摘要：随着我国高压电力系统的发展，起到测量和保护作用的电流互感器开始变得越发重要。在电气工程中，电流互感器是用来来测量电路中电流大小的装置，电流互感器和电压互感器，也称为仪用变压器。在电力行业中，电流互感器广泛的应用在测量和保护回路中，因此作为电力行业中的运行及检修人员很有必要了解电流互感器的工作原理及接线。
关键词：电流互感器；极性；变比
1电流互感器概述
1.1电流互感器的作用
电流互感器是一种专门用作变换电流的特种变压器。在正常工作条件下，其二次电流实质上与一次电流成正比，而且在连接方向正确时，二次电流对一次电流的相位差接近于零。
电力线路中的电流各不相同，通过电流互感器一、二次绕组匝数比的配置，可以将不同的线路电流变换成较小的标准电流值，一般是5A或1A，大多电流互感器二次侧都为5A。这样可以减小仪表和继电器的尺寸，简化其规格。所以说电流互感器的主要作用是：①给测量仪器、仪表或继电保护、控制装置传递信息；② 使测量、保护和控制装置与高电压相隔离；③ 有利于测量仪器、仪表和继电保护、控制装置小型化、标准化。
1.2电流互感器级别的选用
大多进线开关柜内一个电流互感器一般配备4个绕组，起计量作用的选用0.2S级，测量作用的选用0.5S级，起保护作用的选用5P20或10P20。
1.3电流互感器的原理
电流互感器是根据电磁感应原理制成的一种测量电流的仪器，它是将一次侧大的电流经过转化变成二次侧小电流的。电流互感器的组成也很简单，是由闭合的铁心和绕组构成的。而
对于电流互感器本身来说，它的一次侧的绕组匝数少，二次侧的绕组匝数比较多；使用时一次侧绕组需要串联使用，串联在需要测量的电流线路里，二次侧同样也是串联，需要串联在测量仪表和起保护作用的电路中，而且当电流互感器运行工作的时候，它的二次侧回路是闭合的，这样的话，因为测量的仪表和保护电路的电阻很小，所以此时电流互感器的状态可以看做是短路。
1.3电流互感器的内部构造
在整个电力系统中，电流互感器在其中是起着重要作用的，它是由绕组、铁芯、绝缘物和外壳简单构成的。理论上来说，对于同一个回路的设备需要更多的电流互感器以减小电流，然
而实际上出于节约资源和成本的需要，往往是一台电流互感器安装着相互之间没有磁连接单独的铁芯和二次侧绕组，却共同使用一个一次侧绕组。
1.4使用原则
一是电流互感器的接线应遵守串联的原则也就是说一次侧绕组与应该被测的电路采取串联的方式，二次侧绕组与所有的仪表设备采取负载串联的方式。
二是根据被测电路电流的大小，调整出一个合适的变比，不然的话会使误差增加。而且二次侧绕组的一侧必须要与地连接，避免因为电流互感器里的绝缘物的损坏，造成设备出现问题，严重的话还可能出现人身事故。
三是无论是按照规定还是理论来说，二次侧绕组都不能开路，因为一旦二次侧绕组来路的话，一次侧绕组通过的电流将会转化为磁化的电流，这样的后果最终可能会导致整个电流互
感器发热发烫甚至会烧毁线圈。上面提到了电流互感器在正常运行的时候，二次侧绕组与仪表设备和继电器等设备的电流线圈应该串联使用，又因为仪表和继电器等设备的电流线圈的电阻很小，所以二次侧就会产生一种就像是短路的状态。值得注意的是因为电流互感器的二次侧绕组都备有短路的开关，以免出现特殊情况使二次侧绕组开路，这样被触到的话会造成触电事故的。还有就是一旦二次侧绕组开路，要立刻去掉该电路的负载，然后立刻关掉电闸再处理突发情况，解决好故障后才能继续使用，不然会出现重大事故的。
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四是在实际情况中为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障滤波等设备的需要，会在发电机、变压器、出线和母线的地方进行装置分段断路器、母断和旁断的断路器等的回路电路中设两个到八个二次侧绕组的电流互感器。
五是出于保护设备的目的，那些保护用电流互感器的装置地应该采取以消除主保护装置的原则来设计。比如说这里两组电流互感器，在装置地能够满足的地对于情况下，最后设在断路器的两边，这样能够使断路器处于交叉的保护范围内。
六是为了避免支柱式电流互感器因形状的性出现的套管闪络而使母线出现故障的问题，这种情况下电流互感器通常装在断路器的出线位置。
七是当电力设备运行时，发电机的内部经常出现这样那样的故障，我们为了减缓运行故障的伤害，此时电流互感器应该布在发电机定子绕组的出线以侧。而且为了更好的分析和发现发电机的故障，如果是用于测量仪表的电流互感器就可以装置在发电机的中性点一侧。
2 电流互感器的运行维护
2.1 电流互感器的过负荷运行
电流互感器可以在1.1倍额定电流下长期工作，但是长期过负荷运行时，由于磁通密度增大，铁芯饱和，会使铁芯发热，加速绝缘介质的老化，使其寿命缩短，甚至造成损坏。因此，在运行中若发现电流互感器经常过负荷时，则应及时更换。
2.2 电流互感器的二次回路开路及其处理
当电流互感器一次侧的电流不变，二次回路因某种原因开路，即二次电流等于零时，二次电流的去磁通也消失了，这样，一次电流全部变为励磁电流，使铁芯磁通饱和，将产生以下几个后果：①由于磁通饱和，磁通的波形成为平顶波，二次产生的感应电势出现尖顶波，将产生数千伏甚至更高的电压，对二次绝缘构成威胁，对人员造成危险；②使铁芯损耗增加，严重发热，将烧坏线圈绝缘；③铁芯中将产生剩磁，使电流互感器的电流差和角差增大，影响计量的准确性。
所以，电流互感器在运行中二次回路是严禁开路，如需断开仪表或继电保护回路时，需要将该接线端子短接；运行中，若发现电流互感器二次回路开路，运行人员应立即将一次侧的负荷电流减小或减到零，将所带的继电保护装置停用，并用绝缘工具进行处理。
2.3 在运行中的电流互感器二次回路上工作时的注意事项
在运行中的电流互感器二次回路上进行工作，必须按照《电业安全工作规程》的要求填写工作票，并且要注意下列几项：①工作中严禁将电流互感器二次回路开路；②根据需要在适当地点将电流互感器二次回路短路，短路应采用短路片或专用短路线，短路应妥善可靠，禁止采用熔丝或一般导线缠绕；③禁止在电流互感器与短路点之间的回路上进行任何工作；④工作时必须有人监护，使用绝缘工具，并站在绝缘垫上；⑤值班人员在清扫二次线时，应使用干燥的清扫工具，穿长袖工作服，带线手套，工作时应将手表等金属物摘下。
2.4 电流互感器及二次线的更换
运行中的电流互感器及其二次线需要更换时，除应执行有关安全工作规程的规定外，还要注意下列几项：①更换损坏的电流互感器时，应选用同样型号和规格的电流互感器，并要求极性正确、伏安特性相近，并经试验合格；②若成组更换电流互感器时，除注意上述要求外，应重新审核继电器保护整定值及仪表计量的倍率；③更换二次电缆时，电缆截面、芯数等必须满足最大负载电流的要求，并对新电缆进行绝缘电阻测定，更换后要核对接线无误；④新换上的电流互感器或更动后的二次接线，在运行前必须测定整个二次回路的极性。
3结束语
电流互感器是电力系统中的重要设备之一，可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用来进行保护、测量等用途。电流互感器与其他电气设备一样，在运行中过程中需要认真做好运行维护工作，以确保系统的安全稳定运行。
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[3]韦嘉，苏林.电力系统中电流互感器原理及应用分析[J].科技与企业，2012，28（2）：1541-155.
论文作者:刘殷
论文发表刊物:《电力设备》2019年第10期
论文发表时间:2019/10/18
标签：电流互感器论文; 绕组论文; 电流论文; 回路论文; 测量论文; 开路论文; 仪表论文; 《电力设备》2019年第10期论文;