在正常情況下，電流互感器中的鐵芯磁通處于不飽和的狀態(tài)。這時(shí)負(fù)載阻抗和勵(lì)磁電流較小，而勵(lì)磁阻抗的數(shù)值較大，一次繞組、二次繞組的磁勢(shì)處于平衡。但是，若互感器中鐵芯的磁通密度增大并達(dá)到飽和時(shí)，會(huì)引起Zm隨著飽和度的增加而迅速降低，不同勵(lì)磁電流間的線性比例關(guān)系會(huì)被打破。而引起電流互感器達(dá)到飽和的因素主要包括：電流過大；負(fù)載過大。當(dāng)連接電流互感器的負(fù)載過大時(shí)，引起二次電壓的增大，導(dǎo)致鐵芯的磁通密度上升，達(dá)到飽和。

電流互感器——如何確定飽和點(diǎn)

　　比較直接的確定方式就是二次側(cè)帶實(shí)際負(fù)載，就是從一次側(cè)對(duì)電流互感器通入電流，并觀察二次電流找出電流互感器的飽和點(diǎn)。但是，由于保護(hù)級(jí)的電流互感器的飽和點(diǎn)可能超過15～20倍額定電流，所以當(dāng)電流互感器變比較大時(shí)，這種試驗(yàn)方式就不適合采用了。

　　對(duì)此，還可以通過伏安特性試驗(yàn)測(cè)出電流互感器的飽和點(diǎn)，由于電流互感器飽和是其鐵心磁通密度過大造成的。因此只要原方開路，從副方通入電流，測(cè)量副方繞組上的電壓降，就可以檢測(cè)出電流互感器的飽和點(diǎn)。

電流互感器——飽和點(diǎn)的特點(diǎn)

　　二次電流減小，電流波形出現(xiàn)高次諧波分量較大的畸變；內(nèi)阻減小，甚至接近于零；若發(fā)生一次故障，電流的波形在零點(diǎn)附近時(shí)，電流互感器會(huì)引起線性關(guān)系傳遞；在故障的瞬間，互感器會(huì)在滯后5秒左右才開始達(dá)到飽和。一般情況下，嚴(yán)禁電流互感器的二次發(fā)生開路現(xiàn)象。因?yàn)樵陔娏骰ジ衅鬟\(yùn)行過程中，一旦發(fā)生二次開路，就會(huì)使一次電流轉(zhuǎn)換成為勵(lì)磁電流，引起鐵芯的磁通密度增加，導(dǎo)致電流互感器的快速飽和。飽和磁通會(huì)產(chǎn)生較高電壓，對(duì)一次和二次繞組絕緣設(shè)施破壞較大，容易造成人身安全威脅。

電流互感器——飽和后參數(shù)特征

　　1、所有通過電磁感應(yīng)原理工作的設(shè)備，磁通的建立都是一次繞組電流I1乘以一次繞組匝數(shù)N1與二次繞組電流I2乘以二次繞組匝數(shù)N2綜合作用來產(chǎn)生的，即N1I1-N2I2，這個(gè)量叫磁勢(shì)，是建立磁場(chǎng)的原動(dòng)力。

　　2、磁勢(shì)可以理解為電壓，磁通可以理解為電流，在磁勢(shì)較小時(shí)，磁通近似與磁勢(shì)成正比關(guān)系，但當(dāng)達(dá)到磁勢(shì)增加到某一定值時(shí)，隨著磁勢(shì)的變大，磁通將增加的很小或不再增加。

　　3、變壓器一次線圈是一個(gè)電壓源，U＝4.44f*N*B*S，由于電壓是一定值，所以磁通是不變的，磁勢(shì)也是不變的，即N1I1-N2I2是一定值，這個(gè)值就等于變壓器空載時(shí)一次側(cè)N1I0，空載電流很小，也就是電磁感應(yīng)設(shè)備用來建立磁場(chǎng)的電流很小，許多工程計(jì)算中都忽略了這個(gè)值，當(dāng)變壓器帶載時(shí)，一次電流隨著二次電流增加而增加，始終保持N1I1-N2I2不變，由于勵(lì)磁電流很小近似為0，N1I1-N2I2=0，N1I1=N2I2。

　　4、對(duì)于電流互感器一次線圈的激勵(lì)是一個(gè)電流源，電流互感器不管工作于哪種狀態(tài)都不可能改變一次電流，即N1I1是由系統(tǒng)決定的，這也是為什么電流互感器不允許二次開路，因?yàn)槎伍_路了，N2=0，一次線圈電流N1I1將全部用來建立磁場(chǎng)，這個(gè)磁勢(shì)很大，首先會(huì)導(dǎo)致鐵心過飽和，發(fā)熱，產(chǎn)生剩磁，其次大的磁勢(shì)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的磁通，二次側(cè)感應(yīng)出高壓。而當(dāng)二次側(cè)短路時(shí)，磁勢(shì)為為一二次電流共同作用N1I1-N2I2，約等于0，N1I1=N2I2，所以二次側(cè)基本沒有電壓。

　　所以綜合以上內(nèi)容，電流互感器，理論上來講N1I1-N2I2約等于0，電流互感器永遠(yuǎn)都不會(huì)過飽和，磁通也永遠(yuǎn)不變，但前提是二次側(cè)要近似為短路狀態(tài)，即二次側(cè)阻抗=0，因?yàn)樽杩篂榱?，不管二次?cè)感應(yīng)出多高的電流，都不會(huì)導(dǎo)致二次側(cè)輸出電壓升高。所以電流互感器過飽和的核心原因是外部的某些條件變化導(dǎo)致其二次側(cè)必須感應(yīng)出一個(gè)高電壓，而電壓與磁通成正比。有以下幾個(gè)因素可導(dǎo)致過飽和：1.二次側(cè)負(fù)載阻抗增加，電流互感器都有標(biāo)稱的帶載能力一般為15VA或30VA，對(duì)于二次額定電流為5A的互感器，即意味著互感器二次所接的導(dǎo)線儀表等設(shè)備阻抗不能超過3歐姆或6歐姆，超過這個(gè)值將導(dǎo)致互感器過飽和，精度變小；2.一次電流劇增，即一次側(cè)過載或者短路時(shí)，對(duì)于100/5的電流互感器，當(dāng)短路電流達(dá)到1000A時(shí)，理論上二次側(cè)電流應(yīng)該為50A，如果負(fù)載阻抗為1歐姆，需要線圈提供50V的電壓，對(duì)于計(jì)量用互感器，為減小短路電流對(duì)儀表的沖擊，不允許二次側(cè)感應(yīng)出如此高的電流和電壓，所以鐵心應(yīng)較容易飽和，對(duì)于保護(hù)用的互感器，為了真實(shí)反映一次側(cè)的短路電流，則要求鐵心不能飽和。鐵心是否易于飽和是由生產(chǎn)工藝決定的。

　　磁勢(shì)Ni=N1I1-N2I2，磁通φ，（N1I1-N2I2）μ*常數(shù)=磁通φ=U/常數(shù)，下圖H與（N1I1-N2I2）成正比，B與磁通φ成正比，Hμ=B，由下圖可知，μ不是一個(gè)常數(shù)，當(dāng)B或φ較大時(shí)，將需要更大的H或（N1I1-N2I2），這就是所謂的鐵心飽和。

　　當(dāng)外界條件變化導(dǎo)致二次感應(yīng)電壓U增高時(shí)，就需要更大的磁通φ，要產(chǎn)生更大的磁通φ，就需要增加磁勢(shì)（N1I1-N2I2），在非飽和區(qū)，雖然U和φ增加，但是磁勢(shì)（N1I1-N2I2）增加并不大，所以仍可認(rèn)為N1I1-N2I2約等于0，N1I1=N2I2，而進(jìn)入飽和區(qū)，將需要很大磁勢(shì)來產(chǎn)生磁通φ，N1I1-N2I2將變大，N1I1≠N2I2，也就是二次側(cè)電流將不能隨一次電流成比例的增加，但還是在增加，同時(shí)由于二次電流增加，會(huì)導(dǎo)致二次感應(yīng)電壓升高（儀表等負(fù)載是不變的），磁通也成比例增加。