电流互感器结构及原理

1普通电流互感器结构原理

电流互感器的结构较为简单，由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁 心以及构

架、壳体、接线端子等组成。其工作原理与变压器基本相同，一次绕组 的匝数（N1）较少，直接串联于电源线路中，一次负荷电流 0 ）通过一次绕组时， 产生的交变磁通感应产生按比例减小的二次电流 较

多，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷 （Z）串联形成闭合回路，见 图1。

（」’）；二次绕组的匝数（N2）

图1普通电流互感器结构原理图

由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数，I iNi=I 2N2，电流互感器额定电 h_ 歴 流比：=二寸。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。

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。

图2穿心式电流互感器结构原理图

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 定电流比：'■ 0 式中11 ——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3o

二0:劇址

一决绕组占

Ki i K-i A 貼 i Ku

图3多抽头电流互感器原理图

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。

3.2不同变比电流互感器。这种型号的电流互感器具有同一个铁心和一次绕

组，而二次绕组则分为两个匝数不同、 各自的绕组，以满足同一负荷电流情 况下不同变比、不同准确度等级的需要，见图

4。

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图4不同变比电流互感器原理图

例如在同一负荷情况下，为了保证电能计量准确，要求变比较小一些

（以满

足负荷电流在一次额定值的2/3左右），准确度等级高一些（如1K1、1K2为200/5、 0.2级）；而用电设备的继电保护，考虑到故障电流的保护系数较大，则要求变 比较大一些，准确度等级可以稍低一点（如2K1、2K2为300/5、1级）。

3.3 一次绕组可调，二次多绕组电流互感器。这种电流互感器的特点是变比量 程多，而

且可以变更，多见于高压电流互感器。其一次绕组分为两段，分别穿过 互感器的铁心，二次绕组分为两个带抽头的、不同准确度等级的绕组。一次 绕组与装置在互感器外侧的连接片连接， 通过变更连接片的位置，使一次绕组形 成串联或并联接线，从而改变一次绕组的匝数，以获得不同的变比。带抽头的二 次绕组自身分为两个不同变比和不同准确度等级的绕组，随着一次绕组连接片位 置的变更，一次绕组匝数相应改变，其变比也随之改变，这样就形成了多量程的

变比，见图5（图中虚线为电流互感器一次绕组外侧的连接片

）

带抽头的二次绕组的不同变比和不同准确度等级， 可以分别应用于电能 计量、指

示仪表、变送器、继电保护等，以满足各自不同的使用要求。例如当电

流互感器一次绕组串联时（图 5a），1K1、1K2, 1K2、1K3, 2K1、2K2, 2K2、2K3 为

300/5，1K1、1K3, 2K1、2K3为150/5 ;当电流互感器一次绕组并联时（图5 —5b），1K1、1K2, 1K2、1K3, 2K1、2K2, 2K2、2K3为 600/5，1K1、1K3, 2K1、 2K3为300/5。其

接线图和准确度等级标准在铭牌上或使用说明书中。

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IKi IKI IK1 2K1 2KI2KJ

1 L. J 岭 * （a） 一次串联（两匝）

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o 6 c a c □

IlCilEUKi 9Kt2BU2Ii

（b） —次并联（一匝）

图5 一次绕组匝数可调、二次多绕组的电流互感器原理图

3.4组合式电流电压互感器。组合式互感器由电流互感器和电压互感器组合而 成，多安装

于高压计量箱、柜，用作计量电能或用作用电设备继电保护装置的电 源。

组合式电流电压互感器是将两台或三台电流互感器的一次、 二次绕组及铁心 和电压互感器的一、二次绕组及铁心，固定在钢体构架上，浸入装有变压器油的 箱体内，其一、二次绕组出线均引出，接在箱体外的高、低压瓷瓶上，形成绝缘、

封闭的整体。一次侧与供电线路连接，二次侧与计量装置或继电保护装置连接 根据不同的需要，组合式电流电压互感器分为 V/V接线和丫/Y接线两种，以计量 三相负荷平衡或不平衡时的电能，见图

6(a)、(b)。

(a)两台电流互感器和电压互感器 V/V接线

W Y U

(b)三台电流互感器和电压互感器 丫/丫接

图6 组合式电流电压互感器原理图

二、电流互感器使用注意事项

1. 极性连接要正确。电流互感器一般按减极性标注，如果极性连接不正确，就会 响计量，

甚至在同一线路有多台电流互感器并联时，全造成短路事故。

2. 二次回路应设保护性接地点，并可靠连接。 为防止一、二次绕组之间绝 缘击穿后高电压

窜入低压侧危及人身和仪表安全， 电流互感器二次侧应设保护性 接地点， 接地点只允许接一个，一般将靠近电流互感器的箱体端子接地。

3. 运行中二次绕组不允许开路。否则会导致以下严重后果 ：

（1）二次侧出现高电压，危及人身和仪表安全； （2）出现过热，可能烧坏绕组； （3）增大计量误差。

4. 用于电能计量的电流互感器二次回路，不应再接继电保护装置和自动装置 等，以防互

相影响。

低压计量型电流互感器品种及选型方法 2011-1-27 来源： 上海安科瑞电气股份 有限公司营销部 >> 进入该公司展台 1、概述计量型电流互感器专用于工业计 量，与电能表配套使用，计量准确可靠。 2、国内主要品牌及型号国内生产低压 计量型电流互感器厂家、型号品牌繁多，主要常见的产品有：上海安科瑞 AKH-0.66G 系列计量型电流互感器，即

AKH-0.66G-30*30I 、AKH-0.66G-40I 、 AKH-0.66G-60I 、 AKH-0.66G-60II 、

AKH-0.66G-80I 、 AKH-0.66G-80II 、 AKH-0.66G-100II 等等。3、主要技术指标 （以安科瑞 AKH-0.66G 为例 ）? 计 量 CT 一次电流 5-2000A ，二次电流 5A ， 1A? 额定工作电压 AC0.66kV（ 等效 AC0.69kV ， GB/T156-2007）? 额定频率 50-60Hz? 环境温度-30 C ~70C,最高耐温120C ? 海拔高度w 3000m? 工频耐压 3000V/1min 50Hz? 用于没有雨雪直接侵袭， 无严重污染及剧 烈震动的场所 4、选型说明 文章链接：工控网 （百站 ）

计量用电流互感器选型 电能计量装置主要由电能表、计量用电压互感器、电流互感器及二次回路等部 分组成, 电流互感器是能计量装置的重要组成部分 ,现介绍计量用电流互感器 的选择原则和使用注意事项。

1 选择的原则

1.1 额定电压的确定 电流互感器的额定电压 UN应与被测线路的电压 UL相适应，即U心UL。

1.2 额定变比的确定

通常根据电流互感器所接一次负荷来确定额定一次电流 式中UN电流互感器的额定电压，kV;

11 ,即:I仁PI/UNcos^

P1——电流互感器所接的一次电力负荷，kVA; cost ----- 平均功率因数，一般按 cost =0.8计算。

为保证计量的准确度，选择时应保证正常运行时的一次电流为其额定值的 60% 左右，至少不得低于 30%。

电流互感器的额定变比则由额定一次电流与额定二次电流的比值决定。

1.3 额定二次负荷的确定

互感器若接入的二次负荷超过额定二次负荷时，其准确度等级将下降。为 保证计量的准确性，一般要求电流互感器的二次负荷 S2必须在额定二次负荷S2N 的 25%~100%范围内，即 :

0.25S2NW S2W S2N 1.4 额定功率因数的确定

计量用电流互感器额定二次负荷的功率因数应为 0.8~1.0 。

1.5 准确度等级的确定

根据电能计量装置技术管理规程(DL/T448-2000)规定，运行中的电能计 量装置按其所计量电能量的多少和计量对象的重要程度，分为 I 、II 、III 、IV、 V五类，不同类别的电能计量装置对电流互感器准确度等级的要求也不同 电流互感器的配置

1.6 互感器的接线方式

计量用电流互感器接线方式的选择，与电网中性点的接地方式有关，当为 非有效接地系统时，应采用两相电流互感器，当为有效接地系统时，应采用三

相电流互感器，一般地，作为计费用的电能计量装置的电流互感器应接成分相 接线（即采用二相四线或三相六线的接线方式），作为非计费用的电能计量装 置的电流互感器可采用二相三线或三相线的接线方式，各种接线方式如下图所 示:

1.7 互感器二次回路导线的确定

由于电流互感器二次回路导线的阻抗是二次负荷阻抗的一部分，直接影响 着电流互感器的误差， 因而哪二次回路连接导线的长度一定时，其截面积需要 进行计算确定。 一般计量用互感器要求一次电流要经常运行在 20%-100%之间. 这样它的二次电

流一般不会超过5A,请教各位老师如果测得它的二次电流为 6A的话，那它的计量 还准吗 ?如果不准的话那是多计量了还是少计量了呢 ?

计量用电流互感器一般要求准确级在 0.2s 级以上。 电流互感器检测的标准： 五个点： 1%；%5；20%； 100%；120%。

所以，可以肯定的说，6A的点是准确的。计量用电流互感器一般要求准确级在 0.2s 级以上。

应该是445KVA吧？也就是千伏安，代表主变容量，PT就是电压互感器，10KV/100V 就是指互感器的一次侧即高压侧额定电压为 10KV二次侧即低压侧（接入仪表

侧）额定电压为100V, 100V是通用的标准电压。CT是电流互感器，30/5A是指 一次侧额定电流三十安时二次侧电流是 5安， 5安是通用的标准电流。 电力部门 给你们装表时都要经过基本计算，不会瞎装的，有一公式：主变容量（ 445KVA） 等于根号3倍的高压侧额定电压（10KV和额定电流的乘机。反算过来，电流 约 25.7 安，躲过主变励磁涌流，选 30安是正确合适的，如果选用 CT-50/5A 的 互感器，你想想看，是不是对于你发电方就不合适了？再选大点儿，你就白白 的发吧，电表可能就不转了。所以作为计量，发电方互感器越小越好 .