电器动作特性测试装置整体校准方法

　　0 引 言

　　在低压电器行业中， 无论是工厂或检测机构的各种特性测试装置， 过去大多采用分部式计量方法进行计量， 即对分流器 电流变换器 计时器电流表 电压表等分别计量 这种做法有很多局限性:不能在流水线上同步作业， 大大降低工作效率 增加计量成本;由于计量机构不可能配置大至万安培级的电流发生器， 对测试台中大容量的电流变换器不能在实验室进行量值溯源;更重要的是， 不能正确地反映组合后以上部件的测量误差对整个特性测试装置计量性能的影响， 不能准确反映是否满足要求 因此， 上海电器设备检测所开始考虑是否可以对电器动作特性测试台进行整体计量， 以解决上述提到的各种问题电器动作特性测试装置需要计量的主要参量为电压 电流 通电时间 其中电流测量范围大(从几 A 至几十万 A)， 通电时间范围大(从几 m至几百 s)， 因此， 要求校准系统具有很大的电流容量 快速的响应时间 很强的抗干扰能力， 测量范围和测量准确度满足 CB 实验室 CTL251B 决议中有关测试装置中各参数的要求CTL251B 决议对电器动作特性测试装置中各参数准确度的要求:

　　(1) 电流示值误差 < 5 A 时，± 1. 5%;5 ～ 240 kA时，± 2. 5%。

　　(2 ) 电 压 示 值 误 差 0 ～ 1 000 V 时，± 1. 5%。

　　(3) 时间示值误差 10 ～ 199 ms 时，± 5%;200 ～ 999 ms 时，± 10 ms( ± 5% ～ ± 1%); 1 s时，± 1. 0%。

　　根据以上要求， 对现有国内外检测仪器仪表的技术分析， 终选择 Sature- BE12 瞬态记录仪Fylde- FE560 隔离放大器 7340 型三通道电流测量回路(Rogowski 线圈加积分器)组成校准系统Sature － BE12 瞬态记录仪采样速率能够达到3 MS / s， 内置16 bit A/D 转换器， 所有通道同步采样 直流电压测量误差为 ± 0. 1% FS， 交流电压测量误差为 ± 0. 1% FS (0 ～ 300) kHz Fylde －FE560 隔离放大器隔离电压为1 500 V， 测量误差为 ± 0. 5%，－ 3 dB 带宽 50 kHz 7340 型三通道电流测量回路测量范围为 100 kA(Rogowski 线圈允许超载10 倍使用)， 测量误差为0. 1%，－ 3 dB带宽大于等于100 kHz。

　　整套校准系统实现高速 高测试， 只需要启动系统软件， 被测量的信号波形 测量值就会自动显示在 PC 屏幕上， 实现装置的整体计量。

　　1 整体校准的方法

　　1. 1 电流参量校准

　　电流传感器为 Rogowski 刚性线圈， 与积分放大器组成电流测量回路， 测量误差为 ± 0. 1%Rogowski 线圈的输出接积分放大器， 积分放大器输出接入瞬态记录仪 Rogowski 线圈与积分放大器的连接线路如图1 所示。

图1 Rogowski 线圈与积分放大器的连接线路

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