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電流センサーの周波数テスト

はじめに

多くの変流器や電流センサーは、その帯域幅について試験され、仕様化されつつある。標準化ではすでに、より高い周波数成分の精度クラスも定義されつつある。IEC61869ファミリーの基礎は2023年に更新された。150 kHzまでの精度クラスは、主に電力品質アプリケーションを対象としている。

図1

150~500 kHzの範囲は、進行波ベースの保護アプリケーション向け。

これらの精度試験を実施している試験所は限られている。一般的に、試験セットアップもIEC 17025に準拠した測定基準系にトレーサブルではないため、評判の良い試験所だけを選ぶ必要がある。

メーカーやユーザーが独自にテストを実施することもできる。ただし、標準的な装置は現在市販されていない。セットアップも事前に慎重に検討する必要がある。

ゲイン・フェーズ測定

2012年にIEC TR 61869-103という技術レポートが発表され、最初の適切なテストセットアップが公表された。

図2

現在では、これらのテスト用に使いやすいソフトウェアを提供する、非常に設備の整ったネットワーク・アナライザーもある。800以上の測定ポイントを持つ周波数スイープを、わずか数秒で実行できる。その一例がOMICRON LabのBode 100です。次の図にその構造を模式的に示す。

基準センサーには、出力電圧10ボルトのDanisenseフラックスゲート電流トランスデューサーを推奨する。この出力信号はBode 100入力チャンネルとも互換性があります。Bode Analyzer Suiteでは、基準センサーと被測定 デバイス(DUT)の伝達比を簡単に選択できます。

図4

さまざまな波形を分析する

ネットワーク・アナライザの出力信号は常に正弦波形である。

また、実際のセンサーがどのような信号形式を伝達できるかを判断する必要もしばしばある。この目的のためにオシロスコープが使用されます。Danisenseリファレンスセンサーとテストセンサーの波形を以下に示します。

図5

電気設計とアルミニウム製ハウジングにより、Danisense電流センサーの電磁干渉は大幅に減衰します。

正弦波形 20 kHz

図6

正弦波形 50 kHz

図7

50kHzの三角波形

図8

DS50UB-10VとDUTには大きな違いがあります。

DCオフセット付きパルス電流

図9

DC成分だけがDUTによって転送されない。AC成分は飽和の影響を受けずに伝達される。

AC+DC信号波形

図10