電流互感器的工作原理

 電流互感器的主要所用是用來(lái)將交流電路中的大電流轉(zhuǎn)換為一定比例的小電流（我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)為5安倍），以供測(cè)量和繼電保護(hù)只之用。大家應(yīng)該知道在發(fā)電、變電、輸電、配電過(guò)程中由于用電設(shè)備的不同，電流往往從幾十安到幾萬(wàn)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(xiàn)路的電路進(jìn)行監(jiān)控、測(cè)量，同時(shí)又要解決高壓、高電流帶來(lái)的危險(xiǎn)，這時(shí)就需要用到電流互感器了。有些人可能見(jiàn)過(guò)電工用的鉗形表 ，這是一種用來(lái)測(cè)量交流電流的設(shè)備，它那個(gè)“鉗”便是穿心式電流互感器。

電流互感器的結(jié)構(gòu)如下右圖所示，可用它擴(kuò)大交流電流表的量程。在使用時(shí)，它的原線(xiàn)圈應(yīng)與待測(cè)電流的負(fù)載線(xiàn)路相串聯(lián)，副邊線(xiàn)圈則與電流表串接成閉合回路，如圖中右邊的電路圖所示。 電流互感器的原線(xiàn)圈是用粗導(dǎo)線(xiàn)繞成，其匝數(shù)只有一匝或幾匝，因而它的阻抗極小。原線(xiàn)圈串接在待測(cè)電路中時(shí)，它兩端的電壓降極小。副線(xiàn)圈的匝數(shù)雖多，但在正常情況下，它的電動(dòng)勢(shì)E2并不高，大約只有幾伏。

電流互感器的原線(xiàn)圈是用粗導(dǎo)線(xiàn)繞成，其匝數(shù)只有一匝或幾匝，因而它的阻抗極小。原線(xiàn)圈串接在待測(cè)電路中時(shí)，它兩端的電壓降極小。副線(xiàn)圈的匝數(shù)雖多，但在正常情況下，它的電動(dòng)勢(shì)E2并不高，大約只有幾伏。 由于I1/I2=Ki（Ki稱(chēng)為變流比）所以I1=KiI2 電流互感器在電流表應(yīng)用中的接線(xiàn)示意圖由此可見(jiàn)，通過(guò)負(fù)載的電流就等于副邊線(xiàn)圈所測(cè)得的電流與變流比Ki之乘積。如果電流表同一只專(zhuān)用的電流互感器配套使用，則這安培表的刻度就可按大電流電路中的電流值標(biāo)出。電流互感器次級(jí)電流最大值，通常設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)值5A。不同的電流的電路所配用的電流互感器是不同的，其變流比有10/5、20/5、30/5、50/5、75/5、100/5等等。 為了安全起見(jiàn)，電流互感器副線(xiàn)圈的一端和鐵殼必須接地

電流互感器的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，由相互絕緣的一次繞組、二次繞組、鐵心以及構(gòu)架、殼體、接線(xiàn)端子等組成。其工作原理與變壓器基本相同，一次繞組的匝數(shù)(N1)較少，直接串聯(lián)于電源線(xiàn)路中，一次負(fù)荷電流(I1)通過(guò)一次繞組時(shí)，產(chǎn)生的交變磁通感應(yīng)產(chǎn)生按比例減小的二次電流(I2)；二次繞組的匝數(shù)(N2)較多，與儀表、繼電器、變送器等電流線(xiàn)圈的二次負(fù)荷(Z)串聯(lián)形成閉合回路，如下圖：

由于一次繞組與二次繞組有相等的安培匝數(shù)，I1N1=I2N2，電流互感器額定電流比:I1/I2=N1/N2。電流互感器實(shí)際運(yùn)行中負(fù)荷阻抗很小，二次繞組接近于短路狀態(tài)，相當(dāng)于一個(gè) 短路運(yùn)行的變壓器。由于I1/I2=Ki（Ki稱(chēng)為變流比）所以I1=KiI2

關(guān)于電流互感器的工作原理：在測(cè)量交變電流的大電流時(shí),為能夠安全測(cè)量在火線(xiàn)(或地線(xiàn))上串聯(lián)一個(gè)變壓器(接在變壓器的輸入端),這個(gè)變壓器的輸出端接入電流表,由于輸入線(xiàn)圈的匝數(shù)小于輸出線(xiàn)圈的匝數(shù),因此輸出電流小于輸入電流(這時(shí)的輸出電壓大于輸入電壓,但是由于變壓器是串聯(lián)在電路中所以輸入電壓很小,輸出電壓也不大),電流互感器就是升壓(降流)變壓器。

電流互感器的型號(hào)是由2～4位拼音字母及數(shù)字組成。通常能表示出電流互感器的線(xiàn)圈型式、絕緣種類(lèi)、導(dǎo)體的材料及使用場(chǎng)所等。橫線(xiàn)后面的數(shù)字表示絕緣結(jié)構(gòu)的電壓等級(jí)（4級(jí)）。

電流互感器型號(hào)中字母的含義如下：

通過(guò)銘牌查看電流互感器型號(hào)

L：在第一位，表示電流互感器；

D：在第二位，表示單匝貫穿式，在型號(hào)的最后一個(gè)字母時(shí)表示差動(dòng)保護(hù)用（部分生產(chǎn)廠用B或C標(biāo)出）

F：在第二位，表示復(fù)匝貫穿式 Q：在第二位，表示線(xiàn)圈型，在第四位，表示加強(qiáng)型

M：在第二位，表示母線(xiàn)式；

R：在第二位，表示裝入式；

A：在第二位，表示穿墻式；

C：在第二位，表示瓷套式，在第三位，表示瓷絕緣；

Z：在第三位，表示澆注絕緣；

J：在第三位，表示加大容量加強(qiáng)型，在第四位，表示加大容量；

G：在第三位，表示改進(jìn)型；

W：在第三位，表示戶(hù)外型；