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電流互感器的工作原理

       在供用電的線(xiàn)路中，電流大小相差懸殊，從幾安培到幾萬(wàn)安培不等。為便于儀器、儀表的測(cè)量，需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流，另外供用電線(xiàn)路上的電壓都比較高，如直接測(cè)量對(duì)儀器、儀表和人都是非常危險(xiǎn)的。為此設(shè)計(jì)的電流互感器就起到變流和電氣隔離的作用。

       指針式電流顯示儀表大部分是安培級(jí)，所以電流互感器的二次電流大多數(shù)是安培級(jí)的(如5A等)，而計(jì)算機(jī)的采樣的信號(hào)一般為毫安級(jí)(0～5V、4～20mA等)。為此采用微型電流互感器(二次電流為毫安級(jí))作為電流互感器與計(jì)算機(jī)采樣信號(hào)之問(wèn)的橋梁，進(jìn)行電流的二次變換。

       電流互感器由一次線(xiàn)圈、二次線(xiàn)圈、鐵心、絕緣支撐及出線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)圈 感應(yīng)出相應(yīng)的二次電流I2(其額定電流為5A)。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(xiàn)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(xiàn)圈連接在主電路中，所以一次線(xiàn)圈對(duì)地必須采取與一次線(xiàn)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(xiàn)圈、儀表以及繼電器的電流線(xiàn)圈串聯(lián)組成。電流互感器大致可分為兩類(lèi)，測(cè)量用電流互感器和保護(hù)用電流互感器。      

電壓互感器和電流互感器有什么區(qū)別

       電壓互感器是一個(gè)帶鐵心的變壓器。它主要由一、二次線(xiàn)圈、鐵心和絕緣組成。當(dāng)在一次繞組上施加一個(gè)電壓U1時(shí)，在鐵心中就產(chǎn)生一個(gè)磁通φ，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，則在二次繞組中就產(chǎn)生一個(gè)二次電壓U2。改變一次或二次繞組的匝數(shù)，可以產(chǎn)生不同的一次電壓與二次電壓比，這就可組成不同比的電壓互感器。電壓互感器將高電壓按比例轉(zhuǎn)換成低電壓，即100V，電壓互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)等；主要是電磁式的（電容式電壓互感器應(yīng)用廣泛），另有非電磁式的，如電子式、光電式。

       電流互感器原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理的。電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次繞組匝數(shù)很少，串在需要測(cè)量的電流的線(xiàn)路中，因此它經(jīng)常有線(xiàn)路的全部電流流過(guò)，二次繞組匝數(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(xiàn)圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。

       主要區(qū)別是正常運(yùn)行時(shí)工作狀態(tài)很不相同，表現(xiàn)為：

       1)電流互感器二次可以短路，但不得開(kāi)路；電壓互感器二次可以開(kāi)路，但不得短路；

       2)相對(duì)于二次側(cè)的負(fù)荷來(lái)說(shuō)，電壓互感器的一次內(nèi)阻抗較小以至可以忽略，可以認(rèn)為電壓互感器是一個(gè)電壓源；而電流互感器的一次卻內(nèi)阻很大，以至可以認(rèn)為是一個(gè)內(nèi)阻無(wú)窮大的電流源。

       3)電壓互感器正常工作時(shí)的磁通密度接近飽和值，故障時(shí)磁通密度下降；電流互感器正常工作時(shí)磁通密度很低，而短路時(shí)由于一次側(cè)短路電流變得很大，使磁通密度大大增加，有時(shí)甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)飽和值。