电流互感器构造原理效果

2017-10-31 18:31分类：电子元器件阅读：

电流互感器构造原理
1　一般电流互感器构造原理
电流互感器的构造较为简略，由彼此绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等构成。其作业原理与变压器根柢相同，一次绕组的匝数(N1)较少，直接串联于电源线路中，一次负荷电流(

)经过一次绕组时，发作的交变磁通感应发作按份额减小的二次电流(

)；二次绕组的匝数(N2)较多，与外表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷(Z)串联构成闭合回路，见图5－1。

图5－1　一般电流互感器构造原理图
　　由于一次绕组与二次绕组有持平的安培匝数，I1N1=I2N2，电流互感器额外电流比：

。电流互感器实习作业中负荷阻抗很小，二次绕组挨近于短路状况，恰当于一个短路作业的变压器。
2　穿心式电流互感器构造原理
　　穿心式电流互感器其本身构造不设一次绕组，载流(负荷电流)导线由L1至L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形(或别的形状)铁心起一次绕组效果。二次绕组直接均匀地盘绕在圆形铁心上，与外表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷串联构成闭合回路，见图5－2。

图5－2　穿心式电流互感器构造原理图
　　由于穿心式电流互感器不设一次绕组，其变比依据一次绕组穿过互感器铁心中的匝数断定，穿心匝数越多，变比越小；反之，穿心匝数越少，变比越大，额外电流比：

。
式中I1——穿心一匝时一次额外电流；
n——穿心匝数。
3　分外类型电流互感器
3.1多抽头电流互感器。这品种型的电流互感器，一次绕组不变，在绕制二次绕组时，添加几个抽头，以取得多个纷歧样变比。它具有一个铁心和一个匝数固定的一次绕组，其二次绕组用绝缘铜线绕在套装于铁心上的绝缘筒上，将纷歧样变比的二次绕组抽头引出，接在接线端子座上，每个抽头设置各自的接线端子，这么就构成了多个变比，见图5－3。

图5－3　多抽头电流互感器原理图
　　例如二次绕组添加两个抽头，K1、K2为十0/5，K1、K3为75/5，K1、K4为50/5等。此种电流互感器的利益是能够依据负荷电流变比，沟通二次接线端子的接线来改动变比，而不需求替换电流互感器，给运用供应了便当。
3.2纷歧样变比电流互感器。这品种型的电流互感用具有同一个铁心和一次绕组，而二次绕组则分为两个匝数纷歧样、各自独立的绕组，以满意同一负荷电流状况下纷歧样变比、纷歧样精确度等级的需求，见图5－4。

图5－4　纷歧样变比电流互感器原理图
　　例如在同一负荷状况下，为了确保电能计量精确，恳求变比照小一些(以满意负荷电流在一次额外值的2/3摆布)，精确度等级高一些(如1K1、1K2为200/5、0.2级)；而用电设备的继电维护，思考到缺陷电流的维护系数较大，则恳求变比照大一些，精确度等级能够稍低一点(如2K1、2K2为300/5、1级)。
3.3一次绕组可调，二次多绕组电流互感器。这种电流互感器的特征是变比量程多，而且能够改动，多见于高压电流互感器。其一次绕组分为两段，别离穿过互感器的铁心，二次绕组分为两个带抽头的、纷歧样精确度等级的独立绕组。一次绕组与设备在互感器外侧的衔接片衔接，经过改动衔接片的方位，使一次绕组构成串联或并联接线，然后改动一次绕组的匝数，以取得纷歧样的变比。带抽头的二次绕组本身分为两个纷歧样变比和纷歧样精确度等级的绕组，跟着一次绕组衔接片方位的改动，一次绕组匝数相应改动，其变比也随之改动，这么就构成了多量程的变比，见图5－5(图中虚线为电流互感器一次绕组外侧的衔接片)。
带抽头的二次独立绕组的纷歧样变比和纷歧样精确度等级，能够别离运用于电能计量、指示外表、变送器、继电维护等，以满意各自纷歧样的运用恳求。例如当电流互感器一次绕组串联时(图5－5a)，1K1、1K2，1K2、1K3，2K1、2K2，2K2、2K3为300/5，1K1、1K3，2K1、2K3为150/5；当电流互感器一次绕组并联时(图5－5b)，1K1、1K2，1K2、1K3，2K1、2K2，2K2、2K3为600/5，1K1、1K3，2K1、2K3为300/5。其接线图和精确度等级规范在铭牌上或运用阐明书中。

(a)一次串联(两匝)

(b)一次并联(一匝)
图5－5　一次绕组匝数可调、二次多绕组的电流互感器原理图
3.4组合式电流电压互感器。组合式互感器由电流互感器和电压互感器(具体内容本讲第四节介绍)组合而成，多设备于高压计量箱、柜，用作计量电能或用效果电设备继电维护设备的电源。
组合式电流电压互感器是将两台或三台电流互感器的一次、二次绕组及铁心和电压互感器的一、二次绕组及铁心，固定在钢体构架上，浸入装有变压器油的箱体内，其一、二次绕组出线均引出，接在箱体外的高、低压瓷瓶上，构成绝缘、关闭的全体。一次侧与供电线路衔接，二次侧与计量设备或继电维护设备衔接。依据纷歧样的需求，组合式电流电压互感器分为V/V接线和Y/Y接线两种，以计量三相负荷平衡或不平衡时的电能，见图5－6(a)、(b)。

(a)两台电流互感器和电压互感器V/V接线

(b)三台电流互感器和电压互感器Y/Y接线