1000A电流互感器的设计
如何设计一个简单的电流传感器电路
如何设计一个简单的电流传感器电路电流传感器是测量电流大小的一种重要装置，广泛应用于电力系统、工业自动化、电子设备等领域。
设计一个简单的电流传感器电路可以帮助我们理解电流传感器的工作原理，并能够在实际应用中提供一些参考。
一、电流传感器的原理电流传感器是利用电磁感应的原理测量电流大小的装置。
根据安培定律，通过导体的电流会产生一个磁场，而电流传感器则是通过测量这个磁场的变化来间接测量电流大小。
二、设计电流传感器电路的基本原则1. 选择合适的传感器元件在设计电流传感器电路时，首先需要选择合适的传感器元件。
常用的电流传感器元件有霍尔效应传感器和电感式传感器。
根据实际需求，选择合适的传感器元件是设计一个简单电流传感器电路的基本条件。
2. 电源电路设计电流传感器电路需要一定的电源电路来为传感器元件供电，以保证正常的工作。
可以通过稳压电路或者电池供电，根据实际需求选择适合的电源电路设计。
3. 信号放大电路设计传感器元件输出的信号较小，需要经过信号放大电路进行放大，以提高测量精度。
常用的信号放大电路有运放放大电路和差动放大电路等，根据实际需求进行选择并设计。
4. 滤波电路设计在电流传感器电路中，由于传感器元件的特性以及工作环境的干扰等因素，常常会出现一些噪声信号。
为了减小这些噪声信号对测量结果的影响，需要设计滤波电路对信号进行滤波处理。
5. AD转换电路设计电流传感器输出的是模拟信号，为了方便信号的处理和传输，通常需要将模拟信号转换为数字信号。
因此，需要设计AD转换电路将模拟信号转变为数字信号，并输出给微处理器或其他控制电路。
三、电流传感器电路设计实例下面以霍尔效应传感器为例，简要介绍一个简单的电流传感器电路设计实例。
电流传感器电路由霍尔效应传感器元件、电源电路、信号放大电路、滤波电路和AD转换电路组成。
1. 霍尔效应传感器元件选择选择一种常用的霍尔效应传感器元件作为电流传感器的核心部分。
2. 电源电路设计根据实际需求，选择合适的电源电路设计，例如使用稳压电路进行供电。
常见电流互感器变比
常见电流互感器变比电流互感器（Current Transformer，CT）是一种用于测量高电流的传感器，它将高电流转换为低电流，以便于测量、保护和控制。
电流互感器的变比是指一次侧电流与二次侧电流的比值。
常见的电流互感器变比有多种，以下是一些常见的电流互感器变比及其应用：1. 5A/5A：这是一种常见的变比，用于测量和保护设备。
在低压系统中，电流互感器的二次侧通常输出5A的电流，以满足电能表、继电器和其他测量设备的需要。
2. 1A/5A：这种变比用于将一次侧的小电流转换为二次侧的5A电流，适用于一些特殊的小电流测量和保护应用。
3. 5A/1A：这种变比用于将一次侧的5A电流转换为二次侧的1A电流，以满足一些高精度测量和保护设备的需求。
4. 100A/5A：这种变比用于将一次侧的100A电流转换为二次侧的5A电流，适用于一些中等电流的测量和保护应用。
5. 200A/5A：这种变比用于将一次侧的200A电流转换为二次侧的5A电流，适用于一些较高电流的测量和保护应用。
6. 500A/5A：这种变比用于将一次侧的500A电流转换为二次侧的5A电流，适用于一些大电流的测量和保护应用。
7. 1000A/5A：这种变比用于将一次侧的1000A电流转换为二次侧的5A电流，适用于一些特大型电流的测量和保护应用。
除了上述常见变比，还有许多其他变比可供选择，以满足不同应用的需求。
在选择电流互感器的变比时，需要考虑实际应用中的电流大小、测量精度和设备要求等因素。
电流互感器的变比计算公式为：变比= 一次侧电流/ 二次侧电流例如，一个电流互感器的变比为5A/1A，表示一次侧电流是5A时，二次侧电流是1A。
总之，在实际应用中，电流互感器的变比选择非常重要。
如果变比选择不当，可能会导致测量不准确或保护设备无法正常工作。
因此，在选择电流互感器时，需要根据实际应用的需求进行仔细的选择和计算。
电流互感器设计
电流互感器设计：CT在大多数开关电源中，电流互感器将会指出趋势、变动或者峰值，而不是绝对数量。
在准确度不是是最主要的情况下，可以采用非常简单的设计和绕线技术。
优点：良好的信噪比，控制与被监测线路之间隔离，良好的共模抑制，在大电流中不会引入过大的功率第一种类型，单向电流互感器第二种类型，交流电流互感器，不能存在有直流分量。
第三种类型，反激式电流互感器，在电流脉冲非常窄的情况下是特别有用。
第四种类型，直流电流互感器，能够用来测量大电流直流输出电路的电流，且损耗很低。
对于电流互感器需要较大的电感、较小的磁化电流以及较准确的测量。
在限流的应用中，10%的磁化电流是一个典型的设计限制值。
这个磁化效应在单向电流互感器最容易表现单向电流互感器设计步骤1计算（或观察）在电流信号波形的顶部，被测量的原边峰值电流和斜率 di/dt。
步骤2在一定大小的电流值下，选择电流互感器副边电压值（应该尽可能低，且包括二极管压降，典型地步骤3 选择高导率磁芯材料（易获得大电感量）低的剩磁 Br 和初始尺寸。
电流互感器初级绕组的电流 ip 与次级电流 is 成正比为了使检测电流转换成电压，可在 Ns 线圈连接一个电阻 Rs，Rs 两端的电压 Vrs 与 ip 成正比，即电流互感器的绕制公式 ip*Np = is * Ns = 安*匝初级电流 ip [A]初级匝数 Np次级电流 is[A]次级匝数 Ns101100通常 Ns 在 200 以上0.000.10#DIV/0!通常线径 > 0.127mm(36AWG)应用电路电参数副边负载电阻值 R2 =2Ω二极管正向压降 VD =0.6V二极管反向耐压 =50V电压降会影响磁芯复位时间加长电阻上产生的电压(检测输出) Vrs =0.200V在初级绕组上产生的电压降 Vp =0.008V注意：此迅速恢复的磁心允许正激磁复位放电电阻 R1 =500Ω很清楚，选择R1的值以得到必需的上的反向反激电压大电流中不会引入过大的功率损失。
电流互感器的设计
CT设计计算说明I1n-----额定一次电流I2n-----额定二次电流A S----铁芯截面积;cm2L C----平均磁路长;cmN K----控制匝数N L----励磁匝数r2-----二次绕组的电阻L2*N2r2=ρ55 ，ΩS2式中ρ55-----导线在55℃时的电阻系数, Ω·mm2/m，铜导线ρ55=0.02 ; ρ75=0.0214 L2-------二次绕组导线总长, m ;N2-------二次绕组匝数;S2--------二次绕组的导线截面积, mm2 。
X2----二次绕组的漏电抗; X2选取当I1n≤600A 时X2≈0.05～0.1ΩI1n≥600A 时X2≈0.1～0.2ΩZ2 ----二次绕组组抗Z2=√r22+ X22U2 ----二次绕组组抗压降U2=I0×Z2; VU0 ----二次绕组端电U0=U2+E2JG; VE2JG----二次极限感应电势;V(IN)1n------额定一次安匝(IN)2n------额定二次安匝N1n---------一次绕组额定匝数N2n---------二次绕组额定匝数W2n---------额定二次负荷标称值Z2n---------额定二次负荷; Z2n= W2n/ I2n2{例50(V A)/5(A)2=2}Z2min-------最小二次负荷; Z2min=1/4 Z2nR2n --------额定二次负荷有功分量; R2n=Z2n cosφ2=0.8Z2n,ΩR2min ------最小二次负荷有功分量; R2min=Z2min cosφ2=0.8Z2min,ΩX2n --------额定二次负荷的无功分量;X2n=Z2n cosφ2=0.6Z2nX2min ------最小二次负荷的无功分量;X2min=Z2min cosφ2=0.6Z2minR2ε--------二次回路总电阻; R2ε= r2+R2n;ΩR2εmin ------二次回路最小电阻; R2εmin= r2+R2min;ΩX2ε--------二次回路总电抗; X2ε=X2+X2n;ΩX2εmin ------二次回路最小电抗; X2εmin= X2+X2minn;Ωα----------二次回路阻抗角; α= arctg X2ε/ R2ε= tg -1(X2ε/ R2ε)；（ο)α----------二次回路阻抗角; α= arctg X2εmin/ R2εmin= tg -1X2εmin/ R2εmin；（ο) Z2ε--------二次回路总阻抗; Z2ε=√R2ε2+X2ε2;ΩZ2εmin-------二次回路总阻抗; Z2εmin=√R2εmin2+X2εmin2;ΩI1/ I1n(%) 额定一次电流百分数对准确级为0.1∽1级额定二次负荷时列 5 ,20 ,100 ,120 ;四个数最小二次负荷时列120 一个数对准确级为3或5级额定二次负荷时列50, 120 二个数最小二次(IN)0---负荷时列120 一个数对保护级只在额定二次负荷时列100 一个数I2--------对应额定一次电流百分数的二次电流E2------与二次电流相对应的二次绕组感应电势E2=I2Z2ε或E2=I2Z2εmin , VB------对应不同E值的铁芯磁通密度45×E2B= ,T 1T(特斯拉)=104GS(高斯)N2n×Ac(IN)0/cm---单位长度的励磁磁势根据磁通密度B按选定铁芯材料的磁化曲线查出(IN)0----铁芯总的励磁磁势(IN)0=(IN)0/cm×L Cθ(ο)----铁芯的损耗角,跟据磁通密度B或单位长度的励磁磁势(IN)0/cm由磁化曲线查出。
电流互感器设计与计算
电流互感器设计与计算电流互感器（Current Transformer，简称CT）是一种用于测量和保护电力系统中电流的装置。
它通过将高电压侧的电流转换成低电压侧的电流，使得电流测量和保护设备能够安全可靠地使用。
在电流互感器的设计中，主要考虑以下几个方面：一是额定电流的选择，即根据实际需求确定电流互感器的额定一次电流。
一般情况下，电流互感器的额定一次电流应根据所测量的电流范围来确定，一般选择在被测电流的60%~120%范围内。
二是磁路设计，即通过设计合适的磁路结构，使得电流互感器能够满足测量和保护的要求。
常见的磁路结构有环形磁路和磁链式磁路，设计时需要考虑磁路的饱和和磁通分布等因素。
三是绕组设计，即通过设计合适的绕组结构和参数，使得电流互感器能够实现理想的变比和相位误差。
绕组设计需要考虑绕组的匝数、铜导体的断面积和长度等因素。
对于电流互感器的计算，主要包括变比计算和额定一次电流计算。
变比计算是根据所需的额定一次电流和二次电流来确定电流互感器的变比。
变比计算公式为变比=二次电流/额定一次电流。
例如，如果所需的额定一次电流为1000A，二次电流为5A，则变比为5/1000=1/200。
额定一次电流计算是根据电流互感器的额定二次电流和变比来确定其额定一次电流。
额定一次电流计算公式为额定一次电流=二次电流/变比。
例如，如果电流互感器的额定二次电流为5A，变比为1/200，则额定一次电流为5/(1/200)=1000A。
除了变比和额定一次电流的计算，还需要考虑电流互感器的负荷和准确度等参数。
负荷是指电流互感器在额定一次电流下的阻抗大小，一般以VA为单位。
负荷的选择应根据所需的测量和保护精度来确定。
准确度是指电流互感器的测量误差，一般以百分比形式表示。
准确度的选择应根据具体应用场景和精度要求来确定。
电流互感器的设计和计算是一个综合考虑多个因素的过程，包括额定电流的选择、磁路设计、绕组设计等。
通过合理的设计和准确的计算，可以实现电流互感器的可靠工作和精确测量。
1000A智能型万能式断路器设计
毕业论文题目：1000A 智能型万能式断路器设计学院：专业：电气工程及其自动化电气信息学院班级：1101学号：2011XXXXXXX学生姓名：XXXXXX导师姓名：梁锦完成日期：2015年 6 月15 日诚信声明本人声明：1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。
作者签名：日期：年月日毕业设计（论文）任务书题目：1000A智能型万能式断路器设计姓名XXX学院电气信息学院专业电气工程及其自动化班级XXX 学号2011XXXXX 指导老师梁锦职称副教授教研室主任谢卫才一、基本任务及要求：1.断路器整体结构设计。
2.智能脱扣器设计，这一部分是重点，包括互感器设计计算，参量采样，输出模块设计，硬件设计，软件设计等。
3.电磁兼容设计。
4.各功能模块的配合，全部器件的装配。
二、进度安排及完成时间：3 月 5 日至 3 月 16 日：查阅资料、撰写文献综述、撰写开题报告3 月 18 日至 3 月 30 日：毕业实习4 月 1 日至 4 月 10 日：总体方案的确定4 月 11 日至5 月 5 日：硬件系统的设计5月 6日至 5月 20 日：软件设计5 月 21 日至6 月 8 日：撰写毕业设计说明书（论文）6 月 9 日至 6 月 12 日：修改、装订毕业设计说明书（论文）6 月 13 日至 6 月 18 日：毕业设计答辩目录摘要 . (I)ABSTRACT: (II)第1章概述 (1)1.1智能型万能式断路器开发的目的与意义 . (1)1.2智能脱扣器的发展 . (1)1.3课题主要研究内容 (2)第 2 章方案设计及断路器保护功能 . (3)2.1方案的总体设计 . (3)2.1.1智能监控单元 (3)2.1.2系统总方案的设计 (3)2.2电压电流测量方法的选择 . (4)2.2.1交流电参数的定义 . (4)2.2.2采样定理 . (6)2.3同步采样法在交流测量中的应用 . (7)2.3.1同步采样定义 . (7)2.3.2同步采样计算公式 . (7)2.4万能式断路器 . (8)2.4.1断路器零部件的设计 . (8)2.4.2断路器的保护功能 . (12)第 3 章硬件电路设计 . (15)3.1单片机的选择 . (15)3.1.1主控单元的确定 . (15)3.2智能脱扣器电源 (17)3.3智能脱扣器电路 . (17)3.4数据采集 . (19)3.4.1信号采样、处理电路 (19)3.5 A/D 转换电路 (21)3.5.1ADC0809 简要介绍 (21)3.5.2ADC0809 与单片机的接口电路 (23)3.6键盘、显示接口电路 . (24)3.78051与 PC通讯接口电路 (26)3.7.1RS-232-C 接口标准 (27)3.7.2RS-232-C 传输接口电路的设计 (27)3.8报警电路 . (28)3.9智能脱扣器硬件功能模块介绍 . (29)3.9.1输入模块 (29)3.9.2中央控制模块 (29)3.9.3开关量输出模块 (29)3.9.4通信模块 (29)第 4 章软件设计 . (30)4.1软件系统总流程图 . (33)4.2主检测子程序 . (34)4.3通讯中断服务子程序 . (34)4.4键盘中断服务子程序 . (35)4.5各参数测量子程序 . (37)4.5.1测电压、电流子程序 . (37)4.5.4测功率子程序 . (38)4.6电流保护、报警、显示子程序 . (38)4.6.1电流保护程序 . (38)4.6.2报警子程序 . (39)4.6.3显示子程序 . (39)4.8单片机系统调试 . (39)4.9智能电器监控单元的电磁兼容性设计 . (41)4.9.1电磁兼容性的基本概念和电磁干扰的传播途径 (41)4.9.2监控单元硬件的电磁兼容性设计 (42)4.9.3电磁兼容的试验目的 . (44)设计总结. (45)参考文献. (46)致谢 . (47)48附录 : . ...................................................................附录一：主要元器件明细表 . (48)附录二：总电路图 . (49)1000A 智能型万能式断路器设计摘要：本们这次主要设计的主要核心智能控制单元。
电流互感器原理图
电流互感器原理图电流互感器是一种用来测量电流的传感器，它可以将电流转换成与之成正比的电压或者电流信号输出。
电流互感器广泛应用于电力系统中，用来测量电流大小，监测电力设备的运行状态，保护电力系统的安全稳定运行。
电流互感器的原理图主要包括互感器本体、电流传感器、信号处理电路等部分。
互感器本体是电流互感器的核心部件，它由铁芯和线圈组成。
铁芯是用来传导电流的磁路，线圈则是用来感应电流的变化。
当被测电流通过互感器本体时，会在铁芯中产生磁场，导致线圈中感应出电压信号。
这个电压信号与被测电流成正比，可以通过信号处理电路进行放大、滤波和调理，最终输出给测量仪表或者控制系统。
电流互感器的原理图中，电流传感器是一个重要的部分。
它通常由铁芯、线圈和外壳组成。
铁芯用来传导被测电流，线圈则用来感应电流的变化，外壳则用来保护铁芯和线圈，防止外部环境对其产生影响。
电流传感器的设计和制造对电流互感器的性能和精度有着重要的影响，需要考虑到磁路的设计、线圈的匝数和材料、外壳的材质等因素。
信号处理电路是电流互感器原理图中的另一个关键部分。
它主要负责对从电流传感器中获取的微弱信号进行放大、滤波和调理，使其能够满足测量仪表或者控制系统的输入要求。
信号处理电路的设计需要考虑到信号的稳定性、抗干扰能力、动态响应速度等因素，以确保电流互感器的测量精度和可靠性。
除了上述部分，电流互感器的原理图还可能包括其他辅助部件，比如温度补偿电路、校准电路、防雷电路等。
这些部件的作用是为了提高电流互感器的性能和可靠性，使其能够适应不同的工作环境和工作条件。
总之，电流互感器的原理图是一个复杂的系统工程，它涉及到电磁感应、信号处理、精密加工等多个领域的知识。
只有深入理解电流互感器的工作原理和结构特点，才能设计出性能优良、稳定可靠的电流互感器产品，满足电力系统对电流测量的需求。
电流互感器设计
在大多数开关电源
中，电流互感器将
在准确度不是是最
主要的情况下，可
优点：良好的信噪
比，控制与被监测
第一种类型，单向
电流互感器
第二种类型，交流
电流互感器，不能
第三种类型，反激
式电流互感器，在
第四种类型，直流
电流互感器，能够
对于电流互感器需
要较大的电感、较
在限流的应用中，
10%的磁化电流是
单向电流互感
器设计
步骤1计算（或观
步骤2在一定大小
步骤3 选择高导率
磁芯材料（易获得
电流互感器初级绕
组的电流 ip 与次
级电流 is 成正比
为了使检测电流转
换成电压，可在
Ns 线圈连接一个
电阻 Rs，Rs 两端
的电压 Vrs 与 ip
成正比，即
电流互感器的绕制
初级电流 ip [A]初级匝数 Np次级电流 is[A]次级匝数 Ns
10
1
100
通常 Ns 在 200
以上
公式 ip*Np = is * Ns = 安*匝
电流互感器设计：CT
>
R1上的反向反
磁芯平均磁路长
Le =
副边电感量 Ls =
磁化电流 Imag =
磁化电流引起的
测量误差 =
磁芯复位所需时
间 =S
S
cm2 Gs
nH/N2
mH mA
%误差一般要 < 10%
S ??? 这数据结果好像不能在高频下工作 ???。
电流互感器设计选型参考手册
电流互感器设计选型参考手册保定市伊诺尔电气设备有限公司开发生产的零序电流互感器是一种套在电缆上的CT，它的一次绕组为穿过CT内孔的三相一次导体电缆，它的一次电流是一次三相电流的向量和（在正常、三相平衡时为0），当发生一次系统单相接地时三相平衡关系被打破，这时零序电流互感器的二次就有电流输出，供给保护装置，实现保护和监控。
零序电流互感器的一次绝缘就是电缆自身绝缘，所以这种零序电流互感器可以套在任一电压等级的电缆上。
这种零序电流互感器主要用在中性点不接地或经消弧线圈接地的系统。
1、小电流选线装置用零序电流互感器小电流选线装置本身没有整定值，零序电流只是装置的判据之一，要求零序电流互感器在一次接地电流较小时，和非金属性接地时，零序电流互感器也要有一定的输出，来满足装置启动的门坎值。
装置本身的负载阻抗并不大，但需要通过电缆将各个零序电流互感器与装置连接起来，所以电缆的阻抗就是零序电流互感器的主要负载阻抗，这种零序电流互感器的负载阻抗一般为2.5Ω左右，经过多年实践和试验得知与小电流选线装置配套的零序电流互感器选用：变比：150/5 容量：5VA或变比：40/1 容量：2.5VA这两种零序电流互感器在负载阻抗2.5Ω时，一次1A，二次输出在20mA左右，一次40A时二次≥1A，没有严格的变比关系。
2、与DD11/60型继电器配套使用的零序电流互感器DD11/60型继电器线圈并联阻抗为10Ω，COSΦ=0.8，我公司生产的ENR—LJ（K）××A型零序电流互感器是其配套产品，二次电流60mA 时零序电流互感器一次电流≤4A。
3、与DL11/0.2型继电器配套使用的零序电流互感器DL11/0.2型继电器线圈并联阻抗为10Ω，COSΦ=0.8，我公司生产的ENR—LJ（K）××B型零序电流互感器是其配套产品，二次电流0.2A 时零序电流互感器一次电流≤10A。
1、国家标准GB1208—1997国标中规定，保护用电流互感器误差限值。
简述电流互感器的设计
简述电流互感器的设计电流互感器是一种专门用作变换电流的特种变压器。
互感器的一次绕组串联在电力线路中，线路电流就是互感器的一次电流，互感器的二次绕组外部回路接有测量仪器、仪表或继电保护、自动控制装置。
电力线路中的电流各不相同，通过电流互感器一、二次绕组匝数的配置，可以将不同的线路电流变成较小的标准电流值，一般是5A或1A，这样可以减小仪表和继电保护、控制装置传递信息。
1.1.2电流互感器的分类1．按用途分（1）测量用电流互感器（或电流互感器的测量绕组）。
在正常工作电流范围内，向测量、计量等装置提供电网的电流信息。
（2）保护用电流互感器（或电流互感器的保护绕组）。
在电网故障状态下，向继电保护等装置提供电网故障电流信息。
2．按绝缘介质分（1）干式电流互感器。
由普通绝缘材料经浸漆处理作为绝缘。
（2）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。
（3）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。
目前我国在各种电压等级均为常用。
（4）气体绝缘电流互感器。
主绝缘由SF6气体构成。
3．按电流变换原理分（1）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。
（2）光电式电流互感器。
通过光电变换原理以实现电流变换的电流互感器，目前还在研制中。
4．按安装方式分（1）贯穿式电流互感器。
用来穿过屏板或墙壁的电流互感器。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
5．按一次绕组匝数分（1）单匝式电流互感器。
大电流互感器常用单匝式。
（2）多匝式电流互感器。
中、小电流互感器常用多匝式。
6．按二次绕组所在位置分（1）正立式。
二次绕组在产品下部，是国内常用结构型式。
（2）倒立式。
HC-1000A标准电流互感器(带升流器)
HC-1000A标准电流互感器(带升流器)目录一、用途 (4)二、结构 (4)三、技术指标 (4)四、自校 (4)五、检定 (4)六、注意事项 (4)七、附图 (5)一．用途作为标准用来检定比其低两级或两级以下准确等级的电流互感器。
二．结构电流互感器是由一次绕组和二次绕组组成，其原理如图2所示。
接线时严格参照接线牌所给出的电流比进行接线。
L1与K1分别是一次、二次绕组的极性端，当需要穿心时L a为极性端三．技术指标1.环境温度：-5—+40℃2.相对湿度：﹤80%3.允许额定电流下长期工作，100A以上穿心四．自校若电流互感器有5/5或1/1电流比时，则可经常进行自校，以考核其准确度。
自校线路附图3所示。
图中T X为电流互感器，Z为负荷箱。
五．检定该电流互感器检定比其低两级或两级以下准确等级的互感器时，其线路附图4所示。
图中，T O为标准电流互感器，T X为被检电流互感器，Z为被检电流互感器所带的负荷。
六．注意事项1．检定电流互感器时，标准电流互感器与被检电流互感器电流比必须相同。
2．严格按照图中所给出的线路接线。
3．检定互感器之前，须先测试负荷箱是否准确。
4．检定过程中，严禁二次绕组开路。
5．检定互感器之前需选退磁，建议使用闭路退磁退磁完毕在切断电源之前，应将二次绕组短接。
6．带升流器电流互感器的接线原理图与上述的接线图大致相同，只是升流器的输出绕组与互感器的一次绕线是同一绕组，其余均相同.八． 附图一、升流器结构原理图 二、电流互感器结构原理图三、电流互感器自校线路图 四、电流互感器检定线路图◆ 慎重保证本公司生产的产品，在发货之日起叁年（包括叁年）内如产品出现缺陷，实行免费维修。
叁年以上如产品出现缺陷，实行有偿终身维护。
◆ 安全要求请阅读下列安全注意事项，以免人身伤害，并防止本产品或与其相连接的任何其它产品受到损坏。
为了避免可能发生的危险，本产品只可在规定的范围内使用。
只有合格的技术人员才可执行维修。
电流互感器设计
电流互感器设计1 互感器设计目的及意义 (2)2 电流互感器总体设计 (2)2.1 电流互感器类型选取 (3)2.2 电流互感器各部件设计 (3)2.2.1 铁芯及绕组设计 (3)2.2.2 外绝缘套管设计 (3)2.2.3 复合绝缘子设计 (4)2.2.4 出线套管内绝缘设计 (5)2.2.5 屏蔽设计 (5)2.2.6 密封结构设计 (5)2.2.7 互感器其他部件及标准件 (5)2.3 1100KV电流互感器总体装配图 (5)2.3.1 画各部件三维图 (5)2.3.2 装配体绘制及总质量估算 (5)2.3.3 装配体材料清单 (6)2.3.4 装配体电场和机械性能模拟分析 (6)3 单件电流互感器组装 (6)3.1 原材料的购买及检验 (6)3.2 原材料的处理 (6)3.3 线圈的缠绕 (7)3.4 环氧套管的浇注及修整 (7)3.5 电流互感器的装配 (7)1 互感器设计目的及意义电流互感器是一种专门用作变换电流大小的特殊变压器。
由于发电和用电的不同需要，线路上的电流大小不一，而且相差悬殊。
若要直接测量这些大小不一的电流，就需要制作相应等级的仪表，给仪表制造带来极大困难。
此外，有些高压线路直接测量也是非常危险的。
而电流互感器可以把不同等级的电流，按不同的比例，统一成大小相近的电流。
电力系统用互感器是将电网高电压、大电流的信息传递到低电压、小电流二次侧的计量、测量仪表及继电保护、自动装置的一种特殊变压器，是一次系统和二次系统的联络单元，其一次绕组接入电网，二次绕组分别与测量仪表、保护装置等互相连接。
互感器与测量仪表和计量装置配合，可以测量一次系统的电压、电流和电能；与继电保护和自动装置配合，可以构成对电网各种故障的电气保护和自动控制。
互感器的好坏，直接影响到电力系统测量、计量的准确性和继电保护装置动作的可靠性。
随着电力工业建设的迅速发展，电力系统输电容量不断扩大，远距离输电迅速增加，电网电压等级逐渐升高，对电流互感器的电压等级及设备技术参数提出了更高的要求。
电流互感器设计方法及要点
一、设计条件设计前应明确的技术条件次绕组的级次组合、准确级、系数；额定短时热电流及动稳拔高度。
二、设计流程示意图此图为常规定型产品日常设计三、设计要点1.初选选额定安匝根据订货技术条件初选额准确级、额定二次负荷、拟选用足，但是降低了动热稳定方面2．铁芯设计（预选）（1）计算铁芯截面a．测量级根据误差要求和准备采用222244.4BfNZIKAnnnnZC式中：K2Z---考虑绕组内阻抗A C---铁芯截面，cmI2n---额定二次电流电流互感器设计方法及要点术条件主要包括：设备最高电压；额定一次电流；额定、额定负荷；测量绕组的仪表保安系数；保护级绕额定短时热电流及动稳定电流；额定频率；额定绝缘水平；污秽等级或此图为常规定型产品日常设计示意，不包含产品结构设计和绝缘设计初选额定安匝，由此确定一二次绕组的额定匝数。
选取拟选用的铁芯材料等方面综合考虑。
安匝数高，误差但是降低了动热稳定方面的性能。
根据误差要求和准备采用的铁芯材料的性能初选铁芯截面，可用下式进行24,10cm内阻抗的系数，通常取1.1~1.5（视一次安匝数而定cm2电流，A误差计算额定二次电流；二护级绕组的准确限值污秽等级或爬电比距；海选取时要根据产品误差性能较容易满可用下式进行估算：而定）绝缘选型Z 2n ---额定二次负荷，Ωf---额定频率，HzB n ---初选的额定磁密，T初选的磁密值依据准确值和铁芯材料而定，0.5级一般采用硅钢铁芯即可。
有仪表保安系数要求的则应选择超微晶铁芯或坡莫合金，否则很难同时满足准确级和仪表保安系数的要求。
测量级s 级选用初始磁导率高的材料容易满足1%和5%的要求。
b．保护级保护级铁芯选用硅钢铁芯，可按照在额定额定准确限值一次电流下铁芯磁密不高于1.6T，可采用公式B = . ,T ，来估算额定电流和额定二次负荷时的磁密。
（2）初步确定铁芯几何尺寸考虑产品的结构，多采用环形铁芯。
确定铁芯内外径和铁芯高度。
电流互感器的设计
电流Hale Waihona Puke 感器的设计电流互感器的设计
张兴柱 博士 第一步：绘制互感器的电流、电压和磁密波形；
i p (t )
dT
s
Ts
is(t)
vs(t )
i p(t )
H ( t)
Vz
Vo
i p(t )
Vz V o
B (t )
Bm
1
电流互感器的设计
第七步：检验设计：
（1） ：检查窗口系数： Fw
=
Np × Awp + Ns × Aws < 0 .4 Wa
如是：则检查电流取样误差，如不是，则选一个大一点的铁芯，使上述不等式满足。 （2） ：检查电流误差：
-- 计算副边激磁电感： Lm
= µr
=
N s 2 × Ac × 0.4π ×10 − 8 ( H ) lm
-- 计算激磁电流平均值： im -- 计算电流误差： α
(vo + 0.7 ) d max Ts ( A) 2L m
=
im ×100% is
如满足误差要求，则设计成功，否则，选一个更大的铁芯或选择更多的副边匝数，重 新设计，直到完成为止。
− Vz
１Ｔ
Ns
R
Ns R
第二步：根据电流互感器的特点，选择
（1） ：高 µ 材料的铁芯，使激磁电流最小； （2） ：为加工方便，原副边匝数要少。原边取一匝。
第三步：计算副边匝数：
选一个合适的匝数 Ns ：原则如下： Ns 增加，电流互感器的误差减小，取样电阻上的损耗也 减小，但绕组的制作变得困难，成本提高。
高压电流互感器变比
高压电流互感器变比
高压电流互感器变比是电力系统中常用的一种电气设备，它主要用于测量高压电流，将高压电流转换为低压电流，以便于测量和保护。
变比是高压电流互感器的一个重要参数，它决定了高压电流与低压电流之间的比例关系。
高压电流互感器变比的计算方法是：变比=高压侧电流/低压侧电流。
例如，如果高压侧电流为1000A，低压侧电流为5A，则变比为200:1。
这意味着，每200个高压侧电流单位对应5个低压侧电流单位。
高压电流互感器变比的选择应根据实际需要进行。
一般来说，变比越大，低压侧电流越小，精度越高。
但是，变比过大会导致低压侧电流过小，容易受到干扰，影响测量精度。
因此，在选择高压电流互感器变比时，应根据实际情况进行综合考虑。
高压电流互感器变比的精度也是一个重要的参数。
精度越高，测量误差越小。
一般来说，高压电流互感器的精度等级分为0.2、0.5、1.0等级。
其中，0.2级精度的高压电流互感器精度最高，误差最小，但价格也最贵。
高压电流互感器变比的应用范围非常广泛，主要用于电力系统中的电流测量、保护和控制。
例如，在变电站中，高压电流互感器常用于测量变压器、断路器、隔离开关等设备的电流，以便于实时监测
电力系统的运行状态。
在电力系统的保护中，高压电流互感器可以用于测量故障电流，及时切断故障电路，保护电力设备的安全运行。
高压电流互感器变比是电力系统中不可或缺的一种电气设备，它的选择和应用对电力系统的运行和安全具有重要的影响。
因此，在使用高压电流互感器时，应根据实际需要进行选择和使用，以确保电力系统的正常运行和安全。
(完整版)电流互感器原理分析及设计举例
电流互感器原理分析（准确级）及设计举例江阴市星火电子科技有限公司蒋大维电流互感器和变压器工作原理很像，在英文中变压器和互感器都是同样的表述“Transformer”，而电流互感器叫做“Current transformer”，这也表述了电流互感器和变压器的区别是，变压器是改变线路上的电压的，而电流互感器是改变线路上的电流的。
一个变压、一个变流，不同的是变压器变压的目的大多数是取得功率，而电流互感器的变流目的大多是为了测量或者保护，当然这个也没有绝对的。
电流互感器的工作原理是通过电磁感应将一次绕组的电流感应到二次绕组，电流互感器等值电路见图1。
1、电流互感器的等值电路图1：电流互感器的等值电路I1：一次电流；I2：二次电流；I0：励磁电流；r0：二次线包内阻；R b：二次负荷电阻分量；R2：二次总电阻；X2：二次总感抗，包含漏抗X0和二次负荷电抗分量X L。
通常有以下的计算：二次总电阻：R2=R b+r0；二次总感抗：X2=X L+X0；二次总阻抗：Z2=√（X22+R22）；二次电阻压降：U2=（Rb+r0）*I2；二次电动势：E2=Z2*I2。
为了直接能够看清楚各向量之间的关系，我们将电流互感器所有的向量画到一起。
2、电流互感器的向量图图2：电流互感器的向量图在水平轴上从左到右画上向量二次输出电流向量I2，长短表示数值大小，由于互感器内阻和互感器负荷的电阻分量产生了电压U2，同时U2超前I2一个角度，用向量U2在图中表示，同时由于Z2的存在产生二次感应电动势E2，所以E2超前I2一个角度α，α就是Z2的阻抗角。
要产生感应电动势，铁芯必须要有磁通，铁芯单位截面积的磁通密度叫做磁密B，也叫做磁感应强度,单位T，同时1T=10000GS(高斯)，其相位超前E2 90度。
B值可以计算：B=E2*10000/(4.44*S C*f*K*N2)。
S C:铁芯截面积，单位cm2；f：互感器工作频率，通常为50；K:铁芯的叠片（卷绕）系数，硅钢通常取到0.9-0.95，纳米晶0.8-0.9；N2:互感器的二次绕组匝数。
电流互感器的配置
电流互感器的配置
电流电压互感器是继电保护，自动装置和测量仪表获取电气一次回路信息的传感器。
正确的选择和配置电流电压互感器对继电保护，自动装置和测量仪表的准确的工作，保障变电站的可靠运行十分必要.
在作电流电压互感器配置设计时需考虑问题，如：
1）保护用电流互感器的配置，应使变电站内各主保护的保护区相互覆盖或衔接,消除死区;
2）大接地系统110～500KV各回路,应按三相式TA配置；小接地短路电流系统一般按二相式配置电流互感器，当不能满足继电保护灵敏度时或其他特殊要求，可采用三相式。
3）在500KV变电所中的220KV线路，因重要性大，为满足系统稳定的要求,一般要配置双套主保护，故需要采用有多个二次绕组的电流互感器。
以500KV 变电站为例,介绍不同电压等级电流、电压回路的配置
1）220KV电流回路的配置
2） 35KV电流、电压回路的配置
3) 500KV电流、电压回路的配置（一般采用一个半接线)
K1 点故障有三种可能:1)断路器的外部绝缘闪络；2）引线对地闪络；3)电流互感器的外部绝缘闪络。
断路器的外部绝缘闪络造成断路器故障，要靠失灵保护切除;
引线对地闪络相当于空气间隙击穿，几率较小；
电流互感器的外部绝缘闪络最有可能发生，往往是电流互感器的头部对地放电.电流互感器的一次绕组对外引线,一端是带瓷套的绝缘端，另外一端是与头部等电位的非绝缘端。
当头部对地放电时，实际上非绝缘端对地短路。
把电流互感器的绝缘端，朝着断路器布置，则头部对地闪络故障就位于线路保护的区内，由线路保护瞬时动作，有效防止事故扩大。
开关电源中电流互感器设计
开关电源中电流互感器设计摘要：开关电源的总体发展趋势是开关工作频率越来越高，从而对电流检测的实时性也要求越来越高，而且成本很备受关注。
电流互感器具有能耗小、频带宽、信号还原性好、价格便宜、控制和主功率电路隔离等诸多优点，故电流互感器在开关电源中作用很大。
本文介绍了开关电源中电流互感器的设计及注意事项。
关键词：电流互感器；开关电源；应用电路1.引言传统的电流检测技术主要分为基于磁场的检测方案和基于分流器的检测方案，以电流互感器(图1)和霍尔传感器(图2)为代表的基于磁场的检测方案由于具有良好的隔离和较低的功率损耗等优点已经广泛地采用。
图1电流互感器电流互感器采用变压器电磁隔离原理，一般原边具有较少的匝数N1，副边具有较多的匝数N2。
互感器原边接被测电流工，副边则为检测后的输出电流工_OUT，然后通过电阻R将电流转换为电压信号，通过磁感应方式实现了原、副边的电气隔离。
图2 霍尔传感器目前一般将霍尔元件、聚磁电路以及放大电路集成在一起，作为霍尔传感器使用，可以实现直流、交流电流的隔离检测，不存在低频响应带宽问题。
但霍尔元件以及放大电路存在温度飘移，存在频率响应上限，一般为数十或数百kHZ ，同时成本也比较高，限制了在开关电源中的应用。
图3 线性光耦应用线性光耦组成的电流检测隔离电路(图3)的线性度好，电路简单，能够检测直流电流，有效地解决了模拟信号与采样控制系统的电气隔离问题，而且精度高、成本低。
但是线性光耦的一个显著缺点就是电流检测的延时，因为线性光耦的带宽一般在数十kHZ 以下，延时在数微秒以上。
随着开关电源的发展，开关频率越来越高，这个问题也越来越突出。
2.电流互感器设计方法 2.1交流互感器2.1.1基本原理交流互感器一般采用环形磁芯，初级线圈N1 一匝或数匝,而次级N2 匝数较多。
为便于测量，次级通常接有检测电阻R,将电流信号变换成电压信号，如图9-1 所示。
假设初级流过正弦波交流电流I1 时，次级感应电压产生一个输出电流I2。
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化工大学毕业论文题目：互感器的设计院系：信息工程学院专业：电气工程及其自动化班级：电气0703 学生姓名：李宗霖指导教师：肇巍论文提交日期：2011年 6 月 25 日论文答辩日期：2011年 6 月 28 日毕业设计（论文）任务书电气工程及自动化专业电气0703班学生：李宗霖毕业设计（论文）题目：1000测量级电流互感器设计毕业设计（论文）内容：电流互感器行业发展现状与趋势，电磁场基本知识，电流互感器工作原理，电流互感器产品设计流程及参数计算毕业设计（论文）专题部分：电流互感器产品设计。
包括一次绕组设计、二次绕组设计及误差分析计算等起止时间：2011年3月--- 2011年6月指导教师：签字年月日教研主任：签字年月日学院院长：签字年月日摘要电流互感器是电力系统中最为关键的基础设备，起到测量和保护作用，是用来测量电路中电流大小的装臵。
当某一电路中的电流过大以至于不能通过仪器直接测量出来，这时在电路中电流互感器的另一侧会准确地产生成比例的小电流，这样就可以方便直接用仪器测量并记录。
电流互感器同时可以隔绝待测电路中可能出现的高电压，以便保护测量仪器。
本次设计是根据对600A电流互感器的分析，进而设计1000A测量级的电流互感器。
通过了解电流互感器的发展趋势，电磁场的基本知识，所需材料的相关参数，进行计算铁心截面积，绕线长度，平均磁路长，绕组阻抗，以及0.5准确级时对应的5%，20%，100%，120%倍额定电流及0.25倍额定电压，120%倍额定电流时所对应的磁场强度，铁损角及误差。
通过计算出的比差值和相位差与误差限制表进行对比，得到所计算的误差处在误差限制之内。
通过对1000A测量级电流互感器的设计，达到对电流互感器的深入了解，对以后从事相关行业起到重要的帮助。
关键词：电流互感器；设计；测量AbstractCurrent transformer is the key basic instrument in electrical power system. Current transformer is used for measurement and protection. It is a instrument used for measuring the current in a circuit. When current in a circuit is too high to directly apply to measuring instruments, a current transformer produces a reduced current accurately proportional to the current in the circuit, which can be conveniently connected to measuring and recording instruments. A current transformer also isolates the measuring instruments from what may be very high voltage in the monitored circuit. Current transformers are commonly used in metering and protective relays in the electrical power industry.This project is based on the analysis of a 600A current transformer, and then makes a design of a 1000A current transformer. Through the understanding of the development of current transformers and the basic knowledge of electromagnetic field to get the parameters of the material. And calculate responding current of 5%, 20%, 100%,120% when it at the accuracy of 0.5, and the magnetic power at 120% and the errors. Through the results of errors and comparing with the diagram we have already got .Through achieve above projects, to make the design of 1000A current transformer come true. The significance of the this design of current transformer is to get a more completed understanding of it, maybe of a help in the future.Keywords: current transformer; design; measure目录第一章绪论 (1)1.1 本课题研究的背景意义 (1)1.2 我国电流互感器行业研究发展过程以及发展趋势 (2)1.2.1我国电流互感器研究发展过程 (2)1.2.2 发展趋势 (4)1.3 课题的主要研究工作 (5)第二章电流互感器的理论 (6)2.1 电磁场的基本概念 (6)2.2 电与磁的关系 (6)2.3 电流互感器的基本原理 (6)2.3.1 电流互感器的用途，分类 (6)2.3.2 电流互感器的工作原理 (8)2.3.3 电流互感器的电与磁的关系 (9)2.4 电流互感器的误差特性 (12)2.4.1 稳定状态下的电流互感器的误差 (12)2.4.2误差计算 (13)第三章电流互感器的设计流程及参数计算 (14)3.1 绕组设计计算 (14)3.2 误差计算 (16)3.2.1. 电流互感器设计 (16)3.2.2 计算 (19)3.3 1000A/5A CT的主要参数和误差分析计算结果 (22)第4章结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)第一章绪论1.1 本课题研究的背景意义随着我国1000kv交流高压试验示范工程的启动，使得我国成为世界电网建设的中心。
而前不久游海啸造成的日本福岛核电站设施毁坏，导致核泄漏，使人民群众不得不对核电站感到恐慌，而最近我国南方出现了大面积的停电事件，这也对我国电力系统公司对电力系统的安全性能提出更高的要求；为了缓解供电紧张的局面，我国将在未来几年里将有一定数量的大型火力发电机组和核电项目投入建设，根据有关部门的资料显示，我国将在今后每年新建35kv-500kv变电站1160个，新增发电机组271台，并且以5%-15%的速度增长，由于作为电力输变电设备的重要的组成部分，对互感器的设计和完善也就提上了日程。
我国的电力互感器用量以8%的速度增长，2006年全国互感器产值近20个亿左右，近150家互感器制造厂在生产10kv及以上电压等级产品。
电流互感器是各种保护装置和测量仪表中的重要装置，是反应一次系统真实电流信号的接口元件，广泛应用于电力系统监控，保护，录波和测距等技术领域。
它在运行过程中能否真实反应一次电流，对继电保护装置和正确动作起着决定性的作用。
尤其是在超高压，大容量系统中，一方面由于传输容量的增大，使得一次电流迅速增加，这需要有电流互感器；另一方面，在使用电流互感器的同时还需要对电流互感器进行保护，以确保电流互感器能够正常工作，从而保证对电力系统的实时监测。
1.2 我国电流互感器行业研究发展过程以及发展趋势1.2.1 我国电流互感器研究发展过程我国互感器的整体技术水平有了更大的提高，品种日益增加。
各互感器制造厂也不断对产品进行改进和完善，我国已具有现在国际上互感器行业最高电压等级的产品制造能力。
50年代初期，互感器制造仅是按得到的样机及资料仿制，品种少、结构简单，未形成系列。
沈阳变压器厂在1953年翻译了苏联图纸，建立起仿苏的产品系列并开始试制，并于1956年试制成功仿苏220kv油浸绝缘电压互感器，1958年试制成功仿苏220kv油浸绝缘电流互感器。
自此，中国已可以制造0.5kv～220kv各种规格的电流互感器和电压互感器并形成了系列。
1958年后开始在仿制产品的基础上自行设计。
沈阳变压器厂、华通开关厂试制成功l0kv环氧树脂浇注电流互感器，取代了仿苏产品。
同时对油浸绝缘互感器进行了改型设计，形成了新的互感器系列。
60年代后，沈阳变压器研究所先后组织了多次全国统一设计，完成了0.5kv干式电流、电压互感器，l0v浇注绝缘电流、电压互感器，35kv油浸绝缘电流、电压互感器，110kv油浸绝缘电流、电压互感器新系列的设计、试制，提高了产品的技术性能，使产品更符合中国国内市场的需要。
1970年后，我国互感器的整体技术水平有了更大的提高，品种日益增加。
沈阳变压器厂先后又试制成功330kv和500kv油纸绝缘电流互感器。
西安电力电容器厂也试制成功500kv电容式电压互感器。
随着城市供电系统的发展需要，我国开始发展使用SF6组合电器。
1973年，西安高压开关厂研制的110kvSF6组合电器在湖北丹江口水电站投入运行。
与组合电器配套的110kvSF6气体绝缘电压互感器和电流互感器于1979年在上海互感器厂试制成功，以后又试制成功220kvSP6气体绝缘电压互感器和电流互感器。
为了进一步提高互感器技术水平，我国开始引进国外先进的互感器制造技术。
1979年沈阳变压器厂从法国阿尔斯通公司引进了500kv油浸绝缘电流互感器制造技术。
上海互感器厂于1984年从德国MWB公司引进了72.5kv-500kvSP6气体绝缘互感器制造技术，又从瑞士BBC公司引进了l0kv-35kv浇注绝缘互感器制造技术。
之后，天津互感器厂、沈阳互感器厂、江西互感器厂等先后从国外引进了浇注绝缘互感器制造技术，北京互感器厂还引进了西门子油浸绝缘互感器制造技术。
1993年，上海互感器厂与德国MWB公司合资，成立了上海MWB互感器有限公司。
引进的72.5kv～750kv独立式SF6气体互感器制造技术，在国内制造并于1995年投入运行。
2000年，上海互感器厂与传奇集团（TRENCH）扩大合资，引进瑞士HAEFELY35kv～550kv油浸绝缘电流互感器、油浸绝缘电压互感器、电容式电压互感器、套管及电抗器制造技术。