【文章內(nèi)容簡介】 的電流引起，不論原因如何，電磁場總是以光速向四周傳播，形成電磁波。電磁場是電磁作用的媒介物，具有能量和動量，是物質(zhì)存在的一種型式。電磁場的性質(zhì)，特征及其運動變化規(guī)律是有麥克斯韋方程組確定。 電與磁的關(guān)系 從科學(xué)的角度來說，電磁波是能量的一種，凡是能夠釋出能量的物體，都會釋出電磁波。電與磁可說是一體兩面，變動的電會產(chǎn)生磁，變動的磁則會產(chǎn)生電。 電流互感器的基本原理 電流互感器的用途，分類 電流互感器的用途，在正常條件下使用時，二次電流實質(zhì)上與一次電流成正比；而在 正確接線時，二次電流對一次電流的相位差接近于零的互感器叫做電流互感器。電流互感器的一次繞組串聯(lián)在回路里，二次繞組要經(jīng)過某些負荷（測量儀表和繼電器）而閉合，并保證通過的負荷電流與一次繞組的電流成正比。 通過圖 來具體說明 CT 的應(yīng)用。圖 為一臺電流互感器的應(yīng)用接線示意圖。二次繞組是測量用繞組，接至保護繼電器。當(dāng)電力線路正常工作時，二次電流不大，繼電器不會動作，其常開觸點是打開的，斷路器的跳閘線圈沒有電流，斷路器處于接通狀態(tài)?；ジ衅鞯木€路發(fā)生短路或嚴重過載，就有很大的電流經(jīng)過 CT 的一次繞 組，二次電流也將增 加許多，當(dāng)二次電流增加到等于或大于繼電器的動作電流時，繼電器動作將常開觸點接通，斷路器跳閘線圈跳過電流，跳閘機構(gòu)動作，斷路器跳閘。將故障線路從電力系統(tǒng)中切斷。值得注意的是， CT 在運行中如果二次不接負荷，則必須可靠地短接，決不允許開路，因為二次沒有電流，一次安匝全部用來勵磁。 圖 CT 的應(yīng)用 圖 二次開路時的磁通和電動勢波形 電流互感器的分類 ⑴ . 按用途分 ① 測量用電流互感器 在測量交變電流的大電流時 ,為便于二次儀表測量需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流（我國規(guī)定電流互感器的二次額定為 5A 或 1A），另外線路上的電壓都比較高 ， 如果 直接測量是非常危險的。電流互感器就起到變流和電氣隔離作用。 它是電力系統(tǒng)中測量儀表、繼電保護等二次設(shè)備獲取電氣一次回路電流 信息的傳感器，電流互感器將高電流按比例轉(zhuǎn)換成低電流，電流互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測量儀表、繼電保護等。 ② 保護用電流互感器 保護用電流互感器主要與繼電裝置配合，在線路發(fā)生短路過載等故障時，向繼電裝置提供信號切斷故障電路，以保護供電系統(tǒng)的安全。保護用微型電流互感器的工作條件與測量用互感器完全不同，保護用互感器只是在比正常電流大幾倍幾十倍的電流時才開始有效的工作。保護用互感器主要要求： 絕緣可靠 足夠大的準確限值系數(shù) 足夠的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性 保護用電流互感器分為： 過負荷保護 電流互感器 差動保護電流互感器 接地保護電流互感器（零序電流互感器） ⑵ . 裝置種類分 ① 戶內(nèi)式，即只能安裝于戶內(nèi)的電流互感器，其額定電壓一般不高于 35kv。 ② 戶外式，即可以在戶外安裝使用的 電流 互感器，電壓一般在 35kv 以上。 ⑶ . 按絕緣介質(zhì)分，可以分：油絕緣，澆注絕緣，一般干式絕緣，瓷絕緣，氣體絕緣等。 ⑷ .按結(jié)構(gòu)形式分，可分為：支柱式，母線式，套管式，正立式，倒立式。 電流互感器的工作原理 在供電用電的線路中電流電壓大大小小相差懸殊從幾安到幾萬安都有。為便于二次儀表測量需 要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流，另外線路上的電壓都比較高如直接測量是非常危險的。電流互感器就起到變流和電氣隔離作用。較早前，顯示儀表大部分是指針式的電流電壓表，所以電流互感器的二次電流大多數(shù)是安培級的（如 5A 等）?，F(xiàn)在的電量測量大多數(shù)字化，而計算機的采樣的信號一般為毫安級（ 05V、 420mA 等）。微型電流互感器二次電流為毫安級，主要起 到 互感器與采樣之間的橋梁作用。 微型電流互感器也有人稱之為“儀用電流互感器”。 微型電流互感器與變壓器類似也是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作 ,變壓器變換的是電壓而微型電流互感器變換的是電流罷 了。額定的二次電流標準電流值為 1A 和 5A，以 5A 為優(yōu)先值，這樣可以減少儀表和繼電器的尺寸，也可以簡化其規(guī)格，有利于儀表和繼電器的小型化，標準化。因此電流互感器的主要作用是： ： ； ，標準化。 圖 電流互感器的工作原理 圖 電流互感器的等效電路圖 電流互感器的電與磁的關(guān)系 在圖 中，當(dāng)電流 I1流過互感器的一 次繞組時，建立一次磁動勢， I1與一次繞組匝數(shù) N1的乘積就是一次磁動勢，也稱一次安匝。一次磁動勢分為兩部分，其中一小部分用來勵磁，使鐵心中產(chǎn)生磁通；另一部分用來平衡二次磁動勢。二次磁動勢也稱為二次安匝，是二次電流 I2與二次繞組匝數(shù) N2的乘積。用以勵磁的里此次董事也可稱為勵磁安匝，等于勵磁電流 I0與一次繞組匝數(shù) N1的乘積，用于平衡二次磁動勢的這一部分的一次磁動勢，其大小與二次磁動勢相等，但是方向相反，具體的磁動勢平衡可用下列公式說明： 2 2 2 2 2()OI N I N I N? ? ? 式中 I1， I2， I0 二次電流和勵磁電流的相量 (A)，如用復(fù)數(shù)表示既 可表示大小還可表示相位 。 N1 , N2一一、二次繞組匝數(shù) 。 如果忽略很小的勵磁安匝，并且只考慮一、二次電流大小之間的關(guān)系 式可簡寫為 : 1 1 2 2I N I N? 若以額定值表示 : 1 1 2 2NNI N I N? 額定一次電流與額定二次電流之比稱為電流互感器的額定電流比 ,用 KN 表示： 12NNNIK I? 圖 電流互感器的向量圖 但在實際工程設(shè)計中，這一小部分的勵磁電流是不能忽略不計的，現(xiàn)在我們 討論電流互感器的相量圖，圖 中給出了較為完整的電流互感器的相量圖，這 個相量圖為一次側(cè)各量折算到二次側(cè)后所得的相量圖，折算關(guān)系如下 : 1139。/NI I K??? 0039。/NI I K? ? 1139。/NU K U??? 1 N 139。 K EE??? 21139。 NR K R? 21139。 NX K X? 根據(jù)現(xiàn)有的電工知識可以知道，勵磁電流 I。在鐵心中建立起主磁通，這個磁通同時穿過一次和二次繞組的全部線匝，故稱為主磁通φ 0。鐵心材料有 磁滯和渦流損耗，勵磁電流中有一部分是供給這些損耗所必需的，稱之為有功分量 。另一部分是用勵磁的，稱之為無功分量 。這兩個分量的相量和才是 I0，所以勵電流與主磁通相差一個ψ角，這個角稱為鐵損角。主磁通在二次繞組中感應(yīng)出電動勢 E2。在相位上，E2滯后于主磁通 90”角。 電流互感器的一次線圈通過的電流是待測的網(wǎng)路電流，它與互感器二次側(cè)的 負荷無關(guān)，即電流互感器的一次側(cè)是接電流源的，穩(wěn)態(tài)運行時，電勢方程式為 : 2 2 2 0()E I Z Z?? 或用有 效值表示為： 222 2 2 2( ) ( )bbE I R R X X? ? ? ? E2. 12一二次感應(yīng)電動勢 (V)和電流的相量 （ A） E2,I2一二次感應(yīng)電動勢 ((V)和電流 ((A)的有效值 Z2一二次繞組內(nèi)阻抗，也是一個復(fù)數(shù)量 Zb一二次負荷阻抗，復(fù)數(shù)量 R2,RB一二次繞組電阻和二次負荷電抗 X2,XB一二次繞組電抗和二次負荷電抗 因為在大多數(shù)情況下，電抗 X2和 Xb都是電感性的，國家標準也規(guī)定用電感 性負荷 (功率因數(shù)為 )來測量互感器的誤差，所以在圖 相量滯后二次感應(yīng)電動勢 ? 角， 22= arcta nbbXXRR?? ? 一次電流 I1 應(yīng)是 I0與 (I2)之和，所以一次電流 I1與 (I2)相差 b角。 由圖 可見，由于勵磁電流 I0的存在，一、二次電流在大小和相位上都出現(xiàn)了差別。電流大小的差別就是電流變換出現(xiàn)了誤差，相位差別就是相位差，在討論電流互感器的誤差特性一節(jié)中，我們將詳細說明。 電流互感器的誤差特性 穩(wěn)定狀態(tài)下的電流互感器的誤差 表 測量級誤差計算點 準確級 誤差計算點 額定電流的百分數(shù) % 二次負荷范圍 。 1。5。20。100。120 額定負荷 120 四分之一額定負荷 ； ； ； 1 5； 20； 100；