電流傳感器高頻帶寬測試：IEC61869標準與實測案例分析

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。標準化是對高頻率分量的可靠防御行為。IEC61869標準于2023年更新。認證等級提升至150k赫茲， 主要用于電力質量應用。

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用。

只有少數實驗室提供這些準確性測試. 一般來說，測試裝置也不能追溯到符合IEC17025的測量參考系統，這意味著只應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準的設備。設置也應該事先仔細考慮。

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

圖2:根據IECTR 61869-103進行CT頻響測試的測試電路
 

現在也有裝備精良的網絡分析儀，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完成。其中一個例子就是OMICRON實驗室的Bode 100。
結構示意圖如下圖所示。

圖3:Bode 100和Danisense DS50UB-10V的測試設置

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備(DUT)選擇傳輸ratio。

圖4: Bode Analyzer Suite - screen shot

分析不同波形
網絡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的信號形式。示波器就是用于這個目的的。Danisense參考傳感器和測試傳感器的波形如下所示。

圖5:兩個設備的噪聲水平

由于電氣設計和鋁外殼，Danisense電流傳感器中的電磁干擾明顯減弱.

正弦波形20khz

圖6:15峰值和20 kHz的正弦波形

正弦波形50千赫

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

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

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.

交流+直流信號波形

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