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金鑫磁材:电流互感器原理讲解

发布时间:2020-09-28 17:28:22

       一、电压、电流互感器的概述

  典型的互感器是利用电磁感应原理将高电压转换成低电压,或将大电流转换成小电流,为测量装置、保护装置、控制装置提供合适的电压或电流信号。电力系统常用的电压互感器,其一次侧电压与系统电压有关,通常是几百伏~几百千伏,标准二次电压通常是100V和100V/ 两种;而电力系统常用的电流互感器,其一次侧电流通常为几安培~几万安培,标准二次电流通常有5A、1A、0.5A等。

  1.电压互感器的原理

  电压互感器的原理与变压器相似,如图1.1所示。一次绕组(高压绕组)和二次绕组(低压绕组)绕在同一个铁芯上,铁芯中的磁通为Ф。根据电磁感应定律,绕组的电压U与电压频率f、绕组的匝数W、磁通Ф的关系为:

电流互感器原理.png

  2.电流互感器的原理

  在原理上也与变压器相似,如图1.2所示。与电压互感器的主要差别是:正常工作状态下,一、二次绕组上的压降很小(注意不是指对地电压),相当于一个短路状态的变压器,所以铁芯中的磁通Ф也很小,这时一、二次绕组的磁势F(F=IW)大小相等,方向相反。

  即电流互感器一、二次之间的电流比与一、二次绕组的匝数成反比。

电流互感器原理.png

  3.互感器绕组的端子和极性

  电压互感器绕组分为首端和尾端,对于全绝缘的电压互感器,一次绕组的首端和尾端可承受的对地电压是一样的,而半绝缘结构的电压互感器,尾端可承受的电压一般只有几kV左右。常见的用A和X分别表示电压互感器一次绕组的首端和尾端,用a、x或P1、 P2表示电压互感器二次绕组的首端或尾端;电流互感器常见的用L1 、L2分别表示一次绕组首端和尾端,二次绕组则用K1、K2或S1、S2表示首端或尾端,不同的生产厂家其标号可能不一样,通常用下标1表示首端,下标2表示尾端。

  当端子的感应电势方向一致时,称为同名端;反过来说,如果在同名端通入同方向的直流电流,它们在铁芯中产生的磁通也是同方向的。标号同为首端或同为尾端的端子而且感应电势方向一致,这种标号的绕组称为减极性,端子的电压是两个绕组感应电势相减的结果。在互感器中正确的标号规定为减极性。


  4.电压互感器和电流互感器在结构上的主要差别

  (1)电压互感器和电流互感器都可以有多个二次绕组,但电压互感器可以多个二次绕组共用一个铁芯,电流互感器则必需是每个二次绕组都必需有独立的铁芯,有多少个二次绕组,就有多少个铁芯。

  (2)电压互感器一次绕组匝数很多,导线很细,二次绕组匝数较少,导线稍粗;而变电站用的高压电流互感器一次绕组只有1到2匝,导线很粗,二次绕组匝数较多,导线的粗细与二次电流的额定值有关。

  (3)电压互感器正常运行时,严禁将一次绕组的低压端子打开,严禁将二次绕组短路;电流互感器正常运行时,严禁将二次绕组开路。


金鑫磁材:电流互感器原理讲解.jpg

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