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电流互感器原理及作用

一、作用

主要作用是用来将交流电路中的大电流转换为一定比例的小电流（我国标准为5安倍），以供测量和继电保护只之用。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。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。

二、工作原理

电流互感器的原理是依据电磁感应原理，它的一次绕组经常有线路的全部电流流过，电流互感器在工作时，它的2次回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。

在理想的电流互感器中，如果假定空载电流Ⅰ0=0，则总磁动势Ⅰ0N0=0，根据能量守恒定律，一次绕组磁动势等于二次绕组磁动势，即Ⅰ1NI=-Ⅰ2N2

即电流互感器的电流与它的匝数成反比，一次电流对二次电流的比值Ⅰ1 /Ⅰ2称为电流互感器的电流比。当知道二次电流时，乘上电流比就可以求出一次电流，这时二次电流的相量与一次电流的相量相差1800。

参考资料

电流互感器的使用原则

1、为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障滤波等装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母线断路器、旁路断路器等回路中均设2～8个二次绕阻的电流互感器。

2、对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置。例如：若有两组电流互感器，且位置允许时，应设在断路器两侧，使断路器处于交叉保护范围之中

3、为了防止支柱式电流互感器套管闪络造成母线故障，电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧

4、为了减轻发电机内部故障时的损伤，用于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。为了便于分析和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宜装在发电机中性点侧。

互感器电表度数计算

用电度=电表读数x电流互感器倍率，即分别用每块单相表的电量乘以配装的电流互感器的倍率，然后再相加，就是总的用电量。例：互感器是30比5，公式来算就是（a+b+c）x（30除5）。

电流互感器要看互感器的比例，这个比例是按标称一次侧匝数穿绕时的倍率。举例某电流互感器一次侧匝数为2匝，倍率为40，若穿绕4匝，则倍率为20（三相计量时3个互感器的比例必须一致）。

电压互感器只有高压计量时才会采用，高压计量用的电度表统一为电流5A，电压100V。而低压计量（通常用230V/400V表示）是不会有电压互感器。

详细说明

互感器在发电、变电、输电、配电和用电的线路中电流大小悬殊，从几安到几万安都有。为便于测量、保护和控制需要转换为比较统一的电流。

另外线路上的电压一般都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到电流变换和电气隔离作用。

电表电流值选择最重要，也最复杂。其一是起动电流，即能够使转盘连续转动的最小电流；其二是最大额定电流相对基本电流

的倍数。

什么叫电流互感器

电流互感器是一种用于将电流从较高值转换为与较低值成比例的电流的装置。它将高压电流转换为低压电流，从而使大电流流过输电线路，并由电流表安全监测。

电流互感器与交流仪器、仪表或控制设备一起使用，其中要测量的电流大到不能方便地使仪表或仪表线圈具有足够的载流能力。电流互感器如下图所示。

电流互感器的铁芯由硅钢叠片构成。为了获得高精度，坡莫合金或 Mumetal 用于制造磁芯。电流互感器的初级绕组承载要测量的电流，并连接到主电路。变压器的次级绕组承载与被测电流成正比的电流，与仪表或仪表的电流绕组相连。

初级和次级绕组与铁芯绝缘并彼此绝缘。初级绕组是单匝绕组（也称为棒状初级）并承载满载电流。变压器的次级绕组有大量的匝数。

电流互感器的工作原理与电源互感器略有不同。在电流互感器中，负载的阻抗或次级负载与电源互感器略有不同。因此，电流互感器在次级电路条件下运行。

电流互感器原理示意图

电流互感器图形符号画法如下图：

电流互感器原理是依据电磁感应原理的。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。

它的一次绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的二次回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。

电流互感器接被测电流的绕组（匝数为N1），称为一次绕组（或原边绕组、初级绕组）；接测量仪表的绕组（匝数为N2）称为二次绕组（或副边绕组、次级绕组）。

电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组I2的电流比，叫实际电流比K。电流互感器在额定电流下工作时的电流比叫电流互感器额定电流比，用Kn表示。

Kn=I1n/I2n

电流互感器（Currenttransformer简称CT）的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用来进行保护、测量等用途。如变比为400/5的电流互感器，可以把实际为400A的电流转变为5A的电流。

详细说明

电流互感器的原理：

一次侧：通过高电流、线圈匝数少，视为电源端；

二次侧：产生低电流、线圈匝数多，视为负载端；

工作原理：

一次侧通过交变电流时，会在铁芯产生磁通量；然后磁通量传到二次侧，并在二次侧产生感应电动势；当二次侧闭合时，会在二次侧线路中产生电流；

然后二次侧产生的电流，又在铁芯中产生磁通量，该磁通方向和一次侧的相反，两者相互抵抗并部分抵消，该过程称作“去磁”；于是，在铁芯内磁通量不高的情况下，一次侧的电能传送到了二次侧，实现了能量的转移。

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