专家详解 电流互感器(结构篇)

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电流互感器的结构分类

电流互感器的结构分类

电流互感器的结构分类1.空心导线式互感器空心导线式互感器是最简单的一种结构,它由一个中心空心导线和一个外围线圈组成。

电流通过中心空心导线时,会在外围线圈中产生磁感应强度,从而感应出电流互感电压。

这种互感器适用于低电压和小电流的测量,适应范围有限。

2.芯式互感器芯式互感器是指将一根芯放置在电流通路中,通过磁感应的方式感应出电流。

芯式互感器可以分为铁芯和非铁芯两种。

铁芯芯式互感器由铁芯和线圈组成,线圈将电流变换为磁场,铁芯会放大这个磁场。

非铁芯芯式互感器由线圈和磁场屏蔽材料组成,磁场屏蔽材料会减弱磁场,从而使得电流互感电压减小。

芯式互感器适用于中高压和中大电流的测量。

3.研磨型互感器(悬浮式互感器)研磨型互感器是一种非接触式互感器。

它利用一个带有导电表面的物体(如金属圆柱体)和一个铁芯组成,这个金属圆柱体围绕电流通路旋转。

当电流通过电流通路时,金属圆柱体与线圈之间会产生旋转电场,通过这个旋转电场,可以感应出电流互感电压。

研磨型互感器适用于高精度、高频率、高电压的测量。

4.霍尔效应互感器霍尔效应互感器是利用霍尔元件感应电流的一种互感器。

它由一个霍尔元件和一个线圈组成,霍尔元件通过磁场来感应电流。

当电流通过线圈时,会生成磁场,磁场会作用在霍尔元件上,从而导致霍尔效应,进而感应出电流互感电压。

霍尔效应互感器适用于低电压和小电流的测量,并且具有高精度和线性度好的特点。

除了以上几种结构分类,电流互感器还可以根据其用途和安装方式进行分类,如直流互感器、交流互感器、安装在高压线路中的互感器等。

每种电流互感器都有其适用范围和特点,选用时需要根据实际需求进行选择。

电流互感器结构原理

电流互感器结构原理

电流互感器结构原理电流互感器是一种常见的电力测量仪表,用于测量交流电路中的电流。

它的结构原理是基于电磁感应现象,通过变压器的工作原理实现电流的测量。

电流互感器由铁心、一次绕组、二次绕组和外壳等部分组成。

铁心是互感器的核心部件,由硅钢片叠压而成,具有良好的磁导性能。

一次绕组和二次绕组分别绕在铁心上,一次绕组通电流入口,二次绕组是输出测量信号的地方。

外壳则起到保护和固定绕组的作用。

当交流电流通过一次绕组时,会在铁心中产生交变磁场。

这个交变磁场会感应出二次绕组中的电动势,从而在二次绕组中产生相应的电流。

根据变压器的原理,一次绕组和二次绕组的电流之间有一定的比例关系,即:I1/N1 = I2/N2其中,I1和I2分别是一次绕组和二次绕组中的电流,N1和N2分别是一次绕组和二次绕组中的匝数。

通过调整一次绕组和二次绕组的匝数比例,可以实现对电流的变压器式测量。

为了提高电流互感器的测量精度和防止电流互感器对电路的影响,通常在互感器的一次绕组中串联上一个电阻,称为额定负载电阻。

额定负载电阻的阻值需要根据互感器的额定电流和二次绕组的额定负载阻抗来确定。

除了基本的结构原理外,电流互感器还有一些特殊的设计,以满足不同的应用需求。

例如,对于大电流测量,可以采用分体式电流互感器,即将一次绕组和二次绕组分开放置,通过导线连接。

对于高精度测量,可以采用更多的绕组和铁心结构,以提高测量的精确度。

总结起来,电流互感器是一种利用电磁感应原理测量电流的仪表。

通过一次绕组和二次绕组的变压器原理,将电流转换为二次绕组的电流信号。

通过合理设计和选择额定负载电阻,可以实现对不同电流范围的测量。

电流互感器在电力系统中具有广泛的应用,是实现电能计量和保护设备的重要组成部分。

电流互感器的基本结构和工作原理

电流互感器的基本结构和工作原理

为了测量高电压交流电路内的电流,必须使用电流互感器将大电流变换成小电流,利用互感器的变比关系,配备适当的电流表计进行测量。

同时电流互感器也是电力系统的继电保护、自动控制和指示等方面不可缺少的设备,起到变流和电气隔离作用,运行中严禁二次开路。

一、基本结构1. 按照-次绕组的结构型式分类电流互感器按照-次绕组的结构型式分类如图TYBZ01901006-1所示。

2.电流互感器按照绝缘介质分类(1)浇注绝缘。

用环氧树脂或其他树脂为主的混合浇注成型的电流互感器。

10~35kV多采用此种方式,通常绕组外包定厚度的缓冲层,选用韧性较好的树脂浇注。

(2)气体绝缘。

产品内部充有特殊气体,如SFo气体作为绝缘的互感器,多用于高压产品。

(3)油绝缘。

油浸式互感器,内部是油和纸的复合绝缘,多为户外装置。

35kV 及以上电流互感器多采用此种方式,其-次绕组绝缘结构有“8"字形和“U"字形两种。

1)电磁式电流互感器。

一次绕组一般采用“8”字形绝缘结构,一次绕组套在有二次绕组的环形铁心上,次绕组和铁心都包有较厚的电缆纸,“8”字形绝缘结构如图TYBZ01901006 -2所示。

2)电容式电流互感器。

一次绕组一般采用10层以上同心圆形电容屏围成“U"字形,主绝缘全部包在一次绕组上。

为了提高主绝缘的强度,在绝缘中放置-一定数量的同心圆简形电容屏,容屏端部长度从里往外成台阶排列的原则制成,最外层电容屏接地,各电容屏间形成一个串联的电容器组。

各相邻电容屏间在制造时电容相等,保证其电压分布近于均匀。

由于电容屏端部电场不均匀,在高电压作用下,端部会产生局部放电,为了改善端部电场,通常在两层电容屏间增放一些短屏或者放置均压环。

电容式电流互感器结构原理图如图TYBZ01901006 -3所示。

二、工作原理电流互感器的工作原理与变压器类似,一次绕组和二次绕组是电流互感器电流变换的基本部件,它们绕在同一个铁心上。

一次绕组事联接在高压载流导线上,通过电流h1;二次绕组串联接有移为,次回路从电流互感器的二次绕组直到测最处的外部回路,即负载和连接导线称为二次回路,由于一次绕组与二次烧组有相等的安培匝数,I1*N1=I2*N2,电流互感器,额定电流比为I1/I2=N1/N2因此,一、二次绕组匝数不同,电流比不同。

电流互感器的结构原理

电流互感器的结构原理

电流互感器的结构原理电流互感器,也被称为电流互感器,是一种广泛应用于电力系统中的电气测量设备。

它的主要功能是将高电压、高电流的电力设备输出的电流信号降低为适合测量和保护装置使用的小电流信号。

在电力系统中,电流互感器扮演着重要的角色,它能够确保系统的安全运行并提供准确的电流测量。

电流互感器的结构原理是通过电感作用来实现的。

电感是指导体中的电流随时间变化而引起的自感应电动势,它是电流变压器的关键元件。

电流互感器通常由磁芯、一次绕组、二次绕组和外壳构成。

我们来了解一下电流互感器的磁芯。

磁芯是电流互感器的核心部件,它能够集中磁场并提高电流互感器的灵敏度。

常见的磁芯材料有硅钢片和纳米晶材料。

硅钢片具有高导磁率和低磁滞损耗的特性,而纳米晶材料则具有更高的导磁率和更低的磁滞损耗,能够提高电流互感器的测量精度。

我们来了解一下电流互感器的一次绕组。

一次绕组是通过与被测电流线圈相连接,使得电流能够通过互感器的一次绕组。

一次绕组一般由导线绕制而成,并且它承受着测量电流的作用。

接下来,我们来了解一下电流互感器的二次绕组。

二次绕组是通过与测量和保护装置相连接,将步骤3的小电流信号输出。

当一次绕组中的电流变化时,通过互感作用,二次绕组中也会产生相应的电流变化,从而实现电流信号的降压放大。

我们来了解一下电流互感器的外壳。

外壳是保护电流互感器内部元件不受外界环境和损坏的作用。

通常情况下,外壳由绝缘材料制成,以确保电流互感器的安全运行。

在电力系统中,电流互感器扮演着至关重要的角色。

它不仅可以提供准确的电流测量,还可以实现对电力系统的保护。

在过载或短路情况下,电流互感器能够及时检测到异常电流,并触发保护装置,保障系统的安全运行。

在个人观点上,电流互感器作为电力系统中的关键设备,其结构原理对于电力系统的可靠运行起着重要的作用。

通过合理的结构设计和科学的制造工艺,电流互感器能够提供稳定、准确的电流测量,进而保护电力设备和维护系统的运行安全。

电流互感器的基本原理及结构

电流互感器的基本原理及结构

电流互感器的基本原理及结构1、基本结构:电流互感器是由一次绕组和二次绕组以及铁芯构成。

变换交流电流的互感器称为电流互感器。

2、电流互感器的类型:根据一次绕组可分为单匝式和多匝式:根据铁芯的数目可分为单铁芯式和多铁芯式;根据安装方式可分为穿墙式、支柱式和套管式;根据使用场所可分为户外式和户内式。

3、电流互感器铭牌标志:电流互感器铭牌上应标有电压等级、一、二次电流、准确度、二次绕组输出容量、安装方式、绝缘方式所以,选用时应按说明书和铭牌上标明的电流互感器型号使用。

(!)型号的第一部分:L-电流互感器(2)型号的第二部分:A-穿墙式、B-支持式、C-瓷箱式、D-单匝式、F-多匝式、J-接地保护、M-母线式、Z-支柱式、Q-线圈式、R-装入式、Y-低压式。

(3)型号第三部分:C-瓷绝缘的、G-改进过的、K-瓷外壳式、L-电容式、M-母线式、P-中频、S-速饱和的、Z-浇注式、W-户外式。

4、当负荷电流I1通过初级绕组时,在次级绕组两端有感应电动势E2,次级电流I2也随之产生。

次级回路中接有电能表安培表等的电流线圈,它们的电阻及电感分别为R,X,互感器次级绕组本身也有电阻及电感R2、X2,因此次级电流I2滞后次级电压U2一个角度Φ,U2又滞后E2一个角度,感应电动势E2由磁通Φ产生并滞后Φ90°。

Φ由励磁电流IM所产生,而互感器尚有铁芯损耗(磁滞及涡流损耗),需要IW供给,所以总的励磁电流为IO超前Φ一个角度,设互感器的额定变比等于1,因此电流I1应该由-I2急IO合成。

从图上可以看出I1与-I2之间有长短之差,就是电流互感器的变比误差(简称比差fI),夹角δ就是电流互感器的相角误差(简称角差δI)。

5、电流互感器的串联和并联;同相两台电流互感器串联后,总的额定电流比和单台相同,每台电流互感器的二次负荷阻抗比单台使用时减少一半,总容量比单台电流互感器大了一倍。

同相两台电流互感器并联后,总的额定电流比和是单台电流互感器的1/2,每台电流互感器的二次负荷阻抗比单台使用时增加了一倍。

民熔电流互感器结构及原理 图文

民熔电流互感器结构及原理  图文

民熔电流互感器结构及原理(图文)互感器结构原理1普通电流互感器的设计原理比较简单,由初始绕组、二次绕组、铁芯、框架、镀层、接线端子等组成继续。

工作原理基本相同,就像变形金刚一样。

一次绕组的转数(N1)较小,直接与电源线相连。

当一次电流()通过一次湿度时,可变流量感应的结果是二次电流(H)成比例地减小;二次湿度的转数(N2)更接近于变压器。

其他动力电池的货物,如仪器、发射器和发射器,如图1所示,串联起来形成一个闭合回路例如二次绕组增加两个抽头,K1、K2为100/5,K1、K3为75/5,K3、K4为50/5等。

此种电流互感器的优点是可以根据负荷电流变比,调换二次接线端子的接线来改变变比,而不需要更换电流互感器,给使用提供了方便。

2穿心式电流互感器结构原理穿心式电流互感器其本身结构不设一次绕组,载流(负荷电流)导线由L1至L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形(或其他形状)铁心起一次绕组作用。

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,见图2。

由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数,IN=IN2,电流互感器额定电LM 流比:万一。

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。

由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数,IN=IN2,电流互感器额定电LM 流比:万一。

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。

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,额五定电流比:n。

式中I1—一穿心一匝时一次额定电流;n——穿心匝数。

3特殊型号电流互感器3.1多抽头电流互感器。

这种型号的电流互感器,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。

它具有一个铁心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心上的绝缘筒上,将不同变比的二次绕组抽头引出,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,见图3。

电流互感器的结构类型

电流互感器的结构类型

电流互感器的结构类型
一、电流互感器的结构原理
互感器的基本组成部分为绕组、铁芯、绝缘物和外壳。

下图中(a)所示为单匝式电流互感器。

穿过环形铁芯的一次绕组载流导体依据工程需要截面外形可制成圆形、管形、槽形等多种形式。

单匝式电流互感器结构简洁,价格廉价,尺寸较小,但测量的精确度不高,常用于大电流回路。

(b)是多匝式电流互感器,由于原线圈匝数多,所以即使一次额定电流很小也能获得较高的精确度。

其缺点是当过电压或较大的短路电流通过时,一次绕组的匝间可能承受过电压。

二、电流互感器的分类
按安装地点可分为户内式和户外式;按绝缘可分为干式、浇注式、油浸式、串级式、电容式;按安装方式可分为支持式、装入式和穿墙式;按一次绕组的匝数可分为单匝式和多匝式;按电流互感器的工作原理可分为电磁式、容式、光电式和无线电式。

三、电流互感器的级次组合
电流互感器总是作成单相电器。

而依据电压的不同,有的一个一次绕组带有四
个、三个或两个铁芯,每个铁芯上都有二次绕组,各有其精确度级和用途。

这样,
形式上的一个电流互感器,实质上是几个精确级不肯定相同的几个互感器装在
一起,每个互感器各有其用途,这就是级次组合的意思。

如级次组合为0.5/3,
表示该电流互感器有两个二次绕组,精确度级分别为0.5级和3级。

电流互感器结构分类

电流互感器结构分类

电流互感器结构分类电流互感器是一种电气设备,它可以通过变比简单的技术,将输入的电流转换成一定的输出电流,并且能够保持输出电流的稳定性。

它在电力工程中起着重要作用,具有结构简单,价格低廉,可靠性高,精度高,耐磨性好等优点,广泛应用于各种电力系统。

根据其结构特点,电流互感器可分为单绕组互感器、多绕组互感器和双绕组互感器等几种类型。

1.绕组互感器单绕组互感器是最常见的电流互感器,也是具有高精度的电流互感器。

它由一个芯线绕组,一个铁芯和一个外壳组成。

芯线绕组的芯线可以采用电阻小的铜线或电缆,它的作用是使芯线绕组之间和铁芯之间产生电磁耦合;铁芯可以采用硅钢片、铁片或合金片,它的主要作用是把芯线绕组和外壳组成一个整体,起到了磁屏蔽的作用;外壳由镀锌钢板或不锈钢制成,它的作用是防止环境变化让内部电路受到影响。

2.绕组互感器多绕组互感器可以由多节互感器组成,每一节互感器都可以控制一定的电流,并且有不同的品质因数。

它由多只芯线绕组以及一个外壳组成,芯线绕组可以使用电阻小的铜线或电缆,铁芯可以采用硅钢片、铁片或合金片,而外壳则是由镀锌钢板或不锈钢制成。

3.绕组互感器双绕组互感器是由两组芯线绕组和一个外壳组成的,每组芯线绕组之间会产生磁耦合。

双绕组互感器的优点是可以抑制电磁干扰,并且能够将原电流的传输效率提高。

它的缺点也很明显,就是它的结构复杂,面积大,成本高。

从上述内容可以看出,电流互感器有单绕组互感器、多绕组互感器和双绕组互感器等几种类型,它们各有各自的特点,并且可以广泛应用于各种电力系统中,为电力系统提供质量更好的电流。

此外,不同类型的电流互感器也有不同的安装方法,因此安装人员也须要熟悉了解以上知识以及相关的结构特性。

另外,在设计电流互感器时,还必须考虑到其环境应用方面的要求,以保证其稳定性和可靠性。

总之,对于电流互感器的结构分类,无论是从理论上还是实践上,都是非常重要的。

从可靠性,安全性和制造成本等角度出发,应当仔细研究不同电流互感器的结构特点和优势,以期能够更好的发挥其作业的功能,为电力系统提供优质的服务。

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专家详解:电流互感器(结构篇)
为电力系统中二次设备采集电流的唯一媒介,电流互感器的重要性不言而喻。

从工作原理的角度分析,电流互感器实质上属于变压器的一种:通过电磁感应原理传递电气量;并依据原副边的变比值,将电力系统中一次侧大电流转换为二次设备使用的小电流。

为确保电流互感器运行的稳定、高效,行业内从设备的生产、运输、装配、运维等各个方面设有多项规章制度。

本章节将节选部分规程,将理论与实际生产相结合,讨论规程的内在逻辑与实际意义。

为便于大家理解,本文先来讨论电流互感器的一次结构
一、电流互感器的绝缘结构:
在高压电力系统中,一次电力设备内绝缘通常采用电容型绝缘结构。

所谓电容型绝缘结构是指:利用绝缘材料(油浸电缆纸)与电容屏(铝箔)将设备主绝缘层层包裹,通过调整电容屏间的径向厚度,以达到内绝缘场强均匀分布的目的。

电容型绝缘结构的机理如下图所示:
其中,内圆柱代表内侧电容屏,外圆柱代表外侧电容屏,内外电容屏间由绝缘材料填充;内屏半径OA1==R1,外屏半径OA2==R2;
针对圆柱型电容结构,绝缘介质中任意一点的径向场强Er(假设方向由轴心指向边缘)有如下公式:
Er = U / r * ln(R2/R1)
U表示电容屏间施加的电压。

分析公式可知,可得到以下两个结论:
1)当r == R2 时,径向场强Er达到最小值,即外电容屏场强最小;r == R1 时,径向场强达到最大值,即内电容屏场强最大;
2)若电容屏间的半径比值R2/R1数值越大,内外电容屏的场强差也越大;
而高压电力设备(110kV及以上),绝缘的厚度较大,其内外场强相差较大,严重时会超过绝缘材料本身的击穿场强;因此,为解决场强差的问题,并提高绝缘材料的利用效率,会在较厚的绝缘层中设置多个电容屏,通过调整电容屏间的径向距离,令径向场强均匀分布。

通常情况下,与一次高压绕组连接的电容屏称为零屏(高压电屏),靠近二次绕组的电容屏称为末屏(地电屏)。

末屏可靠接地后,就在高压绕组与大地之间形成串联电容器组。

若电容屏无限多,那么各屏表面场强可近乎于相等;但在实际情况下,电容屏数量有限,但各屏表面的场强差有着严格的限制。

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