电流互感器在检测技术中的应用分析

能源・电力　Ｌ０Ｗ　ＣＡＲＢ０Ｎ　Ｗ０ＲＬＤ　２ｏｉ４，２　电流互感器在检测技术中的应用分析　李兴华（河南省电力公司郑州Ｉ供电公司，河南省郑州市４５００００）　【摘　要】当今社会正在不断飞速发展，而电流互感器也在随着时代的发展不断地更新换代，现．如今电流互感器也正在从传统的电磁式向着电　子式、数字式方向发展，变电站电流互感器安装数量，也从原来的十几台发展到现在的几十台，甚至上百台。因此，随着电流互感器的性能不断　地快速发展，我们在安装、检测以及维护等方面也就需要有更高的水平和技术。而电流互感器在检测技术中的应用也取得了一定的成效。本文　首先介绍了电流互感器的结构和特点，并在理论上详细分析了电流互感器的运作特点，然后又详细分析了电流互感器在检测技术中应用的目　的，检测原理以及应用技巧。希望本文对业内人士关于互感器方面的研究能起到一定的帮助。　【关键词】电流互感器；检测技术；电子产品；应用　【中图分类号】ＴＭ４５　ｌ　【文献标识码】Ｂ　【文章编号】２０９５—２０６６（２０１４）０３—００３８—０２　２电流互感器在电力系统中的作用　１电流互感器的特点以及在电力系统中的作用　１．１．１电流互感器的特点　互感器本身就是一种绝缘材料。一般情况下有环氧树脂、　油纸绝缘和Ｓ　气体绝缘等几种。根据它的结构特点的不同　又分为正立式和倒立式这两种　在电力系统中广泛采用的是　电磁式的电流互感器（以下简称电流互感器）。电流互感器由　闭合的铁心和贴组两个部分组成．它的一次绕组匝数比较少，　电力系统为了能够传输电能．一般情况下就会采用交流　电压、大电流回路把电力送到用户那里．但是却又没办法用仪　表对它进行直接的测量，所以就有了互感器，专门用它来变换　电流。随着电力工业的不断发展，电压等级又不断地在提高，　因此要求电网要更加安全．更加可靠　所以，就必须对电网中　的电流互感器不断进行定期的检测，便于及时地了解和掌握电　串在需要测量的电流的线路中，所以它经常有线路的全部电　流流过，所以．一次线圈中的电流完全取决于被测电路的负荷　电流．而与二次电流没有关系。二次绕组的匝数相对来说比较　多，串接在测量仪表和保护回路当中，电流互感器在工作的时　候．它的二次回路始终都是闭合的，而且测量仪表和保护回路　串联线圈的阻抗比较小．所以电流互感器几乎都在近于短路　的状态下运行的．如图１．　．流互感器的工作状态，从而确保电流互感器能够正常地３７＿作。　电流互感器在电力系统中的作用主要分为以下两个部　分：（１）把一次回路中的大电流变成二次回路中的小电流，从而　使测量仪表和保护装置更加标准化和小型化．并且使它的结　构更加轻巧，价格更加便宜，同时更加有ｉｆ，４于屏内安装　（　用　来隔离高压电路　电流互感器的一次测量和二次测量之间没　有任何的电流关系．它们之间只有磁的联系　电流互感器就是　使二次设备和高压的部分进行隔离．并且电流互感器的二次　测量都接地．这就保证了设备和人都会很安全　２电流互感器在检测技术中应用的目的和原理　２．１电流互感器在检测技术中应用的目的　在电力系统的检测技术中．就无法避免要对高压电网进　行大电流检测　同时，我们也可以用以电磁感应原理的电流互　感器对其来检测。检测的目的主要有以下两个方面：　使测量　一ｒｚ　回路和高压电网之间进行隔离．这样既可以保护工作人员的　图　安全，又可以保护各种设备不被损坏：②可以用小量程的仪表　来测量大电流　功能改造而形成，包括自行车租赁、公厕、休憩点、医疗点、小　卖部以及其他活动设施。服务设施应与周边环境相协调。服务　［２］方正兴，朱江，袁媛，等．绿道建设基准要素体系构建一《珠江三角　洲区域绿道（省立）建设基准技术规定》编制思路　．规划师，２０１０（１）．　［４］姜允芳，石铁矛，苏娟．美国绿道网络的实施策略与控制管理【ＪＪ．规　划师．２０１０（９）．　３】谭少华，赵万民．绿道规划研究进展与展　Ｊ１．中国园林，２ｏｏ７（ｏ１）．　设施还具有交通衔接功能，游人在服务站点还可换乘的士、公　【交车，实现绿道与城市公交网的有机接轨，主要分布在大型公　园、景点附近，拥有停车场，便于交通换乘。　５结语　古城绿道系统构建是在保护历史风貌的前提下，修复历　【５］庄荣，高阳，陈冬娜．珠三角区域绿道规划设计技术指引的思考【ＪＪ．　风景园林．２ＯＬＯ（２）．　史环境，优化交通结构，完善旅游设施，塑造活动场所，引入人　收稿日期：２０１３—１２—１７　的活动．开发多样功能，是积极的古城保护措施。构建古城绿　作者简介：王喜勇（１９８２一），男，国家注册规划师，大学本科，从　道系统是古城保护的新颖而有效的方法。　事城市研究、规划设计工作。　参考文献　［１］雅各布斯．羡国大城市的死与生【Ｍ】．金衡山译．南京：译林出版社，２００５　３８　ＬＯ　ＣＨＲＢＯＮ　０　Ｄ　２０１　，２　能源・电力　将互感器的绝缘损坏后让一次绕组的高压窜到二次绕组的低　２．２电流互感器在检测技术中的应用原理　否则就会造成设备的损坏从而造成人身事故。　电流互感器是对普通变压器的另一种使用　通常概念下　压侧，（３）二次绕组的回路中所窜入的仪表阻抗数值不能超过　的变压器是由两个磁性耦合线圈组成的，其中包括一个初级　线圈和一个次级线圈，他们之间的匝数比是１：Ｎ。如果初级线　相关的规定里面要求的。二次侧的阻抗如果太大的时候．电流　圈上的交流信号电压是Ｖ，那么次级线圈上就将会产生信号　电压ＮＸＶ　１变小，但是电流２没有变的情况，铁芯磁通和空载的电流就　会变大，然后就会使检测的误差增大，这就使电流互感器的精　变压器用作电流互感器的时候．交流电流会通过初线圈．　确度降低了。所以，电流表不应该串的太多．在自动的控制系　统当中，电流互感器的负载阻抗的数值也不能太大了　（４）铭牌一般情况下都标的有额定的功率、额定的变比、　还有准确度的等级。电流互感器只有在额定功率的条件下．才　会使变比、相角的误差不会超过规定值．在使用的时候还需要　对于传说中的“理想变压器”，短路次级电流与输入电流是成　正比。与匝数成反比的关系　如果初级线圈不是短路的，而是连接到一个电阻（假设这　个电阻不是太大），那么上述关系仍然会成立　这就提供了一　种测量次级线圈中的交流电流的方法．由此特可以推导出初　级线圈中的交流电流．并且允许我们来利用一个隔离电流来　测量交流电流　电流互感器的设计在通常情况下并不重要．但是在极端　的情况下，例如交流加直流测量、高压、低损耗测量等的时候．　仍然还需要注意。商用的电流互感器则通常由线绕环形芯组　成，初级的线圈为穿过圆环中心的导线。圆环有的时候是铰链　式的，可以打开便于插入初级线圈。　除了测量交流电流之外。电流互感器还可以检测电流来　实现控制的目的。例如。采用一个电流互感器来检测木工锯中　的电流以操作真空吸尘器。事实上，电流互感器已经广泛地用　于家用的电源监控器了．如图２。　ＩＫ．－Ｉ　２ｌ“２Ｋ：２　（ａ）一次串联丽匝）　（ｂ）一次并联（一匝）　图２　３电流互感器在检测技术中的应用技巧以及　应用探讨　３．１电流互感器在检测技术中的应用技巧　在实践过程中。在应用电流互感器检测大电流的时候，曾　经有过很多的意外事故和测量故障。相对来说比较常见的有　以下几个：触电、电流互感器冒烟、噪音严重、读数非常地离谱　甚至为零的情况。找原因，其实主要就是因为操作不恰当，还　没把握好电流互感器正确的合理的使用办法　在检测电力系统中的大电流的时候，可以采用以下的技　巧．例如：　（１）二次侧不可以有开路的情况。如果二次侧开路了，那　么电流互感器就会空载运行．这个时候，被测的电路中的大电　流就会全部转换成励磁电流　这个励磁电流比正常情况下的　励磁电流要大几百倍．然后使铁芯之中的磁的密度也会突然　增多。这样，一方面会加剧铁的损耗，贴心也将会严重的过热，　然后就会把绕组绝缘烧毁．或者使高压侧对地短路：另一方　面．在二次绕组就会感应比较高的电压．很可能就会把绕组绝　缘给穿透．不仅会危害到操作人员的安全．也会使其他设备遭　到破坏。　（２）二次绕组的一端和铁芯一起必须要安全地接地．不能　选择功率比较符合的　（５）还有一些电流互感器只有铁心和二次绕组，测量的时　候可以用穿心式电流互感器把被检测的电路的导线直接地穿　过铁心．或者再相互多次的穿绕　（６）利用光纤干涉的技术也可以测高压的大电流，例如新　型的光电电流互感器　这种电流互感器是把相位压缩的原理　应用到光路中去，实现了微分干涉的目的，从而消除了温度等　缓慢变量的影响．同时又扩大了测量的动态范围。　３．２电流互感器在检测技术中的应用探讨　电流互感器在检测技术中的应用十分地广泛．无论是在　校园中应用到实验教学，还是电力系统中的大电流的检测。都　应用了电流互感器。不过，电流互感器在检测技术中的应用在　主要体现在电力系统中大电流的测量中。但是．检测的时候也　有许多不足的地方。比如说：如果负载很小的时候，那么互感　器就不适用了，所以说不适用于比较宽的范围内的电流测量　还有就是测量准确度不是很高，一般测量电流小到只有额定　电流的百分之零点一的时候，就不能准确地测量电流了　而且　谐波等电磁干扰现象太严重，严重的甚至会导致电流互感器　发热．很可能就会损坏互感器　光纤电流互感器的发展在慢慢地成熟慢慢地趋于完善。　如果能克服以上的不足之处。不仅对我国电力事业的飞速发　展，而且对于将来的“光纤化”电站的实现．都会起到相当大的　推动作用。此外，电流互感器和测量仪表的配合．可以对线路　的电能进行测量：与继电器进行配合，就可以对电力系统和电　气设备进行过电流、过负载和单相接地的保护，而且还可以再　单相、三相控制系统中作为专门的电流检测元件。　４结束语　电流互感器的检测技术是电力系统中最具潜力的技术之　一。它的发展不仅能够及时地发现、诊断、处理电流互感器存　在的异常现象和隐患．使电流互感器的运行更加安全更加可　靠，而且还代表着电网公司维护水平的一大进步。　参考文献　［１】颜研．一种新型光电电流互感器的研制【Ｊ］．传感器技术，２０１１　【２】杨斌文．电力系统中谐波的危害与产生【Ｊ］．电气时代，２０１２．　『３１陈立周．电气测量『Ｍ１．机械工业出版社，２０１０．　『４１梁森，等．自动检测与转换技术ｆＭ１．机械工业出版社，２０１２．　【５］今涌涛．电子式电流互感器（ＥＣＴ）的研究［Ｄ】．武汉大学，２０１０．　收稿日期：２０１４—１—４