电气器件系列三：电流互感器

叁歲伎倆 2023-02-17 02:30 50阅读 0赞

按照用途不同，电流互感器大致可分为两类 \[4\]  ：

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。

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。

**1、测量用电流互感器**

[![电流互感器][format_png]][format_png 1] 电流互感器

在测量[交变电流][Link 1]的大电流时，为便于[二次仪表][Link 2]测量需要转换为比较统一的电流（中国规定电流互感器的二次额定为5A或1A），另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到变流和[电气隔离][Link 3]作用。它是电力系统中测量仪表、继电保护等[二次设备][Link 4]获取电气一次回路电流信息的传感器，电流互感器将高电流按比例转换成低电流，电流互感器一次侧接在[一次系统][Link 5]，二次侧接测量仪表、继电保护等。

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正常工作时互感器二次侧处于近似短路状态，输出电压很低。在运行中如果二次[绕组][Link 6]开路或一次绕组流过异常电流（如[雷电流][Link 7]、谐振过电流、电容充电电流、电感启动电流等），都会在二次侧产生数千伏甚至上万伏的过电压。这不仅给[二次系统][Link 8]绝缘造成危害，还会使互感器过激而烧损，甚至危及运行人员的生命安全。

[![电流互感器][format_png 2]][format_png 2 1] 电流互感器

1次侧只有1到几匝，导线截面积大，串入被测电路。2次侧匝数多，导线细，与阻抗较小的仪表(电流表/功率表的电流线圈）构成闭路。

电流互感器的运行情况相当于2次侧短路的变压器，忽略[励磁电流][Link 9]，安匝数相等I1N1=I2N2

电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组I2的电流比，叫实际电流比I1/I2=N2/N1=k。

励磁电流是误差的主要根源。

[测量用电流互感器][Link 10]的精度等级0.2/0.5/1/3,1表示[变比][Link 11]误差不超过±1%，另外还有0.2S和0.5S级。

2、**保护用电流互感器**

保护用电流互感器分为：1.[过负荷保护][Link 12]电流互感器，2.差动保护电流互感器，3.接地保护电流互感器（[零序电流互感器][Link 13]）

保护用电流互感器主要与继电装置配合，在线路发生短路过载等故障时，向继电装置提供信号切断故障电

路，以保护[供电系统][Link 14]的安全。保护用电流互感器的工作条件与测量用电流

[![保护用电流互感器][format_png 3]][format_png 3 1] 保护用电流互感器

互感器完全不同，保护用互感器只是在比正常电流大几倍几十倍的电流时才开始有效的工作。保护用互感器主要要求：1.绝缘可靠，2.足够大的准确限值系数，3.足够的热稳定性和动稳定性。

保护用互感器在额定负荷下能够满足准确级的要求最大一次电流叫额定准确限值一次电流。准确限值系数就是额定准确限值一次电流与额定一次电流比。当一次电流足够大时铁芯就会饱和起不到反映一次电流的作用，准确限值系数就是表示这种特性。保护用互感器准确等级5P、10P，表示在额定准确限值一次电流时的允许电流误差为1%、3%，其复合误差分别为5%、10%

线路发生故障时的[冲击电流][Link 15]产生热和电磁力，保护用电流互感器必须承受。二次绕组短路情况下，电流互感器在一秒内能承受而无损伤的一次[电流有效值][Link 16]，称额定短时[热电流][Link 17]。二次绕组短路情况下，电流互感器能承受而无损伤的一次电流峰值，称额定动稳定电流。

[保护用电流互感器][Link 18]的精度等级5P/10P ，10P标示[复合误差][Link 19]不超过10%。

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### 电流钳形表 ###

钳表是一种用于测量正在运行的电气线路的电流大小的仪表，可在不断电的情况下测量电流。 1．结构及原理 钳表实质上是由一只电流互感器、钳形扳手和一只整流式磁电系有反作用力仪表所组成。 2．使用方法 （1）测量前要机械调零 （2）选择合适的量程，先选大，后选小量程或看铭牌值估算。 （3）当使用最小量程测量，其读数还不明显时，可将被测导线绕几匝，匝数要以钳口中央的匝数为准，则读数＝指示值×量程 / 满偏×匝数 （4）测量时，应使被测导线处在钳口的中央，并使钳口闭合紧密，以减少误差。 （5）测量完毕，要将转换开关放在最在量程处。 3．注意事项 （1）被测线路的电压要低于钳表的额定电压。 （2）测高压线路的电流时，要戴绝缘手套，穿绝缘鞋，站在绝缘垫上。 （3）钳口要闭合紧密不能带电换量程。

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