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电流互感器的工作原理
电流互感器的工作原理和变压器的基本原理一样,电流互感器一、二次电流之间的关系为:
式中:I1,I2——电流互感器一、二次电流;N1,N2——电流互感器一、次绕组匝数; Ki——电流互感器电流比。
从上式中可看出,只要二次线圈的匝数比一次线圈的匝数多,即可将一次侧的大电流变为二次侧的小电流。测出二次电流的大小后,乘上变流比即可得到一次侧电流的数值。
漏电保护器的工作原理
当用电设备正常运行时,线路中电流呈平衡状态,互感器中电流矢量之和为零(电流是有方向的矢量,如按流出的方向为“+”,返回方向为“-”,在互感器中往返的电流大小相等,方向相反,正负相互抵销)。由于一次线圈中没有剩余电流,所以不会感应二次线圈,漏电保护器的开关装置处于闭合状态运行。
当设备外壳发生漏电并有人触及时,则在故障点产生分流,此漏电电流经人体—大地—工作接地,返回变压器中性点(并未经电流互感器),致使互感器申流入、流出的电流出现了不平衡(电流矢量之和不为零),一次线圈申产生剩余电流。因此,便会感应二次线圈,当这个电流值达到该漏电保护器限定的动作电流值时,自动开关脱扣,切断电源。
电流互感器原理是依据电磁感应原理制成的。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次侧绕组匝数很少,串在需要测量的电流的线路中,因此它经常有线路的全部电流流过,二次侧绕组匝数比较多,串接在测量仪表和保护回路中,电流互感器在工作时,它的二次侧回路始终是闭合的,因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小,电流互感器的工作状态接近短路。电流互感器是把一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量 ,二次侧不可开路。
电流互感器和变压器很相似,变压器接在线路上,主要用来改变线路的电压,而电流互感器接在线路上,主要用来改变线路的电流,所以电流互感器从前也叫做变流器。后来,一般把直流电变成交流电的仪器设备叫做变流器,把改变线路上电流大小的电器,根据它通过互感的工作原理,叫做电流互感器。
线路上为什么需要改变电流呢?这是因为根据发电和用电的不同情况,线路上的电流大小不一,而且相差悬殊,有的只有几安,有的却大至几万安。要直接测量这些大大小小的电流,就需要根据线路电流的大小,制作相应为几安直到几万安不同的许多电流表和其他电气仪表。这样就会给仪表制造带来极大的困难。此外,有的线路是高压的,例如22万伏或1万伏等高压输电供电线路,要直接用电气仪表测量高压线路上的电流,那是极其危险的,也是绝对不允许的。
如果在线路上接入电流互感器变电流,那么就可以把线路上大大小小的电流,按不同的比例,统一变成大小相近的电流。只要用一种电流规格的电气仪表,例如通用的电流为5A的电气仪表,就可以通过电流互感器,测量线路上小至几安和大至几万安的电流。同时电流互感器的基本结构和变压器很相像,它也有两个绕组,一个叫原边绕组或一次绕组;一个叫副边绕组或二次绕组。两个绕组之间有绝缘,使两个绕组之间有电的隔离。电流互感器在运行时一次绕组W1接在线路上,二次绕组W2接电气仪表,因此在测量高压线路上的电流时,尽管原边电压很高,但是副边电压却很低,操作人员和仪表都很安全。
电流互感器原理线路
由此可见,电流互感器除了可以将线路上大小不一的电流变成一定大小的电流,以便于测量之外,还可以起到与线路绝缘的作用,以保证操作人员和仪表的安全。
回复者:华天电力
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