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请问各位电流互感器是什么工作原理?

作者:机械网
文章来源:本站

  

请问各位电流互感器是什么工作原理?

  

请问各位电流互感器是什么工作原理?

  

请问各位电流互感器是什么工作原理?

  电流互感器实际的工作原理与变压器是一样的,都服从法拉弟电磁感应原理。

  只是电流互感器是低阻抗串连器件,变压器是高阻抗并连器件。电流互感器是串联连接进行电流变换。变压器(电压互感器)是并联连接进行电压变换。

  电流互感器分为配电互感器,仪用互感,零序互感器等多种,根据不同的用途来按制式生产。

  电流互感器不允许开路运行,否则在二次绕组中会感应出极高电压(一次线圈中电流越大,二次线圈中感应的电压就越高)。所以有的电流互感器中有一匝安全短路线圈!

  当然电压互感器(变压器)恰好又不能短路运行,否则立刻烧坏!

  电流互感器在发电、输电、配电以及电力电子中应用广泛,可以将原边的大电流转化为副边小电流,两者呈现比例关系,具体比例由线圈匝数决定。电流互感器在结构上主要由铁芯和线圈构成,工作原理为电磁感应原理。

  电流互感器有接线式和穿心式两种主要的应用方式。接线式的互感器需要将原边的线圈引线串联在被测回路中,而穿心时只需要把电流线穿过互感器即可。目前,穿心式比较主流。穿心式的互感器可以看做原边线圈匝数为1。

  当原边线圈有电流流过时,会在铁芯上感应出磁通量,磁通量的方向可以根据右手螺旋定则来确定。在副边侧,磁通量会在感应线圈上产生感应电流,同样感应电流的方向也可以根据右手螺旋定则来确定,磁通量起到了中间过渡作用。最终两侧电流的比例取决于原、副边线圈的匝数。

  在使用电流互感器时需要注意非常重要的两点:

  1 电流互感器只能测量交流,不能测量直流;

  2 电流互感器的副边输出端不能开路。

  电流互感器的工作原理与变压器的工作原理有异曲同工之处,其基本的工作原理就是按电—磁—电的转换过程来进行工作的,在一定程度上可以认为电流互感器是一种特殊的变压器。制作电流互感器的作用主要是为了测量主回路中的大电流,测量的时候就是把主回路的大电流按照比例的关系变成小电流然后送给计量表进行对电流或者功率的测量。

  电流互感器其实就是一种把大电流变为小电流的一种特殊的变换器,这种变换器只能用在交流电路中,可以对交流电路中的大电流进行测量,下面主要说说它的测量过程。对变压器结构熟悉的朋友都知道变压器是如何工作的,那么电流互感器在结构上也类似双绕组的变压器,与变压器不同的是电流互感器的初级绕组绕在铁芯上的圈数非常的少,一般只绕一圈到二圈,并且用的漆包线都很粗(主要是由于初级绕组要接在大电流中的缘故),在连接的时候都是串联接在被测量的电路中的,接线方式如下图表示的那样。

  电流互感器的次级所缠绕的漆包线的圈数要比初级绕的圈数多很多倍,由于次级是要与测量仪表相连接的,次级是要与电流表或者电度表的电流线圈串联在一起形成闭合回路的。这些线圈的电阻值非常的小,所以次级可近似于短路。我们由次级线圈的近似短路可推断出互感器的初级线圈的电压也几乎为零。我们根据电磁学原理可以知道初级输入的电压大小决定着主磁通的大小,当输入侧电压几乎为零时,那么磁通也为零、励磁电流也为零,这样总的磁势就为零。最后我们会得出这样的一个表达式:I1=KXI2(式子中I2是电流互感器次级连接电流表的读数)。

  我们由表达式I1=KXI2可以知道:电流互感器就相当于一个升压变压器,当初级电流很大时,次级所感应的电流是按一定比例缩小的电流。那么式子中K就是缩小的比例我们称之为变比,例如当K为30/5时,就表示初级流过的电流是30A的时候,次级边所感应的电流就是5A,变比是6。也就是说通过电流互感器我们把主电路的电流变小了6倍,这样既可以扩大仪表的测量量程,又可以使人身和设备得到安全的保证。

  电流互感器使用注意事项要注意两点,一点是为了安全电流互感器的外壳和铁芯都要可靠的接地;另一点是电流互感器在使用时它的次级不能处于断开状态,否则会感应出高压危及人身安全。

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请问各位电流互感器是什么原理?

 

  电力设备运行状态需要测量与监控,就需要测量仪表与保护装置,可是不能直接接到一次高压设备,否则就烧坏测量仪表与保护装置。此时就要用一种把一次高压设备侧的大电压及大电流变换为小电压及小电流供测量仪表与保护装置使用,来执行变换任务的设备就是电流互感器。

  电流互感器

  一次高压设备进出导线为一次侧绕组,匝数为1~2匝,二次侧绕组匝数多,因为二次侧额定电流为1A或5A,假如买的电流互感器变比为300/5,若一次侧绕组穿心匝数为1匝,二次侧绕组为60匝。由此可见电流互感器作用,将一次侧大电流及大电压变换为二次回路的标准小电流1A或5A,将二次侧设备与一次高压侧设备分隔离。

  电流互感器接地

  其外壳接地和末屏接地为一次侧接地,外壳接地的作用就是防止外壳处于电场中,而感应到一定的电压是外部绝缘破坏。末屏接地作用使末屏对地变成绝缘,不进行末屏接地,因为交流电路有集肤效应存在,高电场会移向靠近表面的绝缘层,在末层会产生高电压从而击穿绝缘时电流互感器爆裂。

  电流互感器可垂直或水平安装,安装时必须做好一二次侧接地,二次侧所用连接导线不应小于2.5mm2,在工作时严禁二次侧开路,防止高电压产生对人造成伤害及对设备造成损坏。安装现场应干燥通风及无腐蚀性及爆炸性介质。做好定时的周期性检定,对不符合要求的做到及时更换。

  普通电流互感器的结构原理

  电流互感器结构相对简单,由一次绕组、二次绕组、铁芯、框架、外壳、接线端子等组成。其工作原理与变压器基本相同。一次绕组匝数(N1)较少,直接与电源线串接。当一次负载电流()通过一次绕组时,产生的交变磁通感应产生比例减小的二次电流();二次绕组的匝数(N2)更多,它与电流线圈(如仪器)的二次负载(z)串联,形成闭环的继电器和变送器

  因为一次绕组和二次绕组的安培匝数相同,I1N1=I2N2,所以电流互感器的额定电流比为:。两个。在电流互感器的实际运行中,负载阻抗很小,二次绕组接近短路状态,相当于短路变压器。

  电流互感器工作原理简单讲就是通过相关物质由磁场变电势或电势变磁场而得到的功能。

  电磁感应原理。电流?表示矢量,同名端流进去电流?认定为正,忽略漏磁,则

  ?1×N1=-?2×N2;或者磁势总和等于零,即Σ?×N=0 。

  通俗地说:原边的安匝数等于副边的安匝数。

  电磁感应

  电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次侧绕组匝数很少,串在需要测量的电流的线路中。

  因此它经常有线路的全部电流流过,二次侧绕组匝数比较多,串接在测量仪表和保护回路中,电流互感器在工作时,它的二次侧回路始终是闭合的,因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小,电流互感器的工作状态接近短路。电流互感器是把一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量 ,二次侧不可开路。

  基本概念

  电流互感器原理[2] 是依据电磁感应原理的。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少,串在需要测量的电流的线路中,因此它经常有线路的全部电流流过,二次绕组匝数比较多,串接在测量仪表和保护回路中,电流互感器在工作时,它的二次回路始终是闭合的,因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小,电流互感器的工作状态接近短路。

  工作原理

  在发电、变电、输电、配电和用电的线路中电流大小悬殊,从几安到几万安都有。为便于测量、保护和控制需要转换为比较统一的电流,另外线路上的电压一般都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到电流变换和电气隔离作用[1] 。

  对于指针式的电流表,电流互感器的二次电流大多数是安培级的(如5A等)。对于数字化仪表,采样的信号一般为毫安级(0-5V、4-20mA等)。微型电流互感器二次电流为毫安级,主要起大互感器与采样之间的桥梁作用。

  微型电流互感器也有人称之为“仪用电流互感器”。(“仪用电流互感器”有一层含义是在实验室使用的多电流比精密电流互感器,一般用于扩大仪表量程。)

  电流互感器与变压器类似也是根据电磁感应原理工作,变压器变换的是电压而电流互感器变换的是电流罢了。电流互感器接被测电流的绕组(匝数为N1),称为一次绕组(或原边绕组、初级绕组);接测量仪表的绕组(匝数为N2)称为二次绕组(或副边绕组、次级绕组)。

  电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组I2的电流比,叫实际电流比K。电流互感器在额定电流下工作时的电流比叫电流互感器额定电流比,用Kn表示。

  Kn=I1n/I2n

  电流互感器(Current transformer 简称CT)的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流,用来进行保护、测量等用途。如变比为400/5的电流互感器,可以把实际为400A的电流转变为5A的电流。

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