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