在工作中,我們經常會說「電流互感器二次側不能開路」,開路會產生什麼不良後果呢,電流互感器工作原理又是什麼呢;下面就詳細分析解釋下這兩個問題。
圖 1 電流互感器
一 、 電流互感器二次側開路的不良後果 不良後果 1: 導致電流互感器鐵芯磁飽和嚴重,鐵芯中的損耗( 簡稱鐵耗, 我們做飯用的電磁爐就是利用鐵耗進行發熱 做飯的 ) 變得很大 ,鐵芯發熱嚴重, 可能燒壞互感器。 不良後果 2:二次側產生極高的高電壓, 可能導致人觸電和設備的絕緣擊穿, 威脅人身安全和設備安全 。
因為電流互感器二次側不能開路,所以二次側不能裝熔斷器和其它開關設備。
二、產生 不良後果的原因(電流互感器工作原理) 想 弄懂產生不良後果的原因, 就要知道電流互感器的原理。 1. 電流互感器的實質 電流互感器的實質是:工作在短路狀態下的升壓變壓器 ( 這句話很重要,需 要 記住)。 如下圖2所示。
圖 2 電流互感器原理圖 從圖2電流互感器原理圖可以看出,它是一個變壓器,且 一次側匝數少,二 次側匝數多 ,所以電流互感器是升壓變壓器。
圖 3 電流互感器接線圖 上 圖 3是我們常見到的電流互感器的接線圖 ,有一根導線從電流互感器孔中穿過去, 這根線這就相當於變壓器的一次側線圈的匝數,既匝數是一 匝;二次側有很多匝線圈( 在裡面我們看不到); 即: 一次側 匝數少,二次側匝數多;從這個實際接線 圖中 我們確定了電流互感器確實是升壓變壓器。 那為什麼要 製造成升壓變壓器呢?這是由 電流互感器的作用 決定的,它的作用是 測量電流 ; 因為 電力中的電流比較大, 不能用電流表直接測量,所以需要把大電流變成小電流 ;升壓變壓器 可以 把大電流變成小電流 ( 原因: 變壓器 一次側 和二次側的 功率 基本 是相等的, 對於 升壓變壓器 電壓 升高了,電流就降低了 ;或者電流比和 匝數比成反比也能解釋 這個問題 ),所以 電流 互感器 是 升壓變壓器 。
電流互感器的作用 是 測量電流 ,所以它的二次側經常接的是電流表等阻抗( 電阻 ) 很小的負載,理想的電流表的電阻等於零 相當於短路 ;所以它正常工作時是在短路 狀態。
2. 產生 不良後果的原因 不良後果 1: 導致電流互感器鐵芯磁飽和嚴重,鐵芯中 的 損耗 變的很大 ,鐵 芯發熱嚴重,可能燒壞互感器。 解釋: 電流互感器正常工作時, 如 圖 2電流互感器原理圖 所示, 一次側電流 I1和 二次側電流 I2所 產生的磁場的大小基本相等,反向是相反的 , 磁場 會相互 抵消 ;所以它正常工作時, 鐵芯中的 磁場( 磁通 ) 很小,鐵芯中的損耗也很小。 電流互感器 二次側開路後 , 二次側電流 I2等於零了 ( I2不產生磁場了,不會和 I1的磁場相互抵消了 ), 一次 側電流 I1會產 生很 大的磁場 ,導致鐵芯磁飽和, 鐵芯中 的 損耗 就 很大 ,鐵芯發熱嚴重,可能燒壞互感器。 不良後果 2:二次側產生極高的高電壓, 可能導致人觸電和 設備的絕緣擊穿, 威脅 人身 安全 和設備 安全 。 解釋: 電流互感器正常工作時,如 圖 2電流互感器原理圖 所示 , 因為它的二 次側是短路的 , 即 二次側 的電阻 幾乎 等於零,所以 電壓 也 幾乎等於零。 電流互感器 二次側開路後 ,電流互感器 就變成真正的 升壓 變壓器 了 ,所以 此 時二次 側 的 電壓 會非常高,就會導致不良後果 2。 三、日常使用維護時注意 事項 1. 電流互感器 二次側開路後 , 二次 側 的 電壓 會非常 高 ,為了安全二次側必 須接地 ; 如 圖 2電流互感器原理圖 所示 。 2. 在檢修電流互感器時,必須用導線將電流互感器二次側短接 ,防止二次 側開路。