений с различного испытательного оборудования
• Обеспечение дополнительной безопасности для операторов испытаний
• Избегание повреждения электрического напряжения на испытываемом оборудовании

Сравнительный анализ основных технических требований

Функция измерения	Требования к диапазону измерений	Эксплуатационная погрешность	Специальные требования
Измерение сопротивления защитного заземления	0,05 Ом - 1,99 Ом Разрешение 0,01 Ом	±15%	Испытательный ток ≤1A Непрерывный измерительный ток <5A
Измерение сопротивления изоляции	100 кОм - 100 МОм Разрешение 0,1 МОм	±15%	Ограничено 10 МОм для рабочих частей не типа F
Измерение тока утечки (медицинское оборудование)	0,01 мА - 9,99 мА Разрешение 0,001 мА	±15% Внутренняя погрешность ±5%	Необходимо использовать схему измерения MD
Измерение тока утечки (немедицинское оборудование)	0,1 мА - 19,99 мА Разрешение 0,1 мА	±15%	Дополнительная схема измерения MD

---

Подробные технические требования к функциям измерения

Требования к измерению сопротивления защитного заземления

Стандартные требования: Измерители сопротивления заземления должны соответствовать IEC 61557-4. Диапазон измерений должен охватывать от 0,05 Ом до 1,99 Ом с разрешением отображения не менее 0,01 Ом. В диапазоне от 0,1 Ом до 1,99 Ом ток измерения должен быть не менее 0,2 А, а рабочая погрешность должна соответствовать требованию ±15%. Во избежание повреждения тестируемого устройства рекомендуется использовать испытательный ток не более 1 А.

Характеристики измерения сопротивления изоляции

Тестер сопротивления изоляции должен соответствовать стандарту IEC 61557-2. Диапазон измерений должен охватывать от 100 кОм до 100 МОм с разрешением дисплея не менее 0,1 МОм. Если испытательное оборудование не используется для испытания рабочих частей типа F, как определено в IEC 62353, диапазон измерений может быть ограничен 10 МОм. Измерительная цепь должна быть изолирована от активных компонентов сети двойной или усиленной изоляцией.

Сравнение методов измерения тока утечки

Стандарт определяет два основных метода измерения тока утечки: метод замещения и прямой/дифференциальный метод. Метод замещения рассчитывает значение тока утечки с использованием испытательного напряжения, генерируемого испытательным оборудованием, тогда как прямой/дифференциальный метод напрямую измеряет ток утечки в рабочих условиях.

Технические параметры	Метод замещения	Прямой/дифференциальный метод
Испытательное напряжение	25 В–250 В (разомкнутая цепь)	Фактическое рабочее напряжение
Измерительное сопротивление	≤1 кОм (медицинский) ≤2 кОм (немедицинский)	Схема измерения MD
Ограничение выходного тока	3,5 мА (＞50 В)	Внутренние характеристики устройства
Частотная характеристика	Частота питания 50/60 Гц	40 Гц-100 кГц

---

Требования к конструкции и средствам защиты

Способность выдерживать перенапряжение и категория измерений

Силовая цепь испытательного оборудования должна соответствовать как минимум требованиям категории перенапряжения II (согласно IEC 61010-1). Измерительная цепь также должна соответствовать как минимум требованиям CAT II. Если испытательное оборудование не используется для испытания стационарного или постоянно подключенного оборудования, то цепи измерения сопротивления защитного соединения, сопротивления изоляции или тока утечки с использованием альтернативных методов могут быть классифицированы как вторичные цепи.

Требования к степени защиты и изоляции

Степень защиты корпуса (исключая сервисную розетку и клеммы) должна быть не менее IP40 (согласно IEC 60529). Переносное измерительное оборудование должно иметь двойную изоляцию, а другое оборудование может быть защищено защитным заземлением.

Требования к сервисным розеткам

Сервисные розетки, используемые для подключения другого внешнего оборудования, должны быть четко обозначены. Сетевые цепи, подключенные к этим розеткам, должны быть защищены от перегрузки по току и короткого замыкания: a) двойной изоляцией между активными проводниками и между активными проводниками и защитными проводниками, или b) устройством защиты от перегрузки по току. Если используется вариант a), в документации должно быть четко указано, что не следует подключать испытываемое оборудование к незащищенным розеткам.

---

Требования к испытаниям и проверке

Оценка эксплуатационной неопределенности

Стандарт требует оценки эксплуатационной неопределенности всех функций измерения в применимом диапазоне с максимально допустимым значением ±15%. Эксплуатационная неопределенность измерений тока утечки должна быть определена при частоте 50/60 Гц. Основная неопределенность A должна быть определена в стандартных условиях, включая: номинальное напряжение системы, номинальную частоту системы, эталонную температуру (23 °C ± 2 °C), указанное производителем эталонное положение, номинальное напряжение сети или напряжение батареи, отсутствие низкочастотных внешних магнитных полей и заданный ток нагрузки (50 % или более от максимального тока нагрузки) с использованием дифференциального метода.

Анализ влияющих факторов

В стандарте подробно перечислены различные факторы, влияющие на точность измерений, в том числе:

• E1 Изменение положения: определяется при +90° и -90° от исходного положения
• E2 Изменение напряжения питания: определяется при -15% и +10% от номинального напряжения для оборудования, питаемого от сети
• E3 Изменение температуры: определяется при 0°C и +35°C
• E9 Гармоническое влияние: для измерения тока утечки прямым или дифференциальным методом
• E11 Внешнее низкочастотное магнитное поле: определяется при напряженности поля 30А/м

---

Технические требования к схеме измерения MD

В Приложении А к стандарту указаны подробные Технические требования к измерительной схеме MD, используемой для измерения тока утечки медицинского электрооборудования. Эта схема основана на рисунке 12 стандарта IEC 60601-1:2005/AMD1:2012 и включает в себя следующие значения резисторов и конденсаторов:

• R1 = (10±0,5) кОм
• R2 = (1±0,01) кОм
• C1 = (0,015±0,00075) мкФ

Ток рассчитывается по формуле: I = U/R2, где U — среднеквадратичное значение вольтметра. Эта схема имеет определенные частотные характеристики, обеспечивающие согласованный отклик измерения в диапазоне частот от 10 Гц до 1 МГц.

---

Анализ технических изменений в редакции стандарта

По сравнению с первым изданием 2014 года второе издание 2023 года содержит следующие основные технические изменения:

• Разделение требований к неопределенности: Требования к неопределенности для медицинского и немедицинского электрооборудования разделены в 4.2.1.
• Расширение диапазона определения: Добавлены определения диапазона с заданной неопределенностью в 4.2.1 - 4.2.7.
• Дополнительное измерительное устройство: Добавлено дополнительное измерительное устройство (ДИ) для немедицинского оборудования в 4.2.1.
• Ограничения для медицинских применений: Добавлены максимальные пределы присущей неопределенности для измерений тока утечки для медицинских применений в 4.2.1.
• Обновление терминологии: в версии 4.2.3 термин «тестовый разъем» заменен на «сервисный разъем».
• Улучшение инструкций по эксплуатации: в инструкции по эксплуатации добавлена предупреждающая информация.
• Структурная унификация: унифицировать структуру для всей серии IEC 61557

---

Рекомендации по внедрению и меры предосторожности

Рекомендации по выбору оборудования

При выборе оборудования для испытаний на электробезопасность следует учитывать следующие факторы:

• Убедитесь, что оборудование подходит для тестирования как медицинского, так и немедицинского электрооборудования
• Убедитесь, что диапазон измерений соответствует фактическим требованиям применения
• Убедитесь, что оборудование обеспечивает необходимые предупреждения о безопасности и защитные функции
• Убедитесь, что внешние токовые клещи соответствуют требованиям IEC 61557-13

Меры предосторожности при эксплуатации

Стандарт четко требует предоставления в инструкциях по эксплуатации следующей предупреждающей информации:

• Необходимо Не подключайтесь к незащищенной розетке, не имеющей защиты от перегрузки по току в цепи питания, подключенной к испытательной розетке или сервисной розетке.
• Предупреждение об опасностях, которые могут существовать при подключении тестируемого оборудования к сети.
• Не используйте внешние токоизмерительные клещи с ограниченным диапазоном частот для измерения тока утечки на тестируемых устройствах, которые генерируют токи утечки выше 10 кГц.
• Предупредите об опасности использования испытательного и измерительного оборудования на стационарном или постоянно подключенном оборудовании, если это применимо.

Требования к калибровке и техническому обслуживанию.

Инструкции по эксплуатации должны включать рекомендации по интервалам повторной калибровки. Производители оборудования должны четко указывать эксплуатационную неопределенность, присущую неопределенность, влияющие факторы и их воздействие, чтобы пользователи могли правильно понимать и применять результаты измерений.

---

Перспективы применения стандарта и тенденции технологического развития

Выпуск IEC 61557-16:2023 знаменует собой новый этап в стандартизации испытательного оборудования для электробезопасности. В связи с быстрым развитием технологий медицинского электрооборудования и постоянным совершенствованием требований к электробезопасности этот стандарт предоставляет единый технический ориентир для производителей испытательного оборудования, испытательных организаций и конечных пользователей. В будущем, с развитием новых технологий, таких как интеллектуальные сети и медицинские устройства, подключенные к Интернету вещей, испытательное оборудование для электробезопасности будет развиваться в сторону более высокой точности, более мощной функциональности и лучшего пользовательского опыта. IEC 61557-16 обеспечит прочную техническую основу для этих разработок.

Внедрение этого стандарта значительно повысит надежность и согласованность испытаний на электробезопасность, играя важную роль в обеспечении безопасности персонала и нормальной эксплуатации оборудования. Все соответствующие стороны должны полностью понимать требования стандарта и строго следовать положениям стандарта во всех аспектах проектирования, производства, проверки и использования оборудования, а также совместно содействовать развитию технологии испытаний на электробезопасность и повышению уровня ее применения.