电流互感器(CT)在电力系统里无处不在,从家里的电表到变电站的保护装置,都离不开它。你可能从没见过它长什么样,但你用的每一度电的计量都经过它,电网的每一次故障保护也靠它传递信号。
电流互感器的作用说穿了就是"放大"和"隔离"。电力系统里的电流动辄几百上千安培,直接测量或接入仪表肯定烧了。CT 把大电流按比例缩小成 5A 或 1A 的小电流,方便仪表和保护装置读取。同时它把高压侧和低压侧隔离开,保护人身和设备安全。
CT 的工作原理和普通变压器一样——电磁感应。一次绕组串在被测电路里,二次绕组绕在铁芯上,当一次侧有电流流过时,铁芯里产生交变磁场,二次侧就感应出电流。匝数比决定了变比,比如 100/5 的 CT,一次侧 100A 时二次侧输出 5A。实际 CT 的一次绕组匝数很少(甚至就是一根穿过铁芯的铜排),二次绕组匝数很多。
CT 有几个关键参数要注意。变比准确度:计量用 CT 准确度等级一般是 0.2S 或 0.5S,保护用的是 5P 或 10P。额定容量:CT 的二次侧负载不能超过额定容量,否则准确度下降。绝缘等级:高压侧的绝缘必须可靠,不能给二次侧带来高电压危险。还有一个容易忽略的点——CT 二次侧绝对不能开路!开路时铁芯磁通饱和,二次侧会感应出几千甚至上万伏的高压,非常危险。
CT 的分类方式很多。按用途分有计量用、保护用、测量用;按绝缘分有油浸式、干式、浇注式;按安装方式分有贯穿式、支柱式、套管式。低压配电里常用的是开口式 CT,像一个夹子一样夹在导线上,不用断开电路就能安装,运维特别方便。
CT 在工程上也有几个常见问题。极性接反会导致电度表反转、保护拒动,安装时一定要注意 P1/P2 和 S1/S2 的标记。变比选大了计量不准,选小了饱和,一般按额定电流的 1.2~1.5 倍来选。还有 CT 的负载阻抗不能太大,二次侧电缆太长压降也会影响准确度,施工时要控制二次线长度。
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