Pearson皮尔森宽频电流互感器在浪涌电流测试中的专业应用

一、浪涌电流测试的特殊要求

浪涌电流测试是电磁兼容性（EMC）测试和电力设备评估中的核心环节，其重要性不言而喻。在实际测试中，浪涌电流测试需要满足以下几项关键要求：

脉冲波形：标准的脉冲波形包括 8×20 微秒和 10×350 微秒两种。8×20 微秒脉冲主要用于模拟雷电冲击，而 10×350 微秒脉冲则用于模拟电力系统中的操作过电压。这两种脉冲波形的精确测量对于评估设备在极端条件下的性能至关重要。

电流幅度：浪涌电流的幅度通常极高，常常超过 1000 安培。在某些极端情况下，如高压输电线路的雷击测试中，电流幅度甚至可能高达数十千安培。因此，测试设备必须能够承受并准确测量如此高的电流。

测量精度：浪涌电流的瞬态特性要求测量设备具备极高的精度，能够准确捕捉波形的前沿、峰值以及衰减过程。任何微小的误差都可能导致对设备性能的误判，因此高精度测量是浪涌电流测试的必备条件。

二、皮尔森宽频电流探头的技术特性

为了满足上述严苛的测试要求，皮尔森电子开发了一系列专业级宽频电流探头，这些探头在设计和性能上都经过了精心优化，以确保在浪涌电流测试中的可靠性和准确性。

（一）关键参数

传输阻抗：皮尔森宽频电流探头的传输阻抗极低，典型值为≤0.01 V/A。这一特性确保了在大电流测量时，探头不会对被测电路产生显著的电压降，从而保障了测量的安全性和准确性。

带宽：探头的带宽范围为 DC 到 20MHz。这意味着从直流到高频信号，探头都能有效捕捉，尤其是对于浪涌电流的前沿部分，能够完整记录其快速上升和衰减过程，确保测试数据的完整性。

峰值电流能力：皮尔森宽频电流探头的峰值电流能力极高，最高可达 100kA。这一能力使其能够轻松应对各种极端测试需求，无论是高压输电线路的雷击测试还是大型工业设备的操作过电压测试，都能确保测量的可靠性。

（二）结构优势

无磁芯设计：传统的电流互感器通常采用磁芯，但在高电流和快速变化的电流条件下，磁芯容易饱和，导致测量误差。皮尔森宽频电流探头采用无磁芯设计，彻底避免了磁饱和问题，确保了在高电流和快速变化条件下的测量精度。

低插入阻抗：探头的低插入阻抗设计意味着它不会对被测电路的特性产生显著影响。在实际测试中，被测电路的性能往往对测试结果有直接影响，因此低插入阻抗设计对于保持被测电路的原始特性至关重要。

温度稳定性：在高电流测试中，温度变化可能会对测量精度产生影响。皮尔森宽频电流探头采用特殊材料，确保在高温环境下依然能够保持测量精度的稳定。这一特性使其能够在各种复杂环境下可靠工作，无需担心温度变化对测试结果的影响。

三、行业应用案例

在行业应用方面，皮尔森宽频电流探头的表现同样出色。在通信基站防雷系统的雷电冲击测试（8×20μs）中，使用 Pearson Model 411（10kA 峰值）型号，成功准确记录了 5.8kA 峰值电流，前沿时间仅为 7.9μs；而在遵循 IEC 61000-4-5 标准的医疗设备浪涌测试（10×350μs）中，推荐的 Pearson Model 6600 探头，能够实现 350μs 长尾波的精确测量，积分误差严格控制在<±1%。

四、与测试设备的系统集成

皮尔森电子与众多主要冲击测试设备制造商的深度合作成果显著。在机械适配方面，专用安装支架实现了无损安装；电气匹配上，输出阻抗与示波器输入完美契合；同时，还提供 NIST 可溯源的系统级校准服务，全方位保障测试的精准与可靠性。

五、选型指南

六、测试注意事项

在使用皮尔森宽频电流探头进行测试时，需要注意以下几点：安装方向要确保箭头标记与电流方向保持一致；接地处理上，使用配套接地环以降低共模干扰；在持续大电流测试过程中，要实时监测探头的温度；此外，还需对原始微分信号进行数字或模拟积分处理，以获取更准确的测试结果。

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