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電流傳感器高頻帶寬測試:IEC61869標(biāo)準(zhǔn)與實測案例分析

來源:電勵士(上海)電子有限公司   2024年08月15日 14:40  

電流傳感器的頻率測試
介紹
許多電流變壓器和電流傳感器正在越來越多地測試和他們的帶寬。標(biāo)準(zhǔn)化是對高頻率分量的可靠防御行為。IEC61869標(biāo)準(zhǔn)于2023年更新。認(rèn)證等級提升至150k赫茲, 主要用于電力質(zhì)量應(yīng)用。

微信截圖_20240814145026.png圖1:電流互感器和電流傳感器的電流等級


150和500khz之間的范圍適用于基于行波的保護應(yīng)用。


只有少數(shù)實驗室提供這些準(zhǔn)確性測試. 一般來說,測試裝置也不能追溯到符合IEC17025的測量參考系統(tǒng),這意味著只應(yīng)該選擇具有良好聲譽的測試實驗室。

制造商和用戶也可以進行自己的測試。然而,目前市場上還沒有標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備。設(shè)置也應(yīng)該事先仔細(xì)考慮。

 

增益相位測量
2012年, 技術(shù)報告IECTR61869-103已經(jīng)提供了所有援助, 其中公布了第一批合適的測試裝。

微信截圖_20240814145709.png

圖2:根據(jù)IECTR 61869-103進行CT頻響測試的測試電路
 


現(xiàn)在也有裝備精良的網(wǎng)絡(luò)分析儀,為這些測試提供易于使用的軟件. 具有800個或更多測點的頻率掃描可以在幾秒鐘內(nèi)完成。其中一個例子就是OMICRON實驗室的Bode 100。
結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。

 

微信截圖_20240814145723.png

圖3:Bode 100和Danisense DS50UB-10V的測試設(shè)置


參考傳感器推薦使用輸出電壓為10伏的Danisense磁通門電流傳感器。該輸出信號也可與Bode 100輸入通道進行比較。在博德分析儀套件中,您可以輕松地為參考傳感器和被測設(shè)備(DUT)選擇傳輸ratio。

 

微信截圖_20240814145746.png

圖4: Bode Analyzer Suite - screen shot

 

分析不同波形
網(wǎng)絡(luò)分析儀的輸出信號總是正弦波形。
通常還需要確定實際傳感器可以傳輸?shù)男盘栃问健J静ㄆ骶褪怯糜谶@個目的的。Danisense參考傳感器和測試傳感器的波形如下所示。

 

微信截圖_20240814145808.png

圖5:兩個設(shè)備的噪聲水平


由于電氣設(shè)計和鋁外殼,Danisense電流傳感器中的電磁干擾明顯減弱.

 

正弦波形20khz

微信截圖_20240814145818.png

 

圖6:15峰值和20 kHz的正弦波形

 

正弦波形50千赫

微信截圖_20240814145831.png

圖7:峰值為28.7,頻率為50khz的正弦波形

 

三角形波形與50千赫

微信截圖_20240814145842.png

圖8:具有5個峰值和50 kHz的三角形波形

DS50UB-10V和DUT之間存在顯著差異。

 

帶直流偏置的脈沖電流

微信截圖_20240814145852.png

圖9:帶直流偏置的脈沖電流


只有直流組件不被DUT傳輸。交流分量傳輸無飽和效應(yīng).

 

交流+直流信號波形

微信截圖_20240814145901.png

Figure 10 交流+直流信號波形: 20 kHz sinusoidal waveform with 25 A DC offset


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