电流互感器的结构原理了解

sick

电流互感器简称CT，是依据电磁感应原理构建的一种电量变送器，一般由闭合的铁芯和绕组组成，串接在测量仪表和保护回路中使用。常见的电流互感器包括普通原副边抽头电流互感器、穿心、特殊型电流互感器、组合式电压电流互感器、等，下面本文主要介绍这几种电流互感器的结构及原理。


一、普通电流互感器结构原理

图示：普通电流互感器结构原理示意图

       普通原副边抽头电流互感器的结构较为简单，一般由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁芯以及构架、壳体、接线端子等组成。其工作原理类似于变压器，一次 绕组的匝数(N1)较少，直接串接在线路中，一次线路电流(I1)通过一次绕组时，产生的交变磁通感应按比例减小的二次电流(I2);二次绕组的匝数 (N2)较多，与仪表、继电器、变送器等的二次负荷串联形成闭合回路(如上图普通电流互感器结构原理示意图所示)。


     由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数，I1N1=I2N2，电流互感器额定电流比：I1/I2=N2/N1。电流互感器实际运行中负荷阻抗很小，二次绕组接近于短路状态，相当于一个短路运行的变压器。


二、穿心电流互感器结构原理

图示：穿心电流互感器结构原理示意图

      如上图穿心式电流互感器结构原理图所示，穿心本身结构不设一次绕组，载流导线由L1至L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形(或其他形状)铁芯起一次绕组作用。二次绕组直接均匀地缠绕在圆形铁心上，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷串联形成闭合回路。


由于穿心式电流互感器不设一次绕组，其变比根据一次绕组穿过互感器铁心中的匝数确定，穿心匝数越多，变比越小；反之，穿心匝数越少，变比越大，额定电流比：I1/n。


式中：


I1—穿心时一次额定电流


n—穿心匝数


三、特殊型电流互感器结构原理


01 多抽头电流互感器


     多抽头电流互感器一次绕组不变，在绕制二次绕组时，增加几个抽头，以获得多个不同变比。它具有一个铁芯和一个匝数固定的一次绕组，其二次绕组用绝缘铜线绕在套装于铁芯上的绝缘筒上，将不同变比的抽头引出，接在接线端子座上，每个抽头设置各自的接线端子，这样就形成了多个变比。

图示：多抽头电流互感器结构原理示意图

02 多变比电流互感器


      多变比电流互感器与多抽头电流互感器虽然都是通过增加多组副边绕组以实现不同的变比，但多变比电流互感器的二次绕组分为两个(或多个)匝数不同、各自独立的绕组，满足了同一一次电流情况下不同变比、不同准确度等级的需要。

图示：多变比电流互感器结构原理图