[发明专利]磁场抗扰度试验的非标准方形线圈及校准方法和校准系统

说明书

技术领域

本发明涉及电磁兼容试验技术领域，特别涉及对高压电器进行试验时，磁场抗扰度试验的非标准方形线圈及校准方法和校准系统。

背景技术

磁场抗扰度试验是高压电器（尤其是智能高压设备）电磁兼容试验项目的主要内容之一，而电磁兼容试验已纳入国家强制性认证范畴。磁场发生器（包括工频磁场发生器、脉冲磁场发生器和阻尼振荡磁场发生器）是实施磁场抗扰度试验的主要标准器，目前国内外该标准器配置的线圈都是边长为一米的方形线圈，称为标准线圈。标准线圈内有效试验区域为长×宽×高≤0.6米×0.6米×0.5米，但是包括高压开关设备及电子式互感器等在内的高压电器外形尺寸一般为长×宽×高=1.8米×1.8米×2.0米，因此标准线圈无法按“浸入法”对高压电器进行磁场抗扰度试验，而“浸入法”是国际和国家标准唯一认可的型式试验方法。

这就需要设计制造适合高压电器的非标准的大型方形线圈，并对线圈进行校准，再设计或选用匹配的电流发生器，组合得到满足高压电器特殊需要的磁场抗扰度系统。但是现有技术中，没有对非标准方形线圈的校准方法，尤其是对除最大馈入电流以外的线圈因数和磁场均匀域两个重要参数的校准方法和校准系统，无法保证非线圈的校准的准确性，也使得后续试验准确性大大降低，甚至无法进行，因此现有技术中都不采用非标准方形线圈按“浸入法”对高压电器进行磁场抗扰度试验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁场抗扰度试验的非标准方形线圈，能够满足高压电器实现“浸入法”的校准要求和操作要求，同时还提供对其进行校准的校准方法和校准系统。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明提供的磁场抗扰度试验的非标准方形线圈的校准系统，包括磁场产生回路，以及电流监测回路和/或磁场检测回路；所述的磁场产生回路包括电流发生器，以及用于串接电流发生器与非标准方形线圈的连接线；所述的电流监测回路包括设置在电流发生器输出侧输出端连接线上的电流探头，以及输入端与电流探头输出端连接的示波器；所述的磁场检测回路包括设置在非标准方形线圈形成的磁场区域内的磁场探头，以及输入端与磁场探头输出端连接的磁场接收装置。

优选的，还包括计算机以及设置在计算机内的自动校准装置；计算机分别通过程控总线与包括电流发生器以及示波器和/或磁场接收装置的校准器件连接。

进一步，所述的自动校准装置包括用于设定程序和校准参数的输入装置，用于选择校准流程的程序选配装置，用于控制校准器件的程序控制装置，用于读取校准器件原始数据的数据读取装置，用于根据程序设定将原始数据进行运算并与校准参数进行符合性对比的数据处理装置，用于将原始数据和对比结果进行输出的校准输出装置。

本发明提供的磁场抗扰度试验的非标准方形线圈的校准方法，基于以上技术方案中任意一种方案所述的校准系统，包括如下步骤，

对非标准方形线圈的线圈因数的校准步骤；选择包括磁场产生回路以及电流监测回路和磁场检测回路的校准系统，由磁场产生回路向非标准方形线圈馈入电流并产生磁场，由电流监测回路中的示波器7得到非标准方形线圈上的电流I，由磁场检测回路中的磁场接收装置9得到非标准方形线圈内的磁场强度H，根据公式CF=H/I得到非标准方形线圈的线圈因数CF；

对非标准方形线圈的磁场均匀域的校准步骤；

对非标准方形线圈的最大馈入电流的校准步骤。

优选的，对非标准方形线圈的线圈因数的校准步骤，由磁场产生回路中的电流发生器输入工频电流，在多个磁场强度等级下分别进行校准，每个磁场强度等级下取多个校准值，取平均值得到线圈因数的校准值。

进一步，磁场强度等级包括10A/m、30A/m、100A/m、300A/m和1000A/m五个等级，每个磁场强度等级下校准至少10个校准值。

进一步，对非标准方形线圈的磁场均匀域的校准步骤包括，在非标准方形线圈分别馈入不同磁场强度等级下的电流，以非标准方形线圈平面几何中心为参考点，确定非标准方形线圈内磁场强度不超过±3dB的磁场区域，选取磁场区域内的校准点，每个校准点多次校准后取平均值做为该点的磁场强度，通过校准点磁场强度之间对比得到磁场均匀域的校准值。

再进一步，校准点包括非标准方形线圈平面几何中心点，以及至少12个非标准方形线圈磁场均匀域内的校准点，每个校准点校准至少10个值。

优选的，对非标准方形线圈的最大馈入电流的校准步骤包括，校准产生1000A/m工频磁场时的工频电流有效值，和/或校准产生1000A/m脉冲磁场时的脉冲电流值。