电流传感器高频带宽测试：IEC61869标准与实测案例分析

电流传感器的频率测试
介绍
许多电流变压器和电流传感器正在越来越多地测试和指定他们的带宽。标准化是对高频率分量的可靠防御行为。IEC61869标准于2023年更新。认证等级提升至150k赫兹， 主要用于电力质量应用。

图1:电流互感器和电流传感器的电流等级

150和500khz之间的范围适用于基于行波的保护应用。

只有少数实验室提供这些准确性测试. 一般来说，测试装置也不能追溯到符合IEC17025的测量参考系统，这意味着只应该选择具有良好声誉的测试实验室。

制造商和用户也可以进行自己的测试。然而，目前市场上还没有标准的设备。设置也应该事先仔细考虑。

增益相位测量
2012年， 技术报告IECTR61869-103已经提供了所有援助， 其中公布了第一批合适的测试装。

图2:根据IECTR 61869-103进行CT频响测试的测试电路

现在也有装备精良的网络分析仪，为这些测试提供易于使用的软件. 具有800个或更多测点的频率扫描可以在几秒钟内完成。其中一个例子就是OMICRON实验室的Bode 100。
结构示意图如下图所示。

图3:Bode 100和Danisense DS50UB-10V的测试设置

参考传感器推荐使用输出电压为10伏的Danisense磁通门电流传感器。该输出信号也可与Bode 100输入通道进行比较。在博德分析仪套件中，您可以轻松地为参考传感器和被测设备(DUT)选择传输ratio。

图4: Bode Analyzer Suite - screen shot

分析不同波形
网络分析仪的输出信号总是正弦波形。
通常还需要确定实际传感器可以传输的信号形式。示波器就是用于这个目的的。Danisense参考传感器和测试传感器的波形如下所示。

图5:两个设备的噪声水平

由于电气设计和铝外壳，Danisense电流传感器中的电磁干扰明显减弱.

正弦波形20khz

图6:15峰值和20 kHz的正弦波形

正弦波形50千赫

图7:峰值为28.7，频率为50khz的正弦波形

三角形波形与50千赫

图8:具有5个峰值和50 kHz的三角形波形

DS50UB-10V和DUT之间存在显著差异。

带直流偏置的脉冲电流

图9:带直流偏置的脉冲电流

只有直流组件不被DUT传输。交流分量传输无饱和效应.

交流+直流信号波形

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

审核编辑 黄宇