本发明专利技术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。其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；其校准方法包括对非标准方形线圈的线圈因数的校准步骤；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；其非标准方形线圈，采用3匝边长为3米的铜芯线缆，由所述的校准方法校准合格。通过不同回路的设置和组合得到的校准系统，利用校准方法实现了对非标准方形线圈关键参数的校准和评价，尤其是能够客观的反应非标准方形线圈线圈因数和磁场均匀域，填补了行业的空白。
【技术实现步骤摘要】
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
本专利技术涉及电磁兼容试验
，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。
技术介绍
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X宽X高< 0.6米X0.6米X0.5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X宽X高=1.8米X1.8米X2.0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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术是通过以下技术方案来实现:本专利技术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。本专利技术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。本专利技术提供的磁场抗扰度试验的非标准方形线圈，采用铜芯线缆，边长为3米，匝数为3匝，由以上任意一种技术方案所述的校准方法校准合格。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果:本专利技术校准系统通过不同回路的设置和组合实现了对非标准方形线圈关键参数的校准和评价，尤其是能够客观的反应非标准方形线圈线圈因数和磁场均匀域，填补了行业的空白，为非标准方形线圈的校准提供了检测基础。进一步的，通过计算机内分别与校准器件连接的自动校准装置，实现对程序的输入、选择和控制，以及对数据的采集、处理和输出的自动完成，避免了因手工计算并反复调节校准器件引入的随机误差，提高了工作效率，简化了试验过程和操作，保证了校准质量。本专利技术校准方法，通过分别对线圈因数、磁场均匀域和最大馈入电流的校准，从而能够全面客观的评价非标准方形线圈是否能够用于高压电器磁场的抗扰度试验，避免了仅通过最大馈入电流进行校准后带来的偏差。进一步的，通过在不同磁场强度等级下进行多次校准后取平均值的校准步骤，能够减少试验误差对结果的影响，更加精确的得到线圈因数的校准值；并利用具体范围的划分，保证了试验全面的覆盖范围，以及合理的数据运算量，确保精度的同时，保证了试验效率。进一步的，根据试验标准的要求确定了磁场均匀域的校准步骤，以±3dB的磁场区域为限，分别通过多点校准取平均的步骤，实现对磁场均匀域的准确校准。并且利用具体范围的划分和校准点的选择，使得通过有限校准点的校准能够反映整体磁场均匀域的校准情况。进一步的，按试验标准要求需校准产生1000A/m磁场时的工频电流有效值，1000A/m脉冲磁场时的脉冲电流值，只要满足前者也就满足了后者，因此可只对前者进行校准，试验的灵活性和适应性大。本专利技术非标准方形线圈，与其配合的电流发生器的输出能力要求低，线圈重量轻，载流稳定，成本低廉，加工制作简单。【附图说明】图1为本专利技术实施例中校准系统校准最大馈入电流的结构连接图。图2为本专利技术实施例中校准系统校准线圈因数校准的结构连接图。图3为本专利技术实施例中校准系统校准磁场均匀域校准的结构连接图；其中a为校准线路图，b为校准点分布图。图4为本专利技术实施例中校准系统自动校准最大馈入电流的结构连接图。图5为本专利技术实施例中校准系统自动校准线圈因数和/或磁场均匀域的结构连接图。图6为本专利技术实施例中非标准方形线圈的结构示意图。图中:1为计算机，2为非标准方形线圈，3为自动校准装置，4为电流发生器，5为电流探头，6为连接线,7为示波器,8为磁场探头,9为磁场接收装置，10为边界点，11为中心点，12为程控总线。【具体实施方式】下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。本专利技术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，以及电流监本文档来自技高网...
【技术保护点】
磁场抗扰度试验的非标准方形线圈的校准系统，其特征在于，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（4），以及用于串接电流发生器（4）与非标准方形线圈（2）的连接线（6）；所述的电流监测回路包括设置在电流发生器（4）输出侧输出端连接线（6）上的电流探头（5），以及输入端与电流探头（5）输出端连接的示波器（7）；所述的磁场检测回路包括设置在非标准方形线圈（2）形成的磁场区域内的磁场探头（8），以及输入端与磁场探头（8）输出端连接的磁场接收装置（9）。
【技术特征摘要】
1.磁场抗扰度试验的非标准方形线圈的校准系统，其特征在于，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(4)，以及用于串接电流发生器(4)与非标准方形线圈(2)的连接线(6);所述的电流监测回路包括设置在电流发生器(4)输出侧输出端连接线(6)上的电流探头(5)，以及输入端与电流探头(5)输出端连接的示波器(7);所述的磁场检测回路包括设置在非标准方形线圈(2)形成的磁场区域内的磁场探头(8)，以及输入端与磁场探头(8)输出端连接的磁场接收装置(9)。2.根据权利要求1所述的磁场抗扰度试验的非标准方形线圈的校准系统，其特征在于，还包括计算机(I)以及设置在计算机(I)内的自动校准装置(3);计算机(I)分别通过程控总线(12)与包括电流发生器(4)以及示波器(7)和/或磁场接收装置(9)的校准器件连接。3.根据权利要求2所述的磁场抗扰度试验的非标准方形线圈的校准系统，其特征在于，所述的自动校准装置(3 )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。4.磁场抗扰度试验的非标准方形线圈的校准方法，其特征在于，基于权利要求1-3中任意一项所述的校准系统，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; ...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘易勇，冯建强，吴玲，姜楠，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，西安高压电器研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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