升流器容量实际运行优化方案

如上所述，在检定电流互感器时，升流器给电流互感器的一次供电。由图2-1可见，升流器与标准和被检互感器之间都有连接导线，因此它在使用时的实际输出容量S为升流器输出绕组消耗的容量SS、标准互感器和被检互感器的空载容量S0、Sx，标准和被检互感器的负荷容量SF，以及连接导线负荷容量SD，五者的复数和：

其中标准和被检互感器的空载容量，与其安匝数成正比，对于一次电流小于10A即0.1～10A的互感器，其安匝数一般为500～1000安匝，空载容量约为10～20VA，与一次电流大小无关，且这时的连接导线容量可略去不计。随着一次电流增大，二次绕组容量基本不变，一次绕组（包括它的引线）容量约与一次电流的开平方成正比，因此当一次电流为0.1～100A时，其空载容量约为10～40VA。一次电流继续增大，一次绕组的匝数越来越少，引线与绕组导线的长度越来越接近，如果是穿心式互感器，则一次绕组就包含在连接导线中，因此当一次电流为大于100A时，其一次绕组可作为连接导线的一部分，即包含在连接导线中。这样，无论一次电流大小，互感器的空载容量均可按10～40VA计算。至于升流器输出绕组的容量，也和互感器空载容量一样分析计算，同样约为10～40VA，即

标准互感器的二次负荷即互感器校验仪工作电流回路电阻0.2Ω，当额定二次电流为5A时，容量为5VA，而当额定二次电流为1A时，只有0.2VA，可略去不计。被检互感器的二次负荷就是它所带的电流负荷箱，根据电流互感器国家标准[13]和检定规程[2]规定，最小负荷为5VA，常用电流负荷箱的最大容量为60VA，标准和被检互感器负荷之复数和，近似按算术和计算，即

据此，当额定一次电流为I1n=0.1～10A时，升流器的容量可近似为上述容量之算术和，即S≈40～185VA，取

随着额定一次电流增大，连接导线消耗的容量SD显著增大。连接导线的电阻为

式中 L——连接导线的长度，L=5～10m；

A——连接导线的截面，A=I1n/J；

J——连接导线的电流密度，J=5～10A/mm2。

由式（2-29）中可见，连接导线的电阻与导线长度L及电流密度J成正比，与一次电流的大小成反比。如果连接导线的总长度L和电流密度J不变，即当L和J均为常数时，导线电阻就与电流成反比，电阻压降也就成为常数，即压降不变，UR=0.02LJ=0.5～2V，与导线长度和电流密度成正比。同时考虑到连接导线的接触电阻，设其接触面的电流密度为常数，则接触电阻的压降也是常数Ur≈0.5～1V，与接触点的数目和接触面的电流密度成正比。(www.xing528.com)

因此导线的容量就与电流成正比，即

其中常数KR=UR+Ur=1～3V。

据此，当额定一次电流为I1n=0.1～1000A时，升流器的容量可近似为上述容量之算术和，即

当一次电流大于1kA时，连接导线的电阻与电流成反比，越来越小，逐渐接近连接导线的感抗，如果连接导线的长度及其所包围的空间截面不变，则感抗是一常数，Kx=XD≈0.5～1mΩ。Kx主要由导线本身的自感及其所包围的空间所决定，与空间截面成正比。这时连接导线的容量又增添了感抗与电流平方的乘积，即：式中第一项近似为有功功率，第二项近似为无功功率，二者的均方根为升流器的容量。

据此可以列出升流器容量的计算公式：

这就是用于检定电流互感器的升流器设计应该遵循的计算公式。

当一次电流大于5kA时，感抗越来越大于电阻，则升流器的容量主要由连接导线的感抗决定，它与电流的平方成正比。即

这时升流器主要是提供无功功率。