1 普通電流互感器結構原理
電流互感器的結構較為簡單,由相互絕緣的一次繞組、二次繞組、鐵心以及構架、殼體、接線端子等組成。其工作原理與變壓器基本相同,一次繞組的匝數(N1)較少,直接串聯於電源線路中,一次負荷電流()通過一次繞組時,產生的交變磁通感應產生按比例減小的二次電流();二次繞組的匝數(N2)較多,與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷(Z)串聯形成閉合回路。
由於一次繞組與二次繞組有相等的安培匝數,I1N1=I2N2,電流互感器額定電流比:。電流互感器實際運行中負荷阻抗很小,二次繞組接近於短路狀態,相當於一個短路運行的變壓器。
2 穿心式電流互感器結構原理
穿心式電流互感器其本身結構不設一次繞組,載流(負荷電流)導線由L1至L2穿過由矽鋼片擀卷製成的圓形(或其他形狀)鐵心起一次繞組作用。二次繞組直接均勻地纏繞在圓形鐵心上,與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷串聯形成閉合回路。
由於穿心式電流互感器不設一次繞組,其變比根據一次繞組穿過互感器鐵心中的匝數確定,穿心匝數越多,變比越小;反之,穿心匝數越少,變比越大,額定電流比:。
式中I1——穿心一匝時一次額定電流;
n——穿心匝數。
3 特殊型號電流互感器
3.1多duo抽chou頭tou電dian流liu互hu感gan器qi。這zhe種zhong型xing號hao的de電dian流liu互hu感gan器qi,一yi次ci繞rao組zu不bu變bian,在zai繞rao製zhi二er次ci繞rao組zu時shi,增zeng加jia幾ji個ge抽chou頭tou,以yi獲huo得de多duo個ge不bu同tong變bian比bi。它ta具ju有you一yi個ge鐵tie心xin和he一yi個ge匝za數shu固gu定ding的de一yi次ci繞rao組zu,其qi二er次ci繞rao組zu用yong絕jue緣yuan銅tong線xian繞rao在zai套tao裝zhuang於yu鐵tie心xin上shang的de絕jue緣yuan筒tong上shang,將jiang不bu同tong變bian比bi的de二er次ci繞rao組zu抽chou頭tou引yin出chu,接jie在zai接jie線xian端duan子zi座zuo上shang,每mei個ge抽chou頭tou設she置zhi各ge自zi的de接jie線xian端duan子zi,這zhe樣yang就jiu形xing成cheng了le多duo個ge變bian比bi。
例如二次繞組增加兩個抽頭,K1、K2為100/5,K1、K3為75/5,K1、K4為50/5deng。cizhongdianliuhuganqideyoudianshikeyigenjufuhedianliubianbi,tiaohuanercijiexianduanzidejiexianlaigaibianbianbi,erbuxuyaogenghuandianliuhuganqi,geishiyongtigonglefangbian。
3.2不同變比電流互感器。這種型號的電流互感器具有同一個鐵心和一次繞組,而二次繞組則分為兩個匝數不同、各自獨立的繞組,以滿足同一負荷電流情況下不同變比、不同準確度等級的需要。
例如在同一負荷情況下,為了保證電能計量準確,要求變比較小一些(以滿足負荷電流在一次額定值的2/3左右),準確度等級高一些(如1K1、1K2為200/5、0.2級);而用電設備的繼電保護,考慮到故障電流的保護係數較大,則要求變比較大一些,準確度等級可以稍低一點(如2K1、2K2為300/5、1級)。
3.3一yi次ci繞rao組zu可ke調tiao,二er次ci多duo繞rao組zu電dian流liu互hu感gan器qi。這zhe種zhong電dian流liu互hu感gan器qi的de特te點dian是shi變bian比bi量liang程cheng多duo,而er且qie可ke以yi變bian更geng,多duo見jian於yu高gao壓ya電dian流liu互hu感gan器qi。其qi一yi次ci繞rao組zu分fen為wei兩liang段duan,分fen別bie穿chuan過guo互hu感gan器qi的de鐵tie心xin,二er次ci繞rao組zu分fen為wei兩liang個ge帶dai抽chou頭tou的de、butongzhunquedudengjideduliraozu。yiciraozuyuzhuangzhizaihuganqiwaicedelianjiepianlianjie,tongguobiangenglianjiepiandeweizhi,shiyiciraozuxingchengchuanlianhuobinglianjiexian,congergaibianyiciraozudezashu,yihuodebutongdebianbi。daichoutoudeerciraozuzishenfenweilianggebutongbianbihebutongzhunquedudengjideraozu,suizheyiciraozulianjiepianweizhidebiangeng,yiciraozuzashuxiangyinggaibian,qibianbiyesuizhigaibian,zheyangjiuxingchengleduoliangchengdebianbi。
帶抽頭的二次獨立繞組的不同變比和不同準確度等級,可以分別應用於電能計量、指示儀表、變送器、繼電保護等,以滿足各自不同的使用要求。例如當電流互感器一次繞組串聯時,1K1、1K2,1K2、1K3,2K1、2K2,2K2、2K3為300/5,1K1、1K3,2K1、2K3為150/5;當電流互感器一次繞組並聯時,1K1、1K2,1K2、1K3,2K1、2K2,2K2、2K3為600/5,1K1、1K3,2K1、2K3為300/5。其接線圖和準確度等級標準在銘牌上或使用說明書中。
(a)一次串聯(兩匝)
(b)一次並聯(一匝)
一次繞組匝數可調、二次多繞組的電流互感器原理圖
3.4組合式電流電壓互感器。組合式互感器由電流互感器和電壓互感器組合而成,多安裝於高壓計量箱、櫃,用作計量電能或用作用電設備繼電保護裝置的電源。
組合式電流電壓互感器是將兩台或三台電流互感器的一次、二次繞組及鐵心和電壓互感器的一、二次繞組及鐵心,固定在鋼體構架上,浸入裝有變壓器油的箱體內,其一、二次繞組出線均引出,接在箱體外的高、低壓瓷瓶上,形成絕緣、封閉的整體。一次側與供電線路連接,二次側與計量裝置或繼電保護裝置連接。根據不同的需要,組合式電流電壓互感器分為V/V接線和Y/Y接線兩種,以計量三相負荷平衡或不平衡時的電能