什么是電流互感器

　　電流互感器 是依據電磁感應原理將一次側大電流轉換成二次側小電流來測量的儀器。電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次側繞組匝數很少，串在需要測量的電流的線路中。

　　因此它經常有線路的全部電流流過，二次側繞組匝數比較多，串接在測量儀表和保護回路中，電流互感器在工作時，它的二次側回路始終是閉合的，因此測量儀表和保護回路串聯線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態接近短路。電流互感器是把一次側大電流轉換成二次側小電流來測量 ，二次側不可開路。

　　電流互感器的主要參數

　　1．額定電流變比

　　額定電流變比是指一次額定電流與二次額定電流之比（有時簡稱電流比）。額定電流比一般用不約分的分數形式表示，如一次額定電流I1e和二次額定電流I2e分別為100、5 A，則

　　KI＝I1e/I2e＝100/5

　　所謂額定電流，就是在這個電流下，互感器可以長期運行而不會因發熱損壞。當負載電流超過額定電流時，叫作過負載。如果互感器長期過負載運行，會把它的繞組燒壞或縮短絕緣材料的壽命。

　　2．準確度等級

　　由于電流互感器存在著一定的誤差，因此根據電流互感器允許誤差劃分互感器的準確度等級。國產電流互感器的準確度等級有0.01、0.02、0.05、0.1、0.2．0.5、1.0、3.0、5.0、0.2S級及0.5S級。

　　0.1級以上電流互感器，主要用于試驗室進行精密測量，或者作為標準用來檢驗低等級的互感器，也可以與標準儀表配合，用來檢驗儀表，所以也叫作標準電流互感器。用戶電能計量裝置通常采用0.2級和0.5級電流互感器，對于某些特殊要求（希望電能表在0.05～6A之間，即額定電流5A的1％～120％之間的某一電流下能作準確測量）可采用0.2S級和0.5S級的電流互感器。

　　3．額定容量

　　電流互感器的額定容量，就是額定二次電流I2e通過二次額定負載Z2e時所消耗的視在功率S2e，所以

　　S2e＝I2e2Z2e

　　一般情況I2e＝ 5A，因此，S2e ＝52Z2e＝25Z2e，額定容量也可以用額定負載阻抗Z2e 表示。

　　電流互感器在使用中，二次連接線及儀表電流線圈的總阻抗，不能超過銘牌上規定的額定容量且不低于1／4額定容量時，才能保證它的準確度。制造廠銘牌標定的額定二次負載通常用額定容量表示，其輸出標準值有2.5、5、10、15、25、30、50、60、80、100V·A等。

　　4．額定電壓

　　電流互感器的額定電壓，是指一次繞組長期對地能夠承受的最大電壓（有效值）。它只是說明電流互感器的絕緣強度，而和電流互感器額定容量沒有任何關系。它標在電流互感器型號后面。例如LC W－35，其中“35”是指額定電壓，它以kV為單位。 5．極性標志

　　為了保證測量及校驗工作的接線正確，電流互感器一次和二次繞組的端子應標明極性標志。

　?。?）一次繞組首端標為L1，末端標為L2。當多量限一次繞組帶有抽頭時，首端標為L1，自第一個抽頭起依次標為L2，L3??。

　?。?）二次繞組首端標為K1，末端標為K2。當二次繞組帶有中間抽頭時，首端標為K1，自第一個抽頭起以下依次標志為K2，K3??。

　?。?）對于具有多個二次繞組的電流互感器，應分別在各個二次繞組的出線端標志“K”前加注數字，如1K1，1K2，1K3??；2K1，2K2，2K3??。

　?。?）標志符號的排列應當使一次電流自L1端流向L2端時，二次電流自K1流出，經外部回路流回到K2。

　　從電流互感器一次繞組和二次繞組的同極性端子來看，電流I1、I2的方向是相反的，這樣的極性關系稱為減極性，反之稱為加極性。電流互感器一般都按減極性表示。

　　二、電流互感器的結構和工作原理 （一）電流互感器的結構 目前，電力系統中使用的電流互感器一般為電磁式，其基本結構與一般變壓器相似，由兩個繞制在閉合鐵芯上、彼此絕緣的繞組（一次繞組和二次繞組）所組成，其匝數分別為N1和N2，如圖4-2所示。一次繞組與被測電路串聯，二次繞組與各種測量儀表或繼電器的電流線圈相串聯。

　　參數說明

　　一、電流互感器型號 ：

　　第一字母：L—電流互感器第二字母：

　　A—穿墻式；Z—支柱式；M—母線式；D—單匝貫穿式；V—結構倒置式；J—零序接地檢測用；W—抗污穢；R—繞組裸露式

　　第三字母：Z—環氧樹脂澆注式；C—瓷絕緣；Q—氣體絕緣介質；W—與微機保護專用

　　第四字母：B—帶保護級；C—差動保護；D—D級；Q—加強型；J—加強型ZG

　　第五數字：電壓等級 產品序號

　　二、 主要技術要求

　　2.1 額定容量：額定二次電流通過二次額定負荷時所消耗的視在功率。額定容量可以用視在功率V.A表示，也可以用二次額定負荷阻抗Ω表示。

　　2.2 一次額定電流：允許通過電流互感器一次繞組的用電負荷電流。用于電力系統的電流互感器一次額定電流為5～25000A，用于試驗設備的精密電流互感器為 0.1～50000A。電流互感器可在一次額定電流下長期運行，負荷電流超過額定電流值時叫做過負荷，電流互感器長期過負荷運行，會燒壞繞組或減少使用壽命。

　　2.3 二次額定電流：允許通過電流互感器二次繞組的一次感應電流。2.4 額定電流比（變比）：一次額定電流與二次額定電流之比。

　　2.5 額定電壓：一次繞組長期對地能夠承受的最大電壓（有效值以kV為單位），應不低于所接線路的額定相電壓。電流互感器的額定電壓分為0.5，3，6，10，35，110，220，330，500kV等幾種電壓等級。

　　2.6 10%倍數：在指定的二次負荷和任意功率因數下，電流互感器的電流誤差為－10%時，一次電流對其額定值的倍數。10%倍數是與繼電保護有關的技術指標。

　　2.7 準確度等級：表示互感器本身誤差（比差和角差）的等級。電流互感器的準確度等級分為0.001～1多種級別，與原來相比準確度提高很大。用于發電廠、變電站、用電單位配電控制盤上的電氣儀表一般采用0.5級或0.2級；用于設備、線路的繼電保護一般不低于1級；用于電能計量時，視被測負荷容量或用電量多少依據規程要求來選擇（見第一講）。

　　2.8 比差：互感器的誤差包括比差和角差兩部分。比值誤差簡稱比差，一般用符號f表示，它等于實際的二次電流與折算到二次側的一次電流的差值，與折算到二次側的一次電流的比值，以百分數表示。

　　2.9 角差：相角誤差簡稱角差，一般用符號δ表示，它是旋轉180°后的二次電流向量與一次電流向量之間的相位差。規定二次電流向量超前于一次電流向量δ為正值，反之為負值，用分（’）為計算單位。

　　2.10 熱穩定及動穩定倍數：電力系統故障時，電流互感器受到由于短路電流引起的巨大電流的熱效應和電動力作用，電流互感器應該有能夠承受而不致受到破壞的能力，這種承受的能力用熱穩定和動穩定倍數表示。熱穩定倍數是指熱穩定電流1s內不致使電流互感器的發熱超過允許限度的電流與電流互感器的額定電流之比。動穩定倍數是電流互感器所能承受的最大電流瞬時值與其額定電流之比。