光電流変換器（OCT）のテスト
現代経済と科学技術の発展とともに、光電流変換器（PECTs）は試験運転段階から実用化に完全に移行しました。第一線でテストを行う人員として、日々の業務の中で電力システムにおけるそれらの重要性を深く感じています。また、そのテストシステムと校正方法に関する深い研究を行う必要性も認識しています。これにより、PECTsのエンジニアリング応用が促進され、実際の運用での技術的な問題を正確に発見し解決することができます。
1. 光電流変換器の構造と動作原理
現在、業界におけるPECTsの研究深度はまだ十分ではなく、誤解さえ存在します。一部の人々は、その出力方法とセンシング原理が電磁式電流変換器（両方とも定格出力5A/1A）と完全に一致していると考えています。しかし、実際の応用では、PECTsは二次側定格回路に依存せず、直接デジタル信号を出力するという独自の利点があります。構造的には、アクティブ型とパッシブ型の2種類に分かれます。その主な違いは、センサーの高圧側で外部電源が必要かどうかです。設計原理の違いにより、構造や動作メカニズムにも大きな違いがあります。
1.1 パッシブ型光電流変換器
第一線のテスト担当者として、私はテスト中にこのような機器によく触れています。その核心的な原理はファラデー磁気光学効果に基づいています：磁気光学材料が磁場環境で伝播すると、光の偏極状態は磁場の強度に応じてずれます。偏極角の変化を監視することで、磁気光学定数、回転角度、および磁場強度との関連性を確立することができます。
そして最終的に、非接触による電流信号の測定が可能になります。この非電源式の設計は、高圧側の絶縁検出シナリオにおいて大きな利点を持っています。
1.2 アクティブ型光電流変換器
実際のテストでは、アクティブ機器は空芯コイルまたは高精度の小型電磁変換器を使用して信号処理を達成します。その動作プロセスは以下の通り分解できます：まず、大電流信号が電磁誘導によって弱い電圧信号に変換されます（小さな電磁変換器に依存）、次にデジタル電気信号に変調され、最後に電気光学変換によって光信号に変換され、光ファイバーを通じて低圧側に送られます。このような機器はデジタルサブステーションプロジェクトで広く使用されています。デバッグ時には、低圧端の復調モジュールの互換性に注意する必要があります。
2. 光電流変換器のテストシステム
2.1 テストシステムの構造
PECTsのテストシステムの複雑さは、第一線の人員がシステムレベルの理解を持つことを要求します。その核心的な論理は、テスト対象の変換器と標準変換器のセンシングヘッドを直列に接続し、同じ電流環境にすることです。テストの重要な部分である仮想キャリブレータは、コンピュータ信号取得、エラー計算処理、多面的なデータ表示を実現する必要があります。実際の操作では、定常性能テストは高精度の標準変換器（例えば0.05クラスの装置）と組み合わせ、一時的なテストにはホール電流センサーが好ましい（高速応答、インパルス電流シナリオに適している）です。
2.2 主要性能指標のテスト
PECTsのテストでは、以下のような主要な指標に注目し、正確で信頼性のあるデータを確保する必要があります：
2.2.1 定常指標
定常テストは、定格比係数（このパラメータはメーカーによって名義付けされている）に焦点を当てます。テスト中には、デジタル伝送チャネルとアナログ出力チャネルの順序データを同時に収集し、標準信号と比較して比率誤差を計算し、商用周波数条件での装置の線形性を確認します。
2.2.2 相位誤差
相位誤差テストでは、電流ベクトルの相位偏差を捉える必要があります：デジタルアルゴリズム（たとえば高速フーリエ変換）を使用して出力信号を分析し、参照相位と実際の出力相位を比較し、それらの間の差を定量化します。この指標はリレー保護装置の動作精度に直接影響を与え、厳密に制御する必要があります。
2.2.3 温度特性
温度がPECTsに与える影響は、IEC標準に従って周期的にテストする必要があります。実際のテストでは、「熱安定時間定数」が重要なパラメータです（これはメーカーが装置の構造と容積に基づいて調整します）。私は環境試験槽を使用して温度勾配をシミュレーションし、異なる作動条件下での誤差ドリフトを記録し、装置の温度適応性を確認します。
3. 光電流変換器の仮想キャリブレータ
仮想キャリブレータはテストシステムの「神経中枢」です。そのデータ表示機能は曲線、値、グラフなどをカバーし、第一線の人員が問題を迅速に特定できるようにします。PECTsの性能の違いに基づいて、キャリブレータは定常性能キャリブレータと一時的性能キャリブレータの2種類に分けられ、役割が明確に分かれています：
3.1 定常性能キャリブレータ
日常のテストでは、私はしばしば定常性能キャリブレータを使用して以下の3つの核心的なタスクを完了します：
3.2 一時的性能キャリブレータ
一時的性能キャリブレータは動的な過程に焦点を当てます：キャリブレーション対象チャネルと標準チャネルの一時的波形を同時に表示し、励磁電流や短絡電流などのシナリオでの誤差を正確に捕捉することができます。故障記録解析を行う際には、その誤差計算機能を使用して一時的過程での歪み点を特定し、装置最適化のためのデータサポートを提供します。
結論
第一線のテスト担当者として、私は常に実際の運用の観点から出発します：まず、PECTsの構造と原理を徹底的に理解し（アクティブ型とパッシブ型の設計の違い）、次にテストシステムの構築ロジックをマスターします（センシングヘッドの直列接続、キャリブレータの設定）、そして最後に仮想キャリブレータの機能分化（定常/一時的）を通じて装置の性能を正確に評価します。この技術的なアプローチは、PECTsの信頼性のある導入を確保するとともに、電力システムのスマートアップグレードのための実践的な測定基盤を提供します - 各装置のテストデータが電力網の安全性の「礎石」となります。
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