(一)口诀
二次两端接仪表,K1、K2来标记。
额定电流五安培,配用仪表要注意。
两端不可呈开路,不要串接熔断器。
防止触电保安全,铁心K2要接地。
一次串入电路里,L1、L2来标记。
1进2出去负载,三相测量是必须。
常用测量一变比,使用单比互感器。
本身只设二次线,测量线路即为一。
(二)说明
1.电流互感器的类型和结构
电流互感器实际上就是一台变压器,只是为了满足测量的特殊要求,其磁路设计和使用的电磁材料与电力变压器和控制变压器有一定的区别。
由于电流互感器一般用于将大电流变成小电流,按变压器电流变化与电压变化正好相反的原理可知,它实际上是一台升压变压器。其一、二次电流之比等于一、二次匝数的反比。使用时,仪表显示的电流值乘以电流比所得值即为被测电流的实际值。一、二次额定电流值标注在互感器的明显部位。其一次额定电流应不小于被测电路的最大电流,二次额定电流应与配接的仪表满量程相同。
根据使用要求的不同,电力系统中常用的电流互感器分高压和低压两大类。图3-53给出了几种常见的电磁型电流互感器。
另外,现在使用的电流互感器还有霍尔型,如图3-54所示。
电流互感器的电路图形符号见附录1,其文字符号为“TA”(曾用“CT”)。
电流互感器二次绕组引出的首端和尾端标志分别为K1和K2(有些资料中用S1和S2),分别与仪表的两个端头相接,即本口诀“二次两端接仪表,K1、K2来标记”。“额定电流五安培,配用仪表要注意”是说,二次的额定电流一般为5A,所以配接电流表的满量程也应为5A,否则将可能无法使用或造成一定的困难。
图3-53 几种常见电磁型电流互感器
图3-54 霍尔型电流互感器
实际应用的电流表本身满量程是5A,但其刻度盘标出的是几十安、几百安,甚至是几千安,在其表盘的某一部位标出“满量程(最大刻度值)/5”,例如图3-55所示的1000/5和25/5。这是为了读数和记录方便,即减去了读数再乘比数的环节。应注意的是,仪表的本项标注必须与所配用的电流互感器电流比及二次额定电流(5A)相同,否则不能使用。(www.daowen.com)
图3-55 指针式电流表的表盘和配用电流互感器规格标注示例
2.国产电流互感器型号
国产电流互感器型号所包含的内容如下:
常用电流互感器的一次额定电流分档一般为5A的整数倍。
3.电流互感器的使用方法和注意事项
以下接线规定参见图3-56。
“两端不可呈开路,不要串接熔断器”是说,二次的两端不可开路,为此也不可在二次回路中串接熔断器。这是因为,在电路运行时,如二次电路突然断路,将在其两端产生一个较高的电压,有可能造成互感器绕组匝间击穿短路或伤害使用人员。
为了确保使用人员的安全,互感器的铁心和二次绕组的尾端(K2端)要可靠接地,即本口诀“防止触电保安全,铁心K2要接地”。
图3-56 使用电流互感器扩大量程的三相交流电流测量电路
互感器的一次绕组两端用L1和L2来标识(或只有L1,有些资料中用P1和P2来标识),L1和K1为同名端,L2和K2为同名端。一次绕组应串联在被测电路中,其中L1端接电源来线,L2端接去向负载的线,这一接线规定对于三相电流或功率、电功的测量尤为重要,可以说是必需的,否则将会造成无法测量或出现错误的结果。这就是本口诀“一次串入电路里,L1、L2来标记。1进2出去负载,三相测量是必须”所表达的意思。
对于电力系统中使用的单比数电流互感器,经常看到只有二次绕组的品种,但其铁心的中心孔“暴露”在外,称为“穿心式单比数电流互感器”。使用时,被测电路的导线从铁心孔中穿过,即为一匝的“一次绕组”。这就是本口诀“本身只设二次线,测量线路即为一”所讲的内容,其中第二句的“一”即为一次绕组。应当注意的是,此时也应按上述规定的方向穿线,并且只能穿过一相的导线,如图3-53b右图所示。
(三)举例
某电路最大电流为450A。请选用电流互感器的规格。设配用的电流表满量程为5A,满刻度为100个格,若运行中电流表的读数为80个格,求电路的实际电流是多少?
解:选择电流互感器的原则是其一次额定电流必须大于被测电路的最大电流。所以本例应选用一次电流为500A、二次电流为5A(即500/5)的规格。
设配用的电流表满量程为5A,满刻度为100个格,说明该表本身的每一个格表示的电流数值为5A/100格=0.05A/1格。本例读数为80个格,即80格×0.05A/1格=4A。由于通过电流比为500/5的互感器与被测电路相接,所以还应乘以该倍数,即被测电路中的电流为4A×(500/5)=400A。
若将上述计算连续进行,则为
80格×[(5A/100格)×(500A/5A)]=400A
由此可见,若电流互感器的二次额定电流与所配接的电流表满量程相同时,被测电流的实际值即为仪表显示的读数(格数)乘以电流互感器的一次电流额定值再除以电流表的总格数,或者先用仪表显示的读数(格数)除以电流表的总格数,再乘以电流互感器的一次电流额定值。
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