電流互感器主要特點(diǎn)

電流互感器的作用是可以把數(shù)值較大的一次電流通過一定的變比轉(zhuǎn)換為數(shù)值較小的二次電流，用來進(jìn)行保護(hù)、測量等用途。如變比為400/5的電流互感器，可以把實(shí)際為400A的電流轉(zhuǎn)變?yōu)?A的電流。

1）電流互感器的接線應(yīng)遵守串聯(lián)原則：即一次繞阻應(yīng)與被測電路串聯(lián)，而二次繞阻則與所有儀表負(fù)載串聯(lián)

2）按被測電流大小，選擇合適的變化，否則誤差將增大。同時(shí)，二次側(cè)一端必須接地，以防絕緣一旦損壞時(shí)，一次側(cè)高壓竄入二次低壓側(cè)，造成人身和設(shè)備事故

3）二次側(cè)絕對不允許開路。因一旦開路，一次側(cè)電流I1全部成為磁化電流，引起φm和E2驟增，造成鐵心過度飽和磁化，發(fā)熱嚴(yán)重乃至燒毀線圈；同時(shí)，磁路過度飽和磁化后，使誤差增大。電流互感器在正常工作時(shí)，二次側(cè)近似于短路，若突然使其開路，則勵(lì)磁電動勢由數(shù)值很小的值驟變?yōu)楹艽蟮闹?，鐵芯中的磁通呈現(xiàn)嚴(yán)重飽和的平頂波，因此二次側(cè)繞組將在磁通過零時(shí)感應(yīng)出很高的尖頂波，其值可達(dá)到數(shù)千甚至上萬伏，危及工作人員的安全及儀表的絕緣性能。

另外，一次側(cè)開路使二次側(cè)電壓達(dá)幾百伏，一旦觸及將造成觸電事故。因此，電流互感器二次側(cè)都備有短路開關(guān)，防止一次側(cè)開路。在使用過程中，二次側(cè)一旦開路應(yīng)馬上撤掉電路負(fù)載，然后，再停車處理。一切處理好后方可再用。

4）為了滿足測量儀表、繼電保護(hù)、斷路器失靈判斷和故障濾波等裝置的需要，在發(fā)電機(jī)、變壓器、出線、母線分段斷路器、母線斷路器、旁路斷路器等回路中均設(shè)2～8個(gè)二次繞阻的電流互感器。對于大電流接地系統(tǒng)，一般按三相配置；對于小電流接地系統(tǒng)，依具體要求按二相或三相配置

5）對于保護(hù)用電流互感器的裝設(shè)地點(diǎn)應(yīng)按盡量消除主保護(hù)裝置的不保護(hù)區(qū)來設(shè)置。例如：若有兩組電流互感器，且位置允許時(shí)，應(yīng)設(shè)在斷路器兩側(cè)，使斷路器處于交叉保護(hù)范圍之中

6）為了防止支柱式電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路器的出線或變壓器側(cè)

7）為了減輕發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障時(shí)的損傷，用于自動調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置的電流互感器應(yīng)布置在發(fā)電機(jī)定子繞組的出線側(cè)。為了便于分析和在發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障，用于測量儀表的電流互感器宜裝在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)。

1 按用途分1） 電流互感器（或電流互感器的測量繞組）：在正常電壓范圍內(nèi)，向測量、計(jì)量裝置提供電網(wǎng)電流信息。

2）保護(hù)用電流互感器（或電流互感器的保護(hù)繞組）：在電網(wǎng)故障狀態(tài)下，向繼電保護(hù)等裝置提供電網(wǎng)故障電流信息。

2按絕緣介質(zhì)分1） ?干式電流互感器：由普通絕緣材料經(jīng)浸漆處理作為絕緣。

2） ?澆注絕緣電流互感器：用環(huán)氧樹脂或其他樹脂混合材料澆注成型的電流互感器

3） ?油浸式電流互感器：由絕緣紙和絕緣油作為絕緣，一般為戶外型，目前我國在各種電壓等級均常用到。

4） ?氣體絕緣電流互感器：主絕緣有SF6氣體構(gòu)成。

3按電流變換原理分1） ?電磁式電流互感器：根據(jù)電磁感應(yīng)原理時(shí)限電流變換的電流互感器。

2） ?光電式電流互感器：通過光電變換原理實(shí)現(xiàn)電流變換的電流互感器。

4按安裝方式分1） ?貫穿式電流互感器：用來穿過屏板或墻壁的電流互感器。

2） ?支柱式電流互感器：安裝在平面或支柱上，兼做一次電路導(dǎo)體支柱用的電流互感器；

3） ?套管式電流互感器：沒有一次導(dǎo)體和一次絕緣，直接套裝在絕緣的套管上的一種電流互感器。

4） ?母線式電流互感器：沒有一次導(dǎo)體但有一次絕緣，直接套裝在母線上使用的一種電流互感器。

5按一次繞組匝數(shù)分1）單匝式電流互感器：大電流互感器常用單匝式。

2）多匝式電流互感器：中、小電流互感器常用多匝式。

6按二次繞組所在位置分1） ?正立式：二次繞組在產(chǎn)品下部，是國內(nèi)常用的結(jié)構(gòu)形式。

2） ?倒立式：二次繞組在產(chǎn)品頭部，是近年來比較新型的結(jié)構(gòu)形式。

7按電流比分1） ?單電流比電流互感器：即一、二次繞組匝數(shù)固定，電流比不能改變，只能實(shí)現(xiàn)一種電流比變換的互感器。

2） ?多電流比電流互感器：即一次繞組或二次繞組匝數(shù)可改變，電流比可以改變，可實(shí)現(xiàn)不同電流比變換；

3） ?多個(gè)鐵心電流互感器：這種互感器有多個(gè)各自具有鐵心的二次繞組，以滿足不同精度的測量和多種不同的繼電保護(hù)裝置的需求。為了滿足某些裝置的要求，其中某些二次繞組具有多個(gè)抽頭。

8按保護(hù)用電流互感器技術(shù)性能分1）穩(wěn)態(tài)特性型：保證電流在穩(wěn)態(tài)時(shí)的誤差，如P、PR、PX級

2）暫態(tài)特性型：保證電流在暫態(tài)時(shí)的誤差，如TPX TPY TPZ TPS級等。

9按使用條件分1） ?戶內(nèi)型電流互感器：一般用于35KV及以下電壓等級。

2） ?戶外型電流互感器：一般用于35KV及以上電壓等級。

戶外型電流互感器

1電流互感器選擇與檢驗(yàn)的原則

1）電流互感器額定電壓不小于裝設(shè)點(diǎn)線路額定電壓

2）根據(jù)一次負(fù)荷計(jì)算電流IC選擇電流互感器變化

3）根據(jù)二次回路的要求選擇電流互感器的準(zhǔn)確度并校驗(yàn)準(zhǔn)確度

4）校驗(yàn)動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。

2電流互感器變流比選擇

電流互感器一次額定電流I1n和二次額定電流I2n之比，稱為電流互感器的額定變流比，Ki=I1n/I2n≈N2/N1。

式中，N1和N2為電流互感器一次繞組和二次繞組的匝數(shù)。

電流互感器一次側(cè)額定電流標(biāo)準(zhǔn)比（如20.30、40、50、75.100、150(A）、2Xa/C）等多種規(guī)格，二次側(cè)額定電流通常為1A或5A。其中2Xa/C表示同一臺產(chǎn)品有兩種電流比，通過改變產(chǎn)品頂部儲油柜外的連接片接線方式實(shí)現(xiàn)，當(dāng)串聯(lián)時(shí)，電流比為a/c，并聯(lián)時(shí)電流比為2Xa/C。一般情況下，計(jì)量用電流互感器變流比的選擇應(yīng)使其一次額定電流I1n不小于線路中的負(fù)荷電流（即計(jì)算IC）。如線路中負(fù)荷計(jì)算電流為350A，則電流互感器的變流比應(yīng)選擇400/5。保護(hù)用的電流互感器為保證其準(zhǔn)確度要求，可以將變比選得大一些。

表1電流互感器準(zhǔn)確級和誤差限值

3電流互感器準(zhǔn)確度選擇及校驗(yàn)

所謂準(zhǔn)確度是指在規(guī)定的二次負(fù)荷范圍內(nèi)，一次電流為額定值時(shí)的最大誤差。中國電流互感器的準(zhǔn)確度和誤差限值如表1所示，對于不同的測量儀表，應(yīng)選用不同準(zhǔn)確度的電流互感器。

準(zhǔn)確度選擇的原則：計(jì)費(fèi)計(jì)量用的電流互感器其準(zhǔn)度為0．2～0．5級；用于監(jiān)視各進(jìn)出線回路中負(fù)荷電流大小的電流表應(yīng)選用1．0—3．0級電流互感器。為了保證準(zhǔn)確度誤差不超過規(guī)定值，一般還校驗(yàn)電流互感器二次負(fù)荷（伏安），互感器二次負(fù)荷S2不大于額定負(fù)荷S2n，所選準(zhǔn)確度才能得到保證。準(zhǔn)確度校驗(yàn)公式：S2≤S2n。

二次回路的負(fù)荷l：取決于二次回路的阻抗Z2的值，則：

S2=I2n2︱Z2︱≈I2n2（∑︱Zi︱+ RWl+RXC）

或S2V1≈∑Si+I2n2（RWl+RXC）

式中，Si、Zi為二次回路中的儀表、繼電器線圈的額定負(fù)荷和阻抗，RXC為二次回路中所有接頭、觸點(diǎn)的接觸電阻，一般取0．1Ω，RWL為二次回路導(dǎo)線電阻，

計(jì)算公式化為：RWL=LC/（r×S）。

式中，r為導(dǎo)線的導(dǎo)電率，銅線r=53m/（Ωmm2），鋁線r=32m（Ωmm2），S為導(dǎo)線截面積（mm2），LC為導(dǎo)線的計(jì)算長度（m）。設(shè)互感器到儀表單向長度為L1，

則：

L1互感器為星形接

LC=L1兩相V形接線

2L1一相式接線

繼電保護(hù)用的電流互感器的準(zhǔn)確度常用的有5P和l0P。保護(hù)級的準(zhǔn)確度是以額定準(zhǔn)確限值一次電流下的 最大復(fù)合誤差ε%來標(biāo)稱的（如5P對應(yīng)的ε%=5%）。所謂額定準(zhǔn)確限值一次電流即一次電流為額定一次電流的倍數(shù)（n=I1/I1n），也稱為額定準(zhǔn)確限值系數(shù)。即要求保護(hù)用的電流互感器在可能出現(xiàn)的范圍內(nèi)，其最大復(fù)合誤差不超過ε%值。

電流互感器ε%誤差曲線校驗(yàn)步驟：

⑴按照保護(hù)裝置類型計(jì)算流過電流互感器的一次電流倍數(shù)

⑵根據(jù)電流互感器的型號、變比和一次電流倍數(shù)，在10%誤差曲線上確定電流互感器的允許二次負(fù)荷

⑶按照對電流互感器二次負(fù)荷最嚴(yán)重的短路類型，計(jì)算電流互感器的實(shí)際二次負(fù)荷

⑷比較實(shí)際二次負(fù)荷與允許二次負(fù)荷。如實(shí)際二次負(fù)荷小于允許二次負(fù)荷，表示電流互感器的誤差不超過10%誤差：

1）增大連接導(dǎo)線截面或縮短連接導(dǎo)線長度，以減小實(shí)際二次負(fù)荷

2）選擇比較大的電流互感器，減小一次電流倍數(shù)，增大允許二次負(fù)荷

3）將電流互感器的二次繞組串聯(lián)起來，使允許二次負(fù)荷增大一倍。

4電流互感器動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度校驗(yàn)

廠家的產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)中都給出了動穩(wěn)定倍數(shù)Kes和熱穩(wěn)定倍數(shù)Kt，因此按下列公式分別校驗(yàn)動穩(wěn)定和熱定度即可。

1）動穩(wěn)定度校驗(yàn)Kes×I1N≥iSh

2）熱穩(wěn)定度校驗(yàn)（KtI1n)2t≥I⑶∞tima

式中，t為熱穩(wěn)定電流時(shí)間。

在測量交變電流的大電流時(shí)，為便于二次儀表測量需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流（中國規(guī)定電流互感器的二次額定為5A或1A），另外線路上的電壓都比較高如直接測量是非常危險(xiǎn)的。電流互感器就起到變流和電氣隔離作用。它是電力系統(tǒng)中測量儀表、繼電保護(hù)等二次設(shè)備獲取電氣一次回路電流信息的傳感器，電流互感器將高電流按比例轉(zhuǎn)換成低電流，電流互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測量儀表、繼電保護(hù)等。

正常工作時(shí)互感器二次側(cè)處于近似短路狀態(tài)，輸出電壓很低。在運(yùn)行中如果二次繞組開路或一次繞組流過異常電流（如雷電流、諧振過電流、電容充電電流、電感啟動電流等），都會在二次側(cè)產(chǎn)生數(shù)千伏甚至上萬伏的過電壓。這不僅給二次系統(tǒng)絕緣造成危害，還會使互感器過激而燒損，甚至危及運(yùn)行人員的生命安全。

1次側(cè)只有1到幾匝，導(dǎo)線截面積大，串入被測電路。2次側(cè)匝數(shù)多，導(dǎo)線細(xì)，與阻抗較小的儀表(電流表/功率表的電流線圈）構(gòu)成閉路。

電流互感器的運(yùn)行情況相當(dāng)于2次側(cè)短路的變壓器，忽略勵(lì)磁電流，安匝數(shù)相等I1N1=I2N2

電流互感器一次繞組電流I1與二次繞組I2的電流比，叫實(shí)際電流比I1/I2=N2/N1=k。

勵(lì)磁電流是誤差的主要根源。

測量用電流互感器的精度等級0.2/0.5/1/3,1表示變比誤差不超過±1%，另外還有0.2S和0.5S級。

保護(hù)用電流互感器的精度等級5P/10P ，10P標(biāo)示復(fù)合誤差不超過10%。

保護(hù)用電流互感器主要與繼電裝置配合，在線路發(fā)生短路過載等故障時(shí)，向繼電裝置提供信號切斷故障電

路，以保護(hù)供電系統(tǒng)的安全。保護(hù)用微型電流互感器的工作條件與測量用互感器完全不同，保護(hù)用互感器只是在比正常電流大幾倍幾十倍的電流時(shí)才開始有效的工作。保護(hù)用互感器主要要求：1.絕緣可靠，2.足夠大的準(zhǔn)確限值系數(shù)，3.足夠的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。

保護(hù)用互感器在額定負(fù)荷下能夠滿足準(zhǔn)確級的要求最大一次電流叫額定準(zhǔn)確限值一次電流。準(zhǔn)確限值系數(shù)就是額定準(zhǔn)確限值一次電流與額定一次電流比。當(dāng)一次電流足夠大時(shí)鐵芯就會飽和起不到反映一次電流的作用，準(zhǔn)確限值系數(shù)就是表示這種特性。保護(hù)用互感器準(zhǔn)確等級5P、10P，表示在額定準(zhǔn)確限值一次電流時(shí)的允許誤差5%、10%

線路發(fā)生故障時(shí)的沖擊電流產(chǎn)生熱和電磁力，保護(hù)用電流互感器必須承受。二次繞組短路情況下，電流互感器在一秒內(nèi)能承受而無損傷的一次電流有效值，稱額定短時(shí)熱電流。二次繞組短路情況下，電流互感器能承受而無損傷的一次電流峰值，稱額定動穩(wěn)定電流。

保護(hù)用電流互感器分為：1.過負(fù)荷保護(hù)電流互感器，2.差動保護(hù)電流互感器，3.接地保護(hù)電流互感器（零序電流互感器）

按用途分

測量用電流互感器（或電流互感器的測量繞組。在正常工作電流范圍內(nèi)，向測量、計(jì)量等裝置提供電網(wǎng)的電流信息。

保護(hù)用電流互感器（或電流互感器的保護(hù)繞組。在電網(wǎng)故障狀態(tài)下，向繼電保護(hù)等裝置提供電網(wǎng)故障電流信息。

按絕緣介質(zhì)分

干式電流互感器。由普通絕緣材料經(jīng)浸漆處理作為絕緣。

澆注式電流互感器。用環(huán)氧樹脂或其他樹脂混合材料澆注成型的電流互感器。

油浸式電流互感器。由絕緣紙和絕緣油作為絕緣，一般為戶外型。目前中國在各種電壓等級均為常用。

氣體絕緣電流互感器。主絕緣由氣體構(gòu)成。

按電流變換原理分

電磁式電流互感器。根據(jù)電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)電流變換的電流互感器。

光電式電流互感器。通過光電變換原理以實(shí)現(xiàn)電流變換的電流互感器，目前還在研制中。

按安裝方式分

貫穿式電流互感器。用來穿過屏板或墻壁的電流互感器。

支柱式電流互感器。安裝在平面或支柱上，兼做一次電路導(dǎo)體支柱用的電流互感器。

套管式電流互感器。沒有一次導(dǎo)體和一次絕緣，直接套裝在絕緣的套管上的一種電流互感器。

母線式電流互感器。沒有一次導(dǎo)體但有一次絕緣，直接套裝在母線上使用的一種電流互感器。

在進(jìn)行電流互感器誤差試驗(yàn)之前,通常需要檢查極性和退磁等主面特性。

1、電流互感器極性檢查 ：

電流互感器一次繞組標(biāo)志為P1、P2，二次繞組標(biāo)志為S1、S2。若P1、S1是同名端，則這種標(biāo)志叫減極性。一次電流從P1進(jìn)，二次電流從S1出。極性檢查很簡單，除了可以在互感器校驗(yàn)儀上進(jìn)行檢查外，還可以使用直流檢查法。

2、電流互感器退磁檢查

電流互感器在電流突然下降的情況下，互感器鐵芯可能產(chǎn)生剩磁。如電流互感器在大電流情況下突然切斷電源、二次繞組突然開路等?；ジ衅麒F芯有剩磁，使鐵芯磁導(dǎo)率下降，影響互感器性能。長期使用后的互感器都應(yīng)該退磁?；ジ衅鳈z驗(yàn)前也要退磁。退磁就是通過一次或二次繞組以交變的勵(lì)磁電流，給鐵芯以交變的磁場。從0開始逐漸加大交變的磁場(勵(lì)磁電流)使鐵芯達(dá)到飽和狀態(tài)，然后再慢慢減小勵(lì)磁電流到零，以消除剩磁。

對于電流互感器退磁，一次繞組開路，二次繞組通以工頻電流，從零開始逐漸增加到一定的電流值(該電流值與互感器的設(shè)計(jì)測量上限有關(guān)，一般為額定電流的20-50%左右。可以這樣判斷，如果電流突然急劇變大，此時(shí)表示鐵芯以進(jìn)入磁飽和階段)。然后再將電流緩慢降為零，如此重復(fù)2-3次。在斷開電源前，應(yīng)將一次繞組短接，才斷開電源。鐵芯退磁完成。此方法稱開路退磁法。對于有些電流互感器，由于二次繞組的匝數(shù)都比較多。若采用開路退磁法，開路的繞組可能產(chǎn)生高電壓。因此可以在二次繞組接上較大的電阻(額定阻抗的10-20倍)。一次繞組通以電流，從零漸變到互感器一次繞組的允許的最大電流，再漸變到零，如此重復(fù)2-3次。由于接有負(fù)載鐵芯可能不能完全退磁。由于一次繞組的最大電流有限制，過大的話可能燒壞一次繞組。如果接有負(fù)載的二次繞組產(chǎn)生電壓不是過高的話，可以加大二次繞組的負(fù)載電阻。這樣可以提高退磁效果。

3、電流互感器誤差試驗(yàn)

互感器誤差試驗(yàn)一般采用被測互感器與標(biāo)準(zhǔn)互感器進(jìn)行比較，兩互感器的二次電流差即為被測互感器誤差。此種檢驗(yàn)方法稱比較法。標(biāo)準(zhǔn)互感器要求比被測互感器高出二個(gè)等級，此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)互感器誤差可忽略不計(jì)。若標(biāo)準(zhǔn)互感器比被測互感器只高一個(gè)等級，此時(shí)試驗(yàn)結(jié)果誤差應(yīng)考慮加上標(biāo)準(zhǔn)互感器誤差。

被測互感器與標(biāo)準(zhǔn)互感器的二次電流差一般采用互感器校驗(yàn)儀進(jìn)行量。直接從互感器校驗(yàn)儀上讀出比值差fx(%)，相位差δx(’)。由于互感器校驗(yàn)儀測的是被測互感器與標(biāo)準(zhǔn)互感器電流差與二次電流的比值，所以對互感器校驗(yàn)儀的要求不高。要能校驗(yàn)什么等級的互感器，基本由標(biāo)準(zhǔn)互感器決定。

標(biāo)準(zhǔn)互感器是互感器校驗(yàn)系統(tǒng)的關(guān)鍵核心。對被測互感器進(jìn)行校驗(yàn)，除了標(biāo)準(zhǔn)互感器、互感器校驗(yàn)儀還要有給互感器提供一次電流的升流器，可以調(diào)節(jié)升流器電流的調(diào)壓器，及負(fù)載。

在電工手冊及各類教材中，對電流互感器二次開路運(yùn)行的結(jié)論是：“電流互感器二次開路產(chǎn)生幾百伏、lkV～10kV的危及人身安全的高壓；鐵芯嚴(yán)重發(fā)熱，燒壞電流互感器。”這也是電力界公認(rèn)的法規(guī)。

我們科技服務(wù)小組在檢修學(xué)校配電盤的一只無示數(shù)電流表時(shí)發(fā)現(xiàn)，與其相串聯(lián)電流互感器二次開路運(yùn)行，實(shí)測電壓為2.6V，恢復(fù)其原閉路接法，同時(shí)在主回路串入型號、變化相同的電流互感器，二次開路長期運(yùn)行，并不發(fā)熱。這說明：目前實(shí)際應(yīng)用的電流互感器運(yùn)行特性與一百多年來傳統(tǒng)的結(jié)論相比，有著不容忽視的重大差別。 ?

為了分析電流互感器運(yùn)行參數(shù)，在電業(yè)公司和校黨總支部大力支持下，我們將收集到的0．5kV和10kV兩個(gè)耐壓等級，變電站用的LQJ，LFC，LFCD，母線穿心式lMK，LMKl，LMZ，LMZ1，LMZJ1和在平度已被淘汰的LQG等9個(gè)系列，北京、天津、上誨、沈陽、合肥等20個(gè)廠家生產(chǎn)的變化30／5～2000／5的56種電流互感器及其350個(gè)變種，在變流實(shí)驗(yàn)臺上經(jīng)過長達(dá)兩年半的實(shí)驗(yàn)，記錄了十幾萬個(gè)運(yùn)行數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)出了如下結(jié)論。 ? ?

一、電流互感器二次開路電壓特性

對每一種電流互感器，二次開路電壓隨著一次電流的變化，都有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，僅以一次額定電流時(shí)的二次開路電壓值說明。對母線穿心式150／5的電流互感器，當(dāng)穿心電流為額定值時(shí)，不同品種的電流互感器二次開路電壓為2．6～2；4V。80條二次開路電壓特性曲線的規(guī)律是：一次穿心電流從0A增至150A時(shí)，二次開路電壓開始上升幅度很大，30A以后增加甚小(即使從150A增至800A，二次開路電壓平均只上升0．2V)。

母線穿心式200／5的電流互感器，二次開路電壓是3．9～6．5V；母線穿心式 300／5—2000／5的電流互感器，二次開路電壓為6．5～37．2V。

LQG系列從30／5—600／5的電流互感器，二次開路電壓是12．8～21．4V。

變電站用的LQJ，LFC，LFCD系列50／5～300／5的電流互感器，二次開路電壓是18～121．3V。

在第二次伏安特實(shí)驗(yàn)臺上，利用調(diào)壓器、電流表、導(dǎo)線將所有的電流互感器二次線圈分別接人調(diào)壓器的輸出端，當(dāng)二次輸入5A電流時(shí)，測得二次電壓和一次加額定電流時(shí)測得的二次開路電壓都有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系。若用公式計(jì)算，二次開路電壓等于二次閉路轉(zhuǎn)為開路一次電壓的增量乘以變化。從正反兩方面實(shí)驗(yàn)和法拉第電磁感應(yīng)定律推導(dǎo)結(jié)論證明了二次開路電壓測試值的真實(shí)性。

綜上所述，100多年來的傳統(tǒng)結(jié)論與科技進(jìn)步、材料更新、結(jié)構(gòu)變化、工藝革新的現(xiàn)代新型電流互感器的實(shí)際二次開路電壓相比存在著巨大差別，所以傳統(tǒng)結(jié)論應(yīng)當(dāng)修正。

二、電流互盛器二次開路時(shí)發(fā)熱情況分析

對母線穿心式電流互感器，根據(jù)焦耳—楞次定律Q=I2Rt，二次開路時(shí)由 I2=0，Q2=0，所以二次線圈不會發(fā)熱。但是，當(dāng)二次線圈由閉路轉(zhuǎn)為開路時(shí)，母線上功耗增大。對母線穿心式150／5的電流互感器一次電流為額定值時(shí)，經(jīng)過計(jì)算其功耗增量最小為9W，最大為17W。由于母線粗長，散熱忍受力好，不會發(fā)熱。 ?

所有母線穿心式電流互感器在變流實(shí)驗(yàn)臺上斷續(xù)運(yùn)行長達(dá)2年半之久，從未發(fā)現(xiàn)燒壞一例，充分體現(xiàn)了目前實(shí)用新型電流互感器發(fā)熱特性與傳統(tǒng)結(jié)論截然不同。

已被平度淘汰的LQG系列電流互感器在交流實(shí)驗(yàn)臺上進(jìn)行證明，當(dāng)一次線圈電流為額定值時(shí)，二次線圈開路，保持一次電流仍為額定電流，雖然二次線圈不會發(fā)熱，但一次線圈功耗量增大。例如44號30／5的電流互感器，其一次壓降增量為2．5V，功耗增大75W，一次線圈略微發(fā)熱。對該系列電流互感器的大量實(shí)際觀察情況表明，如果過流，一次線圈功耗更大，確實(shí)發(fā)熱，當(dāng)電流超過額定值50％后，一次線圈燙手，由于熱傳遞，鐵芯和二次線圈也相繼發(fā)熱，長時(shí)間運(yùn)行，聞到有焦糊味。若絕緣燒焦，就會產(chǎn)生一次電壓加入二次線圈的惡性結(jié)果，體現(xiàn)了此系列互感器的發(fā)熱情況仍符合100多年前的傳統(tǒng)結(jié)論，但此電壓系供電電壓，根本不是感應(yīng)的二次開路電壓。

三、電流互感器二次開路電壓波形分析

當(dāng)一次電流為0A時(shí)，二次輸出電壓波形為一條水平線。隨著一次電流的增大，56種電流互感器波形變化十分復(fù)雜，又各具有其自身特色。如6號互感器，一次電流為3A，二次電壓波形為正弦波，一次電流從4A增至150A波形畸變，隨著一次電流增大，波形畸變加劇，其變化特別是有效寬度變窄，峰—峰值上升，占空因數(shù)下降，但每半周包圍的面積增加甚微。

每半周包圍面積增加很小說明鐵芯已趨于磁飽和，反映了二次開路電壓隨著一次電流增大，只能微弱上升，而峰—峰值增大反映了整流濾波電壓有較大的上升幅度，為自動化控制提供了較寬的控制區(qū)間。

四、比差特性分析

目前，我國計(jì)量電流時(shí)，要求用1．5mm2的銅線將電流互感器二次線圈和電度表電流線圈短接，這是降低精度產(chǎn)生正比差的應(yīng)用方法。以母線穿心式150／5的電流互感器為例，我們分別以1．5mm2長4m的銅線，將其二次線圈分別與150／5A的電流表和電度表的電流線圈串聯(lián)時(shí)，當(dāng)一次穿心電流為150A時(shí)，所有電流互感器都能使電流表碰針，若一次電流降至135A，電流表示數(shù)為140～150A。

在變流實(shí)驗(yàn)臺上測得8000個(gè)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)一次電流超過額定值10％，隨著一次電流增大，正比差越來越明顯，而一次電流為15A以下時(shí)，電流互感器二次測中的電流表示數(shù)有負(fù)比差。

按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，總負(fù)荷電流應(yīng)該等于電流互感器額定電流的75％～ 100％，電流互感器精度為1～3級時(shí)，二次回路所取負(fù)載應(yīng)為其銘牌負(fù)荷值的 50％～100％，對精度為0．1—1級的電流互感器，應(yīng)取銘牌負(fù)荷的25％一100％，對當(dāng)?shù)赜昧空冀^對優(yōu)勢的負(fù)荷為0．2fl的電流互感器，當(dāng)一次電流達(dá)到額定值時(shí)，依據(jù)規(guī)定二次閉路電壓必定為1V、0．5V和0．25V。我國國家標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定：若低于上述限量的下限值，測量精度降低，造成正誤差。但是我們測量過許多用戶的配電盤，當(dāng)用于電流表示數(shù)的電流互感器，使電流表顯示接近額定值時(shí)，而計(jì)費(fèi)用的電流互感器，二次測用規(guī)定導(dǎo)線直接接人三相電度表的電流線圈，以指針式萬用表交流電壓10V檔測二次閉路電壓為0V。運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，實(shí)例都違背了國家規(guī)定的二次負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)，這是變配電中普遍存在的一個(gè)技術(shù)問題。

五、消除誤差的方法

兩年內(nèi)我們探索了導(dǎo)線、分?jǐn)?shù)匝、電容、電感、電阻絲等對正比差補(bǔ)償方法。

1995年底，我們終于找到了可使電流互感器正、負(fù)比差都明顯減小的技術(shù)方案。例如23號200／5的電流互感器，當(dāng)母線穿心一匝，一次電流為180A時(shí)，二次顯示194A，正比差為14A，一次電流為5A，二次示數(shù)為0A，負(fù)比差為5A。利用這種技術(shù)方案，可以使該電流互感器一次電流從0A到額定電流的整個(gè)區(qū)間，正比差為0A，負(fù)比差最大值為lA，從而發(fā)現(xiàn)了降低電流互感器比差的技術(shù)方案。

六、電流互感器的負(fù)載特性

當(dāng)二次測所接負(fù)載阻抗遠(yuǎn)大于銘牌上標(biāo)定的阻抗時(shí)，電流互感器是一恒壓源。例如9號150／5互感器，銘牌上標(biāo)定的阻抗為0．2Ω。當(dāng)一次電流為150A，二次開路時(shí)，用MFl73型萬用表交流10V檔，精度為9kΩ／V，相當(dāng)于在二次回路上串聯(lián) 90kΩ的電阻，測得其電壓為2．6V；當(dāng)二次測并接15Ω300磁場變阻器，分別取阻值15Ω、7．5Ω、3．75Ω時(shí)，二次電壓仍為2．6V；當(dāng)取1．875Ω時(shí)二次電壓才降為 2．55V，有力地證明了上述結(jié)論。

當(dāng)外阻遠(yuǎn)小于標(biāo)定阻抗時(shí)，電流互感器接近一恒流源。例如9號150／5互感器，將一次電流調(diào)至135A，分別和1．5mm／X 30cm的鋁線、1．5mm2X4m的銅線串接150／5A電流表，利用1．5mm2X 30cm的鋁線、1．5mm2X 4m的銅線串接 150／5A電流表和5A電度表電流線圈，電流表示數(shù)都是150A。上述實(shí)驗(yàn)表明，外阻遠(yuǎn)小于標(biāo)定阻抗時(shí)，電流互感器是一恒流源，并且都有相同的正比差。

七、典型母線穿心式電流互感器二次開路的具體應(yīng)用

由于母線穿心式400／5以下各種電流互感器二次開路電壓很低，內(nèi)阻抗小，過度時(shí)又不發(fā)熱，具有恒壓源和恒流源特性，可以穩(wěn)定、可靠地用作自動控制功率型信號源。利用二次開路電壓值對高輸入阻抗的復(fù)合管、單晶管、VMOS功率場效應(yīng)管、單向晶闡管、運(yùn)算放大器、比較放大器、時(shí)基電路、靈敏繼電器等直接實(shí)施控制，以突破傳統(tǒng)結(jié)論的禁區(qū)二次開路運(yùn)用方式，形成機(jī)電一體化和繼電保護(hù)的產(chǎn)品。此法被人們確認(rèn)后，形成機(jī)電一體化和繼電保護(hù)的產(chǎn)品。此法被人們確認(rèn)后，必然廣泛應(yīng)用于自動化控制設(shè)計(jì)，將產(chǎn)生不可估量的、走出傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)誤區(qū)的社會效益。 ? ?

八、電流互感器運(yùn)行的特定條件和內(nèi)阻抗分析

實(shí)際應(yīng)用的電流互感器的一次最大電流等于滿負(fù)荷電流，同時(shí)受到電力變壓器允許的最大電流、保險(xiǎn)絲熔斷電流、閘刀跳閘電流、自動空氣開關(guān)限制的電流、過流保護(hù)器設(shè)定的保護(hù)電流和導(dǎo)線允許的安全電流的嚴(yán)格控制。眾所周知，電流互感器二次電流額定值為5A，如果脫離上述條件，試圖以二次感應(yīng)電壓公式E=L× di／dt設(shè)想無窮大電流結(jié)合變化關(guān)系或以設(shè)想二次無窮大電流來求二次開路電壓，以維護(hù)傳統(tǒng)的二次開路電壓結(jié)論是不現(xiàn)實(shí)的。

在變流實(shí)驗(yàn)臺上對每種電流互感器，一次測注入額定電流的0．1，0．2，…，1倍的電流。二次以開路和閉路兩種方式運(yùn)行，測得一次電壓和一次電流，可以求出一次測在二次開、閉路情況下的阻抗，其數(shù)值很小。例如一次阻抗最大的44號 3015LQG系列電流互感器，當(dāng)一次測加30A電流，二次開路，一次電壓為3V，則一次阻抗為0．1Ω。在二次閉路條件下，一次電壓為0．5V，一次阻抗為O．017Ω,。其余電流互感器隨變化的增大。一次阻抗變得很小，其中以母線穿心式的電流互感器最小。同理利用二次伏安特性，可以直接求出除母線穿心式電流互感器以外的其他各類電流互感器在一次開路或閉路情況下的二次阻抗。

對母線穿心式電流互感器一次開路情況下，二次阻抗可以直接利用二次伏安法求出。一次閉路情況下的二次阻抗必須加穿心短路環(huán)，所用短路環(huán)是多股細(xì)銅線組成的150mm2以上的單匝或多匝短路環(huán)，在滿足二次輸入安匝近似等于—?次安匝情況下，可求出母線穿心式電流互感器一次閉路情況下的二次阻抗。例如5號電流互感器，二次注入1～5A電流，一次加150mm2短路環(huán)后，其二次阻抗都是0．19Ω，近似等于銘牌標(biāo)定的負(fù)荷0．2Ω或5VA。

點(diǎn)評

作者在對電流互感器進(jìn)行檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)，即使互感器的二次線圈開路運(yùn)行，也不會造成設(shè)備損害。這一現(xiàn)象與傳統(tǒng)的電工手冊及各類教材所提出的電流互感器二次開路產(chǎn)生幾百伏以上、危及人身安全的高壓，鐵芯嚴(yán)重發(fā)熱，燒壞電流互感器并不一致。為了解決這一問題，弄清電流互感器的運(yùn)行參數(shù)，作者進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)，在進(jìn)行了大量調(diào)查實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，得出了令人信服的結(jié)論。

作者發(fā)現(xiàn)，目前生產(chǎn)和應(yīng)用的電流互感器的發(fā)熱特性與傳統(tǒng)結(jié)論截然不同：其二次開路狀態(tài)工作時(shí)，一般不會過熱；只有極少數(shù)型號功耗增大，發(fā)熱嚴(yán)重，但在正常工作電流下，也不會燒壞設(shè)備。至于二次開路電壓，則始終在低壓范圍內(nèi)波動。作者在對數(shù)十種型號的電流互感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測定的基礎(chǔ)上，得出結(jié)論，二次開路時(shí)具有恒壓源和恒流源兩種電路的特性，可以穩(wěn)定、可靠地用作自動控制功率型信號源。這種突破傳統(tǒng)的電路運(yùn)用方式，可廣泛應(yīng)用于自動化控制設(shè)計(jì)，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

從實(shí)際出發(fā)，不迷信傳統(tǒng)觀念，利用科學(xué)手段突破舊有框框，大膽創(chuàng)新，才能在科技事業(yè)中取得成績。

在供電用電的線路中電流電壓大大小小相差懸殊從幾安到幾萬安都有。為便于二次儀表測量需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流，另外線路上的電壓都比較高如直接測量是非常危險(xiǎn)的。電流互感器就起到變流和電氣隔離作用。

較早前，顯示儀表大部分是指針式的電流電壓表，所以電流互感器的二次電流大多數(shù)是安培級的（如5A等）。現(xiàn)在的電量測量大多數(shù)字化，而計(jì)算機(jī)的采樣的信號一般為毫安級（0-5V、4-20mA等）。微型電流互感器二次電流為毫安級，主要起大互感器與采樣之間的橋梁作用。

微型電流互感器也有人稱之為“儀用電流互感器”。（“儀用電流互感器”有一層含義是在實(shí)驗(yàn)室使用的多電流比精密電流互感器，一般用于擴(kuò)大儀表量程。）

微型電流互感器與變壓器類似也是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作，變壓器變換的是電壓而微型電流互感器變換的是電流罷了。如圖繞組N1接被測電流，稱為一次繞組（或原邊繞組、初級繞組）；繞組N2接測量儀表，稱為二次繞組（或副邊繞組、次級繞組）。

微型電流互感器一次繞組電流I1與二次繞組I2的電流比，叫實(shí)際電流比K。微型電流互感器在額定工作電流下工作時(shí)的電流比叫電流互感器額定電流比，用Kn表示。

Kn=I1n/I2n

微型電流互感器大致可分為兩類，測量用電流互感器和保護(hù)用電流互感器。

電流互感器的接線方式按其所接負(fù)載的運(yùn)行要求確定。最常用的接線方式為單相，三相星形和不完全星形（圖4a、b、c）。

電流互感器接線方式

額定變比和誤差　互感器的額定變比KN指電壓互感器的額定電壓比和電流互感器的額定電流比。前者定義為原邊繞組額定電壓U1N與副邊繞組額定電壓 U2N之比；后者則為額定電流I1N與I2N之比。即

KN=U1N/U2N

（對電壓互感器）

KN=I1N/I2N

（對電流互感器）

電壓（或電流）互感器原邊電壓（或電流）在一定范圍內(nèi)變動時(shí)，一般規(guī)定為0.85～1.15U1N（或10～120%I1N），副邊電壓（或電流）應(yīng)按比例變化，而且原、副邊電壓（或電流）應(yīng)該同相位。但由于互感器存在內(nèi)阻抗、勵(lì)磁電流和損耗等因素而使比值及相位出現(xiàn)誤差，分別稱為比差和角差。

比差為經(jīng)折算后的二次電壓（或二次電流）與一次電壓（或一次電流）量值大小之差對后者之比，即fU 為電壓互感器的比差，fI 為電流互感器的比差。當(dāng)KNU2>U1（或KNI2>I1）時(shí)，比差為正，反之為負(fù)。

對沒有采取補(bǔ)償措施的電壓互感器，比差為負(fù)，角差一般為正值，比差的絕對值和角差均隨電壓的增大而減??；鐵心飽和時(shí)，比差與角差均隨電壓的增大而增大。

對于沒有采取補(bǔ)償措施的電流互感器，比差為負(fù)值，角差為正值，比差的絕對值和角差均隨電流增大而減小。

采用補(bǔ)償?shù)霓k法可以減小互感器的誤差。一般通過在互感器上加繞附加繞組或增添附加鐵心，以及接入相應(yīng)的電阻、電感、電容元件來補(bǔ)償。常用的補(bǔ)償法有匝數(shù)補(bǔ)償、分?jǐn)?shù)匝補(bǔ)償、小鐵心補(bǔ)償、并聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)取?/p>

一、電流互感器型號：

第一字母：L—電流互感器

第二字母：A—穿墻式；Z—支柱式；M—母線式；D—單匝貫穿式；V—結(jié)構(gòu)倒置式；J—零序

接地檢測用；W—抗污穢；R—繞組裸露式

第三字母：Z—環(huán)氧樹脂澆注式；C—瓷絕緣；Q—?dú)怏w絕緣介質(zhì)；W—與微機(jī)保護(hù)專用

第四數(shù)字：B—帶保護(hù)級；C—差動保護(hù)；D—D級；Q—加強(qiáng)型；J—加強(qiáng)型ZG

第五數(shù)字：電壓等級 產(chǎn)品序號

二、 主要技術(shù)要求

⒉1 額定容量：額定二次電流通過二次額定負(fù)荷時(shí)所消耗的視在功率。額定容量可以用視在功率V.A表示，也可以用二次額定負(fù)荷阻抗Ω表示。

⒉2 一次額定電流：允許通過電流互感器一次繞組的用電負(fù)荷電流。用于電力系統(tǒng)的電流互感器一次額定電流為5～25000A，用于試驗(yàn)設(shè)備的精密電流互感器為 0.1～50000A。電流互感器可在一次額定電流下長期運(yùn)行，負(fù)荷電流超過額定電流值時(shí)叫做過負(fù)荷，電流互感器長期過負(fù)荷運(yùn)行，會燒壞繞組或減少使用壽命。

⒉3 二次額定電流：允許通過電流互感器二次繞組的一次感應(yīng)電流。

⒉4 額定電流比（變比）：一次額定電流與二次額定電流之比。

⒉5 額定電壓：一次繞組長期對地能夠承受的最大電壓（有效值以kV為單位），應(yīng)不低于所接線路的額定相電壓。電流互感器的額定電壓分為0.5，3，6，10，35，110，220，330，500kV等幾種電壓等級。

⒉6 10%倍數(shù)：在指定的二次負(fù)荷和任意功率因數(shù)下，電流互感器的電流誤差為－10%時(shí)，一次電流對其額定值的倍數(shù)。10%倍數(shù)是與繼電保護(hù)有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)。2.7 準(zhǔn)確度等級：表示互感器本身誤差（比差和角差）的等級。目前電流互感器的準(zhǔn)確度等級分為0.001～1多種級別，與原來相比準(zhǔn)確度提高很大。用于發(fā)電廠、變電站、用電單位配電控制盤上的電氣儀表一般采用0.5級或0.2級；用于設(shè)備、線路的繼電保護(hù)一般不低于1級；用于電能計(jì)量時(shí)，視被測負(fù)荷容量或用電量多少依據(jù)規(guī)程要求來選擇（見第一講）。

⒉8 比差：互感器的誤差包括比差和角差兩部分。比值誤差簡稱比差，一般用符號f表示，它等于實(shí)際的二次電流與折算到二次側(cè)的一次電流的差值，與折算到二次側(cè)的一次電流的比值，以百分?jǐn)?shù)表示。

⒉9 角差：相角誤差簡稱角差，一般用符號δ表示，它是旋轉(zhuǎn)180°后的二次電流向量與一次電流向量之間的相位差。規(guī)定二次電流向量超前于一次電流向量δ為正值，反之為負(fù)值，用分（’）為計(jì)算單位。

⒉10 熱穩(wěn)定及動穩(wěn)定倍數(shù)：電力系統(tǒng)故障時(shí)，電流互感器受到由于短路電流引起的巨大電流的熱效應(yīng)和電動力作用，電流互感器應(yīng)該有能夠承受而不致受到破壞的能力，這種承受的能力用熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定倍數(shù)表示。熱穩(wěn)定倍數(shù)是指熱穩(wěn)定電流1s內(nèi)不致使電流互感器的發(fā)熱超過允許限度的電流與電流互感器的額定電流之比。動穩(wěn)定倍數(shù)是電流互感器所能承受的最大電流瞬時(shí)值與其額定電流之比?

電流互感器起到變流和電氣隔離作用。便于二次儀表測量需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流，避免直接測量 線路的危險(xiǎn)。電流互感器是升壓（降流）變壓器，它是電力系統(tǒng)中測量儀表、繼電保護(hù)等二次設(shè)備獲取電氣一次回路電流信息的傳感器，電流互感器將高電流按比例轉(zhuǎn)換成低電流，電流互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測量儀表、繼電保護(hù)等。

額定工作電壓，互感器允許長期運(yùn)行的最高相同電壓有效值。

額定一次電流，作為互感器性能基準(zhǔn)的一次電流值。

額定二次電流，作為互感器性能基準(zhǔn)的二次電流值，通常為5A或1A。

額定電流比，額定一次電流與額定二次電流之比。

⑴額定電流（一次側(cè)）應(yīng)為線路正常運(yùn)行時(shí)負(fù)載電流的1.0～1.3倍。

⑵額定電壓。應(yīng)為0.5kV或0.66kV。

⑶注意精度等級。若用于測量，應(yīng)選用精度等級0.5或0.2級；若負(fù)載電流變化較大，或正常運(yùn)行時(shí)負(fù)載電流低于電流互感器一次側(cè)額定電流30%，應(yīng)選用0.5級。

⑷根據(jù)需要確定變比與匝數(shù)。

⑸型號規(guī)格選擇。根據(jù)供電線路一次負(fù)荷電流確定變比后，再根據(jù)實(shí)際安裝情況確定型號。

⑹額定容量的選擇。電流互感器二次額定容量要大于實(shí)際二次負(fù)載，實(shí)際二次負(fù)載應(yīng)為25～100%二次額定容量。容量決定二次側(cè)負(fù)載阻抗，負(fù)載阻抗又影響測量或控制精度。負(fù)載阻抗主要受測量儀表和繼電器線圈電阻、電抗及接線接觸電阻、二次連接導(dǎo)線電阻的影響。

⒈二次繞組必須可靠接地，以防止由于絕緣損壞后，一次側(cè)高電壓傳入危及人身安全。

⒉二次測絕對不容許開路。開路時(shí)互感器成了空載狀態(tài)，磁通高出額定時(shí)許多（1.4-1.8T），除了產(chǎn)生大量鐵耗損壞互感器外，還在副邊繞組感應(yīng)出危險(xiǎn)的高壓，危及人身安全。

電流互感器銘牌標(biāo)志

電流互感器型號由以下幾部分組成，各部分字母、符號表示內(nèi)容：

第一個(gè)字母：L——電流互感器。

第二個(gè)字母：F——風(fēng)壓式； M——母線式（穿芯式）。

第三個(gè)字母：C——瓷絕緣式； Z——澆注式。

第四個(gè)字母：B——保護(hù)； D——差動。

第五個(gè)字母：數(shù)字——電壓等級（kV）。

例如 LMZ—0.66表示用環(huán)氧樹脂澆注的穿芯式電流互感器 0.66kV。

額定工作電壓，互感器允許長期運(yùn)行的最高相同電壓有效值。

額定一次電流，作為互感器性能基準(zhǔn)的一次電流值。

額定二次電流，作為互感器性能基準(zhǔn)的二次電流值，通常為5A或1A。

額定電流比，額定一次電流與額定二次電流之比。

額定負(fù)荷，確定互感器準(zhǔn)確級所依據(jù)的負(fù)荷值。電流互感器二次K1.K2端子以外的回路阻抗都是電流互感器的負(fù)荷。通常以視在功率伏安或以阻抗歐姆表示。

額定功率因數(shù)，二次額定負(fù)荷阻抗的有功部分與額定阻抗之比。

準(zhǔn)確度等級，在規(guī)定使用條件下，互感器的誤差在該等級規(guī)定的限值之內(nèi)電力工程中計(jì)量常用的等級有0.2.0.5.0.2S、0.5S等。

注意事項(xiàng)：

副邊繞組必須可靠接地，以防止由于絕緣損壞后，原邊高電壓傳入危及人身安全。

副邊絕對不容許開路。開路時(shí)互感器成了空載狀態(tài)，磁通高出額定時(shí)許多（1.4-1.8T），除了產(chǎn)生大量鐵耗損壞互感器外，還在副邊繞組感應(yīng)出危險(xiǎn)的高壓，危及人身安全。

電流互感器 - 使用注意事項(xiàng)電流互感器運(yùn)行時(shí)，副邊不允許開路。因?yàn)橐坏╅_路，原邊電流均成為勵(lì)磁電流，使磁通和副邊電壓大大超過正常值而危及人身和設(shè)備安全。因此，電流互感器副邊回路中不許接熔斷器，也不允許在運(yùn)行時(shí)未經(jīng)旁路就拆下電流表、繼電器等設(shè)備。

電流互感器運(yùn)行時(shí)，副邊不允許開路。原因如下：

⒈電流互感器一次被測電流磁勢I1N1在鐵芯產(chǎn)生磁通Φ1

⒉電流互感器二次測量儀表電流磁勢I2N2在鐵芯產(chǎn)生磁通Φ2

⒊電流互感器鐵芯合磁通：Φ = Φ1 + Φ2

⒋因?yàn)棣?.Φ2方向相反，大小相等，互相抵消，所以 Φ = 0

⒌若二次開路，即 I2 = 0 ，則：Φ = Φ1，電流互感器鐵芯磁通很強(qiáng)，飽和，鐵心發(fā)熱，燒壞絕緣，產(chǎn)生漏電

⒍若二次開路，即 I2 = 0 ，則：Φ = Φ1，Φ在電流互感器二次線圈N2中產(chǎn)生很高的感生電勢e，在電流互感器二次線圈兩端形成高壓，危及操作人員生命安全

⒎電流互感器二次線圈一端接地，就是為了防止高壓危險(xiǎn)而采取的保護(hù)措施

因此，電流互感器副邊回路中不許接熔斷器，也不允許在運(yùn)行時(shí)未經(jīng)旁路就拆下電流表、繼電器等設(shè)備。

由于電磁式電流互感器存在的易飽和、非線性及頻帶窄等問題，電子式電流互感器逐漸興起。電子式電流互感器一般具有抗磁飽和、低功耗、寬頻帶等優(yōu)點(diǎn)。

國內(nèi)具有代表性的電子式互感器有AnyWay變頻電壓傳感器、AnyWay變頻電流傳感器和AnyWay變頻功率傳感器，其中，AnyWay變頻功率傳感器屬于電壓、電流組合式互感器。

該互感器的主要特點(diǎn)如下：

1、采用前端數(shù)字化技術(shù)，光纖傳輸，電磁兼容性好。

2、幅頻特性和相頻特性好，在寬幅值、頻率、相位范圍內(nèi)均可獲得較高的測量精度。

3、屬于數(shù)字式傳感器，二次儀表不會引入誤差，傳感器誤差就是系統(tǒng)誤差。

測量用電流互感器(或電流互感器的測量繞組。在正常工作電流范圍內(nèi)，向測量、計(jì)量等裝置提供電網(wǎng)的電流信息。

保護(hù)用電流互感器(或電流互感器的保護(hù)繞組。在電網(wǎng)故障狀態(tài)下，向繼電保護(hù)等裝置提供電網(wǎng)故障電流信息。

干式電流互感器。由普通絕緣材料經(jīng)浸漆處理作為絕緣。

澆注式電流互感器。用環(huán)氧樹脂或其他樹脂混合材料澆注成型的電流互感器。

油浸式電流互感器。由絕緣紙和絕緣油作為絕緣，一般為戶外型。目前我國在各種電壓等級均為常用。

氣體絕緣電流互感器。主絕緣由氣體構(gòu)成。

電磁式電流互感器。根據(jù)電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)電流變換的電流互感器。

光電式電流互感器。通過光電變換原理以實(shí)現(xiàn)電流變換的電流互感器，目前還在研制中。

貫穿式電流互感器。用來穿過屏板或墻壁的電流互感器。

支柱式電流互感器。安裝在平面或支柱上，兼做一次電路導(dǎo)體支柱用的電流互感器。

套管式電流互感器。沒有一次導(dǎo)體和一次絕緣，直接套裝在絕緣的套管上的一種電流互感器。

母線式電流互感器。沒有一次導(dǎo)體但有一次絕緣，直接套裝在母線上使用的一種電流互感器。

計(jì)量型電流互感器是給電能表和其他類似電器提供電流的電流互感器。

計(jì)量型低壓電流互感器廣泛用于對低壓配電系統(tǒng)電流的計(jì)量，主要準(zhǔn)確（對電流互感器給定的等級）級有：0.2、0.5S、0.2S等，

概述

AKH-0.66G計(jì)量型電流互感器外殼采用阻燃、耐溫140℃的進(jìn)口聚碳酸酯注塑成形，鐵芯采用超微晶，二次導(dǎo)線采用高強(qiáng)度電磁漆包線，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)新穎，造型美觀，安裝方便，體積小，質(zhì)量輕，準(zhǔn)確度高，容量大。產(chǎn)品符合國標(biāo)GB1208-2006。

　技術(shù)指標(biāo)

計(jì)量型電流互感器一次電流測量范圍5-2000A，二次電流5A，1A；

額定工作電壓AC0.66kV（等效AC0.69kV，GB156-2003）；

額定頻率50-60Hz；

環(huán)境溫度-30℃~70℃，最高耐溫120℃；

海拔高度≤3000m；

工頻耐壓3000V/1min 50Hz；

用于沒有雨雪直接侵襲，無嚴(yán)重污染及劇烈震動的場所。

計(jì)量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的問題及應(yīng)用實(shí)例

計(jì)量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中，準(zhǔn)確級0.2級、0.2S級區(qū)分是用戶經(jīng)常碰到的問題，以及錯(cuò)誤接線（極性接反）對計(jì)量的影響。

●準(zhǔn)確級0.2級、0.2S級區(qū)別見表（三）

表（三）誤差和相位差限值

● ?計(jì)量用電流互感器的錯(cuò)誤接線（極性接反）對計(jì)量的影響

（1）計(jì)量接線方式三相三線

正確接線時(shí)的有功功率為：P=Pa+ Pc =UabIa.cos(30°+φa)+ Ucb.Ic.cos(30°-φc);

三相電路平衡時(shí)，Uab=Ucb=√3U，Ia=Ic=√3I，即，P=3UI cosφ

假如A相電流互感器極性接反，詳見接線圖（a）和相量圖(b)

這樣我們可以得出：公用線的電流Io是相電流的√3倍；

電能表一的電流滯后電壓的角度為：30°+φa+180°=210°+φa；

電能表二電流滯后電壓的角度為：30°-φc；

所以錯(cuò)誤接線時(shí)的有功功率為：

P´=Pa´+ Pc´=Uab.Ia.cos(210°+φa)+ Ucb.Ic.cos(30°-φc)=UIsinφ;

若功率因數(shù)cosφ=0.9，則當(dāng)A相計(jì)量互感器極性接反，漏計(jì)電能為實(shí)際計(jì)量電能的：

P/ P´-1=3UIcosφ/UI sinφ-1=3×0.9/0.4359-1=5.19倍;

(2)計(jì)量接線方式三相四線

正確接線時(shí)的有功功率為：P=Pa+ Pb+ Pc =UaIa.cosφa+ Ub.Ib.cosφb+Uc.Ic.cosφc;

三相電路平衡時(shí)，Ua=Ub=Uc=U，Ia=Ib=Ic=I，即，P=3UIcosφ

假如A相電流互感器極性接反，詳見接線圖（c）和相量圖(d)

這樣我們可以得出：公用線的電流Io是相電流的2倍,A相電流為-Ia；

所以錯(cuò)誤接線時(shí)的有功功率為：

P´=Pa+Pb+Pc=-UaIa.cosφa+Ub.Ib.cosφb+ Uc.Ic.cosφc= UIcosφ;

則當(dāng)A相計(jì)量互感器極性接反，漏計(jì)電能為實(shí)際計(jì)量電能的：

P/ P´-1=3UIcosφ/UIcosφ-1=2倍;

電流互感器使用過程中的注意事項(xiàng)

1電流互感器在接線時(shí)，同名端必須要保持一致，即P1、S1；P2、S2。

2電流互感器在正常運(yùn)行時(shí)，二次不得開路，防止二次開路產(chǎn)生高電壓，影響人身和設(shè)備安全。

計(jì)量型低壓電流互感器的選型

范例

型號：AKH-0.66/G-30×30I

額定電壓：660V

頻率：50-60Hz

額定電流比；400A/5A

準(zhǔn)確級：0.2S級

容量：5VA

穿心匝數(shù)：1匝