電流互感器（Current Transformer, CT）概述：

電流互感器是一種用于測量電流的變換設(shè)備，其主要作用是將高電流轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的低電流，便于測量、保護和監(jiān)控等。電流互感器廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、工業(yè)控制、電氣設(shè)備等領(lǐng)域，尤其在高電流測量和繼電保護中發(fā)揮著重要作用。

電流互感器的基本原理：

電流互感器的工作原理與普通的變壓器相似。其主要由繞組、二次繞組和鐵芯組成。繞組通過被測電流（即主電流），二次繞組產(chǎn)生與電流成比例的電流，通常二次電流為標(biāo)準(zhǔn)值（例如1A或5A）。這樣可以將高電流（一般為數(shù)百安培或數(shù)千安培）轉(zhuǎn)化為較小的電流，方便測量儀表和保護設(shè)備的使用。

電流互感器的結(jié)構(gòu)：

1. 繞組：通常是通過主電路中的導(dǎo)體（如電纜或?qū)Ь€）穿過，電流由此流過，形成磁場。
2. 二次繞組：與繞組磁場耦合，通過鐵芯轉(zhuǎn)換電流，通常是標(biāo)準(zhǔn)值（1A或5A）。
3. 鐵芯：用來提供磁場路徑，確保電流在繞組和二次繞組之間傳輸。
4. 外殼和保護裝置：用來防護互感器內(nèi)部元件，保證安全。

電流互感器的基本參數(shù)：

1. 額定電流（I?）：

   • 電流是電流互感器所測量的原電流，通常為電網(wǎng)中傳輸?shù)碾娏?。額定電流是設(shè)計時規(guī)定的電流值。

2. 額定二次電流（I?）：

   • 二次電流是電流互感器輸出的標(biāo)準(zhǔn)電流，常見的二次電流有1A和5A兩種。二次電流通常用于與儀表、繼電保護設(shè)備等連接。

3. 變比（CT Ratio）：

   • 變比表示電流與二次電流之間的比例關(guān)系，通常用“1/1000”這樣的格式表示。例如，1/1000表示電流為1000A時，二次電流為1A。

4. 準(zhǔn)確度等級（Accuracy Class）：

   • 電流互感器的準(zhǔn)確度等級描述了其測量誤差的大小。常見的等級有0.1、0.2、0.5、1.0等，數(shù)值越小，表示測量誤差越小。準(zhǔn)確度等級直接影響保護設(shè)備和測量儀表的準(zhǔn)確性。

5. 負(fù)載（Burden）：

   • 負(fù)載是電流互感器二次側(cè)負(fù)載的阻抗，單位為歐姆（Ω）。過高的負(fù)載可能導(dǎo)致電流互感器輸出的電流無法正常工作，影響測量和保護精度。

6. 動態(tài)范圍：

   • 電流互感器應(yīng)能夠在不同的工作電流范圍內(nèi)保持準(zhǔn)確的工作狀態(tài)，通常需要能承受一定的過載電流（如5倍額定電流），并且在過載時仍保持安全性。

電流互感器選型與計算：

1. 確定額定電流與變比：

   • 選型時首先需要確定電流互感器的額定電流與額定二次電流。通常電流互感器的二次電流為1A或5A，根據(jù)實際需求來選擇。
   • 根據(jù)電流互感器的變比來選擇，例如如果電流為2000A，需要選用變比為2000:5的電流互感器。

2. 選擇準(zhǔn)確度等級：

   • 根據(jù)測量和保護的精度要求，選擇合適的準(zhǔn)確度等級。例如，對于繼電保護系統(tǒng)，通常要求較高的準(zhǔn)確度（如0.5S或0.2S等級），而普通測量應(yīng)用可以選擇較低等級的互感器（如1.0級）。

3. 計算負(fù)載（Burden）：

   • 負(fù)載計算通常依據(jù)二次回路的阻抗和接入的保護設(shè)備、儀表等的額定負(fù)載來進行。負(fù)載越大，互感器的輸出電流會受到影響，因此在選擇電流互感器時，確保負(fù)載與互感器的額定負(fù)載匹配。

4. 確定過載能力：

   • 電流互感器必須能夠承受一定的過載電流，尤其在短路條件下。根據(jù)應(yīng)用的要求，選擇具有足夠過載能力的電流互感器。

電流互感器選型時考慮的因素：

1. 應(yīng)用場合：

   • 電流互感器在不同場合下的選擇有所不同，比如繼電保護、電能計量、故障監(jiān)測等，可能要求不同的準(zhǔn)確度等級和過載能力。

2. 工作電流的波形：

   • 對于含有高次諧波的負(fù)載（如變頻器、電動機等），需要考慮電流互感器對諧波的響應(yīng)能力。

3. 安裝環(huán)境：

   • 根據(jù)安裝環(huán)境選擇合適的電流互感器，考慮是否需要防水、防爆等特性。

4. 短路耐受能力：

   • 電流互感器需要具備一定的短路耐受能力，在高電流沖擊下仍能正常工作。

5. 二次回路負(fù)載匹配：

   • 在選型時，確保電流互感器的額定負(fù)載和接入的測量儀表或保護設(shè)備的負(fù)載要求相匹配，避免因負(fù)載過大導(dǎo)致測量誤差或設(shè)備損壞。

總結(jié)：

電流互感器是電力系統(tǒng)和工業(yè)控制中的重要設(shè)備，主要用于將高電流轉(zhuǎn)換為低電流以便進行測量和保護。選型時需要考慮電流互感器的變比、準(zhǔn)確度等級、負(fù)載能力和過載能力等因素，確保其在實際應(yīng)用中的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性。