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武漢華天電力專業(yè)生產(chǎn)電流互感器測試儀,下面為大家介紹電流互感器基礎(chǔ)知識
由于初級繞組上的電位恒定,因此電流互感器產(chǎn)生與流過初級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)計以產(chǎn)生在其二次繞組的交流電流成比例的在其主測電流的。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繞組,如圖所示,該初級繞組可以是單個扁平匝,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",因為初級繞組與提供負載的載流導(dǎo)體串聯(lián),其初級繞組的匝數(shù)很少。然而,次級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電流必須降低多少,而與連接的電流無關(guān)。
次級繞組將電流以安培表的形式提供給短路電路或電阻性負載,直到次級繞組中感應(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,電流互感器的初級電流不取決于次級負載電流,而是由外部負載控制,對于較大的初級電流額定值,次級電流通常額定為標(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的測量電流,次級電流的大小取決于變壓器的匝數(shù)比。
•環(huán)形電流互感器–不包含初級繞組,取而代之的是,承載網(wǎng)絡(luò)中流動電流的線穿過環(huán)形變壓器中的窗口或孔,一些電流互感器有一個“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際電纜或母線作為初級繞組,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,因為它們與任何高壓電源線都絕緣,電流互感器有多種計量應(yīng)用和用途,例如與瓦特表,功率因數(shù)表,電度表,保護繼電器一起使用,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一起使用,其中電流互感器的設(shè)計應(yīng)提供對應(yīng)于電流表上滿量程偏轉(zhuǎn)的次級電流,在大多數(shù)電流互感器中,初級繞組和次級繞組中的兩個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特定類型的電流表對CT進行校準(zhǔn)的原因。
大多數(shù)電流互感器的標(biāo)準(zhǔn)次級額定值為5安,初級和次級電流表示為比率,例如100/5,這意味著初級電流比次級電流大20倍,因此當(dāng)100安培在初級導(dǎo)體中流動時,將導(dǎo)致5安培在次級繞組中流動,假設(shè)電流互感器為500/5,則在次級線圈中將產(chǎn)生5A的電流,在初級導(dǎo)體中將產(chǎn)生500A的電流,是100倍以上。
通過增加次級繞組Ns的數(shù)量,可以使次級電流比被測初級電路中的電流小得多,因為隨著Ns的增加,Is會成比例地下降,換句話說,初級繞組和次級繞組中的匝數(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,并且由于初級繞組通常由一或兩匝組成,而次級繞組可以具有數(shù)百匝,因此初級繞組和次級繞組之間的比率可能會很大。例如,假設(shè)初級繞組的額定電流為100A,次級繞組的標(biāo)準(zhǔn)額定值為5A,然后,初級電流和次級電流之間的比率為100A至5A,或20:1,換句話說,初級電流比次級電流大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的細分的互感器不同,這是因為比率100/5表示“輸入/輸出電流額定值",而不是初級電流與次級電流的實際比率,還要注意,匝數(shù)與初級繞組和次級繞組中的電流成反比關(guān)系。
但是電流互感器匝數(shù)比的相對較大的變化可以通過修改通過CT窗口的一次匝數(shù)來實現(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)多時會導(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,這允許較高值的電流互感器為電流表提供輸出電流。
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