电流互感器的工作原理与差角差说明-电能计量及装表技术

1.电流互感器的工作原理

图2-4　电流互感器的内部结构和接线符号

（a）内部结构；（b）接线符号

图2-5　电流互感器的误差来源

（a）电流互感器的相量图；（b）铁芯线圈的磁化曲线

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式 （2-4）表明：理想电流互感器的电流大小和它的绕组匝数成反比。电流互感器的一次额定电流与二次额定电流的比值称为额定变比 （也称为额定电流比），用KI表示标在铭牌上，即

2.电流互感器的比差、角差

电流互感器的比差、角差还与其二次绕组出线端连接的总阻抗值Z2（简称为二次负荷）有关，Z2等于电能表电流线圈的阻抗Zb与二次连线电阻RL及各接头接触电阻Rk（0.01～0.5Ω间）之和，如图2-6 （c）所示。一般Z2越小，比差、角差的绝对值越小，比差、角差与Z2的关系曲线如图2-6 （b）所示。

综上所述，一次实际电流越接近额定电流、电流互感器二次绕组外的总阻抗越小，电流互感器的比差、角差越小。

因此，电流互感器二次回路中只允许串接有功、无功电能表的电流线圈，不允许再串接其他监视仪表。为了减小二次连线的总阻抗，要求电流互感器二次连线须用单芯铜线，不能太长太细，截面积不小于4mm2，所有接线的连接端头要连接牢靠，去掉氧化层。

图2-6　电流互感器的误差特性

（a）与一次实际电流的关系；（b）与二次总阻抗值Z2的关系；（c）TA二次线圈总阻抗

基于铁芯线圈电磁感应原理的电流互感器，由于铁芯线圈磁化曲线的非线性也会产生误差。图2-5 （b）是电流铁芯线圈的磁化曲线 （仅画出了第一象限），其中虚线是理想磁化曲线，Фi随着电流i的增长成正比的线性增长。实线是实际磁化曲线，当一次负荷电流i＞i1e时，铁芯进入磁饱和区，此时电流i再增加，使饱和加深，Фi随i增加很缓慢，Фi小于理想值，i值越大相差越多，会产生较大的负误差，少计电量，这是铁芯式电流互感器的致命弱点，因此电流互感器不允许过载。

电流互感器的比差和角差都可以用互感器校验装置检验出来，经过检验合格的电流互感器的实际变比认为等于额定变比。