仪用互感器

作用

    它将一次高电压或大电流变换为二次低电压和小电流，一次回路与二次回路之间通过电磁感应传递信号，并且相互之间电气隔离，二次低电压和小电流方便用于测量仪器或继电保护自动装置使用，并且使二次设备与高压隔离，保证设备和人身安全。

    1、用来使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘。

    这即可避免主电路的高电压直接引入仪表、继电器等二次设备，又可防止继电器、仪表等二次设备的故障影响主电路，提高一、二次设备的安全性和可靠性，并有利于人身安全。

    2、用来扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围。

    例如用5A的电流表或100V电压表，通过不同变比的电流、电压互感器可测量任意高的电流或电压。而且可使二次仪表、继电器的规格统一，有利于这些设备的标准化。

分类

    根据测量对象的不同

    电压互感器

    ⑴按安装地点可分为户内式和户外式。35kV及以下多制成户内式；35kV以上则制成户外式。

    ⑵按相数可分为单相和三相式，35kV及以上不能制成三相式。

    ⑶按绕组数目可分为双绕组和三绕组电压互感器，三绕组电压互感器除一次侧和基本二次侧外，还有一组辅助二次侧，供接地保护用。

    ⑷按绝缘方式可分为干式、浇注式、油浸式和充气式。干式电压互感器结构简单、无着火和爆炸危险，但绝缘强度较低，只适用于6kV以下的户内式装置；浇注式电压互感器结构紧凑、维护方便，适用于3kV～35kV户内式配电装置；油浸式电压互感器绝缘性能较好，可用于10kV以上的户外式配电装置；充气式电压互感器用于SF6全封闭电器中。

    ⑸按工作原理划分，还可分为电磁式电压互感器，电容式电压互感器和电子式电压互感器。

    电流互感器

    按绝缘介质分类

    干式电流互感器。由普通绝缘材料经浸漆处理作为绝缘。

    浇注式电流互感器。用环氧树脂或其他树脂混合材料浇注成型的电流互感器。

    油浸式电流互感器。由绝缘纸和绝缘油作为绝缘，一般为户外型。

    气体绝缘电流互感器。主绝缘由气体构成。

    按安装方式分类

    贯穿式电流互感器。用来穿过屏板或墙壁的电流互感器。

    支柱式电流互感器。安装在平面或支柱上，兼做一次电路导体支柱用的电流互感器。

    套管式电流互感器。没有一次导体和一次绝缘，直接套装在绝缘的套管上的一种电流互感器。

    母线式电流互感器。没有一次导体但有一次绝缘，直接套装在母线上使用的一种电流互感器。

    按原理分类

    电磁式电流互感器。根据电磁感应原理实现电流变换的电流互感器。

    电子式电流互感器。可以采用不同的原理，一般包含传感器、一次转换电路、传输系统、电源等部分。

原理

    电磁式电压互感器原理

    其工作原理与变压器相同，基本结构也是铁心和原、副绕组。特点是容量很小且比较恒定，正常运行时接近于空载状态。

    由图可知：U1/U2=N1/N2，依据此原理，测量出二次电压U2，根据已知的变比，可以计算出一次电压U1。

    电压互感器本身的阻抗很小，一旦副边发生短路，电流将急剧增长而烧毁线圈。为此，电压互感器的原边接有熔断器，副边可靠接地，以免原、副边绝缘损毁时，副边出现对地高电位而造成人身和设备事故。

    电磁式电流互感器原理与电磁式电压互感器基本相同，主要区别在于一次绕组串联在电路中，并且匝数很少,有的电流互感器还没有一次绕组，利用穿过其铁芯的一次电路（如母线）作为一次绕组；而且一次绕组导体相当粗；其二次绕组匝数相当多，导体较细。与电压互感器类似，有I2/I1=N1/N2。

    电流互感器二次不能开路，因为开路时，一次电流全部用于励磁，铁芯磁通增大，二次可能输出高压，危及安全，并且过大的磁通导致铁芯迅速饱和，铁芯发热烧毁互感器。

新型互感器

    由于电磁互感器存在的易饱和、非线性及频带窄等问题，电子式电流互感器逐渐兴起。电子式电流互感器一般具有抗磁饱和、低功耗、宽频带等优点。

    变频功率传感器是一种电压、电流组合式的电子式互感器，该互感器的主要特点如下：

    1、采用前端数字化技术，光纤传输，电磁兼容性好。

    2、幅频特性和相频特性好，在宽幅值、频率、相位范围内均可获得较高的测量精度。

    3、属于数字式传感器，二次仪表不会引入误差，传感器误差就是系统误差。

    变频功率传感器适用于电力推进、电机、风机、水泵、风力发电、轨道交通、电动汽车、变频器、特种变压器、荧光灯、LED照明等领域的产品检试验、能效评测及电能质量分析。