互感器的工作原理是什么?電流互感器組成結(jié)構(gòu)大揭秘!
互感器可將高電壓轉(zhuǎn)化為低電壓,這是互感器的幾個(gè)功能之一。為增進(jìn)大家對(duì)互感器的認(rèn)識(shí),本文將對(duì)互感器工作原理,以及電流互感器的結(jié)構(gòu)組成予以介紹。如果你對(duì)互感器具有興趣,不妨和小編一起繼續(xù)認(rèn)真地往下閱讀哦。
一、互感器工作原理
互感器又稱為儀用變壓器,是電流互感器和電壓互感器的統(tǒng)稱。能將高電壓變成低電壓、大電流變成小電流,用于量測(cè)或保護(hù)系統(tǒng)。其功能主要是將高電壓或大電流按比例變換成標(biāo)準(zhǔn)低電壓(100V)或標(biāo)準(zhǔn)小電流(5A或1A,均指額定值),以便實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x表、保護(hù)設(shè)備及自動(dòng)控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。同時(shí)互感器還可用來(lái)隔開(kāi)高電壓系統(tǒng),以保證人身和設(shè)備的安全。
在供電用電的線路中,電流相差從幾安到幾萬(wàn)安,電壓相差從幾伏到幾百萬(wàn)伏。線路中電流電壓都比較高,如直接測(cè)量是非常危險(xiǎn)的。為便于二次儀表測(cè)量需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流電壓,使用互感器起到變流變壓和電氣隔離的作用。顯示儀表大部分是指針式的電流電壓表,所以電流互感器的二次電流大多數(shù)是安培級(jí)的(如5等)。隨著時(shí)代發(fā)展,電量測(cè)量大多已經(jīng)達(dá)到數(shù)字化,而計(jì)算機(jī)的采樣的信號(hào)一般為毫安級(jí)(0-5V、4-20mA等)。微型電流互感器二次電流為毫安級(jí),主要起到互感器與采樣之間的橋梁作用。微型電流互感器稱之為“儀用電流互感器”。(“儀用電流互感器”有一層含義是在實(shí)驗(yàn)室使用的多電流比精密電流互感器,一般用于擴(kuò)大儀表量程。)
電子式互感器的出現(xiàn),被譽(yù)為本世紀(jì)初高壓電器制造業(yè)的一場(chǎng)革命。其數(shù)字化輸出、網(wǎng)絡(luò)化接線使得電網(wǎng)更安全、更環(huán)保、更利于一次設(shè)備乃至整個(gè)輸配電系統(tǒng)的智能化。互感器分為電壓互感器和電流互感器兩大類。
電流互感器原理線路圖微型電流互感器與變壓器類似也是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作,變壓器變換的是電壓而微型電流互感器變換的是電流罷了。繞組N1接被測(cè)電流,稱為一次繞組(或原邊繞組、初級(jí)繞組);繞組N2接測(cè)量?jī)x表,稱為二次繞組(或副邊繞組、次級(jí)繞組)。
微型電流互感器一次繞組電流I1與二次繞組I2的電流比,叫實(shí)際電流比K。微型電流互感器在額定工作電流下工作時(shí)的電流比叫電流互感器額定電流比,用Kn表示。
二、電流互感器的結(jié)構(gòu)組成
電流互感器是依據(jù)電磁感應(yīng)原理將一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換成二次側(cè)小電流來(lái)測(cè)量的儀器。電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次側(cè)繞組匝數(shù)很少,串在需要測(cè)量的電流的線路中。
因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過(guò),二次側(cè)繞組匝數(shù)比較多,串接在測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路中,電流互感器在工作時(shí),它的二次側(cè)回路始終是閉合的,因此測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路串聯(lián)線圈的阻抗很小,電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。電流互感器是把一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換成二次側(cè)小電流來(lái)測(cè)量,二次側(cè)不可開(kāi)路。詞條介紹了其工作原理、參數(shù)說(shuō)明、分類、使用介紹等。
電流互感器由一次線圈、二次線圈、鐵心、絕緣支撐及出線端子等組成。電流互感器的鐵心由硅鋼片疊制而成,其一次線圈與主電路串聯(lián),且通過(guò)被測(cè)電流I1,它在鐵心內(nèi)產(chǎn)生交變磁通,使二次線圈感應(yīng)出相應(yīng)的二次電流I2。如將勵(lì)磁損耗忽略不計(jì),則I1n1=I2n2,其中n1和n2分別為一、二次線圈的匝數(shù)。電流互感器的變流比K=I1/I2=n2/n1。
由于電流互感器的一次線圈連接在主電路中,所以一次線圈對(duì)地必須采取與一次線路電壓相適應(yīng)的絕緣材料,以確保二次回路與人身的安全。二次回路由電流互感器的二次線圈、儀表以及繼電器的電流線圈串聯(lián)組成。電流互感器大致可分為兩類,測(cè)量用電流互感器和保護(hù)用電流互感器。
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