开口式电流互感器的工作原理

时间：2020-04-28

电流互感器的工作原理

电流互感器的工作原理、等值电路与一般变压器相同，只是其原边绕组串联在被测电路中，且匝数很少；副边绕组接电流表、继电器电流线圈等低阻抗负载，近似短路。原边电流（即被测电流）和副边电流取决于被测线路的负载，与电流互感器副边负载无关。电流互感器运行时，副边不允许开路，也不允许在运行时未经旁路就拆卸电流表及继电器等设备。

电流互感器一、二次额定电流之比，称为电流互感器的额定互感比：kn=I1n/I2n ，因为一次线圈额定电流I1n己标准化，二次线圈额定电流I2n统一为5(1或0.5)安，所以电流互感器额定互感比亦已标准化。

电流互感器的结构

电流互感器的基本结构主要由一次绕组，二次绕组和铁芯构成，一次，二次和铁芯之间都有绝缘。较简单的电流互感器，有一个一次绕组一个二次绕组和一个铁芯。这样的电流互感器也只有一个电流比。

为了提高电流互感器的准确度，一般都对电流互感器的误差进行补偿，这样除了上述一次，二次绕组和铁芯之外，有的还另外绕制辅助线圈或者加入辅助铁芯。

10千瓦以上高压电流互感器，为了使用方便，经常把几个独立的互感器铁芯绕组，通过公用的一个一次绕组，绝缘和外壳，装在一个互感器上，制成多次电流互感器。这样，一台电流互感器就相当于两台或者三台电流互感器，两个或者三个次级可以分别用于测量和保护线路。

0.2级以上的精密电流互感器，一般都是做成多电流比的，即一台互感器有许多电流比，供使用时选择，多电流比互感器的一次绕组或者二次绕组都做成中间抽头型的，如果一次二次绕组不变，相当于二次或者一次的每一个抽头绕组，就得到一种电流比。这样一次和二次绕组组合，就有许多电流比。

电流互感器的特点

1、一次绕组串联在电路中，并且匝数很少，所以一次绕组中的电流完全取决与被测电路的负荷电流，而与二次电流的大小无关。

2、电流互感器二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，所以在正常的情况下，电流互感器在近乎短路的状态下运行。

电流互感器的分类

1、按用途分

1）测量用电流互感器或电流互感器的测量绕组。在正常工作电流范围内，向测量、计量等装置提供电网的电流信息。

2）保护用电流互感器或电流互感器的保护绕组。在电网故障状态下，向继电保护等装置提供电网故障电流信息。

2、按绝缘介质分

1）干式电流互感器，由普通绝缘材料包扎，经浸渍漆处理的，有塑料外壳和无塑料外壳的电流互感器，多数为低压电流互感器。

2）浇注式电流互感器。用环氧树脂或其他树脂混合材料浇注成型的电流互感器。

3）油浸式电流互感器。由绝缘纸和绝缘油作为绝缘，一般为户外型。目前我国在各种电压等级均为常用。

4）气体绝缘电流互感器。主绝缘由气体构成。

5）瓷绝缘，多数一杯浇注绝缘取代。

3、按电流变换原理分

1）电磁式电流互感器。根据电磁感应原理实现电流变换的电流互感器。

2）光电式电流互感器。通过光电变换原理以实现电流变换的电流互感器，目前还在研制中。

4、按安装方式分

1）贯穿式电流互感器。用来穿过屏板或墙壁的电流互感器。

2）支柱式电流互感器。安装在平面或支柱上，兼做一次电路导体支柱用的电流互感器。

3）套管式电流互感器。没有一次导体和一次绝缘，直接套装在绝缘的套管上的一种电流互感器。

4）母线式电流互感器。没有一次导体但有一次绝缘，直接套装在母线上使用的一种电流互感器。

电流互感器的应用

1、交流电流的测量

设备是否运行在额定电流值，设置电流测量装置是必要的技术措施。有关规定40KW以上的设备，必须装设电流表进行监控。

交流电流的测量有直接测量和经电流互感器扩大测量的方式。直接测量就是将适当的电流表串接电流回路上。

1）采用一台电流互感器测量三相平衡线路中的电流。电流互感器选择的是以电流表量程依据，而电流表的量程则是根据负载电流的实际值，应占电流表总量程的2/3至满度值之间。

2）采用二台电流互感器，接成不完全星形，用以测量三相平衡或不平衡线路中的三相电流。

3）采用三台电流互感器，接成完全星形接法，用以测量三相平衡或不平衡线路中的三相电流。

2、交流电度的测量

为了扩大交流电度表的量程，工厂较常用的是采用电流互感器的方法来扩大量程。

1）、采用单相电度表加电流互感器的测量方法，可用于测量三相平衡或单相电度计量。

2）、采用二元件三相三线有功电度表，加二个电流互感器的测量方法。可用于测量三相平衡或不平衡线路中的电度计量。

3）、采用三相四线有功电度表，加三个电流互感器的测量方法。可测量三相平衡或不平衡线路中的电度计量。

3、电力拖动线路中的保护

大功率电动机中的过载保护，往往由于电流大，而无法购到相应的热继电器，在这样的情况下，一般采用加装电流互感器的方法来解决。其实质是将大电流变换成小电流用5A以内的热继电器足可满足过载保护的要求。

1）、用于大功率自耦降压启动，电动机中的过载保护。

2）、用于大功率频敏变阻器启动，电动机中的过载保护。

3）、用于大功率星-角降压启动，电动机中的过载保护。

电流互感器的选择方法

1、额定一次侧电流应在运行电流的20%～120%范围内。

2、电流互感器的额定一次电压和运行电压相同。

3、注意使二次侧负载所消耗的功率不**过电流互感器的额定容量，否则电流互感器的准确等级将下降。

4、根据系统的供电方式，选择使用电流互感器的台数和不同的接线方式。

5、根据测量的目的和保护方式的要求，选择电流互感器的准确等级。

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