电流互感器

一、电流互感器的作用

把大电流变成小电流，将连接在继电器及测量仪表的二次回路与一次回路安全隔离，防止二次设备的故障影响一次回路的正常运行，并将一次电流变换成5A或1A两种标准的二次电流值，提高整个一二次回路的安全性。

油浸式电流互感器都是户外式产品。OM5180-4按主绝缘结构不同，它可分为纯油纸绝缘的链型结构和电容型油纸绝缘结构。我国生产的66kV及以下电流互感器多采用链型绝缘结构，而ll0kV及以上电流互感器则主要采用电容型绝缘结构；其中，正立式互感器采用U形（一次）电容结构，倒立式互感器则采用吊环形（二次）电容结构。

高压电流互感器一次绕组大都由能够并联或串联的两个线段组成，可得到两个电流比。一般有2～6个二次绕组，其中1～2个作力计量和测量用，其余的作为保护用(P级)；有些二次绕组也设有抽

头，以便从二次侧改变电流比。

油浸式电流互感器外形结构，如图3 -16所示。

1．电容型绝缘结构电流互感器

正立式电容型绝缘结构的主绝缘全部都包扎在一次绕组上，若为倒立式结构，则主绝缘全部包扎在二次绕组上。正立式结构一次绕组常采用U形，倒立式结构二次绕组常采用吊环形。布，应使每对电屏间电容量基本相同，通常按等厚绝缘原则来设计，即各相邻电屏之间绝缘厚度彼此相等。在相同电压下，电容型绝缘的总厚度比链型绝缘要薄，可以节约材料，因而在ll0kV及以上电流互感器中得到广泛

应用。这些电屏又称为主屏，最内层的电屏与一次绕组高压作电气连接，称为零屏，最外层的电屏接地，称为末屏或地屏。倒立式结构则相反，最外层电屏接高电压，最内层电屏接地。电容型绝缘电屏端部是极不均匀电场，为了改善电场分布，在两个主屏端部设置几个较短的端屏（也称副屏），将端部绝缘屏间厚度减小。

绝缘包扎所用材料有高压电缆纸、皱纹纸、电容器纸、半导体纸、铝箔、绝缘收缩带等。常用铝箔厚度为0.007～0.Olmm，为了便于真空干燥和浸渍处理，主屏铝箔要打孔，孔径为1.2～2mm，孔中心距和行距为8mm，但各主屏端部约300mm范围内和所有端屏均不打孔。半导体纸是近年来广泛使用的新型电屏材料，这种材料的基体是纸，因此柔韧性好，不易开裂，同时透气性好，易于干燥和浸油处理。

国内传统的电容型绝缘，主屏间绝缘厚度为4mm，主屏总数随T 作电压而增加，如ll0kV级取6个主屏，220kV级取10个主屏，主屏端部都采用4令端屏。近年来，有不少厂家对此结构进行了改进，采用少主屏多端屏结构，如只设3～4个主屏，端屏量随丁作电压而增加，便于制造和提高产品质量。常见如500kV电流互感器，设4个主屏，30个端屏，采用半导体纸。

绝缘包扎在包纸机上进行，包扎纸带采用1/2叠包扎方式，纸带绕行方向应交叉进行，每段绝缘至少应改变绕行方向一次。U形底部随着包扎厚度增加，也会出现内弧纸带超过1/2叠而外弧少于1/2叠的情况；为避免外弧绝缘减弱，可用数层电容器纸或严格半叠的两

层剪口角环包扎在纸带的稀疏处，对其他变形处（如倒立式结构的吊环形网环部位以及三角区地带）也可作同样处理，以加强绝缘。

为保证器身耐受冲击短路电动力的作用，一般在绝缘包扎后的器身上，相隔一定距离绑上多层绑扎带；绑扎带可用绝缘收缩带或环氧树脂浸渍的无纬玻璃丝带。为防止器身扭转，可在绑扎带之间加绝缘垫木块，并用绝缘螺杆紧固。二次绕组按规定的次序和方向套入一次绕组两腿上，用支架固定，支架与二次绕组间应绝缘良好，一般采用酚醛层压纸板做成的绝缘条加在二次绕组的最上层与最下层，都刷以清漆后再去氢烘干。

电容型绝缘结构图，如图3 -17所示。

正立式U形电容型绝缘电流互感嚣器身组装图，如图3 - 18所示。

2．互感器外绝缘

油浸绝缘互感器的外绝缘也是油的容器，即瓷套（也称瓷箱）。

外绝缘是高压对地的绝缘支撑，其有效高度，即套管外部带电部分到接地部分之间的直线距离，由互感器外绝缘雷电冲击试验电压和工频试验电压决定。

外绝缘的伞裙数量及伞形，对户内产品应满足凝露工频耐压试验及污秽等级爬电距离要求，对户外产品应满足工频湿试电压和环境污秽等级下爬电距离的要求。

套管的机械强度则应满足标准规定的承受静载荷的要求，包括风和覆冰而增加的载荷，同时应能承受一定的内部压力。

对油浸式互感器，通常瓷套的上端与储油柜相连接，下端则与下油箱或底座相连接。其固定方式多采用卡持式结构，利用压圈或压块

对瓷套卡台进行压紧密封。密封件采用环状抗油橡胶垫，目前一般采用限位密封。

3．储油柜与膨胀器

用以调节互感器中油的体积随油温的变化而增大或缩小，其形式有：

(1)带有胶囊的储油柜。目前在35kV及以下的互感器中，仍采用传统的储油柜带胶囊结构，其结构示意图如图3 -19所示。

储油柜一般采用铸铝件作为外壳，以减少因涡流引起的局部过热。外形为圆桶形，下部有一次绕组的引出端子。如果一次电流变比换接为内部换接方式，则在储油柜的靠近底部装置一块平放的电木板，把一次绕组的出线头都连到该板上，以实现串联或并联换接。如采用外部换接方式，则在储油柜的侧面引出4个端子，其中2个端子(Pl、P2)供引出线路连接用，另外2个端子(Cl、C2)供换接一次绕组电流比使用。4个端子中只有输出端子(P2)必须与储油柜接成等电位，其余输入端子及其他两个端子均应与储油柜绝缘。当Pl(1)写Cl(2)和

C2(1，)与P2(2，)分别相连时为并联，C2(1 7)与C1(2)相连时为串联，如图3 -20所示。

内部换接的优点是储油柜壁只需要引出两个端子；

缺点是换接电流比时要打开储油柜的上盖才能操作，因此不适宜于全密封结构。

储油柜的上部装有一个耐油橡胶做成的盆形胶囊，以避免绝缘油直接与空气接触，当油温上升时，胶囊底部因受油的浮力而向上浮动，反之则向下浮动。

储油柜的一侧装有玻璃管式油标，以显示储油柜中的油面。

由于胶囊在运行中容易老化开裂，所以这种密封结构不够理想。

(2)带有金属膨胀器的储油柜。即在储油柜上部安装金属膨胀器，这时的储油柜只具有一次绕组引出和一次绕组串、并联换接功能，膨胀器可完成绝缘油的膨胀缓冲和油面位图3-21倒立式电流互感器储油柜(a)仿器身形储油柜；(b)半仿器身形储油柜置的显示功能。目前，有很多制造厂生产的正立式互感器已取消了储油柜，直接在绝缘瓷管上开孔，完成一次绕组的引出和串、并联换接功能。

倒立式电流互感器，当一次电流较大时，往往采用贯穿式，这样储油柜设计成仿器身形状或半仿器身形状，器身可用绝缘体挤紧。这