一种强度可调的阻尼振荡磁场试验装置的制作方法

本发明涉及一种强度可调的阻尼振荡磁场试验装置。

背景技术

电力系统中的保护装置在接收信号的过程中，经常会受到其他电磁信号的干扰，这就很容易造成系统对获取信号的误判。因此，相关领域的研究人员需要对保护装置进行电磁兼容性测试，从而掌握保护装置的抗干扰能力，有针对性的采取抑制和防护措施，确保系统的正常工作运行。

阻尼振荡波试验主要代表了室外高、中压变电站的绝缘体切换情况，特别是有关高压母线的切换，以及工业装置的磁场骚扰。在户外站，干扰磁场的振荡频率从100khz到几mhz，其中100khz到1mhz被认为代表大多数情况。在对保护装置的抗扰性进行测试时，现有的试验装置的最大输出磁场强度大约为100a/m。而在实际的工作环境中，保护装置的干扰磁场的振荡频率从100khz到几mhz，通常超过了现有试验装置的最大输出磁场强度，强磁场干扰耦合到数字信号上的小电流更是对数字信号的质量产生很大的影响。因此，当试验要求提高时，现有的试验装置提供的磁场强度不够，而且，现有的试验装置通常提供固定强度的磁场，但是，实际情况中，干扰磁场的磁场强度不是固定不变的，因此，现有的试验装置不能真实的反映实际的工作情况，磁场强度的不可控造成不易找出保护装置对抗磁场干扰的薄弱点，进而造成电磁兼容性测试的结果不能解决实际情况下磁场对保护装置的干扰问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种强度可调的阻尼振荡磁场试验装置，用以解决现有的试验装置所产生的磁场的磁场强度不能真实反映实际工作情况的问题。

为实现上述目的，本发明包括以下技术方案。

一种强度可调的阻尼振荡磁场试验装置，包括阻尼振荡磁场干扰发生器和载流线圈，所述载流线圈包括一对电流端子，所述阻尼振荡磁场干扰发生器的输出端通过电流信号线连接所述电流端子，所述载流线圈产生磁场强度可调的磁场，被测保护装置放置在所述载流线圈产生的磁场中，调节载流线圈产生的磁场强度，从而对被测保护装置的耐受磁场干扰的能力进行试验。

阻尼振荡磁场干扰发生器将电流信号输出给载流线圈，载流线圈产生磁场强度可调的磁场，被测保护装置放置在载流线圈产生的磁场中，该试验装置可以实现磁场强度的调节，当进行试验时，根据实际情况相应调节磁场强度，比如增大磁场强度到合适程度或增大到直至被测保护装置保护失灵，对被测保护装置的耐受磁场干扰的能力进行试验，从而找到被测保护装置耐受磁场干扰的薄弱点。因此，该试验装置产生可变的干扰磁场强度，还能够通过增大磁场强度将阻尼振荡磁场强度提高到现有试验装置的数倍，更加真实地模拟实际的工作环境，使得到的试验效果更符合复杂的工作环境，当产生较大干扰时，能够更贴近现场真实的极端情况，从而提早发现被测保护装置磁场抗扰度的薄弱点，使保护装置对强磁场的抗干扰性能结果更加真实准确，解决了现有技术中试验测试结果与实际情况不相符的问题。

进一步地，所述载流线圈为匝数可调的多匝载流线圈，通过调节匝数以实现调节磁场强度。

进一步地，采用浸入法的方式将被测保护装置放置在所述载流线圈产生的磁场中。

进一步地，所述试验装置还包括电流监视模块和电流采集模块，所述电流采集模块设置在所述载流线圈上，用于采集载流线圈上的电流，所述电流采集模块输出连接所述电流监视模块，用于监视载流线圈上的电流强度。

进一步地，所述载流线圈为方形载流线圈。

进一步地，所述电流监视模块为示波器，所述电流采集模块为电流钳，电流钳夹在载流线圈上，以采集载流线圈上的电流。

附图说明

图1是阻尼振荡磁场试验装置的原理框图；

图2是阻尼振荡磁场试验装置的电路接线图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

本实施例提供一种强度可调的阻尼振荡磁场试验装置，如图1所示，包括阻尼振荡磁场干扰发生器和载流线圈，载流线圈包括一对电流端子，载流线圈的两端各对应一个电流端子，阻尼振荡磁场干扰发生器的电流信号输出端通过电流信号线连接这两个电流端子，阻尼振荡磁场干扰发生器将电流信号输出给载流线圈，载流线圈能够产生磁场强度可调的磁场。本实施例中，给出一种磁场强度可调的实现方式，载流线圈为匝数可调的多匝载流线圈(即至少两匝载流线圈)，具体匝数根据实际情况进行设定，通过调节匝数实现调节磁场强度。而且，阻尼振荡磁场干扰发生器输出的电流恒定，那么，通过调节线圈匝数就可以调节阻尼振荡磁场强度。当然，作为其他的实施方式，还可以通过调节电流强度或者线圈大小来调节阻尼振荡磁场强度。

进一步地，多匝载流线圈为方形多匝载流线圈，被测保护装置放置在方形多匝载流线圈产生的磁场中间，即该方形多匝载流线圈布置在被测保护装置的周围，本实施例中，采用浸入法的方式将被测保护装置放置在方形多匝载流线圈产生的磁场中。

以下对上述涉及到的几个设备进行具体介绍。

被测保护装置：被测保护装置为特高压的线路保护装置，该装置含多种模拟、数字信号，易受到电磁干扰。

阻尼振荡磁场干扰发生器：本实施例中，选用的干扰发生器为emtest公司的cos500n阻尼振荡磁场模拟发生器，通过标准耦合线圈可输出100a/m的阻尼振荡磁场模拟信号。阻尼振荡磁场是模拟高压或中压变电站产生的磁场干扰，耦合到电源线、控制线和信号线上可能产生的重复性瞬变干扰现象。该干扰发生器作用到多匝载流线圈上，对被测保护装置进行干扰，从而检测被测保护装置对强阻尼振荡磁场干扰信号的忍受能力。

多匝载流线圈：多匝载流线圈主要是将从干扰发生器发送的电流信号通过多匝线圈转化为磁场信号而后施加到被测保护装置上。试验装置采用的是多匝载流线圈浸入法试验方式，多匝载流线圈将从干扰发生器传出的电流信号转化为磁场信号，通过控制多匝载流线圈的匝数以及线圈大小来控制磁场信号的强度，将调整好的载流线圈套在被测保护装置上，能够产生更大的磁场干扰信号，用于模拟现场极限的阻尼振荡磁场干扰信号。

为了使被测保护装置正常工作，设置一个直流电源，该直流电源通过电源线供电连接被测保护装置，为被测保护装置提供直流电，该直流电源可以是方形多匝载流线圈外的电源。

该试验装置还包括电流监视模块和电流采集模块，电流采集模块设置在方形多匝载流线圈上，用于采集载流线圈上的电流，电流采集模块输出连接电流监视模块，电流监视模块接收电流采集模块采集到的电流信号，以监视载流线圈上的电流强度。作为一个具体的实施方式，电流采集模块为电流钳，电流监视模块为示波器，如图2所示，电流钳夹在载流线圈上，以采集载流线圈上的电流。示波器用于监测多匝载流线圈的电流强度，从而能够推算出多匝载流线圈耦合到被测保护装置上的磁场强度，进而判断被测保护装置的极限磁场干扰耐受能力。

如图2所示，方形多匝载流线圈的电流端子分别是电流端子n和n’，阻尼振荡磁场干扰发生器输出端连接这两个电流端子。电流钳夹在方形多匝载流线圈上，示波器上设置有通道1，电流钳通过通道1连接示波器，以监视多匝载流线圈的电流强度。

另外，直流电源的正负端通过电源线与被测保护装置的正负端连接。直流电源、被测保护装置和干扰发生器共地。

试验过程：

开启直流电源，通过电源线为被测保护装置供电，干扰发生器发送电流信号，通过电流信号线接入多匝载流线圈上，载流线圈产生一定强度的磁场。利用电流钳和示波器监视流过多匝载流线圈的电流强度，从而推算出多匝载流线圈在线圈中产生的磁场强度。通过调节多匝载流线圈来调节磁场强度，比如增大磁场强度到合适程度或施加到被测保护装置上直到被测保护装置保护失灵，判断被测保护装置耐受磁场干扰的能力，找到被测保护装置耐受磁场干扰的薄弱点。

因此，该试验装置中的各组成部分虽然放置在室内，但是，能够模拟室外真实的、实际的工作环境。

以上所介绍的干扰发生器、多匝载流线圈等均可以采用同种功能的其他规格、型号的产品。

以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。