如何使用电流互感器：应用和注意事项

电流互感器是仪用互感器的一种,主要用来将大电流变成小电流,以便于仪表的测量或作为信号供继电保护、自动装置和控制回路使用。

1.电流互感器分类

(1)电流互感器按用途可分为测量电流、功率和电能用的测量用互感器以及继电保护和自动控制用的保护控制用互感器。

(2)根据一次绕组匝数可分为单匝式和多匝式

(3)根据安装地点可分为户内式和户外式

(4)根据绝缘方式可分为干式、浇注式、油浸式等。

(5)根据电流互感器工作原理可分为电磁式、光电式、电子式等电流互感器。

2.电流互感器的主要参数

(1)额定电流比是指一次额定电流与二次额定电流之比,额定电流比一般用不约分的分数形式表示。二次电流表量程一般为5A,实际中已换算成一次电流,其标度尺即按一次电流分度,这样可以直接读数,不必再进行换算,如100A/5A,500A/5A。

额定电流,就是在这个电流下,互感器可以长期运行而不会因发热损坏。当负载电流超过额定电流时,叫做过负载。

(2)准确度等级是根据测量时误差的大小而划分的,是指在规定的二次负载范围内,一次电流为额定值时的最大误差,见表3-4。

表3-4 电流互感器的准确度等级

国产电流互感器的准确度等级有0.2、0.5、1.0、3.0、5.0等等级。

(3)电流互感器的额定容量,就是额定二次电流I_2N通过二次额定负载Z_2N时所消耗的视在功率S_2N。

(4)额定电压是指一次绕组长期能够承受的最大电压(有效值),它只是说明电流互感器的绝缘强度,而和电流互感器额定容量没有任何关系。

(5)极性标志。(www.xing528.com)

1)一次绕组首端标为L1,末端标为L2。当一次绕组带有抽头时,首端标为L1,自第一个抽头起依次标为L2,L3……

2)二次绕组首端标为K1,末端标为K2。当二次绕组带有中间抽头时,首端标为K1,自第一个抽头起以下依次标志为K2,K3……

电流互感器在电气图中文字符号用TA表示。

图3-25 电流互感器

电流互感器的基本工作原理、结构形式与普通变压器相似,如图3-25所示。钳形电流表测量电流的大小就是电流互感器的实际应用。

3.使用电流互感器应注意的问题

(1)电流互感器工作时,二次侧不允许断路。这是因为电流互感器的一次侧电流是由被测试的电路决定的,在正常运行时,电流互感器的二次侧相当于短路,二次侧电流有强烈的去磁作用,即二次侧的磁动势近似与一次侧的磁动势大小相等、方向相反。因而产生铁心中的磁通所需的合成磁动势和相应的励磁电流很小,若二次侧开路,则一次侧电流全部成为励磁电流,使铁心中的磁通增大,铁心过分饱和,铁损耗急剧增大,引起互感器发热。同时因二次绕组匝数很多,将会感应出危险的高电压,危及操作人员和测量设备的安全。电流互感器的二次侧,不允许加装熔断器。

(2)二次侧绕组回路串入的阻抗值不得超过有关技术标准的规定,否则将影响电流互感器的精确度。

(3)二次侧绕组的一端和铁心应牢固接地,防止绝缘损伤时一次高压进入二次侧发生危险。

例 用电压比为10000/100V的电压互感器,电流比为100/5A的电流互感器扩大量程,其电流表读数为3.5A,电压表读数为96V,试求被测电路的电流、电压各为多少?

解:因为电流互感器负载电流等于电流表读数乘上电流互感器电流比,即

电压互感器所测高电压等于电压表读数乘上电压比,即

被测电路的电流为70A,电压为9600V。