電流互感器的作用、分類、接線方式等知識介紹

電流互感器是一種按照電磁感應(yīng)原理原理制作的可測量交流電流的簡單器件。大家應(yīng)該知道在發(fā)電、變電、輸電、配電過程中由于用電設(shè)備的不同，電流往往從幾十安到幾萬安都有，而且這些電路還可能伴隨高壓。那么為了能夠?qū)@些線路的電路進(jìn)行監(jiān)控、測量，同時又要解決高壓、高電流帶來的危險，這時就需要用到電流互感器了。有些人可能見過電工用的鉗形表 ，這是一種用來測量交流電流的設(shè)備，它那個“鉗”便是穿心式電流互感器。下面賢集網(wǎng)小編來為大家一一介紹電流互感器的作用、分類、接線方式、用途、安裝規(guī)范、使用注意事項、極性、構(gòu)造及誤差原因分析。

電流互感器的作用

1、電流互感器是二次繞組在短路狀態(tài)下工作的變壓器，用來把高壓或低壓系統(tǒng)的大電流變換成低壓系統(tǒng)的小電流，以供檢測儀表、自動控制信號以及繼電保護(hù)之用。二次側(cè)的額定電流為5A(或1A)，故所接的電流表量程為5A(或1A)。

2、下圖為電流互感器的一次繞組N1，一般只有1匝或幾匝，導(dǎo)線較粗，被串聯(lián)到需要測量電流的電路里。電流互感器一次繞組中的電流，即被測電路的電流，記為I1。二次繞組N2有較多的匝數(shù)，導(dǎo)線較細(xì)且與內(nèi)阻極小的電流表、功率表的電流線圈或阻值不大的電阻等構(gòu)成閉合回路，因負(fù)載阻抗極小，可看成二次繞組被短接。

電流互感器的分類

一、按裝設(shè)地點分：戶內(nèi)式、戶外式。一般35kV以上采用戶外式。

二、按照繞組匝數(shù)分：單匝式、多匝式

三、按照高、低壓耦合方式分：無線電電磁波耦合、電容耦合和光電耦合式。

四、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。

五、按用途分：

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

2、保護(hù)用電流互感器：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。

六、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。

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為常用。

4、氣體絕緣電流互感器：主絕緣由SF6氣體構(gòu)成。

五、按電流變換原理分：

1、光電式電流互感器：通過光電變換原理以實現(xiàn)電流變換的電流互感器。其中，光電式又可分為：混合型光電互感器、磁光玻璃光電互感器和全光纖光電互感器。

2、電磁式電流互感器：根據(jù)電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)電流變換的電流互感器。

電流互感器接線方式

1、單相式接線方式

這種接線只有一只電流互感器組成，接線簡單。用于小電流接地系統(tǒng)零序電流的測量，也可以用于三相對稱電流中電流的測量或過負(fù)荷保護(hù)。

2、三相完全星形接線方式

三相完全星形接線又叫全星形接線。是用三臺電流互感器與三只繼電器對應(yīng)按星形連接而成。一般應(yīng)用于大接地電流系統(tǒng)的測量和保護(hù)回路接線，可以反應(yīng)任何一相，任何形式的電流變化。

3、兩相不完全星形接線方式

兩相不完全星形接線方式是在A、C兩相裝有電流互感器分別與兩只電流繼電器相連。一般用于小電流接地系統(tǒng)的測量和保護(hù)回路，由于該系統(tǒng)沒有零序電流，另外一相電流可以計算獲得?？梢苑磻?yīng)各類相間故障，但不能完全反應(yīng)接地故障。

4、三角形接線方式

這種接線方式將三相電流互感器二次繞組按極性頭尾相接，像三角形，極性不能搞錯。這種接線主要用于保護(hù)二次回路的轉(zhuǎn)角或濾除短路電流中的零序分量。

5、兩相電流差接線方式

兩相電流差接線方式由兩臺電流互感器和一只電流繼電器組成。也僅用于三相三線制電路中，這種接線的優(yōu)點是不但節(jié)省一塊電流互感器，而且也可以用一塊繼電器反映三相電路中的各種相間短路故障，亦即用最少的繼電器完成三相過電流保護(hù)，節(jié)省投資。

6、和電流接線方式

這種接線，將兩組星形接線并接，一般用于3/2斷路器接線，角形接線，橋型接線的測量和保護(hù)回路，用以反應(yīng)兩個開關(guān)的電流之和。

電流互感器的用途

1、第一種，被測電流較大時，用電流互感器接電流表顯示電流。我們都知道電流互感器有變比。如75:5、150：5、200：5等我們要根據(jù)電流表的量程選擇合適的電流互感器。變比前邊的數(shù)就是互感器初級的最大電流。配電流表時，電流表最大量程要略大于這個數(shù)，不要大的太多。硬質(zhì)電纜我們穿心一匝，軟線我們可以根據(jù)實際情況選擇穿心幾匝。盡量選擇表盤最大讀數(shù)與互感器初級數(shù)一致的，這樣電流表讀數(shù)就是實際電流值不必?fù)Q算。如200:5的互感器配最大量程200A的電流表。

2、第二種用途就是接電能表用于計量電能。在用電量較大的場合，電流也會較大。而 我們直跑的電表(不用接互感器的電表)最大承受電流也就是100A。工廠用電電流較大動不動就幾百安，甚至上千安，這樣再用直跑的電表就會燒壞無法正常工作。和電流互感器配套使用的電能表一般最大承受電流為6安，完全能承受互感器次級輸出的5安的電流。這樣使用時，我們只需要選擇最大電流為6安的三相四線制電能表，然后再根據(jù)實際用電功率計算出電流，選擇合適的互感器就可以了。記住在計算電能時一定要用電表示數(shù)再乘以變比倍數(shù)才是實際用電量。

電流互感器的安裝規(guī)范

1、電流互感器的安裝必須牢固，互感器外殼的金屬外露部分應(yīng)可靠接地。

2、同一組電流互感器應(yīng)按同一方向安裝，以保證該組電流互感器一次及二次回路電流的正方向均一致，并盡可能易于觀察銘牌。

3、電流互感器二次側(cè)不允許開路，對二次雙回合互感器只用一個二次回路時，另一個二次回路應(yīng)可靠短接。

4、低壓電流互感器二次側(cè)可不接地。因為低壓計量裝置使用的導(dǎo)線、電能表及互感器的絕緣等級相同，能承受的最高電壓基本一致;另外二次繞組接地后，整套裝置一次回路對地的絕緣水平降低，易使有絕緣弱點的電能表或互感器在高電壓作用(如受感應(yīng)雷擊)時損壞。從減少遭受雷擊損壞出發(fā)，也以二次側(cè)不接地為佳。

電流互感器使用注意事項

1、儀器在測量帶磁分路補償?shù)腃T時，有可能出現(xiàn)測量值在1%(帶S級)、5%、20%等較小百分比下的誤差值與傳統(tǒng)方法測得的誤差值有較大差別，這是由于該測試儀的測試方法所決定的。因為在該測試方法的基礎(chǔ)上，無法測出磁分路補償?shù)难a償量;但100%、120%電流百分比下，滿足儀器的檢定條件。

2、開機(jī)無顯示，請檢查電源是否接好，保險是否熔斷。

3、存儲記錄中，存儲的時間為亂碼。當(dāng)前存入以空數(shù)據(jù)，不斷電下再次查看存儲記錄中的存儲數(shù)據(jù)。

4、本界面是基于華天電力開發(fā)的通用平臺，顯示部分與測量部分分開。當(dāng)測量某個項目時，雖然“取消”鍵退出當(dāng)前測量項目的頁面，但是儀器還在進(jìn)行這個項目的測量，切勿觸摸被測品以及測試夾子!

5、儀器在任何時候發(fā)生死機(jī)、花屏、白屏現(xiàn)象，或中斷儀器測量，請“復(fù)位”鍵，或者關(guān)機(jī)。

6、由于儀器的顯示部分與測量部分分開，當(dāng)任一界面顯示全為星號，則本儀器不能通訊。若重復(fù)“復(fù)位”與關(guān)機(jī)不能修復(fù)時，儀器已損壞。

電流互感器的極性

1、電流互感器在交流回路中使用，在交流回路中電流的方向隨時間在改變。電流互感器的極性指的是某一時刻一次側(cè)極性與二次側(cè)某一端極性相同，即同時為正、或同時為負(fù)，稱此極性為同極性端或同名端，用符號"*"、"-"或"."表示。(也可理解為一次電流與二次電流的方向關(guān)系)。

2、按照規(guī)定，電流互感器一次線圈首端標(biāo)為L1，尾端標(biāo)為L2;二次線圈的首端標(biāo)為K1，尾端標(biāo)為K2。在接線中L1和K1稱為同極性端，L2和K2也為同極性端。電流互感器同極性端的判別與耦合線圈的極性判別相同。較簡單的方法例如用1.5V干電池接一次線圈，用一高內(nèi)阻、大量程的直流電壓表接二次線圈。當(dāng)開關(guān)閉合時，如果發(fā)現(xiàn)電壓表指針正向偏轉(zhuǎn)，可判定1和2是同極性端，當(dāng)開關(guān)閉合時，如果發(fā)現(xiàn)電壓表指針反向偏轉(zhuǎn)，可判定1和2不是同極性端。

電流互感器的構(gòu)造及誤差原因分析

一、電流互感器內(nèi)部構(gòu)造

電流互感器運用于電力設(shè)備中，其內(nèi)部一次繞組為1～2匝，通常情況下為一次設(shè)備進(jìn)出導(dǎo)線。二次繞組匝數(shù)較多，且二次額定電流多為1A或者5A。例如，若電流互感器的變比是1250/5，那么當(dāng)它的一次繞組為1匝時，相對應(yīng)的二次繞組匝數(shù)就為250匝。

二、誤差原因分析

電流互感器內(nèi)部的鐵芯中存在著勵磁電流，所產(chǎn)生的勵磁阻抗性質(zhì)是電抗，但二次負(fù)載的性質(zhì)為阻抗。這就導(dǎo)致了在二次電動勢的影響下，經(jīng)過不同電阻元件電流的相位、幅值有所差異。通過有關(guān)人士對電流互感器等值回路和角誤差的分析得出：若電流互感器中的二次負(fù)載是純電阻時，產(chǎn)生的角誤差最大;而二次負(fù)載是純電感時，所產(chǎn)生的角誤差為零。若勵磁阻抗為定值時，會導(dǎo)致二次阻抗的增大，從而引起電流互感器比誤差的增大。同時，若二次阻抗為定值時，勵磁阻抗值會減小，比誤差增大。需要注意的是，電流互感器的誤差要求是：角度誤差不大于7°，幅值的誤差要小于10%。