电流互感器设计实例
电流互感器的设计
CT设计计算说明I1n-----额定一次电流I2n-----额定二次电流A S----铁芯截面积;cm2L C----平均磁路长;cmN K----控制匝数N L----励磁匝数r2-----二次绕组的电阻L2*N2r2=ρ55 ，ΩS2式中ρ55-----导线在55℃时的电阻系数, Ω·mm2/m，铜导线ρ55=0.02 ; ρ75=0.0214 L2-------二次绕组导线总长, m ;N2-------二次绕组匝数;S2--------二次绕组的导线截面积, mm2 。
X2----二次绕组的漏电抗; X2选取当I1n≤600A 时X2≈0.05～0.1ΩI1n≥600A 时X2≈0.1～0.2ΩZ2 ----二次绕组组抗Z2=√r22+ X22U2 ----二次绕组组抗压降U2=I0×Z2; VU0 ----二次绕组端电U0=U2+E2JG; VE2JG----二次极限感应电势;V(IN)1n------额定一次安匝(IN)2n------额定二次安匝N1n---------一次绕组额定匝数N2n---------二次绕组额定匝数W2n---------额定二次负荷标称值Z2n---------额定二次负荷; Z2n= W2n/ I2n2{例50(V A)/5(A)2=2}Z2min-------最小二次负荷; Z2min=1/4 Z2nR2n --------额定二次负荷有功分量; R2n=Z2n cosφ2=0.8Z2n,ΩR2min ------最小二次负荷有功分量; R2min=Z2min cosφ2=0.8Z2min,ΩX2n --------额定二次负荷的无功分量;X2n=Z2n cosφ2=0.6Z2nX2min ------最小二次负荷的无功分量;X2min=Z2min cosφ2=0.6Z2minR2ε--------二次回路总电阻; R2ε= r2+R2n;ΩR2εmin ------二次回路最小电阻; R2εmin= r2+R2min;ΩX2ε--------二次回路总电抗; X2ε=X2+X2n;ΩX2εmin ------二次回路最小电抗; X2εmin= X2+X2minn;Ωα----------二次回路阻抗角; α= arctg X2ε/ R2ε= tg -1(X2ε/ R2ε)；（ο)α----------二次回路阻抗角; α= arctg X2εmin/ R2εmin= tg -1X2εmin/ R2εmin；（ο) Z2ε--------二次回路总阻抗; Z2ε=√R2ε2+X2ε2;ΩZ2εmin-------二次回路总阻抗; Z2εmin=√R2εmin2+X2εmin2;ΩI1/ I1n(%) 额定一次电流百分数对准确级为0.1∽1级额定二次负荷时列 5 ,20 ,100 ,120 ;四个数最小二次负荷时列120 一个数对准确级为3或5级额定二次负荷时列50, 120 二个数最小二次(IN)0---负荷时列120 一个数对保护级只在额定二次负荷时列100 一个数I2--------对应额定一次电流百分数的二次电流E2------与二次电流相对应的二次绕组感应电势E2=I2Z2ε或E2=I2Z2εmin , VB------对应不同E值的铁芯磁通密度45×E2B= ,T 1T(特斯拉)=104GS(高斯)N2n×Ac(IN)0/cm---单位长度的励磁磁势根据磁通密度B按选定铁芯材料的磁化曲线查出(IN)0----铁芯总的励磁磁势(IN)0=(IN)0/cm×L Cθ(ο)----铁芯的损耗角,跟据磁通密度B或单位长度的励磁磁势(IN)0/cm由磁化曲线查出。
开关柜中零序电流互感器设计选型
１ 零序 电流 互感器 特性 及 分类
１ ． １ 零序 电流 互感器 及其 特性 零序 电流 互感 器 是用来 检测 零序 电流 的， 因此
可 以称之 为零 序 电流过 滤器 ，它 的构 造 与普通 穿心
式 电流互 感 器相仿 ，只是 它 的一次 绕组 是被保 护 系 统 的 ３个相 的导线 （ ３个相 的导 线一起 穿过 互感 器 环形 铁心 ） ，二 次绕 组反应 一次 系统 的零序 电流 【 】 ］ 。
初步 探讨 了如何 选择 合适 的零序 电流 互感器 ， 以期达 到最佳 的使 用 效果 。 关键词 ： 零序 电流互 感器 ；开 关柜；小 电流 接地 选 线装 置；继 电器 ；微机 保 护；变 比；容量 ；准
确级
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ Ｚｅ ｒ ｏ Ｓ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｃｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｒ ｗｉ ｔ ｈ ｉ ｎ Ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｇ ｅ ａ ｒ
ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｏｍｐｕ ｔ ｅ ｒ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ； ｔ ｒ ａ ｎｓ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ； ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ； ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ ｃ ｌ ａ ｓ ｓ
近 年 来 ，随着 整机 开关柜 市场 的逐步扩 大 ，在
中压 电力 系统 的项 目中，我 们开 关柜 的设 计人 员经 常会遇 到 开关柜 内配零序 电流互感 器 的选 择 问题 ， 不 同的零序 电流 互感 器具 有 各 自不 同的特性 ，它们 的应用 环境 也有 所 不 同。如 何在开 关柜 的设计 中合 理 选用 零序 电流 互感 器就 成为 开关 柜 设计人 员 经常 遇 见 的问题 。本文 就这 一 问题 进行 初步 的探讨 。
零序电流互感器和剩余电流互感器的异同及设计
零序电流互感器和剩余电流互感器的异同及设计零序电流互感器和剩余电流互感器的异同及设计一、引言在电力系统中，电流互感器是一种非常重要的设备，用于测量电流的大小和方向，保护电力系统的安全和稳定运行。
而零序电流互感器和剩余电流互感器作为电流互感器的两种特殊类型，其设计和运用也呈现出不同的特点。
本文将就零序电流互感器和剩余电流互感器的异同及设计进行深入探讨。
二、零序电流互感器的特点及设计1. 零序电流互感器的作用零序电流互感器是一种用于测量系统中零序电流的互感器，其主要作用是检测系统中的接地故障、漏电和电流不平衡等问题，确保系统的安全运行。
2. 零序电流互感器的设计原理零序电流互感器的设计原理主要是通过差动电流变比和相位角差来实现零序电流的测量。
其设计需要考虑电流变比、绝缘强度、频率响应等因素，以保证测量的准确性和稳定性。
3. 零序电流互感器的特点零序电流互感器具有灵敏度高、响应快、频率范围广等特点，适用于各种类型的电力系统，并且能够准确测量系统中的零序电流。
三、剩余电流互感器的特点及设计1. 剩余电流互感器的作用剩余电流互感器是一种用于测量系统中剩余电流的互感器，其主要作用是检测系统中的接地故障，保护系统的安全运行。
2. 剩余电流互感器的设计原理剩余电流互感器的设计原理主要是通过测量系统中的零序电流，从而实现对剩余电流的测量。
其设计需要考虑电流变比、绝缘强度、频率响应等因素，以保证测量的准确性和稳定性。
3. 剩余电流互感器的特点剩余电流互感器具有灵敏度高、抗干扰能力强、安全可靠等特点，适用于各种类型的电力系统，并且能够准确测量系统中的剩余电流。
四、零序电流互感器和剩余电流互感器的异同1. 设计原理零序电流互感器和剩余电流互感器在设计原理上具有相似之处，都是通过测量电流变比和相位角差来实现电流的测量，但在应用场景和要求上存在一些差异。
2. 作用零序电流互感器主要用于测量系统中的零序电流，以检测系统中的接地故障和漏电等问题；而剩余电流互感器则主要用于测量系统中的剩余电流，以检测接地故障和保护系统的安全运行。
电流型电压系列互感器应用说明
电流型电压系列互感器应用说明电路图1 电路图2图1: 电容C及电阻r是用来补偿相移的。
通过软件补偿或不需要补偿相移的场合，电容C及电阻r 可以不接。
图中运算放大器为OP07系列，运算放大器的电源电压通常取±15V或±12V。
图1中反馈电阻R 和限流电阻R′要求温度系数优于50ppm，R′应注意功率选择，推荐使用状态是2mA/2mA。
如果您的AD转换是低电压输入，互感器可以直接并联一电阻，但采样电压不得大于0.5V有效值, 大于0.3V时角差会增大。
注：r计算公式请于我们公司技术部联系。
输出电压=输入V/ (R′+内阻)*R ,另外可调电阻进行微调,以达到输出电压的精度。
如果需要补偿角差，则需要确定补偿电容C及电阻r的值。
由于电容C微调时很不方便，所以需要微调电阻r，C为(CBB) 系列电容,图2: 是为有效值的≤3.53V AD转换而设计的，图中R和限流电阻R′要求温度系数优于50ppm,输出=输入V/ (R′+内阻)*R。
产品规格介绍：性能指标：输入电流2mA 隔离耐压>3000V AC输出电流2mA 线性范围0-10mA输入电压0～1000V 副边电阻160Ω输出电压0～8V 匝比1∶1相角差< 5′(经过补偿后) 工作温度-40℃～80℃比值差≤0.1% 线性度优于0.1%使用方法：RPT-206B是一种电流型电压互感器，典型应用电路如图所示。
输入额定电流为2mA,额定输出电流为2mA。
用户使用时需要将电压信号转换成电流信号。
推荐使用电路如图所示。
图中，R′是限流电阻，不论额定输入电压多大，调整R′的值，使额定输入电流为2mA，就满足使用条件。
副边电路是电流/电压变换电路，当需要电压输出时采用。
调整图中反馈电阻R和r的值可得到所需要的电压输出。
电容C1及可调电阻r′是用来补偿相移的。
电容C2和C3是400至1000pF的小电容，用来去耦和滤波。
两个反接的二极管是起保护运算放大器作用的，也可用一个100Ω左右的电阻代替。
电流互感器二次侧的额定电压
电流互感器二次侧的额定电压全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：电流互感器是一种用来测量电流的装置，通过感应电场的方式来测量电路中的电流大小。
在实际应用中，电流互感器的二次侧额定电压是一个重要的参数，它直接影响着电流互感器的性能和使用范围。
本文将从电流互感器二次侧额定电压的定义、作用、类型以及选择方面进行探讨。
我们来了解一下电流互感器二次侧额定电压的定义。
电流互感器的二次侧额定电压是指在额定条件下，二次侧绕组上的电压。
通常情况下，电流互感器的二次侧额定电压是由制造商根据产品性能和规格确定的，用户在选型和使用时需要根据具体应用要求选择合适的二次侧额定电压。
电流互感器二次侧额定电压的作用主要体现在以下几个方面。
二次侧额定电压可以反映电流互感器的输出信号范围，从而帮助用户选择合适的测量范围。
二次侧额定电压还可以帮助用户确定电流互感器的输出信号稳定性和准确性，保证测量数据的可靠性。
二次侧额定电压也可以影响电流互感器的输出负载能力和抗干扰性能，对测量结果产生影响。
在实际应用中，电流互感器的二次侧额定电压可以分为不同类型，主要包括单相电流互感器和三相电流互感器。
单相电流互感器通常具有较低的额定电压，适用于单相电路的测量；而三相电流互感器则通常具有较高的额定电压，适用于三相电路的测量。
在选择电流互感器时，用户需要根据具体的电路类型和测量需求来确定合适的二次侧额定电压。
为了正确选型和使用电流互感器，用户需要注意以下几点。
根据实际需求选择合适的二次侧额定电压，避免电路过载或测量误差。
在安装和使用过程中，注意保护电流互感器的二次侧绕组，避免外部环境因素对其影响。
定期检查和校准电流互感器，确保其性能稳定和准确度高。
第二篇示例：电流互感器是一种用于测量电流的装置，常见于电力系统中。
它通过感应主要导线中的电流，从而生成一个与主要电流成比例的辅助电流，以便监测和控制电力系统。
在电流互感器的设计中，额定电压是一个重要参数，特别是在二次侧。
电流互感器浇注机的设计
３ 浇 注 机 的 结 构 组 成
将 树脂 、填料 （ 硅微粉 或重钙粉 ） 、促进 剂 和色素 等加入 一次混 料罐 ， 混合 搅拌均 匀 ， 真空灭 泡后加 压 ， 抽 出一 次混合 料注入 二次混 料罐 ，再 把 固化 剂滴 注入 二 次混料 罐混合 搅拌均 匀 ，二 次加压 。之后 注入加 热 平 台上 已经装配好 的模具 ，待模 具 中的二次 混合料 固
电流互 感器浇 注机 的主要技术 参数 如下 ：
收稿 日期 ：２ １－５ １ ；修 回 日期 ：２ １－ ６２ ０ ００ —０ ０ ００ ７
作 者 简 介 ：赵 听 （ ９ １ ） 男 ， １ ７ 一 ， 山西 原 平 人 ， 程 师 ， 科 。 工 本
２１ 年 第 ６ ００ 期
赵 昕 ：电 流 互 感 器 浇 注机 的设 计
３ ３ 真 空 灭 泡 装 置 ．
以往 生产 的电流互 感器基 座部位 气 泡密集 ，这是 因为在 人工 混料 过程 中有 大量 气泡 溶 解在 混合 料 中， 这些 气泡很 大程度 地影 响成 品的最终 外观 质量 。本机
料在短 时 间内混合 均匀 ；一次混 料罐 、二次混 料罐均 有 欠压 、过压保 护装 置 ；配备 防止错误操 作 的急停按 钮 ，可 以在 紧急情况 下切 断总 电源 ；两 个温控 仪表分
别 控制 和调节一 次混 料罐 和加热 平 台的温度 ；采 用微
次混合料 和 固化 剂搅拌 混合 均匀 。
第 ６ 期 （ 第 １３ ） 总 ６ 期
２１ ０ ０年 １ 月 ２
机 械 工 程 与 自 动 化 Ｍ ＥＣ ＨＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＥＲＩ ＮＥ ＮＧ ＆ ＡＵ Ｔ０Ｍ ＡＴ１ ０Ｎ
ＮＯ．６ Ｄｅ ． ｃ
电子式电流互感器的供电电源设计
ｌ％提 升 Ｎ ３％ 左右 。但 大功 率 的 光 电池 的 光 电 ３ ｏ 转换 效率 仍然偏 低 。 因此 ，在 现 实 条件 下 精心 选 择 合适 的 激 光发
生 器和光 电池是 关键 之一 。
本文设计的整个激光供能系统 由光功率发射 模 块 、光 纤 、光 电 转 换 器件 、 电压 调 整 电路 组
题 ，因为 电源 是 否 稳定 将直 接 影 响到 系 统 的精 确 度 问题 。 由于 目前 国 内 光 电技 术 还 不 是 十 分 成 熟 ，国外 购买 激 光 器 的造价 又 比较高 ，所 以采 用 何种 供 电方式 ，能稳 定 可 靠的 供 电给 高 压端 电子 线 路 ，一 直 是 有 源 电子 式 电流 互 感 器 的一 个 难 题。
ｓ ｕ ｃ ａ ｕ ｉｇ ｓ ｓｅ ｈ ｓｂ ｅ ｅ ｉｎ ｄ Ｅｘ ｅｉ ｎ ａ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ， ｈ ｔｔ ｅ ｐ ｗｅ ｏ ｒ ｅ ｈ ｓｇ ｏ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅａ ｄ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｒ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｙ ｔ ｍ ａ ｅ ｎ ｄ ｓｇ ｅ ． ｐ ｒ ｎ ｍｅ ｔ ｌ ｓ ｌ ｓ ｏ ｔ ａ ｏ ｒｓ ｕ ｃ ａ ｏ ｄ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｎ ｅ ｅ ｒ ｓ ｈ ｔ ｒ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｆ ＣＴ ｅ ｕｒ ｅ ｎ ｏ Ｅ ．的供电问题是其研制的一个难点。为此 设计 了一种激光 电源 ，实验表明该电源性能
良好 ，可作为 电子线路的供能装置。 Ａｂ ｔａｔ Ｔ ｅｐ ｗ ｒｓｐ ｌ ｆ ｌｃ ｏ ｉ ｃ ｒ ｎ ｔ ｎｆｒ ｒ（Ｃ ）ｉ ｔｅｋ ｙｐｏ ｌ ｉ ｄｖ ｌ ｍｅｔＡ ｌ ｅ ｏ ｅ ｓ ｃ： ｈ ｏ ｅ ｕ ｐｙｉ ｏ ｅｔ ｎｃ ｕｒ ｔｒ ｓ ｍｅ Ｅ Ｔ ｓ ｈ ｅ ｒｂｅ ｎ ｅ ｅ ｐ ｎ． ｓｒ ｗ ｒ ｒ ｎ ｅ ｒ ｅ ａ ｏ ｍ ｏ ａ ｐ
全光纤电流互感器控制电路设计
Ｔｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｆ ｏ ｒ ｉ ｆ ｂ ｅ ｒ ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｄ ｕ ｃ ｅ ｒ
Ｗｅ ｎ Ｗｅ ｉ ｆ ｅ ｎ ｇ， Ｌ ｉ Ｊ ｉ ａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ， Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ Ｄｅ ｎ ｇ ｈ ｏ ｎ ｇ （ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｆ ｌ ｕ ｉ ｄ Ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ ，Ｃ Ａ Ｅ Ｐ ，Ｍｉ ａ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ ６ ２ １ ９ ０ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｒ ｅ ｑ ｕｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ．
Ｋ ｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｄ ｕ ｃ ｅ ｒ ；ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｄ－ ｌ ｏ ｏ ｐ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ；Ｆ Ｐ ＧＡ；ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电流互感器设计实例
作为磁性元件设计的最后一部分内容，我们将设计一个电流互感器。
使用电流互感器可以减小测量变换器原边电流时的损耗。
电流互感器与一般的电压变压器的区别在什么地方呢？这个问题即使是资深的磁性元件设计人员也很难回答。
基本的区别在于：变压器试图把电压从原边变换到副边，而电流互感器试图把电流从原边变换到副边。
电流互感器的电压大小由负载决定。
我们通过一个实际的设计例子，可以更好地理解电流互感器的工作原理。
假设用电流互感器测量变换器的原边电流，原边10A电流对应1V电压。
当然，我们可以用一个1V/ 10A=100m^的电阻来测量，但是电阻将造成的损耗为1V X1OA=1OW这么大的损耗对几乎所有的设计来说都是不能接受的。
所以，要选用电流互感器，如图5-26所示。
囹昴用电流菽厠互感跻碱小期耗
当然，为了减少绕组电阻，我们把原边的匝数取为1匝，同时为了使电流降到一个比较低的水平，畐I」边匝数应该比较多。
如果副边匝数为N,由欧姆定律可得（10 /N）R=1V 在电阻中消耗的功率为P=（1V）2/R。
我们假设消耗的功率为50mW也就是说，我们可以使用100mW规格的电阻），这就要求R不得小于20Q，如果采用20Q的电阻，由欧姆定律可得副边匝数N=200
现在我们来看磁芯，假设二极管是普通的一般的二极管，通态电压大约为1V,电流
为10A/200=50mA互感器输出电压为1V,加上二极管的通态电压1V,总电压大约2V。
2 50kHz 频率工作时，磁芯上的磁感应强度不会超过
c （2Vx4ps}10B 4
~ 200 匝XA -人
由于原边流过电流的时间不可能超过开关周期（否则，磁芯无法复位）。
因此A可以很小，而B也不会很大。
这个例子里磁芯的尺寸不能通过损耗要求或磁通饱和要求来确定，更大的可能是由原副边之间的隔离电压来确定。
如果隔离电压没有要求，磁芯的大小一般由2 00匝的绕组所占体积来确定。
你可以用40号的导线流过500mA勺峰值电流，但是这种导线实在太细，一般的变压器厂家不会为你绕制。
实用提示除非一定要用，一般情况下不要使用规格小于36号线的导线。
现在我们来分析为什么不能用电压变压器来替代电流互感器？已经知道副边电压只有2V,因此原边电压为2V/200=100mV如果输入直流电压为48V,那么电流互感器原边10 mV电压对48V电压来说是微不足道的一一那样你可以在副边得到50mA的电流，而对原边几乎没有什么影响。
假设另一种情况（不现实的），原边的输入直流电压只有5mV那么互感器的原边不可能有10mV的电压，同时由于原边阻抗（如反射副边阻抗）也比较大，决定了副边根本不可能产生50mA的电流。
即使整个5mV t压全部加在原边，畐寸边也只能产生
200X 5mV=1V勺电压：不能在转换电阻上产生足够的电压。
因此，电压变压器只能用作变压器，不能用来检测电流。
从另外一个角度来看：虽然输入电源的电压为48V时，但是流过电流互感器电流的大小不是由原边的这个48V电压决定的，而是其他因素决定的。
电流互感器是有阻抗限制的电压变压器。
最后，我们来看一下电流互感器的误差情况怎么样？答案在于电流互感器的基本定义上：感应的是电流。
实用提示电流互感中的二极管和副边绕组的电阻不会影响电流的测量，因为（只要阻抗不是无穷大）串联电路中电流处处相等，与串联的元件无关。
实际工作中，是不是使用肖特基二极管作为整流二极管是没有关系的：二极管的低通态电压只影响变压器，不会影响电流互感器。
如果互感器副边的电感太小，测量误差将会增大。
也就是激磁电感太小，假设我们要求测量电流的最大误差为1 %,畐【J边电流为50mA那么副边电流就是50mA这就意味着要求激磁电流（副边）应该小于50mA< 1% =500卩A。
激磁电流没有流过转换电阻，我们也无法检测到这个电流，这样误差就增大了。
我们可以算出副边电感的最小值
50niAx 1%
现在的匝数为200,我们需要A=16mHT200=400nH的磁环，用普通的小铁氧体磁环就可以了，这种铁氧体磁环是很容易找到的。