ГОСТ Р ИСО 6469-3-2020. Национальный стандарт Российской Федерации. Транспорт дорожный на электрической тяге. Требования безопасности. Часть 3. Электробезопасность. Электрические цепи электрораспределительных систем и электропроводящие вспомогательные электрические системы

10.3 Измерения сопротивления изоляции для электрических цепей напряжения класса B2

10.3.1 Предварительная обработка и кондиционирование

Перед измерением испытуемое устройство (ИУ) подвергают предварительному кондиционированию в течение не менее 8 ч при (5 +/- 2) °C, после чего выдерживают в течение 8 ч при температуре (23 +/- 5) °C, влажности и атмосферном давлении от 86 до 106 кПа.

Допускаются альтернативные предварительная подготовка и параметры предварительного кондиционирования, обеспечивающие переход через точку росы в короткий промежуток времени сразу после начала периода кондиционирования.

Сопротивление изоляции измеряют в течение периода кондиционирования со скоростью, с которой может быть определено самое низкое значение.

10.3.2 Измерение сопротивления изоляции баланса электрических цепей

Испытательное напряжение должно быть постоянным напряжением, равным, по меньшей мере, максимальному рабочему напряжению электрической цепи класса B2 или 500 В, в зависимости от того, что выше, и его необходимо прикладывать в течение достаточно длительного времени для получения стабильных показаний.

Если в электрической цепи напряжения класса B2 имеется несколько диапазонов напряжения (например, из-за повышающего преобразователя) в проводящих подключенных участках схемы, и некоторые из компонентов не могут выдержать максимальное рабочее напряжение всей цепи, то сопротивление изоляции участков схемы допускается измерять отдельно приложением их собственных максимальных рабочих напряжений после отключения этих секций цепи.

Следующая процедура испытаний сочетает в себе измерение сопротивления изоляции токоведущих частей баланса напряжений класса B2 электрических цепей по отношению к электрическим шасси автомобиля и к токоведущим частям напряжения класса A баланса вспомогательных электрических цепей и к токоведущим частям напряжения класса B1 баланса вспомогательных электрических цепей, при этом:

- ПСХЭЭ должна быть отключена на своих выводах от электрической цепи;

- батареи топливных элементов и другие источники электроэнергии, находящиеся под напряжением, могут быть отсоединены на своих выводах от электрической цепи; если они остаются подключенными, они не должны быть под напряжением;

- защитные барьеры и кожухи должны быть установлены, если не доказано обратное;

- все токоведущие части баланса электрических цепей (напряжения класса B2) должны быть соединены друг с другом;

- все открытые проводящие части баланса электрических цепей должны быть подключены к электрическому шасси (см. 6.3.1);

- выводы батарей вспомогательных электрических систем (класс напряжения A и B1) должны быть отсоединены от вспомогательных цепей;

- все токоведущие части баланса вспомогательных электрических систем (класс напряжения A и B1) должны быть подключены к электрическому шасси.

Затем между подключенными токоведущими частями баланса электрических цепей класса B2 и электрическим шасси прикладывают испытательное напряжение.

Измерения проводят с использованием соответствующих приборов, которые могут подавать постоянное напряжение (например, мегомметр) при условии, что они подают требуемое испытательное напряжение.

Альтернативой измерения сопротивления изоляции может быть использование процедуры испытания для измерения источников электроэнергии напряжения класса B2, как указано в 10.3.3, с балансом электрических цепей, подключенных к внешнему источнику питания.

10.3.3 Измерение сопротивления изоляции источников напряжения класса B2

10.3.3.1 Общие положения

К испытаниям источников электропитания напряжения класса B2, находящихся под напряжением, например ПСХЭЭ и батарей топливных элементов, применяют следующие требования.

10.3.3.2 Подготовка

10.3.3.2.1 Общие положения

Для измерения сопротивления изоляции источников электроэнергии, установленных как для нормальной работы внутри ТС, выводы электрической цепи напряжения класса B2 источников электроэнергии должны быть отключены от любой электрической цепи, не связанной гальванически с указанным источником питания напряжения класса B2.

Выводы внутренних вспомогательных систем источников электроэнергии, работающих от источников энергии вне источников электроэнергии (например, от вспомогательной аккумуляторной батареи 12 В), должны быть отсоединены от внешнего источника электропитания и подключены к электрическому шасси ТС, за исключением вывода, необходимого для обеспечения измерения.

Для измерения сопротивления изоляции источника электроэнергии, когда он не установлен в ТС (в качестве автономной системы), электрическое шасси должно моделироваться проводящей частью, например металлической пластиной, к которой должен быть прикреплен источник электропитания с использованием его стандартных монтажных устройств, для включения сопротивлений между корпусом источника электропитания и электрическим шасси ТС. Если в источнике электроэнергии имеется проводящий корпус, его корпус можно рассматривать как электрическое шасси ТС.

Внутреннее сопротивление вольтметра или измерительного прибора, используемого в этом испытании, должно быть более 10 МОм.

10.3.3.2.2 Подготовка для ПСХЭЭ

Если возможно, ПСХЭЭ следует зарядить до максимальной степени заряженности (СЗ) при нормальной работе, рекомендованной изготовителем.

Для измерений в ТС, если ПСХЭЭ заряжается только от бортовых источников энергии, ее следует заряжать до СЗ в пределах нормального рабочего уровня, подходящего для измерения, как определено изготовителем ТС.

10.3.3.2.3 Подготовка для батареи топливных элементов

Для измерения сопротивления изоляции батареи топливных элементов следует учитывать всю механическую структуру системы топливных элементов (включая систему охлаждения с охлаждающей средой). Перед измерением необходимо остановить генерацию электроэнергии после работы в режиме максимальной мощности в соответствии со спецификацией изготовителя. Все кабели должны быть отсоединены от силовых выводов батареи топливных элементов, а все остальные кабели - от других электрических выводов батареи топливных элементов. Все охлаждающие, топливные и воздушные трубки должны оставаться подключенными.

10.3.3.3 Процедура

10.3.3.3.1 Общие положения

Если в источник питания встроены выключатели, то их замыкают во время измерения, если они не влияют на результат испытания.

Процедура для всех измерений состоит в следующем [см. рисунок 3 и уравнение (1)].


a) Измерение U₁ и U'₁	b) Измерение U₂ с добавленным R₀

Примечания

1 R_i1 и R_i2 - фиктивные сопротивления изоляции между двумя выводами источника электроэнергии и шасси.

2 R₀ - сопротивление измерения.

1 - электрическое шасси; 2 - источник электроэнергии

Рисунок 3 - Пример измерения сопротивления изоляции

Вначале измеряют напряжение между отрицательным и положительным выводами источника электроэнергии U_EPS.

Затем измеряют напряжения между каждым выводом источника электропитания и электрическим шасси ТС (более высокое напряжение обозначают как U₁, более низкое как , при этом два соответствующих сопротивления изоляции обозначают R_i1 и R_i2 = R_i).

Примечание - R_i2 - это более низкое сопротивление изоляции и, следовательно, R_i - это сопротивление изоляции, которое необходимо определить.

Добавляют известное измерительное сопротивление R₀ параллельно R_i1 и измеряют напряжение U₂.

Во время измерений испытательное напряжение должно быть стабильным.

Примечание - Теоретически значение R₀ не влияет на расчетное сопротивление изоляции. Тем не менее, значение R₀ следует выбрать так, чтобы была достигнута достаточная точность измеренных напряжений на рассчитанных сопротивлениях изоляции. Значение R₀, Ом, может быть значением минимального требуемого сопротивления изоляции, Ом/В, умноженным на значение максимального рабочего напряжения источника электроэнергии или электрической цепи класса B2, которая включает в себя источник электроэнергии, с допустимым отклонением +/- 20%. R₀ не обязательно должен быть именно этим значением, поскольку уравнения верны для любого R₀; однако значение R₀ в этом диапазоне обеспечивает соответствующий диапазон напряжения для измерений напряжения.

Рассчитывают сопротивление изоляции R_i, используя R₀ и напряжения U₁, и U₂, используя уравнение (1)

R_i = R₀·U_EPS·(1/U₂ - 1/U₁). (1)

Примечание - Уравнение (1) также используется в ИСО 6469-4, но частично с другими индексами.

Альтернативой определения сопротивления изоляции может быть использование адекватных процедур и измерительного оборудования, если результаты будут эквивалентны или иметь четкую корреляцию с результатами, измеренными, как указано выше, например с помощью внутренней системы контроля сопротивления изоляции.

10.3.3.3.2 Процедура для батареи топливных элементов

Измерение сопротивления изоляции батареи топливных элементов проводят по 10.3.3.3.1 с работающей батареей топливных элементов.

Альтернативой этой процедуре может быть выполнение ее в соответствии с 10.3.2 после разряда электричества через выводы питания батареи топливных элементов. Значение применяемого испытательного напряжения должно быть не менее максимального значения напряжения разомкнутой цепи батареи топливных элементов.

10.3.4 Измерение сопротивления изоляции всей электрической цепи

Сопротивление изоляции всех проводящих электрических цепей напряжений класса B2 может быть рассчитано с использованием измеренных сопротивлений изоляции источников электроэнергии и баланса электрической цепи.

Альтернативой измерения сопротивления изоляции всех проводящих электрических цепей напряжения класса B2 может быть использование одной из следующих процедур:

- испытания для измерения источников электроэнергии, приведенные в 10.3.3 с балансом электрической цепи, подключенной к источникам электроэнергии. Если в цепи имеются электрические или электронные переключатели (например, транзисторы в силовой электронике), они должны быть активированы. Если эти переключатели не могут быть активированы, соответствующую часть цепи допускается измерять отдельно в соответствии с 10.3.2;

- допускается использовать систему контроля сопротивления изоляции, которая является частью ТС, при условии, что ее точность достаточно высока.