专家详解 电流互感器(结构篇)
电流互感器的结构分类
电流互感器的结构分类1.空心导线式互感器空心导线式互感器是最简单的一种结构,它由一个中心空心导线和一个外围线圈组成。
电流通过中心空心导线时,会在外围线圈中产生磁感应强度,从而感应出电流互感电压。
这种互感器适用于低电压和小电流的测量,适应范围有限。
2.芯式互感器芯式互感器是指将一根芯放置在电流通路中,通过磁感应的方式感应出电流。
芯式互感器可以分为铁芯和非铁芯两种。
铁芯芯式互感器由铁芯和线圈组成,线圈将电流变换为磁场,铁芯会放大这个磁场。
非铁芯芯式互感器由线圈和磁场屏蔽材料组成,磁场屏蔽材料会减弱磁场,从而使得电流互感电压减小。
芯式互感器适用于中高压和中大电流的测量。
3.研磨型互感器(悬浮式互感器)研磨型互感器是一种非接触式互感器。
它利用一个带有导电表面的物体(如金属圆柱体)和一个铁芯组成,这个金属圆柱体围绕电流通路旋转。
当电流通过电流通路时,金属圆柱体与线圈之间会产生旋转电场,通过这个旋转电场,可以感应出电流互感电压。
研磨型互感器适用于高精度、高频率、高电压的测量。
4.霍尔效应互感器霍尔效应互感器是利用霍尔元件感应电流的一种互感器。
它由一个霍尔元件和一个线圈组成,霍尔元件通过磁场来感应电流。
当电流通过线圈时,会生成磁场,磁场会作用在霍尔元件上,从而导致霍尔效应,进而感应出电流互感电压。
霍尔效应互感器适用于低电压和小电流的测量,并且具有高精度和线性度好的特点。
除了以上几种结构分类,电流互感器还可以根据其用途和安装方式进行分类,如直流互感器、交流互感器、安装在高压线路中的互感器等。
每种电流互感器都有其适用范围和特点,选用时需要根据实际需求进行选择。
电流互感器结构原理
电流互感器结构原理电流互感器是一种常见的电力测量仪表,用于测量交流电路中的电流。
它的结构原理是基于电磁感应现象,通过变压器的工作原理实现电流的测量。
电流互感器由铁心、一次绕组、二次绕组和外壳等部分组成。
铁心是互感器的核心部件,由硅钢片叠压而成,具有良好的磁导性能。
一次绕组和二次绕组分别绕在铁心上,一次绕组通电流入口,二次绕组是输出测量信号的地方。
外壳则起到保护和固定绕组的作用。
当交流电流通过一次绕组时,会在铁心中产生交变磁场。
这个交变磁场会感应出二次绕组中的电动势,从而在二次绕组中产生相应的电流。
根据变压器的原理,一次绕组和二次绕组的电流之间有一定的比例关系,即:I1/N1 = I2/N2其中,I1和I2分别是一次绕组和二次绕组中的电流,N1和N2分别是一次绕组和二次绕组中的匝数。
通过调整一次绕组和二次绕组的匝数比例,可以实现对电流的变压器式测量。
为了提高电流互感器的测量精度和防止电流互感器对电路的影响,通常在互感器的一次绕组中串联上一个电阻,称为额定负载电阻。
额定负载电阻的阻值需要根据互感器的额定电流和二次绕组的额定负载阻抗来确定。
除了基本的结构原理外,电流互感器还有一些特殊的设计,以满足不同的应用需求。
例如,对于大电流测量,可以采用分体式电流互感器,即将一次绕组和二次绕组分开放置,通过导线连接。
对于高精度测量,可以采用更多的绕组和铁心结构,以提高测量的精确度。
总结起来,电流互感器是一种利用电磁感应原理测量电流的仪表。
通过一次绕组和二次绕组的变压器原理,将电流转换为二次绕组的电流信号。
通过合理设计和选择额定负载电阻,可以实现对不同电流范围的测量。
电流互感器在电力系统中具有广泛的应用,是实现电能计量和保护设备的重要组成部分。
电流互感器的基本结构和工作原理
为了测量高电压交流电路内的电流,必须使用电流互感器将大电流变换成小电流,利用互感器的变比关系,配备适当的电流表计进行测量。
同时电流互感器也是电力系统的继电保护、自动控制和指示等方面不可缺少的设备,起到变流和电气隔离作用,运行中严禁二次开路。
一、基本结构1. 按照-次绕组的结构型式分类电流互感器按照-次绕组的结构型式分类如图TYBZ01901006-1所示。
2.电流互感器按照绝缘介质分类(1)浇注绝缘。
用环氧树脂或其他树脂为主的混合浇注成型的电流互感器。
10~35kV多采用此种方式,通常绕组外包定厚度的缓冲层,选用韧性较好的树脂浇注。
(2)气体绝缘。
产品内部充有特殊气体,如SFo气体作为绝缘的互感器,多用于高压产品。
(3)油绝缘。
油浸式互感器,内部是油和纸的复合绝缘,多为户外装置。
35kV 及以上电流互感器多采用此种方式,其-次绕组绝缘结构有“8"字形和“U"字形两种。
1)电磁式电流互感器。
一次绕组一般采用“8”字形绝缘结构,一次绕组套在有二次绕组的环形铁心上,次绕组和铁心都包有较厚的电缆纸,“8”字形绝缘结构如图TYBZ01901006 -2所示。
2)电容式电流互感器。
一次绕组一般采用10层以上同心圆形电容屏围成“U"字形,主绝缘全部包在一次绕组上。
为了提高主绝缘的强度,在绝缘中放置-一定数量的同心圆简形电容屏,容屏端部长度从里往外成台阶排列的原则制成,最外层电容屏接地,各电容屏间形成一个串联的电容器组。
各相邻电容屏间在制造时电容相等,保证其电压分布近于均匀。
由于电容屏端部电场不均匀,在高电压作用下,端部会产生局部放电,为了改善端部电场,通常在两层电容屏间增放一些短屏或者放置均压环。
电容式电流互感器结构原理图如图TYBZ01901006 -3所示。
二、工作原理电流互感器的工作原理与变压器类似,一次绕组和二次绕组是电流互感器电流变换的基本部件,它们绕在同一个铁心上。
一次绕组事联接在高压载流导线上,通过电流h1;二次绕组串联接有移为,次回路从电流互感器的二次绕组直到测最处的外部回路,即负载和连接导线称为二次回路,由于一次绕组与二次烧组有相等的安培匝数,I1*N1=I2*N2,电流互感器,额定电流比为I1/I2=N1/N2因此,一、二次绕组匝数不同,电流比不同。
电流互感器的结构原理
电流互感器的结构原理电流互感器,也被称为电流互感器,是一种广泛应用于电力系统中的电气测量设备。
它的主要功能是将高电压、高电流的电力设备输出的电流信号降低为适合测量和保护装置使用的小电流信号。
在电力系统中,电流互感器扮演着重要的角色,它能够确保系统的安全运行并提供准确的电流测量。
电流互感器的结构原理是通过电感作用来实现的。
电感是指导体中的电流随时间变化而引起的自感应电动势,它是电流变压器的关键元件。
电流互感器通常由磁芯、一次绕组、二次绕组和外壳构成。
我们来了解一下电流互感器的磁芯。
磁芯是电流互感器的核心部件,它能够集中磁场并提高电流互感器的灵敏度。
常见的磁芯材料有硅钢片和纳米晶材料。
硅钢片具有高导磁率和低磁滞损耗的特性,而纳米晶材料则具有更高的导磁率和更低的磁滞损耗,能够提高电流互感器的测量精度。
我们来了解一下电流互感器的一次绕组。
一次绕组是通过与被测电流线圈相连接,使得电流能够通过互感器的一次绕组。
一次绕组一般由导线绕制而成,并且它承受着测量电流的作用。
接下来,我们来了解一下电流互感器的二次绕组。
二次绕组是通过与测量和保护装置相连接,将步骤3的小电流信号输出。
当一次绕组中的电流变化时,通过互感作用,二次绕组中也会产生相应的电流变化,从而实现电流信号的降压放大。
我们来了解一下电流互感器的外壳。
外壳是保护电流互感器内部元件不受外界环境和损坏的作用。
通常情况下,外壳由绝缘材料制成,以确保电流互感器的安全运行。
在电力系统中,电流互感器扮演着至关重要的角色。
它不仅可以提供准确的电流测量,还可以实现对电力系统的保护。
在过载或短路情况下,电流互感器能够及时检测到异常电流,并触发保护装置,保障系统的安全运行。
在个人观点上,电流互感器作为电力系统中的关键设备,其结构原理对于电力系统的可靠运行起着重要的作用。
通过合理的结构设计和科学的制造工艺,电流互感器能够提供稳定、准确的电流测量,进而保护电力设备和维护系统的运行安全。
电流互感器的基本原理及结构
电流互感器的基本原理及结构1、基本结构:电流互感器是由一次绕组和二次绕组以及铁芯构成。
变换交流电流的互感器称为电流互感器。
2、电流互感器的类型:根据一次绕组可分为单匝式和多匝式:根据铁芯的数目可分为单铁芯式和多铁芯式;根据安装方式可分为穿墙式、支柱式和套管式;根据使用场所可分为户外式和户内式。
3、电流互感器铭牌标志:电流互感器铭牌上应标有电压等级、一、二次电流、准确度、二次绕组输出容量、安装方式、绝缘方式所以,选用时应按说明书和铭牌上标明的电流互感器型号使用。
(!)型号的第一部分:L-电流互感器(2)型号的第二部分:A-穿墙式、B-支持式、C-瓷箱式、D-单匝式、F-多匝式、J-接地保护、M-母线式、Z-支柱式、Q-线圈式、R-装入式、Y-低压式。
(3)型号第三部分:C-瓷绝缘的、G-改进过的、K-瓷外壳式、L-电容式、M-母线式、P-中频、S-速饱和的、Z-浇注式、W-户外式。
4、当负荷电流I1通过初级绕组时,在次级绕组两端有感应电动势E2,次级电流I2也随之产生。
次级回路中接有电能表安培表等的电流线圈,它们的电阻及电感分别为R,X,互感器次级绕组本身也有电阻及电感R2、X2,因此次级电流I2滞后次级电压U2一个角度Φ,U2又滞后E2一个角度,感应电动势E2由磁通Φ产生并滞后Φ90°。
Φ由励磁电流IM所产生,而互感器尚有铁芯损耗(磁滞及涡流损耗),需要IW供给,所以总的励磁电流为IO超前Φ一个角度,设互感器的额定变比等于1,因此电流I1应该由-I2急IO合成。
从图上可以看出I1与-I2之间有长短之差,就是电流互感器的变比误差(简称比差fI),夹角δ就是电流互感器的相角误差(简称角差δI)。
5、电流互感器的串联和并联;同相两台电流互感器串联后,总的额定电流比和单台相同,每台电流互感器的二次负荷阻抗比单台使用时减少一半,总容量比单台电流互感器大了一倍。
同相两台电流互感器并联后,总的额定电流比和是单台电流互感器的1/2,每台电流互感器的二次负荷阻抗比单台使用时增加了一倍。
民熔电流互感器结构及原理 图文
民熔电流互感器结构及原理(图文)互感器结构原理1普通电流互感器的设计原理比较简单,由初始绕组、二次绕组、铁芯、框架、镀层、接线端子等组成继续。
工作原理基本相同,就像变形金刚一样。
一次绕组的转数(N1)较小,直接与电源线相连。
当一次电流()通过一次湿度时,可变流量感应的结果是二次电流(H)成比例地减小;二次湿度的转数(N2)更接近于变压器。
其他动力电池的货物,如仪器、发射器和发射器,如图1所示,串联起来形成一个闭合回路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。
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。
由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数,IN=IN2,电流互感器额定电LM 流比:万一。
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。
由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数,IN=IN2,电流互感器额定电LM 流比:万一。
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。
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,额五定电流比:n。
式中I1—一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3。
电流互感器的结构类型
电流互感器的结构类型
一、电流互感器的结构原理
互感器的基本组成部分为绕组、铁芯、绝缘物和外壳。
下图中(a)所示为单匝式电流互感器。
穿过环形铁芯的一次绕组载流导体依据工程需要截面外形可制成圆形、管形、槽形等多种形式。
单匝式电流互感器结构简洁,价格廉价,尺寸较小,但测量的精确度不高,常用于大电流回路。
(b)是多匝式电流互感器,由于原线圈匝数多,所以即使一次额定电流很小也能获得较高的精确度。
其缺点是当过电压或较大的短路电流通过时,一次绕组的匝间可能承受过电压。
二、电流互感器的分类
按安装地点可分为户内式和户外式;按绝缘可分为干式、浇注式、油浸式、串级式、电容式;按安装方式可分为支持式、装入式和穿墙式;按一次绕组的匝数可分为单匝式和多匝式;按电流互感器的工作原理可分为电磁式、容式、光电式和无线电式。
三、电流互感器的级次组合
电流互感器总是作成单相电器。
而依据电压的不同,有的一个一次绕组带有四
个、三个或两个铁芯,每个铁芯上都有二次绕组,各有其精确度级和用途。
这样,
形式上的一个电流互感器,实质上是几个精确级不肯定相同的几个互感器装在
一起,每个互感器各有其用途,这就是级次组合的意思。
如级次组合为0.5/3,
表示该电流互感器有两个二次绕组,精确度级分别为0.5级和3级。
电流互感器结构分类
电流互感器结构分类电流互感器是一种电气设备,它可以通过变比简单的技术,将输入的电流转换成一定的输出电流,并且能够保持输出电流的稳定性。
它在电力工程中起着重要作用,具有结构简单,价格低廉,可靠性高,精度高,耐磨性好等优点,广泛应用于各种电力系统。
根据其结构特点,电流互感器可分为单绕组互感器、多绕组互感器和双绕组互感器等几种类型。
1.绕组互感器单绕组互感器是最常见的电流互感器,也是具有高精度的电流互感器。
它由一个芯线绕组,一个铁芯和一个外壳组成。
芯线绕组的芯线可以采用电阻小的铜线或电缆,它的作用是使芯线绕组之间和铁芯之间产生电磁耦合;铁芯可以采用硅钢片、铁片或合金片,它的主要作用是把芯线绕组和外壳组成一个整体,起到了磁屏蔽的作用;外壳由镀锌钢板或不锈钢制成,它的作用是防止环境变化让内部电路受到影响。
2.绕组互感器多绕组互感器可以由多节互感器组成,每一节互感器都可以控制一定的电流,并且有不同的品质因数。
它由多只芯线绕组以及一个外壳组成,芯线绕组可以使用电阻小的铜线或电缆,铁芯可以采用硅钢片、铁片或合金片,而外壳则是由镀锌钢板或不锈钢制成。
3.绕组互感器双绕组互感器是由两组芯线绕组和一个外壳组成的,每组芯线绕组之间会产生磁耦合。
双绕组互感器的优点是可以抑制电磁干扰,并且能够将原电流的传输效率提高。
它的缺点也很明显,就是它的结构复杂,面积大,成本高。
从上述内容可以看出,电流互感器有单绕组互感器、多绕组互感器和双绕组互感器等几种类型,它们各有各自的特点,并且可以广泛应用于各种电力系统中,为电力系统提供质量更好的电流。
此外,不同类型的电流互感器也有不同的安装方法,因此安装人员也须要熟悉了解以上知识以及相关的结构特性。
另外,在设计电流互感器时,还必须考虑到其环境应用方面的要求,以保证其稳定性和可靠性。
总之,对于电流互感器的结构分类,无论是从理论上还是实践上,都是非常重要的。
从可靠性,安全性和制造成本等角度出发,应当仔细研究不同电流互感器的结构特点和优势,以期能够更好的发挥其作业的功能,为电力系统提供优质的服务。
电流互感器的类型作用外形及内部结构
电流互感器的类型作用外形及内部结构下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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电流互感器的作用及结构原理
电流互感器的作用及结构原理电流互感器是一种用来测量高电流的电力测量装置。
它通过感应电流,将高电流转化为低电流,以便更易于测量和处理。
电流互感器通常用于电力系统中,用于监测、保护和控制电流。
本文将详细介绍电流互感器的作用、结构和原理。
一、作用电流互感器的主要作用是将高电流转化为低电流,并传递给测量仪表进行测量和分析。
在电力系统中,电流通常很大,如果直接测量将会非常困难和危险。
因此,使用电流互感器可以将高电流降低到安全范围内,以便进行有效的监测和控制。
电流互感器的另一个重要作用是提供电流信号给保护设备。
在电力系统中,当出现电流异常或超过额定值时,保护装置将立即触发,以避免电力设备的过载或短路,保护电力系统的安全运行。
电流互感器可以提供准确和可靠的电流信号给保护设备,从而确保电力设备的可靠性和稳定性。
此外,电流互感器还可用于监测电力系统的电能质量。
通过测量电流的大小和波形,可以检测到电压失真、谐波、干扰等问题,为电力系统的优化和改进提供重要的参考和依据。
二、结构铁芯是电流互感器的关键部分,通常由高导磁材料制成,如硅钢片。
铁芯的形状和尺寸可以根据需要进行设计和制造。
一次绕组和二次绕组分别围绕在铁芯上。
一次绕组用于传递电流信号,通常由多股导线组成。
一次绕组的匝数通常非常小,以适应高电流的传输。
二次绕组用于产生较低的电流输出,通常由细导线组成。
二次绕组的匝数较多,以产生较低电流的输出。
外壳是电流互感器的保护部分,通常由绝缘材料制成,具有良好的绝缘性能和机械强度。
外壳上还设有连接接口,用于连接互感器和测量仪表或保护装置。
三、原理当有电流通过一次绕组时,根据法拉第电磁感应定律,磁场将感应出二次绕组中的电动势。
二次绕组的匝数较多,因此电动势较高。
但由于铁芯的高导磁性,磁场几乎全部集中在铁芯内部,只有很小一部分磁场能够穿透铁芯到达二次绕组。
因此,通过合适设计的一次绕组和二次绕组,可以实现从高电流到低电流的转变。
一次绕组中的高电流通过磁场感应出较低的电流信号,使得测量和处理更为方便。
电流互感器结构原理
电流互感器结构原理电流互感器(Current Transformer,CT)是一种用于测量和保护电力系统中电流的重要装置。
它的结构和工作原理决定了它在电力系统中的应用广泛性和准确性。
下面将对电流互感器的结构和工作原理进行详细介绍。
铁心是电流互感器的主要部分,它通常采用高导磁性能的硅钢片制成。
铁心的形状通常是环形,内部通过一次绕组和二次绕组将电流引入和引出。
一次绕组是电流互感器的输入端,它与被测电流相连。
一次绕组通常由数匝或数十匝的导线绕制在铁心上,其匝数决定了电流互感器的转比。
二次绕组是电流互感器的输出端,它与测量仪表、保护装置等设备相连。
二次绕组通常由数百匝到数千匝的细导线绕制在铁心上,其匝数远大于一次绕组的匝数,因此电流互感器的转比通常较高。
绝缘套管是为了保护绕组和防止漏电而设置的。
绝缘套管通常由绝缘材料制成,外部覆盖着绝缘层,可以有效地防止电流互感器发生绝缘击穿和漏电等故障。
互感作用是指当一次绕组中有交变电流通过时,通过铁心的磁通也会随之变化,从而产生在二次绕组中感应出的交变电动势。
这个电动势与一次绕组中的电流成正比,即符合互感方程。
电流互感器利用这种互感作用将高电流转换为较小的二次电流,方便测量和保护。
磁通平衡是电流互感器的一个重要特性,它的目的是使一次绕组中的磁通和二次绕组中的磁通相互抵消,从而减小磁损耗和铁心饱和的影响。
为了实现磁通平衡,一般采用了双势流(Two Flux)或者低势流(Low Flux)结构。
双势流结构是指一次绕组和二次绕组分别通过不同的铁心回路,从而实现磁通的分离。
低势流结构是指一次绕组和二次绕组通过同一个铁心回路,但是二次绕组的匝数远大于一次绕组,从而使得二次绕组的磁通相对于一次绕组的磁通来说很小,减小了铁心饱和和磁损耗的影响。
电流互感器在电力系统中的应用主要有测量和保护两个方面。
在测量方面,电流互感器将高电流转换为较小的二次电流,便于测量仪表读取和记录。
在保护方面,电流互感器可以通过二次电流的变化来判断电力系统中是否发生故障,并触发相应的保护装置进行动作,保护电力设备和人员的安全。
电流互感器的结构和工作原理
电流互感器的结构和工作原理电流互感器(Current Transformer)是一种用于测量和保护电流的装置,常用于高压电力系统和电力仪表中。
它的主要作用是将高电流变换为低电流,从而减小用户需要承受的风险。
电流互感器由铁心、一次线圈和二次线圈组成,其工作原理是通过电涡流诱导。
下面将详细介绍电流互感器的结构和工作原理。
一、电流互感器的结构1. 铁心:电流互感器的铁心是其结构中最重要的部分。
它通常由硅钢片叠压而成,并采用环形或长方形的形状。
铁心的作用是在电流互感器内部形成一个电流磁路,以便将一次线圈的电流诱导到二次线圈中。
2. 一次线圈:一次线圈是电流互感器中的输入线圈,也称为主线圈。
它通常由大直径的导线绕制而成,用于承受要测量的电流。
一次线圈通过铁心来诱导磁通,并将电流信号传递到二次线圈。
3. 二次线圈:二次线圈是电流互感器中的输出线圈,也称为副线圈。
它通常由细直径的导线绕制而成,并连接到用户需要测量或保护的设备。
二次线圈通过铁心接收一次线圈传递的电流信号,并将其转换为相应的低电流信号。
二、电流互感器的工作原理电流互感器的工作原理是通过电涡流诱导来实现的。
当一次线圈中通过大电流时,这个大电流会在铁心中产生一个磁场。
这个磁场会诱导出铁心中的电涡流。
由于电涡流在铁心中形成一个逆向的磁场,所以它对一次线圈产生了一个相反的磁通。
根据法拉第电磁感应定律,磁通的变化会在一次线圈中产生一个电动势。
因此,一次线圈中的电动势与通过它的电流成正比。
这样,一次线圈中的电动势就能够被换算为待测电流的值。
二次线圈绕制在与一次线圈相同的铁心上。
由于铁心中的磁通变化与一次线圈中的电流成正比,所以二次线圈中的电压也与一次线圈中的电流成正比。
通过控制二次线圈的绕制比,可以将高电压的一次线圈信号转换为低电压的二次线圈信号。
电流互感器通常设计为一次和二次线圈的绕组比例为1:1000或1:2000。
这意味着,当通过一次线圈的电流为1000安培时,二次线圈中的电流为1安培或0.5安培。
电流互感器结构及原理
电流互感器结构及原理
电流互感器是一种用于测量电流的传感器装置。
其结构主要由铁芯、一次绕组、二次绕组和外壳组成。
铁芯是电流互感器的核心部分,通常由软磁材料制成,如铁氧体等。
铁芯的形状可以是圆柱形、矩形或接近方形,以适应不同的应用场合。
一次绕组是绕在铁芯上的主绕组,其匝数通常较少。
一次绕组接入被测电流的电路中,通过电流产生磁场,使铁芯磁化。
二次绕组是绕在一次绕组周围的从绕组,其匝数通常较多。
二次绕组中感应出的电流与一次绕组中的电流成正比,通过测量二次绕组的电流可以推算出一次绕组中的电流大小。
外壳是电流互感器的外部保护结构,通常由绝缘材料制成,以防止电流互感器受到外界环境的干扰和损坏。
电流互感器的工作原理是基于安培定律和电磁感应定律。
当被测电流通过一次绕组时,会在铁芯中产生磁场。
这个磁场会通过铁芯传导到二次绕组中,引起二次绕组中的电流产生。
根据安培定律,二次绕组中的电流与一次绕组中的电流成正比。
通过测量二次绕组中的电流,可以计算出一次绕组中的电流大小。
总而言之,电流互感器结构简单,通过一次绕组和二次绕组的电流关系,实现了对电流的测量。
500千伏倒立式电流互感器结构原理介绍
500千伏倒立式电流互感器结构原理介绍一、电流互感器的分类电流互感器按绝缘结构可以分为干式(浇注式)、油浸绝缘三种,其中油浸式电流互感器按其外部型式可式和SF6分为正立式和倒立式两种,如图1所示。
图1正立式和倒立式流变正立式结构的二次绕组装在互感器下部,具有高压电位的一次绕组引到下部,并对二次绕组和其它地电位的零部件有足够的绝缘。
链型绝缘和部分U形绝缘都采用正立式电流互感器的器身结构,而倒立式结构则是将具有地电位的二次绕组置于产品上部,二次绕组外部有足够的绝缘,使之与高压电位的一次绕组相隔离。
正立式电流互感器的重心较低,比较容易满足抗地震性能要求,且其U型下部电场均匀,挂铁心处自由度大,对次级的要求容易实现。
但是由于其一次绕组导体较长,特别是要实现一次绕组串并联时,产生的热量较多,电阻大,可达上百mΩ,损耗大,额定连续热电流较大时油温升大,一般油纸绝缘时油温应控制在120度以内;由于电流互感器改变串并联时磁场也不均匀,准确度较低;且随着系统短路电流越来越大,动稳定问题也不易解决,因此多见于110kV及以下系统(110kV以下正立式)。
倒立式电流互感器的优点在于缩短了一次导体长度,降低了绕组电阻R,使其电阻可达最大几百μΩ,通常10μΩ左右,从而降低了温升,其动稳定和热稳定性能更佳,因此多用于220kV及以上系统(倒立式)。
不过由于产品的重心较高,须采用机械强度高的瓷套。
二、倒立式电流互感器结构原理倒立式电流互感器基本结构如下图2所示,从上到下结构依次为:膨胀器,储油柜,瓷套、二次端子盒等。
图2OSKF-550电流互感器结构1、膨胀器OSKF-550电流互感器采用金属盒式膨胀器,如下图3所示。
图3中,1为出气塞;2为膨胀盒,3为弹簧油压探头,4为油位指示针,5为外罩,6为变压器油,7为防爆片。
图3膨胀器结构膨胀器本体是若干个位置固定的膨胀盒,它们通过焊在侧面的导油管并联接到主油管上,注油阀与主油管相通。
专家详解 电流互感器(结构篇)
专家详解电流互感器(结构篇)电流互感器是电力系统中采集电流的重要设备,实质上就是变压器的一种。
其工作原理是利用电磁感应原理传递电气量,并依据原副边的变比值将电力系统中的大电流转换为二次设备使用的小电流。
为确保电流互感器的稳定高效运行,行业内从设备的生产、运输、装配、运维等各个方面都制定了多项规章制度。
本章将节选部分规程,将理论与实际生产相结合,讨论规程的内在逻辑与实际意义。
为便于理解,本文先来讨论电流互感器的一次结构。
在高压电力系统中,一次电力设备内绝缘通常采用电容型绝缘结构。
所谓电容型绝缘结构是指利用绝缘材料和电容屏将设备主绝缘层层包裹,通过调整电容屏间的径向厚度,以达到内绝缘场强均匀分布的目的。
电容型绝缘结构的机理如下图所示。
其中,内圆柱代表内侧电容屏,外圆柱代表外侧电容屏,内外电容屏间由绝缘材料填充。
针对圆柱型电容结构,绝缘介质中任意一点的径向场强Er(假设方向由轴心指向边缘)有如下公式:Er = U / r * ln(R2/R1)。
分析公式可知,可得到以下两个结论:1)当r == R2时,径向场强Er达到最小值,即外电容屏场强最小;r ==R1时,径向场强达到最大值,即内电容屏场强最大;2)若电容屏间的半径比值R2/R1数值越大,内外电容屏的场强差也越大。
而高压电力设备(110kV及以上),绝缘的厚度较大,其内外场强相差较大,严重时会超过绝缘材料本身的击穿场强。
因此,在较厚的绝缘层中会设置多个电容屏,通过调整电容屏间的径向距离,令径向场强均匀分布。
通常情况下,与一次高压绕组连接的电容屏称为零屏(高压电屏),靠近二次绕组的电容屏称为末屏(地电屏)。
末屏可靠接地后,就在高压绕组与大地之间形成串联电组。
若电容屏无限多,那么各屏表面场强可近乎于相等;但在实际情况下,电容屏数量有限,但各屏表面的场强差有着严格的限制。
若电流互感器的末屏接地不良,末屏会产生悬浮电位,并在一定条件下向周边设备放电,损坏绝缘,严重时会引发互感器爆炸或接地故障等事故。
电流互感器典型结构
电流互感器典型结构A.1油浸式电流互感器正立油浸式电流互感器结构见图A.1,一次绕组呈“U”字型,主绝缘通过电容屏均压;环型铁心及二次绕组,分布在“U”型一次绕组下部的两侧。
目前主要用于330kV及以下电压等级,500kV应用较少。
(a)不装设储油柜结构(b)装设储油柜结构图中:1、膨胀器外罩;2、排气塞;3、膨胀器;4、油位观察窗;5、上压圈;6、一次端子;7、一次换接板;8、一次端绝缘件;9、储油柜;10、器身;11、外绝缘套;12、下压圈;13、油箱;14、二次接线盒;15、二次端子;16、放油阀。
图A.1正立油浸式电流互感器的结构图倒立油浸式电流互感器常见结构形式如图A.2所示,一次绕组、主绝缘、二次绕组均位于头部,主绝缘分头部和直线段两部分。
图中:1、膨胀器外罩;2、排气塞;3、膨胀器;4、油位观察窗;5、储油柜;6、一次导体;7、一次端子;8、一次换接板;9、一次端绝缘件;10、器身;11、外绝缘套;12、底座;13、二次接线盒;14、二次端子;15、放油阀。
图A.2倒立油浸式电流互感器的典型结构及实物图A.2SF6电流互感器目前,国内在运的SF6绝缘电流互感器的主要结构有立式壳体、卧式壳体以及电容锥式,如图A.3所示。
其中,立式壳体采用钟罩式结构,330kV及以上电压等级的立式壳体与220kV及以下电压等级的立式壳体结构的主要区别在于为了使电场均匀而采用了中压屏蔽措施;卧式壳体结构可理解为将GIS 型电流互感器独立出来,为了均匀电场、需在两端装设均压环;电容锥结构的特点主要是没有使用盆式绝缘子,采用电容锥进行电场的均匀化处理。
(a)立式壳体(330kV及以上电压等级)(b)卧式壳体(330kV及以上电压等级)(c)立式壳体(220kV及以下电压等级)(d)电容锥结构(330kV及以上电压等级)图中:1、压力释放装置;2、壳体;3、器身;4、一次换接板;5、一次端子;6、一次导体;7、一次端绝缘件;8、底板;9、外绝缘套;10、高压屏蔽筒;11、中压屏蔽筒;12、绝缘筒;13、电容锥;14、二次接线盒;15、二次端子;16、密度继电器;17、充气阀;18、底座。
电流互感器内部结构
电流互感器内部结构说到电流互感器,大家可能第一反应是:“这是什么鬼?”别急,慢慢聊。
电流互感器就像电力系统中的一位“隐形守护者”,虽然它不显山不露水,但它的作用可大着呢。
你们可以把它想象成一个“电流的翻译官”,专门负责把电流从“大老粗”的高电压降到适合人类“消化”的低电流。
嗯,没错,就是把大电流转变为小电流,好让我们在操作时能更安全,也更精准地监测电力流动。
说到这里,可能你会问:“这东西长啥样?”电流互感器就像个大圆环,它的结构看起来简单,可却有着大大的智慧。
它的外壳通常是由一些特殊材料做成的,耐高压又不容易破损。
里面呢,基本上是由铁芯和绕组组成。
铁芯是它的“骨架”,而绕组就是那根“脉络”,有点像人类的血管,电流通过时,会在绕组中产生磁场变化。
说得更简单点,你可以把它想成一个微型的发电机,电流进入,它就“起作用”了。
是不是很神奇?它的工作原理其实不难理解,尽管它看起来像个简单的“黑盒子”。
电流互感器会将高电流导入它的铁芯,这时候电流的变化就会在铁芯上“激起波澜”,产生一个磁场。
这时候,铁芯和绕组的组合就开始发挥作用,把这个强大的电流通过感应的方式“拉平”,转换成一个低电流,然后输出到仪表或者保护设备上,让这些设备可以准确地监测和使用电流。
就像是把高速公路上的大卡车变成了街头小车,既不丧失力量,也方便大家使用。
要是没有电流互感器,电力系统就像个“乱糟糟”的家庭,谁也不管谁,搞得一团乱。
高压电流在电力线路里乱窜,一不小心就可能引发电气设备损坏,甚至发生安全事故。
而电流互感器就是那位负责把控局面的“大管家”,它让电力运行变得有序,设备运行安全,大家也能放心用电。
你要知道,电流互感器的“内功”可不简单,它不是光靠硬件就能解决问题的,还得靠技术。
它的绕组设计得非常讲究,得通过精密的计算和实验,确保它能在各种负载和电流波动下都能稳定工作。
你想啊,如果它在工作过程中出现一点问题,那可是会影响到整个电网的安全,就像电流互感器是一颗定时炸弹,谁都不敢轻视它的“脾气”。
电流互感器结构原理-串并联
电流互感器结构原理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()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();二次绕组的匝数(N2)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5-1。
图5-1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,I1N1=I2N2,电流互感器额定电流比:。
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5-2。
图5-2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:。
式中I1——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5-3。
图5-3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,K1、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。
电流互感器的用途与基本结构
电流互感器的用途与基本结构一.电流互感器的用途:电流互感器:它接在线路上用来改变线路上的电流的大小。
电流互感器在使用时一次绕组W1接在线路上,二次绕组W2接电器仪表;因此,在测量高压线路上的电流时,尽管初级线圈上的电压很高,但是次级上的电压却很低,操作人员和仪表都很安全。
电流互感器用来变电流,因此其最主要的参数是电流比。
一次电流与二次电流之比,叫实际电流比,用K表示,即:K=I1/I2 为了生产使用方便,电流互感器的一次电流和二次电流都规定有标准,叫额定一次电流和二次电流。
额定即:在这个电流下,绕组可以长期工作而不被破坏。
电绕组的电流超过额定电流时,叫做过负荷。
这样,额定一次电流与额定二次电流之比用Kn表示,简称为电流比。
一般所说的电流比,都是指它的额定电流比,即:Kn=I1n/I2n 其中I1n-------额定一次电流,I2n-----额定二次电流;当略去电流互感器的误差时K=Kn.1.测量用电流互感器:用途:⑴用来测量高压线路上的电流和功率,起绝缘隔离的作用以保证操作人员和仪表的安全。
⑵用来测量高压线路上的大电流和大功率,使用统一的5A的二次线路和测量仪表。
因此对测量用电流互感器有以下要求:第一,绝缘必须可靠,以保证安全。
第二,必须邮筒一的测量准确度;第三,仪表保安系数Fs较小。
当有很大电流通过互感器时,仪表保安系数愈小说明互感器铁心愈饱和,二次电流不会按比例上升,互感器二次所接的仪表愈安全。
采用各种补偿的电流互感器,可减小铁心截面,从而减小仪表保安系数。
2.保护用电流互感器:就是将线路上的电流变为一定大小的电流给继电器等保护装置供电。
保护用电流互感器的准确级用5P和10P表示也相当于其允许误差为5%或10%。
可见,测量用互感器是在线路正常供电时,用来测量功率和电流的;而保护用电流互感器只是在线路发生故障时,才起作用。
因此,对保护用电流互感器有三个要求:⑴绝缘必须可靠,以保证安全。
⑵必须有足够大的准确限值系数。
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专家详解:电流互感器(结构篇)
为电力系统中二次设备采集电流的唯一媒介,电流互感器的重要性不言而喻。
从工作原理的角度分析,电流互感器实质上属于变压器的一种:通过电磁感应原理传递电气量;并依据原副边的变比值,将电力系统中一次侧大电流转换为二次设备使用的小电流。
为确保电流互感器运行的稳定、高效,行业内从设备的生产、运输、装配、运维等各个方面设有多项规章制度。
本章节将节选部分规程,将理论与实际生产相结合,讨论规程的内在逻辑与实际意义。
为便于大家理解,本文先来讨论电流互感器的一次结构
一、电流互感器的绝缘结构:
在高压电力系统中,一次电力设备内绝缘通常采用电容型绝缘结构。
所谓电容型绝缘结构是指:利用绝缘材料(油浸电缆纸)与电容屏(铝箔)将设备主绝缘层层包裹,通过调整电容屏间的径向厚度,以达到内绝缘场强均匀分布的目的。
电容型绝缘结构的机理如下图所示:
其中,内圆柱代表内侧电容屏,外圆柱代表外侧电容屏,内外电容屏间由绝缘材料填充;内屏半径OA1==R1,外屏半径OA2==R2;
针对圆柱型电容结构,绝缘介质中任意一点的径向场强Er(假设方向由轴心指向边缘)有如下公式:
Er = U / r * ln(R2/R1)
U表示电容屏间施加的电压。
分析公式可知,可得到以下两个结论:
1)当r == R2 时,径向场强Er达到最小值,即外电容屏场强最小;r == R1 时,径向场强达到最大值,即内电容屏场强最大;
2)若电容屏间的半径比值R2/R1数值越大,内外电容屏的场强差也越大;
而高压电力设备(110kV及以上),绝缘的厚度较大,其内外场强相差较大,严重时会超过绝缘材料本身的击穿场强;因此,为解决场强差的问题,并提高绝缘材料的利用效率,会在较厚的绝缘层中设置多个电容屏,通过调整电容屏间的径向距离,令径向场强均匀分布。
通常情况下,与一次高压绕组连接的电容屏称为零屏(高压电屏),靠近二次绕组的电容屏称为末屏(地电屏)。
末屏可靠接地后,就在高压绕组与大地之间形成串联电容器组。
若电容屏无限多,那么各屏表面场强可近乎于相等;但在实际情况下,电容屏数量有限,但各屏表面的场强差有着严格的限制。