ГОСТ 30804.4.7—2013
Приложение В
(справочное)
Измерения на частотах выше области частот гармоник до 9 кГц
В.1 Общие положения
Составляющие сигналов (токов или напряжений), частоты которых расположены выше частоты 40 гармо
ники (приблизительно 2 кГц), но ниже верхней границы полосы низких частот (9 кГц), обусловлены нескольки
ми явлениями:
- применением устройств управления в источниках электропитания, использующих широтно-импульсную
модуляцию, действующих на стороне подключения к электрической сети (синхронизированных или не синхрони
зированных по отношению к частоте сети), например, используемых в активных системах коррекции коэффи
циента мощности;
- передачей сигналов в электрических сетях;
- инжекцией помех в системы электроснабжения от подключенных ТС. например, преобразователей
напряжения;
- колебаниями напряжения и тока, наведенными узкополосными радиоизлучениями.
Составляющие сигналов на частотах выше области частот гармоник до 9 кГц могут представлять собой
сигналы на отдельных частотах или широкополосные процессы.
Измерения этих составляющих не требуют высокого разрешения по частоте. Втлеето этого обычно приме
няется группирование энергии анализируемых сигналов в заранее установленных полосах частот.
Для частотного анализа рекомендуется использование дискретного преобразования Фурье в соответствии
с разделом 4.
Одна из трудностей при анализе спектральных составляющих в полосе частот от 2 до 9 кГц. имеющих
малые амплитуды, связана с исключением влияния значительно более мощных сигналов гармоник низкого
порядка. Для того, чтобы отфильтровать сигналы гармоник низкого порядка, следует применять эквивалент
сети (ЭС) (см. рисунок В.4). Если используется ЭС, то испытательное напряжение, подаваемое на ИТС при
измерениях составляющих потребляемого тока в полосе от 2 до 9 кГц. может быть получено непосредственно от
распределительной электрической сети низкого напряжения (при условии, что напряжение является достаточно
стабильным и отклонения напряжения и частоты находятся в пределах установленных допусков). Если необхо
димые напряжение и частота не могут быть получены от распределительной сети общего назначения, то в
качестве альтернативы может быть применен подходящий источник электропитания.
В некоторых случаях, если конструкция СИ включает комбинацию внутренних фильтров и СИ обладает
достаточно большим динамическим диапазоном, анализ в полосе от 2 до 9 кГц возможен без применения
эквивалента сети.
В. 2 Основное средство измерений
СИ в полосе частот от 2 до 9 кГц должно использовать дискретное преобразование Фурье всоответствии
с 4.4.1 с изменениями, учитывающими сведения, приведенные в настоящем приложении. Прежде всего, полоса
частот внешних преобразователей напряжения и тока должна обеспечивать проведение измерений в полосе от
2 до 9 кГц. Учитывая низкие уровни измеряемых сигналов, целесообразно применение в СИ полосового
фильтра, ослабляющего амплитуды основной составляющей и сигналов на частотах свыше 9 кГц. Ослабление
основной составляющей должно превышать 560 раз (55 дБ).
П р и м е ч а н и е — Значения измеряемых составляющих сигналов в сравнении со значениями токов и
напряжений основной частоты равны от 2-10~5до 5-10’2.
Частота дискретизации должна быть выбрана в соответствии с установленными правилами анализа сигна
лов так. чтобы можно было измерить частотные составляющие до частоты 9 кГц включительно. Должен быть
применен временной интервал измерений длительностью 200 мс. соответствующий приблизительно 10 (12)
периодам основной частоты систем электроснабжения частотой 50 (60) Гц. Следовательно, частотное разделе
ние между последовательными спектральными составляющим Ус
,
будет 5 Гц.
Требования к синхронизации частоты дискретизации с частотой сети не устанавливают.
Среднеквадратичное значение спектральной составляющей на частоте
1
обозначено
Ус
например,
Ус згео означает среднеквадратичное значение составляющей на частоте 3160 Гц.
Для измерительных входов тока и напряжения СИ применяют требования, установленные в 5.1 и 5.2
соответственно.
В.ЗГ руппирование
Данные, представляющие собой результаты дискретного преобразования Фурье (см. рисунок 1. «Выход 1»),
должны быть сгруппированы. Группируют данные, относящиеся к полосам частот шириной 200 Гц. начиная от
первой полосы частот шириной 200 Гц. расположенной непосредственно за областью частот гармоник
(см. рисунок В.1). Центральная частота первой группы равна 2.1 кГц для систем электроснабжения частотой
50 Гц и 2.5 кГц — для систем 60 Гц. Среднеквадратичное значение группы для каяадой полосы частот
YBb
определяют по формуле
20