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          金鑫磁材:電流互感器原理講解

          發布時間:2020-09-28 17:28:22

                 一、電壓、電流互感器的概述

            典型的互感器是利用電磁感應原理將高電壓轉換成低電壓,或將大電流轉換成小電流,為測量裝置、保護裝置、控制裝置提供合適的電壓或電流信號。電力系統常用的電壓互感器,其一次側電壓與系統電壓有關,通常是幾百伏~幾百千伏,標準二次電壓通常是100V和100V/ 兩種;而電力系統常用的電流互感器,其一次側電流通常為幾安培~幾萬安培,標準二次電流通常有5A、1A、0.5A等。

            1.電壓互感器的原理

            電壓互感器的原理與變壓器相似,如圖1.1所示。一次繞組(高壓繞組)和二次繞組(低壓繞組)繞在同一個鐵芯上,鐵芯中的磁通為Ф。根據電磁感應定律,繞組的電壓U與電壓頻率f、繞組的匝數W、磁通Ф的關系為:

          電流互感器原理.png

            2.電流互感器的原理

            在原理上也與變壓器相似,如圖1.2所示。與電壓互感器的主要差別是:正常工作狀態下,一、二次繞組上的壓降很小(注意不是指對地電壓),相當于一個短路狀態的變壓器,所以鐵芯中的磁通Ф也很小,這時一、二次繞組的磁勢F(F=IW)大小相等,方向相反。

            即電流互感器一、二次之間的電流比與一、二次繞組的匝數成反比。

          電流互感器原理.png

            3.互感器繞組的端子和極性

            電壓互感器繞組分為首端和尾端,對于全絕緣的電壓互感器,一次繞組的首端和尾端可承受的對地電壓是一樣的,而半絕緣結構的電壓互感器,尾端可承受的電壓一般只有幾kV左右。常見的用A和X分別表示電壓互感器一次繞組的首端和尾端,用a、x或P1、 P2表示電壓互感器二次繞組的首端或尾端;電流互感器常見的用L1 、L2分別表示一次繞組首端和尾端,二次繞組則用K1、K2或S1、S2表示首端或尾端,不同的生產廠家其標號可能不一樣,通常用下標1表示首端,下標2表示尾端。

            當端子的感應電勢方向一致時,稱為同名端;反過來說,如果在同名端通入同方向的直流電流,它們在鐵芯中產生的磁通也是同方向的。標號同為首端或同為尾端的端子而且感應電勢方向一致,這種標號的繞組稱為減極性,端子的電壓是兩個繞組感應電勢相減的結果。在互感器中正確的標號規定為減極性。


            4.電壓互感器和電流互感器在結構上的主要差別

            (1)電壓互感器和電流互感器都可以有多個二次繞組,但電壓互感器可以多個二次繞組共用一個鐵芯,電流互感器則必需是每個二次繞組都必需有獨立的鐵芯,有多少個二次繞組,就有多少個鐵芯。

            (2)電壓互感器一次繞組匝數很多,導線很細,二次繞組匝數較少,導線稍粗;而變電站用的高壓電流互感器一次繞組只有1到2匝,導線很粗,二次繞組匝數較多,導線的粗細與二次電流的額定值有關。

            (3)電壓互感器正常運行時,嚴禁將一次繞組的低壓端子打開,嚴禁將二次繞組短路;電流互感器正常運行時,嚴禁將二次繞組開路。


          金鑫磁材:電流互感器原理講解.jpg

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