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電流互感器的工作原理

       在供用電的線路中，電流大小相差懸殊，從幾安培到幾萬安培不等。為便于儀器、儀表的測量，需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流，另外供用電線路上的電壓都比較高，如直接測量對儀器、儀表和人都是非常危險的。為此設(shè)計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，所以電流互感器的二次電流大多數(shù)是安培級的(如5A等)，而計算機的采樣的信號一般為毫安級(0～5V、4～20mA等)。為此采用微型電流互感器(二次電流為毫安級)作為電流互感器與計算機采樣信號之問的橋梁，進行電流的二次變換。

       電流互感器由一次線圈、二次線圈、鐵心、絕緣支撐及出線端子等組成。電流互感器的鐵心由硅鋼片疊制而成，其一次線圈與主電路串聯(lián)，且通過被測電流I1，它在鐵心內(nèi)產(chǎn)生交變磁通，使二次線圈 感應(yīng)出相應(yīng)的二次電流I2(其額定電流為5A)。如將勵磁損耗忽略不計，則I1n1=I2n2，其中n1和n2分別為一、二次線圈的匝數(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圈連接在主電路中，所以一次線圈對地必須采取與一次線路電壓相適應(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圈、儀表以及繼電器的電流線圈串聯(lián)組成。電流互感器大致可分為兩類，測量用電流互感器和保護用電流互感器。      

電壓互感器和電流互感器有什么區(qū)別

       電壓互感器是一個帶鐵心的變壓器。它主要由一、二次線圈、鐵心和絕緣組成。當(dāng)在一次繞組上施加一個電壓U1時，在鐵心中就產(chǎn)生一個磁通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)接測量儀表、繼電保護等；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，串在需要測量的電流的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過，二次繞組匝數(shù)比較多，串接在測量儀表和保護回路中，電流互感器在工作時，它的2次回路始終是閉合的，因此測量儀表和保護回路串聯(lián)線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。

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

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

       2)相對于二次側(cè)的負荷來說，電壓互感器的一次內(nèi)阻抗較小以至可以忽略，可以認為電壓互感器是一個電壓源；而電流互感器的一次卻內(nèi)阻很大，以至可以認為是一個內(nèi)阻無窮大的電流源。

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