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1、ICS27.120.99F91DB34安徽省地方标准DB34/T35682019超导回旋加速器输运线磁体电源技术要求及试验方法SuperconductingcyclotronTechnicalrequirementsandtestmethodsforthemagnetpowersupplyofbeamline文稿版次选择2019-12-25发布2020-01-25实施安徽省市场监督管理局发布DB34/T35682019前言本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由合肥中科离子医学技术装备有限公司提出。本标准由安徽省超导回旋加速器标准化技术委员会归口。本标准起草单位：合肥中科离子
2、医学技术装备有限公司、安徽省质量和标准化研究院、中国科学院等离子体物理研究所。本标准主要起草人：郑金星、宋云涛、黄迪西、王成、陈洁鹤、刘海洋、沈俊松、韩曼芬、张午权、李由、马林森。IDB34/T35682019超导回旋加速器输运线磁体电源技术要求及试验方法1范围本标准规定了超导回旋加速器输运线磁体电源的使用条件、技术要求和试验方法。本标准适用于超导回旋加速器输运线磁体电源（以下简称电源）。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB4793.1-2007测量、控
3、制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求SJ/T1670-2001电子电源术语及定义3术语和定义SJ/T1670-2001界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了SJ/T1670-2001中的某些术语和定义。3.1输运线磁体beamlinemagnet由一系列不连续的电磁铁元件组成，实现将从加速器主机引出束流聚焦、偏转、校正到输出端的束流传输磁体系统。3.2输运线磁体电源beamlinemagnetpowersupply向输运线电磁铁提供励磁电流的直流源。3.3稳流精度stabilizedcurrentprecision交流源电压在规定范围内变化，输出电流在输
4、出范围内保持稳定时的稳定程度。3.4温度效应(温度系数)temperatureeffect电源的稳定输出量随环境温度改变的一种稳态变化，通常用温度系数来表示。SJ/T1670-2001，定义2.503.51DB34/T35682019稳定性stability在所有影响量保持不变时，电源在规定的预热时间之后的一段指定时间内，其稳定输出量的最大变化,通常用稳定度来表示。3.6纹波ripple周期和随机偏移(PARD)的周期部分。通常是指输入电源频率与/或内部开关频率产生的有关的谐波。SJ/T1670-2001，定义3.23.13.7绝缘试验电压insulationtestvoltage施加于规定点
5、之间，并能维持一规定持续时间而不发生击穿或飞弧情况的交流或直流电压。SJ/T1670-2001，定义2.394使用条件4.1环境条件4.1.1设备运行期间周围环境温度应为1035。4.1.2相对湿度应为5070。4.1.3设备安装使用地点应无强烈振动和冲击，无强电磁干扰。4.1.4设备安装地点应无爆炸危险介质，周围介质应不含有腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体及导电介质。4.2电气条件4.2.1交流输入频率范围应为（11）50Hz。4.2.2交流输入电压波动范围应为（110）380V。4.2.3交流输入电压不对称度应不超过5。4.2.4交流输入电压应为正弦波，在非正弦含量应不超过额定值10。5技术要
6、求电源按技术要求不同分为A、B两类，见表1。6试验方法6.1一般要求6.1.1电源在通电之前，应与周围空气的温度和湿度平衡。6.1.2电源在通电后，应预热2h后进行性能试验。6.1.3试验过程中，电源应在额定交流电压和额定输出功率状态(除特殊要求外)工作。6.1.4在检验误差极限时，原则上要求测量仪表产生的误差不超过受试仪器产生误差的10。2序号项目类别及要求AB01稳流精度110-5-411002温度系数，/110-5-411003输出电流8h稳定度210-5-421004纹波系数210-5-421005输出电流调节范围由企业产品设计文件给出06额定输出电压，V由企业产品设计文件给出07效率
7、由企业产品设计文件给出08噪音，dB60dB09不连续控制分辨力510-310绝缘试验电压由企业产品设计文件按GB4793.1给出11保护功能开路保护输出开路时自行保护短路保护输出短路时自行保护DB34/T356820196.1.5试验设备应满足如下要求：a)负载装置，应使用可调阻性负载；b)电流互感器应满足:1)一次额定电流应在电源额定电流的100130；2)电流精度比电源的电流精度高一个数量级；3)温度系数比电源的温度系数高一个数量级。c)电流表，保证其测量精度和稳定度比被测电源相应指标至少高一个数量级；d)电压表，保证其测量精度和稳定度比被测电源相应指标至少高一个数量级。表1电源的技术要
8、求6.2稳流精度试验6.2.1试验设备试验用设备包括但不限于：a)调压装置；b)和被测电源装置对应的电磁铁；c)负载装置；d)电流互感器；e)电流表；f)电压表。6.2.2试验步骤6.2.2.1按图1连接试验线路，设置输出电流，按规定的时间预热后，记录输出电流初始值I0。3DB34/T35682019图1稳流精度试验6.2.2.2调节源电压，使其由额定值向高端变化，记录输出电流读数I1；然后反方向改变源电压至低端，记录电流读数I2，每次测量在1分钟内完成。6.2.2.3由式（1）和式（2）计算稳流精度，取两组计算中的最大值作为稳流精度。测试数据经计算应满足表1的要求。out1=out2=I0-
9、I1InomI0-I2Inom.（1）.（2）式中：out1电源的稳流精度1；out2电源的稳流精度2；I0电流初始值，单位为安培（A）；I1输出电流读数1，单位为安培（A）；I2输出电流读数2，单位为安培（A）；Inom输出电流额定值，单位为安培（A）。6.3温度系数试验6.3.1试验设备试验设备包括但不限于：a)恒温箱：应能在所要求的温度范围内连续可调，误差不超过1，温箱容积应少为受试设备的3倍；b)和被测电源装置对应的电磁铁；c)电流互感器；d)电流表。6.3.2试验步骤6.3.2.1按图2连接试验线路，待测电源应置于恒温箱内，其他试验设备应置于恒温箱外。4DB34/T35682019t
10、1=.（3）图2温度系数试验6.3.2.2电源在温度t0为（201）(或为室温值)的恒温箱内，经规定的通电预热时间后，测量其输出电流的初始值I0。6.3.2.3调节恒温箱温度至电源要求使用温度的上限值tH(35)，在此温度下恒温4h后测量电源的输出电流值为IH。6.3.2.4调节恒温箱温度至电源要求使用温度的下限值tL(10)，在此温度下恒温4h后测量电源的输出电流值为IL。6.3.2.5分别按式（3）和式（4）计算温度系数，取两组计算中的最大值作为温度系数。其测试数据经计算应满足表1的要求。I0-IH1I0tH-t0I0-IL1t2=.（4）I0t0-tL式中：t0电源初始环境温度，单位为摄
11、氏度()；tH电源要求环境温度的上限值，单位为摄氏度()；tL电源要求环境温度的下限值，单位为摄氏度()；I0电源在温度t0时稳定后的电流初始值，单位为安培（A）；IH电源在温度tH时稳定后的电源的输出流值，单位为安培（A）；IL电源在温度tL时稳定后的电源的输出流值，单位为安培（A）；t1电源的温度系数1，以/表示；t2电源的温度系数2，以/表示。6.4稳定度试验6.4.1试验设备试验设备包括但不限于：a)和被测电源装置对应的电磁铁；b)负载装置；c)电流互感器；d)电流表；6.4.2试验步骤5DB34/T356820196.4.2.1按图2连接试验线路。6.4.2.2设置输出电流为额定值，
12、电源按规定的时间预热后，记录被测电流的初始测量I0,同时记录室温值t0。6.4.2.3当使用电流表测量时，应每隔0.5h（8h以内）以上测量一次，并记录其读数和室温，直至规定的测量时间止。6.4.2.4分析测量数据，找出电流测量值中的Imax及Imin，按式（5）计算输出电流8h稳定度；找出室温值中的tmax及tmin，按式（6）计算输出电流8h稳定度S。其测试数据经计算应满足表1的要求。=Imax-IminI0.（5）St=-(tmax-tmin).（6）式中：I0输出电流初始测量值，单位为安培（A）；Imax输出电流测量值中的最大值，单位为安培（A）；Imin输出电流测量值中的最大值，单位
13、为安培（A）；t0电源工作环境温度的初始值，单位为摄氏度()；tmax电源8h工作环境温度的最大值，单位为摄氏度()；tmin电源8h工作环境温度的最小值，单位为摄氏度()；t电源的温度系数，以/表示；输出电流8h稳定度；S经温度系数修正后输出电流8h稳定度。6.5纹波系数试验6.5.1试验设备试验设备包括但不限于：a)和被测电源装置对应的电磁铁；b)电流互感器；c)电流表；d)示波器或高频交流毫伏表，灵敏度应不小于10mV/div，频带宽度应不小于200MHz。6.5.2试验步骤6.5.2.1按图3连接试验线路，测量线应尽量短，接地应良好。图3纹波系数试验6DB34/T356820196.5
14、.2.2设置输出电流为额定值，电源按规定的时间预热后，使用示波器对采集的电压纹波波形进行傅里叶分析，分别记录各频率fi及对应的电压纹波有效值ui。6.5.2.3分析测量数据，按公式（7）计算出被测电源的输出电流纹波有效值Irms，按公式（8）计算输出电流纹波系数。其测试数据经计算应满足表1的要求。uii=.（7）e=.（8）Irms12pLfi2IrmsInom2式中：fi电压纹波波形傅里叶分析后各纹波频率，单位为赫兹（Hz）；ui电压纹波波形傅里叶分析后纹波频率fi对应电压纹波有效值，单位为伏特（V）；L被测电源装置对应的电磁铁的电感值，单位为亨特（H）；Irms输出电流纹波有效值，单位为安
15、培（A）；Inom输出电流额定值，单位为安培（A）；输出电流纹波系数。6.6额定输出电压的试验6.6.1试验设备试验用设备包括但不限于：a)调压装置；b)和被测电源装置对应的电磁铁；c)负载装置；d)电流互感器；e)电流表；f)电压表。6.6.2试验步骤6.6.2.1按图4连接试验线路。图4额定输出电压试验6.6.2.2调节源电压为额定值，设置输出为额定电流，调节负载装置使输出额定负载状态下工作，按规定的时间预热后记录输出电压值V0；调节源电压使其由额定值向高端变化，记录输出电压值V1；然后7DB34/T35682019反方向改变源电压至低端，记录输出电压值V2，每次测量在1min内完成。测量
16、输出电压值应符合表1的要求。6.7效率试验6.7.1试验设备试验设备包括但不限于：a)调压装置；b)和被测电源装置对应的电磁铁；c)负载装置；d)电流互感器；e)电流表；f)电压表；g)瓦特表。6.7.2试验步骤6.7.2.1按图5连接试验线路。=.（9）图5效率测试图6.7.2.2设置输出电流为额定值，测量记录输出电压（U）、输出电流（I）及输入有功功率（P）。6.7.2.3按公式（9）计算效率（），其测试数据经计算应满足表1的要求。UIP式中：I输出电流值，单位为安培（A）；U输出电压值，单位为伏特（V）；P输入有功功率，单位为瓦特（W）；电源效率。6.8噪音试验6.8.1试验环境要求6.
17、8.1.1室内环境声级不大于40dB。除了门和地面外，在离电源3m内不应有反射面存在。6.8.1.2电源放置所依靠的任何接触面均应垫有2.5cm厚的泡沫橡胶板。8DB34/T356820196.8.2试验条件6.8.2.1交流输入电压为额定值，电源输出电流置于额定值。6.8.2.2单路、多路输出电源均应在满载条件下进行测量。6.8.3试验步骤按图4连接试验线路，在离地面高度1m1.5m，距离电源表面1m的不同方向依次进行测量(共五次测量），以5次测量结果中的最大值作为满载时的噪声值。其测试数据经计算应满足表1的要求。6.9不连续控制分辨力试验调节电源控制器，用电流表测量由电源控制调节器可以提供的可重现最小增量与满量程值之比。6.10绝缘试验电压试验6.10.1电源的绝缘试验电压试验应按GB4793.1-2007关于防电击中基本绝缘的有关规定执行。6.10.2在电源输入端和机壳之间加试验电压值，1min内不应出现击穿和飞弧现象。6.10.3试验电压的类型和数值由产品的企业标准等技术文件按GB4793.1-2007中表9的规定执行。6.11保护功能试验当输出开路或短路时，应自动进入保护状态，并发出故障信号。故障消除后，应能自动恢复工作。_9