詳細(xì)解析電流互感器：定義，工作原理，分類，接線

　 電流互感器的定義

　　電流互感器原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的。電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次側(cè)繞組匝數(shù)很少，串在需要測(cè)量的電流的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過(guò)，二次側(cè)繞組匝數(shù)比較多，串接在測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路中，電流互感器在工作時(shí)，它的二次側(cè)回路始終是閉合的，因此測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路串聯(lián)線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。電流互感器是把一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換成二次側(cè)小電流來(lái)測(cè)量 ，二次側(cè)不可開(kāi)路。

　 電流互感器的工作原理

　　電流互感器的主要所用是用來(lái)將交流電路中的大電流轉(zhuǎn)換為一定比例的小電流（我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)為5安倍），以供測(cè)量和繼電保護(hù)之用。大家應(yīng)該知道在發(fā)電、變電、輸電、配電過(guò)程中由于用電設(shè)備的不同，電流往往從幾十安到幾萬(wàn)安都有，而且這些電路還可能伴隨高壓。那么為了能夠?qū)@些線路的電路進(jìn)行監(jiān)控、測(cè)量，同時(shí)又要解決高壓、高電流帶來(lái)的危險(xiǎn)，這時(shí)就需要用到電流互感器了。有些人可能見(jiàn)過(guò)電工用的鉗形表 ，這是一種用來(lái)測(cè)量交流電流的設(shè)備，它那個(gè)“鉗”便是穿心式電流互感器。

　　電流互感器由一次線圈、二次線圈、鐵心、絕緣支撐及出線端子等組成。電流互感器的鐵心由硅鋼片疊制而成，其一次線圈與主電路串聯(lián)，且通過(guò)被測(cè)電流I1，它在鐵心內(nèi)產(chǎn)生交變磁通，使二次線圈感應(yīng)出相應(yīng)的二次電流I2。如將勵(lì)磁損耗忽略不計(jì)，則I1n1=I2n2，其中n1和n2分別為一、二次線圈的匝數(shù)。電流互感器的變流比K=I1/I2=n2/n1。

　　由于電流互感器的一次線圈連接在主電路中，所以一次線圈對(duì)地必須采取與一次線路電壓相適應(yīng)的絕緣材料，以確保二次回路與人身的安全。二次回路由電流互感器的二次線圈、儀表以及繼電器的電流線圈串聯(lián)組成。電流互感器大致可分為兩類，測(cè)量用電流互感器和保護(hù)用電流互感器。

　　電流互感器的原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理，它的一次繞組經(jīng)常有線路的全部電流流過(guò)，電流互感器在工作時(shí)，它的2次回路始終是閉合的，因此測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路串聯(lián)線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。

　　在理想的電流互感器中，如果假定空載電流Ⅰ0=0，則總磁動(dòng)勢(shì)Ⅰ0N0=0，根據(jù)能量守恒定律，一次繞組磁動(dòng)勢(shì)等于二次繞組磁動(dòng)勢(shì)，即

　?、?NI=-Ⅰ2N2

　　即電流互感器的電流與它的匝數(shù)成反比，一次電流對(duì)二次電流的比值Ⅰ1 /Ⅰ2稱為電流互感器的電流比。當(dāng)知道二次電流時(shí)，乘上電流比就可以求出一次電流，這時(shí)二次電流的相量與一次電流的相量相差1800。

　 電流互感器的分類

　　電流互感器分類

　　按裝設(shè)地點(diǎn)分：戶內(nèi)式、戶外式。一般35kV以上采用戶外式。

　　按照繞組匝數(shù)分：?jiǎn)卧咽?、多匝?/p>

　　按照高、低壓耦合方式分：無(wú)線電電磁波耦合、電容耦合和光電耦合式。

　　按安裝方式分 ：

　　貫穿式電流互感器：用來(lái)穿過(guò)屏板或墻壁的電流互感器。

　　支柱式電流互感器：安裝在平面或支柱上，兼做一次電路導(dǎo)體支柱用的電流互感器。

　　套管式電流互感器：沒(méi)有一次導(dǎo)體和一次絕緣，直接套裝在絕緣的套管上的一種電流互感器。

　　母線式電流互感器：沒(méi)有一次導(dǎo)體但有一次絕緣，直接套裝在母線上使用的一種電流互感器。

　　按用途分：

　　測(cè)量用電流互感器：電流互感器的測(cè)量繞組，在正常工作電流范圍內(nèi)，向測(cè)量、計(jì)量等裝置提供電網(wǎng)的電流信息。

　　保護(hù)用電流互感器：電流互感器的保護(hù)繞組，在電網(wǎng)故障狀態(tài)下，向繼電保護(hù)等裝置提供電網(wǎng)故障電流信息。

　　按絕緣介質(zhì)分：

　　干式電流互感器：由普通絕緣材料經(jīng)浸漆處理作為絕緣。

　　澆注式電流互感器：用環(huán)氧樹(shù)脂或其他樹(shù)脂混合材料澆注成型的電流互感器。

　　油浸式電流互感器：由絕緣紙和絕緣油作為絕緣，一般為戶外型。目前我國(guó)在各種電壓等級(jí)均為常用。

　　氣體絕緣電流互感器：主絕緣由SF6氣體構(gòu)成。

　　按電流變換原理分：

　　光電式電流互感器：通過(guò)光電變換原理以實(shí)現(xiàn)電流變換的電流互感器。其中，光電式又可分為：混合型光電互感器、磁光玻璃光電互感器和全光纖光電互感器。

　　電磁式電流互感器：根據(jù)電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)電流變換的電流互感器。

　　電流互感器接線方式

　?。?） 單相式接線方式

　　這種接線只有一只電流互感器組成，接線簡(jiǎn)單。用于小電流接地系統(tǒng)零序電流的測(cè)量，也可以用于三相對(duì)稱電流中電流的測(cè)量或過(guò)負(fù)荷保護(hù)。

　　（2） 三相完全星形接線方式

　　三相完全星形接線又叫全星形接線。是用三臺(tái)電流互感器與三只繼電器對(duì)應(yīng)按星形連接而成。

　　一般應(yīng)用于大接地電流系統(tǒng)的測(cè)量和保護(hù)回路接線，可以反應(yīng)任何一相，任何形式的電流變化。

　　（3） 兩相不完全星形接線方式

　　兩相不完全星形接線方式是在A、C兩相裝有電流互感器分別與兩只電流繼電器相連。

　　一般用于小電流接地系統(tǒng)的測(cè)量和保護(hù)回路，由于該系統(tǒng)沒(méi)有零序電流，另外一相電流可以計(jì)算獲得?？梢苑磻?yīng)各類相間故障，但不能完全反應(yīng)接地故障。

　　（4） 三角形接線方式

　　這種接線方式將三相電流互感器二次繞組按極性頭尾相接，像三角形，極性不能搞錯(cuò)。

　　這種接線主要用于保護(hù)二次回路的轉(zhuǎn)角或?yàn)V除短路電流中的零序分量。

　　（5）兩相電流差接線方式

　　兩相電流差接線方式由兩臺(tái)電流互感器和一只電流繼電器組成。

　　也僅用于三相三線制電路中，這種接線的優(yōu)點(diǎn)是不但節(jié)省一塊電流互感器，而且也可以用一塊繼電器反映三相電路中的各種相間短路故障，亦即用最少的繼電器完成三相過(guò)電流保護(hù)，節(jié)省投資。

　?。?）和電流接線方式

　　這種接線，將兩組星形接線并接，一般用于3/2斷路器接線，角形接線，橋型接線的測(cè)量和保護(hù)回路，用以反應(yīng)兩個(gè)開(kāi)關(guān)的電流之和。