電流互感器是一種非接觸式的電流傳感器，電流互感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理，使被測電纜穿過空心線圈，當(dāng)被測電纜的電流發(fā)生變化時(shí)，其周圍產(chǎn)生的磁場也會同時(shí)發(fā)生變化，同時(shí)空心線圈的磁通量產(chǎn)生變化，磁通量的變化就會使次級回路(互感器線圖S1 S2接線端子)產(chǎn)生電流。這樣就可以根據(jù)電流互感的電信號測量電纜電流的大小。

一、電流互感器的原理

電流互感器 和變壓器一樣是依據(jù)電磁感應(yīng)原理將一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換成二次側(cè)小電流來測量的儀器。電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次側(cè)繞組匝數(shù)很少，串在需要測量的電流的線路中。二次側(cè)繞組匝數(shù)比較多，串接在測量儀表和保護(hù)回路中，電流互感器在工作時(shí)，它的二次側(cè)回路始終是閉合的，因此測量儀表和保護(hù)回路串聯(lián)線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。

電流互感器的種類

根據(jù)用途可分為：

計(jì)量用電流互感器：結(jié)算電費(fèi)用

測量用電流互感器：測量電流、計(jì)算電度等，精度一般低于機(jī)兩用互感器，不作為結(jié)算用。

保護(hù)用電流互感器：電流速度保護(hù)、過電流保、過載保護(hù)等;

二、電流互感器最常見的兩種用法

第一種，被測電流較大時(shí)，用電流互感器接電流表顯示電流。我們都知道電流互感器有變比。如75:5、150：5、200：5等我們要根據(jù)電流表的量程選擇合適的電流互感器。變比前邊的數(shù)就是互感器初級的最大電流。配電流表時(shí)，電流表最大量程要略大于這個(gè)數(shù)，不要大的太多。硬質(zhì)電纜我們穿心一匝，軟線我們可以根據(jù)實(shí)際情況選擇穿心幾匝。盡量選擇表盤最大讀數(shù)與互感器初級數(shù)一致的，這樣電流表讀數(shù)就是實(shí)際電流值不必?fù)Q算。如200:5的互感器配最大量程200A的電流表。

第二種用途就是接電能表用于計(jì)量電能。在用電量較大的場合，電流也會較大。而我們直跑的電表(不用接互感器的電表)最大承受電流也就是100A。工廠用電電流較大動(dòng)不動(dòng)就幾百安，甚至上千安，這樣再用直跑的電表就會燒壞無法正常工作。和電流互感器配套使用的電能表一般最大承受電流為6安，完全能承受互感器次級輸出的5安的電流。這樣使用時(shí)，我們只需要選擇最大電流為6安的三相四線制電能表，然后再根據(jù)實(shí)際用電功率計(jì)算出電流，選擇合適的互感器就可以了。記住在計(jì)算電能時(shí)一定要用電表示數(shù)再乘以變比倍數(shù)才是實(shí)際用電量。

三、電流互感器的選用原則

1、額定電壓

電流互感器額定電壓應(yīng)大于裝設(shè)點(diǎn)線路額定電壓。

2、變比

根據(jù)控制電柜所控制這條回路的正常工作最大負(fù)載電流來定。比如電路 圖紙上的額定電流是32A ，選擇50/5 的就可以了。如果是49A的額定電流的話，選擇100/5的互感器比較好。一般情況下，選擇原則是：互感器的額定電流應(yīng)該大于實(shí)際額定電流的1.2～1.5倍左右。

3、準(zhǔn)確級

應(yīng)根據(jù)測量準(zhǔn)確度要求選擇電流互感器的準(zhǔn)確級并進(jìn)行校驗(yàn)。下表為不同準(zhǔn)確級電流互感器的誤差限值：

準(zhǔn)確級選擇的原則：計(jì)費(fèi)計(jì)量用的電流互感器其準(zhǔn)確級不低于0.5級;用于監(jiān)視各進(jìn)出線回路中負(fù)荷電流大小的電流表應(yīng)選用1.0—3.0級電流互感器。為了保證準(zhǔn)確度誤差不超過規(guī)定值，一般還校驗(yàn)電流互感器二次負(fù)荷(伏安)，互感器二次負(fù)荷S2不大于額定負(fù)荷S2n，所選準(zhǔn)確度才能得到保證。準(zhǔn)確度校驗(yàn)公式：S2≤S2n。

二次回路的負(fù)荷l：取決于二次回路的阻抗Z2的值，則：

S2=I2n2︱Z2︱≈I2n2(∑︱Zi︱+RWl+RXC)

或S2V1≈∑Si+I2n2(RWl+RXC)

式中，Si、Zi為二次回路中的儀表、繼電器線圈的額定負(fù)荷和阻抗，RXC為二次回路中所有接頭、觸點(diǎn)的接觸電阻，一般取0.1Ω，RWL為二次回路導(dǎo)線電阻，

計(jì)算公式化為：RWL=LC/(r×S)。

式中，r為導(dǎo)線的導(dǎo)電率，銅線r=53m/(Ωmm2)，鋁線r=32m(Ωmm2)，S為導(dǎo)線截面積(mm2)，LC為導(dǎo)線的計(jì)算長度(m)。設(shè)互感器到儀表單向長度為L1，

則：

L1互感器為星形接

LC=L1兩相V形接線

2L1一相式接線

繼電保護(hù)用的電流互感器的準(zhǔn)確度常用的有5P和l0P。保護(hù)級的準(zhǔn)確度是以額定準(zhǔn)確限值一次電流下的。

最大復(fù)合誤差ε%來標(biāo)稱的(如5P對應(yīng)的ε%=5%)。所謂額定準(zhǔn)確限值一次電流即一次電流為額定一次電流的倍數(shù)(n=I1/I1n)，也稱為額定準(zhǔn)確限值系數(shù)。即要求保護(hù)用的電流互感器在可能出現(xiàn)的范圍內(nèi)，其最大復(fù)合誤差不超過ε%值。

電流互感器ε%誤差曲線校驗(yàn)步驟：

⑴按照保護(hù)裝置類型計(jì)算流過電流互感器的一次電流倍數(shù)

⑵根據(jù)電流互感器的型號、變比和一次電流倍數(shù)，在10%誤差曲線上確定電流互感器的允許二次負(fù)荷

⑶按照對電流互感器二次負(fù)荷最嚴(yán)重的短路類型，計(jì)算電流互感器的實(shí)際二次負(fù)荷

⑷比較實(shí)際二次負(fù)荷與允許二次負(fù)荷。如實(shí)際二次負(fù)荷小于允許二次負(fù)荷，表示電流互感器的誤差不超過10%誤差：

1)增大連接導(dǎo)線截面或縮短連接導(dǎo)線長度，以減小實(shí)際二次負(fù)荷

2)選擇比較大的電流互感器，減小一次電流倍數(shù)，增大允許二次負(fù)荷

3)將電流互感器的二次繞組串聯(lián)起來，使允許二次負(fù)荷增大一倍。

4、電流互感器的二次負(fù)荷(包括電工儀表和繼電器)所消耗的功率(伏安數(shù))或阻抗值不應(yīng)超過所選擇的準(zhǔn)確級相應(yīng)的額定容量。

5、應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行方式和電流互感器的接線方式，確定電流互感器的臺數(shù)。