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武漢華天電力專業(yè)生產(chǎn)電流互感器測(cè)試儀,下面為大家介紹電流互感器基礎(chǔ)知識(shí)
由于初級(jí)繞組上的電位恒定,因此電流互感器產(chǎn)生與流過初級(jí)繞組的電流成比例的輸出的電流互感器( CT ),是一種類型的“儀用變壓器”,其被設(shè)計(jì)以產(chǎn)生在其二次繞組的交流電流成比例的在其主測(cè)電流的。電流互感器將高壓電流減小到更低的值,并提供了一種使用標(biāo)準(zhǔn)電流表安全監(jiān)控交流輸電線中實(shí)際電流的便捷方法,基本電流互感器的工作原理與普通電壓互感器略有不同。
與以前看過的電壓或電源變壓器不同,電流互感器僅包含一匝或很少匝作為其初級(jí)繞組,如圖所示,該初級(jí)繞組可以是單個(gè)扁平匝,也可以是纏繞在鐵芯上的重型電線線圈,也可以是穿過中心孔放置的導(dǎo)體或母線。
由于這種類型的布置,電流互感器通常也被稱為“串聯(lián)變壓器”,因?yàn)槌跫?jí)繞組與提供負(fù)載的載流導(dǎo)體串聯(lián),其初級(jí)繞組的匝數(shù)很少。然而,次級(jí)繞組可能具有纏繞在低損耗磁性材料的疊片鐵芯上的大量線圈匝數(shù),該磁芯的橫截面積大,因此使用橫截面積小得多的導(dǎo)線產(chǎn)生的磁通密度低,這取決于在試圖輸出恒定電流時(shí)電流必須降低多少,而與連接的電流無關(guān)。
次級(jí)繞組將電流以安培表的形式提供給短路電路或電阻性負(fù)載,直到次級(jí)繞組中感應(yīng)的電壓足夠大以使鐵芯飽和或由于過大的電壓擊穿而導(dǎo)致故障。與電壓互感器不同,電流互感器的初級(jí)電流不取決于次級(jí)負(fù)載電流,而是由外部負(fù)載控制,對(duì)于較大的初級(jí)電流額定值,次級(jí)電流通常額定為標(biāo)準(zhǔn)1安培或5安培。
電流互感器有三種基本類型:繞線,環(huán)形和棒形。
•繞線電流互感器–互感器的一次繞組與導(dǎo)體串聯(lián),該導(dǎo)體承載在電路中流動(dòng)的測(cè)量電流,次級(jí)電流的大小取決于變壓器的匝數(shù)比。
•環(huán)形電流互感器–不包含初級(jí)繞組,取而代之的是,承載網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng)電流的線穿過環(huán)形變壓器中的窗口或孔,一些電流互感器有一個(gè)“分芯”,可以打開,安裝和關(guān)閉它,而無需斷開與它們相連的電路。
•棒型電流互感器–這種類型的電流互感器使用主電路的實(shí)際電纜或母線作為初級(jí)繞組,等效于單匝,它們與系統(tǒng)的高工作電壓絕緣,通常用螺栓固定在載流裝置上。
電流互感器可以將電流水平降低或“降壓”,從數(shù)千安培下降到標(biāo)準(zhǔn)輸出(已知比例為5安培或1安培)以進(jìn)行正常操作,因此,小型,準(zhǔn)確的儀器和控制設(shè)備可與CT一起使用,因?yàn)樗鼈兣c任何高壓電源線都絕緣,電流互感器有多種計(jì)量應(yīng)用和用途,例如與瓦特表,功率因數(shù)表,電度表,保護(hù)繼電器一起使用,或用作電磁斷路器或MCB的跳閘線圈。
通常,電流互感器和電流表作為匹配對(duì)一起使用,其中電流互感器的設(shè)計(jì)應(yīng)提供對(duì)應(yīng)于電流表上滿量程偏轉(zhuǎn)的次級(jí)電流,在大多數(shù)電流互感器中,初級(jí)繞組和次級(jí)繞組中的兩個(gè)電流之間存在近似的反向匝數(shù)比,這就是為什么通常針對(duì)特定類型的電流表對(duì)CT進(jìn)行校準(zhǔn)的原因。
大多數(shù)電流互感器的標(biāo)準(zhǔn)次級(jí)額定值為5安,初級(jí)和次級(jí)電流表示為比率,例如100/5,這意味著初級(jí)電流比次級(jí)電流大20倍,因此當(dāng)100安培在初級(jí)導(dǎo)體中流動(dòng)時(shí),將導(dǎo)致5安培在次級(jí)繞組中流動(dòng),假設(shè)電流互感器為500/5,則在次級(jí)線圈中將產(chǎn)生5A的電流,在初級(jí)導(dǎo)體中將產(chǎn)生500A的電流,是100倍以上。
通過增加次級(jí)繞組Ns的數(shù)量,可以使次級(jí)電流比被測(cè)初級(jí)電路中的電流小得多,因?yàn)殡S著Ns的增加,Is會(huì)成比例地下降,換句話說,初級(jí)繞組和次級(jí)繞組中的匝數(shù)與電流成反比關(guān)系。
像任何其他變壓器一樣,電流互感器必須滿足電流匝數(shù)方程,并且從我們的雙繞電壓互感器教程中可以知道,該匝數(shù)比等于:
電流比將設(shè)置匝數(shù)比,并且由于初級(jí)繞組通常由一或兩匝組成,而次級(jí)繞組可以具有數(shù)百匝,因此初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間的比率可能會(huì)很大。例如,假設(shè)初級(jí)繞組的額定電流為100A,次級(jí)繞組的標(biāo)準(zhǔn)額定值為5A,然后,初級(jí)電流和次級(jí)電流之間的比率為100A至5A,或20:1,換句話說,初級(jí)電流比次級(jí)電流大20倍。
但是,應(yīng)注意,額定為100/5的電流互感器與額定為20/1或100/5的細(xì)分的互感器不同,這是因?yàn)楸嚷?00/5表示“輸入/輸出電流額定值”,而不是初級(jí)電流與次級(jí)電流的實(shí)際比率,還要注意,匝數(shù)與初級(jí)繞組和次級(jí)繞組中的電流成反比關(guān)系。
但是電流互感器匝數(shù)比的相對(duì)較大的變化可以通過修改通過CT窗口的一次匝數(shù)來實(shí)現(xiàn),在該窗口中,一次匝數(shù)等于一匝,而一次通過該窗口的匝數(shù)多時(shí)會(huì)導(dǎo)致電氣比被修改。
因此,例如,通過將主一次導(dǎo)體穿過其內(nèi)部窗口兩次,可以將關(guān)系為300 / 5A的電流互感器轉(zhuǎn)換為150 / 5A甚至100 / 5A的電流互感器。當(dāng)在較小的一次電流線路上使用時(shí),這允許較高值的電流互感器為電流表提供輸出電流。