电子说
电流互感器的原理
电流互感器原理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使用 ,二次侧不可开路。
电流互感器二次侧为什么不能开路
大部分电气工程师都听过这样的一句话:“电流互感器的二次侧不能开路,电压互感器二次侧不能短路”。那么电流互感器二次为什么不能开路呢?是什么原理呢?会产生什么样的后果呢?下面为大家仔细的分析。 电流互感器的测量电路如下图所示,一次侧电流是由被测试的电路决定的,当负荷的电阻大小不同时,一次侧的电流大小也不同,在正常运行时,电流互感器的二次侧相当于短路,二次侧电流有强烈的去磁作用,即二次侧的磁动势近似与一次侧的磁动势大小相等、方向相反,因而产生铁芯中的磁通所需的合成磁动势和相应的励磁电流很小。
若二次侧开路,则一次侧电流全部成为励磁电流,使铁心中的磁通增大,铁芯过分饱和,铁耗急剧增大,引起互感器发热损坏。同时因二次侧绕组匝数很多,将会感应出危险的高电压,危及操作人员和测量设备的安全。电流互感器正常工作(不开路) 电流互感器正常工作的时候,二次侧所接负载为电流表或电度表电流线圈以及变送器等,这些线圈的阻抗都很小,基本上运行在短路状态。这种情况下,电流互感器的一次电流和二次电流所产生的磁通相互抵消,使铁芯中的磁通密度维持在较低水平,通常在零点几特斯拉(磁通密度的单位:T),由于二次侧电阻很小,所以二次侧电压也很低。
电流互感器二次侧开路情况下当电流互感器二次侧绕组开路时,这时候一次电流如果没有变化,二次回路断开,或者电阻很大,那么二次侧的电流为0,或者非常小,二次线圈或铁芯的磁通量就很小,不能抵消掉一次磁通量。这时候一次电流全部变为励磁电流,使铁芯饱和,这个变化是突然的,叫突变,它的磁通密度高达几个特斯拉以上。磁通密度突变,二次电压很高。
电流互感器二次开路的后果这种情况出现后,会产生以下后果: 1. 二次侧可能产生数千伏电压,高电压可能击穿电流互感器的绝缘,使整个配电设备外壳带电,也可能让检修人员触电,有生命危险。 2. 铁芯突变饱和会使互感器的铁芯损耗增加,铁芯会发热,损坏互感器。 3. 互感器铁芯饱和,计量失准,CT比差和角差加大。
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