现代工业经济和信息化 总第７７期 ２０１４年第９期 工程技术 Ｍｏｄｅｒｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｅｃｏｎｏｍｙ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｔｏｔａｌ ｏｆ７７ ＮＯ．９ ２０１４ 仪用互感器工作原理分析 杨勇 （吉林电子信息职业技术学院机电工程学院，吉林吉林１３２０２１） 摘要：文章对仪用互感器的主要种类作了介绍，并对电压互感器及电流互感器的工作原理和使用注意事 项进行了比较详细的分析和说明，对仪用互感器的使用与日常维护具有指导意义。 关键词：仪用互感器；电压互感器；电流互感器；工作原理 中图分类号：ＴＭ４５ 文献标识码：Ａ 文章编号：２０９５—０７４８（２０１ ４）０９ａ一００６１—０２ 引言 电压互感器二次侧额定电压通常设计为ＩＯＯＶ，如果 仪用互感器是一种用于测量的专用设备，有电压 电压表与电压互感器配套，则电压表指示的数值已按变 互感器和电流互感器两种，它们的工作原理与变压器 压比被放大，可直接读取被测电压数值。电压互感器的 相同。使用互感器有两个目的：一是使测量回路与高 额定电压等级有３ ０００ Ｖ／１００ Ｖ、１０ ０００ Ｖ／１００ Ｖ等。 压电网隔离，以保证工作人员的安全；二是可以使用 实际的电压互感器，由于绕组漏阻抗 有压降，因此变 低量程的电压表或电流表测量高电压或大电流。互感 压比只是近似等于一个常数，必然存在误差。根据误差 器除了用于测量电压和电流外，还可用于各种继电保 护装置的测量系统，其应用很广。文章分别对电压互 的大小，将电压互感器的准确度分为０．５、１．０、３．０三个 等级，每个等级允许误差见有关技７ 旨标。 感器与电流互感器进行简单介绍。 １ 电压互感器 １）电压互感器工作原理：图１为电压互感器的 原理图。电压互感器在结构上类似普通双绕组变压 器，其一次绕组匝数很多、线径较细，并接在被测 的高电压上，二次绕组匝数很少、线径较粗，并接 在高阻抗的测量仪表上（如电压表、功率表的电压 线圈等）。 由于电压互感器二次侧所接仪表的阻抗很大，运 行时相当于二次侧处于开路状态，因此电压互感器实 图１电压互感器的原理图 际上相当于一台空载运行的降压变压器。若忽略漏阻 ２）使用电压互感器时须注意以下事项：第一， 抗压降，则有： ＝ ＝七 （公式１）；式巾： 一电 二次侧绝对不允许短路。由于电压互感器正常运行时 接近空载，因而若二次侧短路，短路电流将很大，会 使绕组过热而烧坏互感器。 第二，为了使用安全，短路二次绕组及铁心应可 靠接地，以防绝缘损坏时，一次侧的高电压传到铁心 压互感器的变压比，是常数。 收稿日期：２０１４—０８—０５ 作者简介：杨勇（１９７１一），男，吉林长春人，毕业于东北电 力大学，硕士研究生，主要研究方向：电机及电机控制。 及二次侧，危及仪表及操作人员安全。最后二次侧不 宜接过多的仪表，以免影响互感器的精度等级。 现代工业经济和信息化 ．６２． ｘｄｇｙｊｊｘｘｈｘ＠１６３．ｃｏｒｎ 第４卷 ２ 电流互感器 电流互感器的规格各种各样，但其二次侧额定电 流通常设计为５ Ａ或ｌ Ａ。与电压互感器一样，电流 １）电流互感器工作原理：图２为电流互感器的原 理图。电流互感器一次绕组匝数很少、线径较粗，串 表指示的数值已按变流比被放大，可直接读取被侧 电流。电流互感器的额定电流等级有１００ Ａ／５ Ａ、 ５００ Ａ／５ Ａ、２ ０００ Ａ／５ Ａ等。电流互感器同样存在 接在被测电路中，二次绕组匝数很多、线径较细，与 阻抗很小的仪表（如电流表和功率表的电流线圈）组 成闭合回路。由于电流互感器二次侧所接仪表的阻抗 很小，运行时二次侧相当于短路，因此电流互感器实 着误差，变流比只是近似等于常数。根据误差的大 小，电流互感器的准确度可分为０．２、０．５、１．０、 ３．０、１０．０五个等级。 际运行时相当于一台二次侧短路的升压变压器。 为了减小测量误差，电流互感器铁心中的磁通密 ２）使用电流互感器时须注意以下事项：首先二 次绕组绝对不允许开路。若二次侧开路，电流互感器 度一般设计得较低，所以励磁电流很小。若忽略励磁 电流，由磁动势平衡关系可得： ＝ ｊｖ ２： （公式２）； 将空载运行，此时被测线路的大电流将全部成为励磁 电流，铁心中的磁通密度就会猛增，磁路严重饱和， 一式中： 一电流互感器的变流比，是常数。 方面造成铁心过热而烧坏绕组绝缘，另一方面二次 绕组将会感应很高的电压，可能击穿绝缘，危及仪表 及操作人员的安全。因此在一次电路工作时如需检修 和拆换电流表或功率表的电流线圈，则必须先将互感 器二次侧短路。其次二次绕组及铁心应可靠接地。最 后二次侧所接电流表的内阻抗必须很小，否则会影响 测量精度。 （编辑：杨婷婷） 图２电流互感器的原理图 Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｂｏｕｔ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ Ｙａｎｇ Ｙｏｎｇ （Ｊｉｌｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｊｉｌｉｎ Ｊｉｌｉｎ １３２０２１） 【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｍａｉｎ ｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ａｎｄ ｈｅ ｔｃｕｒｒｅｎｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ａｎｄ ｖｏｌｔａｇｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｉｓ ｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｔｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｕｓｅ ｔｈｅ ｍａｔｔｅｒｓ ｎｅｅｄｉｎｇ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｈａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙ ｄｅｔａｉｌｅｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｅｘｐｌａｎａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ａｎｄ ｈａｓ ｇｕｉｄｉｎｇ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｆｏｒ ｒｏｕｔｉｎｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ． 【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ】ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｔｒｎｓａｆｏｒｍｅｒ；ｖｏｌｔａｇｅ ｔｒｎｓａｆｏｒｍｅｒ；ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｔｎｓａｆｏｒｍｅｒ；ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ
