电流互感器的作用、分类、接线方式等知识介绍

电流互感器是一种按照电磁感应原理原理制作的可测量交流电流的简单器件。大家应该知道在发电、变电、输电、配电过程中由于用电设备的不同，电流往往从几十安到几万安都有，而且这些电路还可能伴随高压。那么为了能够对这些线路的电路进行监控、测量，同时又要解决高压、高电流带来的危险，这时就需要用到电流互感器了。有些人可能见过电工用的钳形表 ，这是一种用来测量交流电流的设备，它那个“钳”便是穿心式电流互感器。下面贤集网小编来为大家一一介绍电流互感器的作用、分类、接线方式、用途、安装规范、使用注意事项、极性、构造及误差原因分析。

 

 

电流互感器的作用

1、电流互感器是二次绕组在短路状态下工作的变压器，用来把高压或低压系统的大电流变换成低压系统的小电流，以供检测仪表、自动控制信号以及继电保护之用。二次侧的额定电流为5A(或1A)，故所接的电流表量程为5A(或1A)。

2、下图为电流互感器的一次绕组N1，一般只有1匝或几匝，导线较粗，被串联到需要测量电流的电路里。电流互感器一次绕组中的电流，即被测电路的电流，记为I1。二次绕组N2有较多的匝数，导线较细且与内阻极小的电流表、功率表的电流线圈或阻值不大的电阻等构成闭合回路，因负载阻抗极小，可看成二次绕组被短接。

 

 

电流互感器的分类

一、按装设地点分：户内式、户外式。一般35kV以上采用户外式。

二、按照绕组匝数分：单匝式、多匝式

三、按照高、低压耦合方式分：无线电电磁波耦合、电容耦合和光电耦合式。

四、按安装方式分 ：

1、贯穿式电流互感器：用来穿过屏板或墙壁的电流互感器。

2、支柱式电流互感器：安装在平面或支柱上，兼做一次电路导体支柱用的电流互感器。

3、套管式电流互感器：没有一次导体和一次绝缘，直接套装在绝缘的套管上的一种电流互感器。

4、母线式电流互感器：没有一次导体但有一次绝缘，直接套装在母线上使用的一种电流互感器。

五、按用途分：

1、测量用电流互感器：电流互感器的测量绕组，在正常工作电流范围内，向测量、计量等装置提供电网的电流信息。

2、保护用电流互感器：电流互感器的保护绕组，在电网故障状态下，向继电保护等装置提供电网故障电流信息。

六、按绝缘介质分：

1、干式电流互感器：由普通绝缘材料经浸漆处理作为绝缘。

2、浇注式电流互感器：用环氧树脂或其他树脂混合材料浇注成型的电流互感器。

3、油浸式电流互感器：由绝缘纸和绝缘油作为绝缘，一般为户外型。目前我国在各种电压等级均为常用。

4、气体绝缘电流互感器：主绝缘由SF6气体构成。

五、按电流变换原理分：

1、光电式电流互感器：通过光电变换原理以实现电流变换的电流互感器。其中，光电式又可分为：混合型光电互感器、磁光玻璃光电互感器和全光纤光电互感器。

2、电磁式电流互感器：根据电磁感应原理实现电流变换的电流互感器。

电流互感器接线方式

1、单相式接线方式

这种接线只有一只电流互感器组成，接线简单。用于小电流接地系统零序电流的测量，也可以用于三相对称电流中电流的测量或过负荷保护。

 

 

2、三相完全星形接线方式

三相完全星形接线又叫全星形接线。是用三台电流互感器与三只继电器对应按星形连接而成。一般应用于大接地电流系统的测量和保护回路接线，可以反应任何一相，任何形式的电流变化。

 

 

3、两相不完全星形接线方式

两相不完全星形接线方式是在A、C两相装有电流互感器分别与两只电流继电器相连。一般用于小电流接地系统的测量和保护回路，由于该系统没有零序电流，另外一相电流可以计算获得。可以反应各类相间故障，但不能完全反应接地故障。

 

 

4、三角形接线方式

这种接线方式将三相电流互感器二次绕组按极性头尾相接，像三角形，极性不能搞错。这种接线主要用于保护二次回路的转角或滤除短路电流中的零序分量。

 

 

5、两相电流差接线方式

两相电流差接线方式由两台电流互感器和一只电流继电器组成。也仅用于三相三线制电路中，这种接线的优点是不但节省一块电流互感器，而且也可以用一块继电器反映三相电路中的各种相间短路故障，亦即用最少的继电器完成三相过电流保护，节省投资。

 

 

6、和电流接线方式

这种接线，将两组星形接线并接，一般用于3/2断路器接线，角形接线，桥型接线的测量和保护回路，用以反应两个开关的电流之和。

电流互感器的用途

1、第一种，被测电流较大时，用电流互感器接电流表显示电流。我们都知道电流互感器有变比。如75:5、150：5、200：5等我们要根据电流表的量程选择合适的电流互感器。变比前边的数就是互感器初级的最大电流。配电流表时，电流表最大量程要略大于这个数，不要大的太多。硬质电缆我们穿心一匝，软线我们可以根据实际情况选择穿心几匝。尽量选择表盘最大读数与互感器初级数一致的，这样电流表读数就是实际电流值不必换算。如200:5的互感器配最大量程200A的电流表。

2、第二种用途就是接电能表用于计量电能。在用电量较大的场合，电流也会较大。而 我们直跑的电表(不用接互感器的电表)最大承受电流也就是100A。工厂用电电流较大动不动就几百安，甚至上千安，这样再用直跑的电表就会烧坏无法正常工作。和电流互感器配套使用的电能表一般最大承受电流为6安，完全能承受互感器次级输出的5安的电流。这样使用时，我们只需要选择最大电流为6安的三相四线制电能表，然后再根据实际用电功率计算出电流，选择合适的互感器就可以了。记住在计算电能时一定要用电表示数再乘以变比倍数才是实际用电量。

电流互感器的安装规范

1、电流互感器的安装必须牢固，互感器外壳的金属外露部分应可靠接地。

2、同一组电流互感器应按同一方向安装，以保证该组电流互感器一次及二次回路电流的正方向均一致，并尽可能易于观察铭牌。

3、电流互感器二次侧不允许开路，对二次双回合互感器只用一个二次回路时，另一个二次回路应可靠短接。

4、低压电流互感器二次侧可不接地。因为低压计量装置使用的导线、电能表及互感器的绝缘等级相同，能承受的最高电压基本一致;另外二次绕组接地后，整套装置一次回路对地的绝缘水平降低，易使有绝缘弱点的电能表或互感器在高电压作用(如受感应雷击)时损坏。从减少遭受雷击损坏出发，也以二次侧不接地为佳。

电流互感器使用注意事项

1、仪器在测量带磁分路补偿的CT时，有可能出现测量值在1%(带S级)、5%、20%等较小百分比下的误差值与传统方法测得的误差值有较大差别，这是由于该测试仪的测试方法所决定的。因为在该测试方法的基础上，无法测出磁分路补偿的补偿量;但100%、120%电流百分比下，满足仪器的检定条件。

2、开机无显示，请检查电源是否接好，保险是否熔断。

3、存储记录中，存储的时间为乱码。当前存入以空数据，不断电下再次查看存储记录中的存储数据。

4、本界面是基于华天电力开发的通用平台，显示部分与测量部分分开。当测量某个项目时，虽然“取消”键退出当前测量项目的页面，但是仪器还在进行这个项目的测量，切勿触摸被测品以及测试夹子!

5、仪器在任何时候发生死机、花屏、白屏现象，或中断仪器测量，请“复位”键，或者关机。

6、由于仪器的显示部分与测量部分分开，当任一界面显示全为星号，则本仪器不能通讯。若重复“复位”与关机不能修复时，仪器已损坏。

电流互感器的极性

1、电流互感器在交流回路中使用，在交流回路中电流的方向随时间在改变。电流互感器的极性指的是某一时刻一次侧极性与二次侧某一端极性相同，即同时为正、或同时为负，称此极性为同极性端或同名端，用符号"*"、"-"或"."表示。(也可理解为一次电流与二次电流的方向关系)。

2、按照规定，电流互感器一次线圈首端标为L1，尾端标为L2;二次线圈的首端标为K1，尾端标为K2。在接线中L1和K1称为同极性端，L2和K2也为同极性端。电流互感器同极性端的判别与耦合线圈的极性判别相同。较简单的方法例如用1.5V干电池接一次线圈，用一高内阻、大量程的直流电压表接二次线圈。当开关闭合时，如果发现电压表指针正向偏转，可判定1和2是同极性端，当开关闭合时，如果发现电压表指针反向偏转，可判定1和2不是同极性端。

电流互感器的构造及误差原因分析

一、电流互感器内部构造

电流互感器运用于电力设备中，其内部一次绕组为1～2匝，通常情况下为一次设备进出导线。二次绕组匝数较多，且二次额定电流多为1A或者5A。例如，若电流互感器的变比是1250/5，那么当它的一次绕组为1匝时，相对应的二次绕组匝数就为250匝。

二、误差原因分析

电流互感器内部的铁芯中存在着励磁电流，所产生的励磁阻抗性质是电抗，但二次负载的性质为阻抗。这就导致了在二次电动势的影响下，经过不同电阻元件电流的相位、幅值有所差异。通过有关人士对电流互感器等值回路和角误差的分析得出：若电流互感器中的二次负载是纯电阻时，产生的角误差最大;而二次负载是纯电感时，所产生的角误差为零。若励磁阻抗为定值时，会导致二次阻抗的增大，从而引起电流互感器比误差的增大。同时，若二次阻抗为定值时，励磁阻抗值会减小，比误差增大。需要注意的是，电流互感器的误差要求是：角度误差不大于7°，幅值的误差要小于10%。