电流互感器相当于一个升压变压器，只是容量较小。其工作原理、构造及接线方式均与变压器相同。电流互感器能够可靠地隔离高压大电流，以保证测量人员、仪表及保护装置的安全，同时把大电流按一定比例缩小，使低压绕组能够准确地反映高压大电流量值的变化，以解决高压大电流测量难的困扰。电流互感器二次电流均为标准值5 A。
1.电流互感器的基本概念
文字符号：TA。
电气符号：如图1-4-3 所示。
图1-4-3 电流互感器电气符号
电流互感器的功能：将高压侧大电流变换成低压侧小电流。
电流互感器的组成：电流互感器组成与变压器相似，主要由铁心，一、二次绕组，接线端子，以及绝缘支撑物组成。
电流互感器的构造：一次绕组匝数少，截面积较大；二次绕组匝数多，截面积小。
电流互感器中一次绕组电流决定于负载电流与二次侧无关；二次侧电流与一次侧有关。
正常运行的电流互感器相当于一个短路运行的变压器。
电流互感器的工作原理：
电流互感器铁芯中的交变磁通在电流互感器二次侧感应出二次电动势和二次电流。图1-4-4 为电流互感器工作原理示意图。
电流关系：
其中ki为电流互感器的变流比。
电流互感器二次侧的额定电流为5 A 或是1 A。
图1-4-4 电流互感器工作原理示意图
电流互感器的类型：
1）按匝数划分
（1）单匝式：包括母线式、心柱式、套管式。
（2）多匝式：包括线圈式、线环式、串级式。
2）按电压划分
（1）高压电流互感器；
（2）低压电流互感器。
3）按准确度划分
（1）测量用：0.1、0.2、0.5、1、3、5 等级。
（2）保护用：5P 和10P 两级。
LQJ-10 型电流互感器：其外形结构如图1-4-5 所示，有两个铁心和两个二次线圈，0.5 级用于测量，3 级用于继电保护。
图1-4-5 LQJ-10 型电流互感器结构示意图
1—一次接线端子；2—一次绕组；3—二次接线端子；4—铁心；5—二次绕组；6—警告牌。
LMZJ1-0.5 型电流互感器：其外形结构如图1-4-6 所示，属于单匝式电流互感器，互感器铁心为环形（5～800 A）或矩形卷铁心（1 000～3 000 A）。
图1-4-6 LMZJ1-0.5 型电流互感器示意图
1—铭牌；2—一次母线穿孔；3—铁心（外绕二次绕组，树脂浇注）；
4—安装板；5—二次接线端子。
电流互感器的型号（见图1-4-7）：
图1-4-7 电流互感器型号
2.电流互感器的接线方式
1）电流互感器的极性
电流互感器的极性：采用“减极性”原则。
减极性：在一次绕组和二次绕组的同极性端（同名端）同时加入某一同相位电流时，两个绕组产生的磁通在铁心中同方向。图1-4-8 所示为电流互感器接线方式示意图。
图1-4-8 电流互感器接线方式示意图
通常，一次绕组的出线端子标为L1 和L2，二次绕组的出线端子标为K1 和K2，其中L1 和K1 为同名端，L2 和K2 为同名端。如果一次电流从同极性端流入时，则二次电流应从同极性端流出。(www.xing528.com)
2）三相完全星形接线（见图1-4-9）
结构：采用三只电流互感器、三只电流继电器。
接线形式：互感器与继电器线圈为星形接法。
接线特点：这种接线流过二次侧电流线圈的电流分别对应主电路的三相电流，相间动作可靠。
适用范围：负荷不平衡的三相四线制系统和三相三线制系统中，用作电能、电流的测量及过电流保护。
图1-4-9 三相完全星形接线
3）两相完全星形接线（见图1-4-10）
结构：采用两只电流互感器、两只电流继电器。
接线形式：互感器与继电器线圈为不完全星形接法。
接线特点：电流互感器通常接于 A、C 相上，流过二次侧电流线圈的电流，反映一次电路对应相的电流，反映了一次电路B 相的电流。
图1-4-10 两相完全星形接线
4）两相电流差式接线（见图1-4-11）
结构：采用两只电流互感器、一只电流继电器。
接线特点：电流继电器的电流是两只电流互感器的电流差。
这种接线在不同短路故障反映到二次侧电流线圈的电流各自不同，因此对不同的短路故障具有不同的灵敏度。
适用范围：中性点不接地系统，作相间保护。
图1-4-11 两相电流差式接线
3.电流互感器的技术参数
1）变流比
变流比是指一次绕组的额定电流与二次绕组额定电流之比。
2）误差和准确度级次
测量误差分为：变比误差（比差），相角误差（角差）。
变比误差：
相角误差：相角误差是指二次电流的相量与一次电流相量间的夹角δ。当二次相量超前一次电流相量时，δ 取正值，反之δ 取负值。
准确度级次：电流互感器的准确度级次是以电流互感器最大变比误差和相角差来定义的，数值上等于变比误差的百分值。
电流互感器的10%误差曲线如图1-4-12 所示。
用于继电保护回路的电流互感器，应按10%误差曲线进行校验。
图1-4-12 电流互感器的10%误差曲线
4.电流互感器使用的注意事项
（1）正常运行时，电流互感器二次绕组近似短路工作状态。
（2）电流互感器一次电流决定于一次电力网的负载电流。
（3）运行中的电流互感器二次回路不允许开路。
（4）电流互感器的一次电流变化范围很大。
（5）电流互感器结构应满足热稳定和电动稳定要求。
5.电流互感器的配置原则
供配电技术中，应在每条支路的电源侧均装设足够数量的电流互感器，以供各支路测量、保护使用。由于电流互感器通常与电路中的断路器紧邻布置，安装时应与保护与测量用的电流互感器分开，尽量把电能计量仪表互感器与一般测量用的互感器分开，电能计量仪表互感器必须使用0.5 级互感器，其正常工作电流是普通电流互感器额定电流的2/3 左右。电流互感器的配置原则如下：
（1）保护用电流互感器的安装位置应尽量扩大保护范围，以消除主保护的不保护区。对大接地电流系统而言，一般应三相配置，以反映单相接地故障；小电流接地系统发电机、变压器支路也要三相配置，以便监视不对称程度，其余支路一般配置A、C 两相。
（2）为了减轻内部故障时发电机的损伤，自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧，以便于分析及在发电机并入系统前发现内部故障；用于测量仪表的电流互感器通常安装在发电机中性点侧。
（3）差动保护元件的端口配置电流互感器时，各端口应属于同一电压等级，互感器变比应相同，接线方式也要相同。
（4）为了防止支持式电流互感器套管闪络造成母线故障，通常电流互感器应布置在断路器的出线侧或变压器侧。
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