電流互感器簡(jiǎn)稱CT，是依據(jù)電磁感應(yīng)原理構(gòu)建的一種電量變送器，一般由閉合的鐵芯和繞組組成，串接在測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路中使用。常見(jiàn)的電流互感器包括普通原副邊抽頭電流互感器、穿心電流互感器、特殊型電流互感器、組合式電壓電流互感器、直流電流互感器等，下面本文主要介紹這幾種電流互感器的結(jié)構(gòu)及原理。

一普通電流互感器結(jié)構(gòu)原理

圖示：普通電流互感器結(jié)構(gòu)原理示意圖

　　普通原副邊抽頭電流互感器的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，一般由相互絕緣的一次繞組、二次繞組、鐵芯以及構(gòu)架、殼體、接線端子等組成。其工作原理類似于變壓器，一次繞組的匝數(shù)(N1)較少，直接串接在線路中，一次線路電流(I1)通過(guò)一次繞組時(shí)，產(chǎn)生的交變磁通感應(yīng)按比例減小的二次電流(I2);二次繞組的匝數(shù)(N2)較多，與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負(fù)荷串聯(lián)形成閉合回路(如上圖普通電流互感器結(jié)構(gòu)原理示意圖所示)。

　　由于一次繞組與二次繞組有相等的安培匝數(shù)，I1N1=I2N2，電流互感器額定電流比：I1/I2=N2/N1。電流互感器實(shí)際運(yùn)行中負(fù)荷阻抗很小，二次繞組接近于短路狀態(tài)，相當(dāng)于一個(gè)短路運(yùn)行的變壓器。

二穿心電流互感器結(jié)構(gòu)原理

圖示：穿心電流互感器結(jié)構(gòu)原理示意圖

　　如上圖穿心式電流互感器結(jié)構(gòu)原理圖所示，穿心電流互感器本身結(jié)構(gòu)不設(shè)一次繞組，載流導(dǎo)線由L1至L2穿過(guò)由硅鋼片搟卷制成的圓形(或其他形狀)鐵芯起一次繞組作用。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(fù)荷串聯(lián)形成閉合回路。

　　由于穿心式電流互感器不設(shè)一次繞組，其變比根據(jù)一次繞組穿過(guò)互感器鐵心中的匝數(shù)確定，穿心匝數(shù)越多，變比越小；反之，穿心匝數(shù)越少，變比越大，額定電流比：I1/n。

　　式中：

　　I1—穿心時(shí)一次額定電流

　　n—穿心匝數(shù)

三特殊型電流互感器結(jié)構(gòu)原理

01多抽頭電流互感器

　　多抽頭電流互感器一次繞組不變，在繞制二次繞組時(shí)，增加幾個(gè)抽頭，以獲得多個(gè)不同變比。它具有一個(gè)鐵芯和一個(gè)匝數(shù)固定的一次繞組，其二次繞組用絕緣銅線繞在套裝于鐵芯上的絕緣筒上，將不同變比的二次繞組抽頭引出，接在接線端子座上，每個(gè)抽頭設(shè)置各自的接線端子，這樣就形成了多個(gè)變比。

圖示：多抽頭電流互感器結(jié)構(gòu)原理示意圖

02多變比電流互感器

　　多變比電流互感器與多抽頭電流互感器雖然都是通過(guò)增加多組副邊繞組以實(shí)現(xiàn)不同的變比，但多變比電流互感器的二次繞組分為兩個(gè)(或多個(gè))匝數(shù)不同、各自獨(dú)立的繞組，滿足了同一一次電流情況下不同變比、不同準(zhǔn)確度等級(jí)的需要。

圖示：多變比電流互感器結(jié)構(gòu)原理圖

03繞組可調(diào)電流互感器

　　繞組可調(diào)電流互感器是一種一次繞組可調(diào)，二次多繞組的電流互感器。這種電流互感器的特點(diǎn)是變比量程多，而且可以任意變更，多應(yīng)用于高壓電流互感器。

　　繞組可調(diào)電流互感器的一次繞組分為兩段，分別穿過(guò)互感器的鐵芯，二次繞組分為兩個(gè)帶抽頭的、不同準(zhǔn)確度等級(jí)的獨(dú)立繞組。一次繞組與裝置在互感器外側(cè)的連接片連接，通過(guò)變更連接片的位置，使一次繞組形成串聯(lián)或并聯(lián)接線(如下圖所示一次串聯(lián)、并聯(lián)結(jié)構(gòu)原理示意圖)，因此通過(guò)改變一次繞組的匝數(shù)，可以獲得不同的變比。帶抽頭的二次繞組本身分為兩個(gè)(或多個(gè))不同變比和不同準(zhǔn)確度等級(jí)的繞組，隨著一次繞組連接片位置的變更，一次繞組匝數(shù)相應(yīng)改變，其變比也隨之改變，這樣就形成了多量程的變比。

圖示：繞組可調(diào)電流互感器結(jié)構(gòu)原理圖(一次串聯(lián)方式)

圖示：繞組可調(diào)電流互感器結(jié)構(gòu)原理圖(一次并聯(lián)方式)

四組合式電流電壓傳感器

　　組合式電流電壓傳感器由電流互感器和電壓互感器組合而成，多用作計(jì)量電能或用電設(shè)備繼電保護(hù)裝置的電源。

　　組合式電流電壓互感器是將兩臺(tái)或三臺(tái)電流互感器的一次、二次繞組及鐵芯和電壓互感器的一、二次繞組及鐵芯，固定在鋼體構(gòu)架上，浸入裝有變壓器油的箱體內(nèi)，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(cè)與供電線路連接，二次側(cè)與計(jì)量裝置或繼電保護(hù)裝置連接。根據(jù)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(jì)量三相負(fù)荷平衡或不平衡時(shí)的電能。

圖示：兩臺(tái)電流互感器和電壓互感器V/V接線

圖示：三臺(tái)電流互感器和電壓互感器Y/Y接

五直流電流互感器結(jié)構(gòu)原理

　　直流電流互感器是用于直流電流量值變換的互感器，它利用鐵芯線圈中鐵心受直流和交流電流共同磁化時(shí)的非線性和非對(duì)稱性，通過(guò)整流電路，將通過(guò)線圈的直流大電流按匝數(shù)反比變換成直流小電流。主要用于測(cè)量直流大電流，也在整流系統(tǒng)中用作電流反饋、控制和保護(hù)元件。

圖示：直流電流互感器結(jié)構(gòu)原理示意圖

　　如上圖所示，圖中A與B是兩個(gè)相同但各自獨(dú)立的鐵芯。直流大電流I1流過(guò)兩個(gè)初級(jí)繞組(即圖中的穿通導(dǎo)線,相當(dāng)于初級(jí)N1=1匝)，兩鐵心上的次級(jí)繞組均為N2匝，以相反極性串接，由正弦波交流電源供電。隨著電源電壓極性交替變換，兩鐵芯將輪流處于深飽和與非飽和狀態(tài)。在理想條件下，電源電壓U與負(fù)載電阻RN上電壓之差，由非飽和鐵芯上的次級(jí)繞組承擔(dān)，并有N1I1=N2I2或I1/I2=N2/N1(I2為次級(jí)電流)，即I2和I2與匝數(shù)有反比關(guān)系。I2經(jīng)整流后，可用直流電流表讀出，或利用負(fù)載電阻RN上的電壓降計(jì)算出。

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