什么是電流互感器？

電流互感器是一種轉(zhuǎn)換電流大小的裝置。它通常縮寫為CT。

輸入到電流互感器的電流大小根據(jù)輸入/輸出線圈匝數(shù)比進(jìn)行轉(zhuǎn)換并輸出。它將大電流或高壓電路中的電流轉(zhuǎn)換成小電流，用于電流測(cè)量和繼電器。

電流互感器的應(yīng)用

電流互感器是廣泛應(yīng)用于工業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備中的裝置。下面是如何使用電流互感器的示例。

• 水泵電流監(jiān)測(cè)

• 排水和污水處理泵的降水監(jiān)測(cè)

• 變電站目標(biāo)電流監(jiān)測(cè)

• 發(fā)電廠發(fā)電監(jiān)控

使用電流互感器的目的是電路隔離和電流轉(zhuǎn)換。電路絕緣用于隔離承載大電流的主電路和控制電路。即使在監(jiān)測(cè)5A左右的小水泵電流時(shí)，也要使用電流互感器對(duì)電路進(jìn)行絕緣。

電流變換用于將大電流作為小電流電路輸出。在控制電路中引入幾千A的電流，需要粗的控制布線，而且不經(jīng)濟(jì)，因此采用電流互感器將電流變換到最大5A左右，以進(jìn)行控制和監(jiān)測(cè)。

電流互感器原理

交流電流互感器由鐵芯、初級(jí)線圈和次級(jí)線圈組成。初級(jí)線圈和次級(jí)線圈均纏繞在鐵芯上。

初級(jí)線圈是連接到待測(cè)電流電路的線圈。當(dāng)電流流過(guò)初級(jí)線圈時(shí)，鐵芯中產(chǎn)生磁通量，從而勵(lì)磁次級(jí)線圈。次級(jí)線圈根據(jù)激發(fā)的磁通量的大小向次級(jí)側(cè)產(chǎn)生電流。

次級(jí)線圈中產(chǎn)生的電流值由初級(jí)線圈電流和匝數(shù)比決定。初級(jí)線圈匝數(shù)越多，電流值越高，次級(jí)線圈匝數(shù)越多，電流值越低。通常，產(chǎn)品在制造時(shí)將次級(jí)線圈的電流值相對(duì)于流過(guò)初級(jí)線圈的最大允許電流調(diào)整為1A或5A。

電流互感器的類型

電流互感器有不同類型，例如繞線式電流互感器和穿心式電流互感器。以下是電流互感器類型的一些示例。

1、繞線式電流互感器

繞線式電流互感器由環(huán)形鐵芯和輸入/輸出線圈組成。

它的工作原理如原理部分所述。隨著測(cè)量電路電流的增大，一次接線的允許電流也增大，因此主要用于幾A至幾十A的小型電流互感器。其特點(diǎn)是能夠高精度測(cè)量小電流。

2. 穿心式電流互感器

穿心式電流互感器是一種省去了初級(jí)線圈的電流互感器。待測(cè)電路接線夾在鐵芯之間，作為初級(jí)線圈。

對(duì)于幾十A到幾百A以上的大電流電路，基本都選用穿心式電流互感器。由于沒(méi)有初級(jí)線圈，因此可以以低成本引入。

3、直流電流互感器

原理部分解釋的是交流電路的電流互感器。在直流電路的情況下，由于鐵芯中不產(chǎn)生磁通，所以不能使用。使用霍爾元件的直流電流互感器用于測(cè)量直流電流。

當(dāng)磁場(chǎng)施加到有電流流動(dòng)的電路時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生與電流值相對(duì)應(yīng)的電壓。這稱為霍爾效應(yīng)，霍爾元件是基于該原理輸出電壓的元件。大多數(shù)直流電流互感器都是使用霍爾元件的電流互感器。

然而，在直流電的情況下，存在大電流電源，例如用于有軌電車的電源。它們的電流值可達(dá)數(shù)萬(wàn)安培，因此很難用霍爾元件電流互感器進(jìn)行測(cè)量。

4、分流電阻式分流器

分流電阻器是用于測(cè)量電流的低阻電阻器。由于電阻值是預(yù)先確定的，因此可以通過(guò)測(cè)量?jī)啥说碾妷簩⑵滢D(zhuǎn)換為電流值。

測(cè)量數(shù)萬(wàn)安培的大直流電流時(shí)使用分流電阻。大電流電路中的分流電阻會(huì)產(chǎn)生大量熱量，因此通常采用水冷方式。

如何選擇電流互感器

基本上，電流互感器是根據(jù)流經(jīng)初級(jí)側(cè)的電流值來(lái)選擇的。選擇電流規(guī)格大于一次側(cè)最大電流的電流互感器。

另外，電流互感器的二次側(cè)連接過(guò)電流繼電器、電流指示器等來(lái)使用。根據(jù)應(yīng)用選擇 0-1A 或 0-5A 的次級(jí)電流值。

由于過(guò)流繼電器往往靠近電流互感器放置，因此常選擇二次電流規(guī)格為0-5A的產(chǎn)品。這是因?yàn)榭梢愿_地測(cè)量0-5A的電流值。

另一方面，電流指示器可能遠(yuǎn)離電流互感器，在這種情況下，次級(jí)電流規(guī)格通常設(shè)置為0-1A。這是因?yàn)?-1A規(guī)格允許電流互感器所需的功率容量更小。