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電流互感器二次開路導致的高壓
時間:2026-04-04 10:28:15 點擊次數:1833

隻需是一名電力行業從業者,必定聽過下麵這句話:dianyahuganqiercicebuyunxuduanlu,dianliuhuganqiercicebuyunxukailu。buyunxuduanlu,yinweidianyahuganqiercicejiuxiangdangyuyigedianyayuan,fuzaiceduanludehuahuichanshengguoliu,ranhouyinqifarefenhuihuganqi。zhegehenjiandanlejie。

不允許開路,它的原理是這樣的:

 

電dian流liu互hu感gan器qi在zai正zheng常chang作zuo業ye時shi,它ta的de一yi次ci磁ci勢shi與yu二er次ci磁ci勢shi是shi彼bi此ci均jun衡heng的de。一yi旦dan二er次ci側ce開kai路lu,二er次ci電dian流liu等deng於yu零ling,一yi次ci線xian圈quan的de電dian動dong勢shi堅jian持chi不bu變bian,一yi次ci電dian流liu悉xi數shu成cheng為wei勵li磁ci電dian流liu,這zhe將jiang引yin起qi鐵tie芯xin中zhong磁ci通tong量liangΦ急劇上升,這個急劇上升磁通量或許引起鐵芯磁飽或許或許在二次側感應出較高的電壓。

 

電流互感器二次側開路,終究電壓會有多高呢?

首shou要yao我wo們men來lai看kan電dian流liu互hu感gan器qi的de原yuan理li。電dian流liu互hu感gan器qi相xiang當dang於yu一yi台tai升sheng壓ya變bian壓ya器qi,它ta的de一yi次ci繞rao組zu很hen少shao,一yi般ban隻zhi需xu一yi匝za或huo兩liang匝za,而er二er次ci繞rao組zu許xu多duo。我wo們men曉xiao得de,電dian流liu和he匝za數shu之zhi比bi是shi一yi個ge反fan比bi的de聯lian絡luo,即ji:I1/I2=N2/N1。舉例來說,一台額定變比為1200/5的電流互感器,一側繞組為1匝,那麼二次繞組則有240匝。

一起,我們曉得,一台一般的變壓器一次側和二次側的電壓比也與匝數比有關,正好是正比聯絡,也就是U1/U2=N1/N2。那麼關於一台1200/5的電流互感器來說,它的匝數比N1/N2=1/240。假定我們這台電流互感器接在110kV電力係統中,是不是二次側的電壓會有110kV*240這麼高呢?

理論並非如此,這也是電流互感器與一般的變壓器不同的當地。因為電力係統的電壓並非電流互感器一次側的電壓U1。假定電流互感器一次側的電壓為110kV的話,那麼電流互感器的一次側容量將抵達110kV*240A這麼大,這麼大的容量放在變壓器來看都是一個龐然大物了。所以,理論上電流互感器的一次側電壓U1是很小的。

電流互感器二次側開路電壓的正確翻開姿態

電流互感器二次側開路時的電壓核算公式如下:

我們取一次額定安匝I1nN1n=1200A,N2n=240,Ac=25.5cm2,Lc=75.4cm,f=50Hz,鐵芯是冷軋矽鋼片,卷鐵芯,K=4.13×10-2,所以二次開路峰值電壓等於

 

注:公式來自《互感器規劃原理》

EKL—二次開路電壓(峰值),V;

N2n—額定二次匝數;

Ac—鐵芯有用截麵積,cm2

f—電源頻率,Hz;

Lc—鐵芯的均勻磁路長,cm;

I1n—額定一次電流,A;

N1n—額定一次匝數;

K—係數,與鐵芯資料和鐵芯型式有關,關於冷軋矽鋼板卷鐵芯取4.13×10-2;疊片鐵芯取2.59×10-2;

從這個式子能夠看出,當電流互感器二次側電流為5A,二次開路時峰值的電壓能夠抵達7130V。電壓現已十分高了,足以對人體構成損害。

不過這個是理論值,理論依據網友的總結,比這個峰值要小些,但開路電壓也很高了。大約是這樣一個情況:

二次側5A的電流互感器,變比2000A以內,開路電壓不跨越500V;變比4000A以內,開路電壓不跨越1000V;

二次側1A的電流互感器,變比500以內,開路電壓不跨越2000V;變比500以上,幾千至上萬伏。

可參考的另一種開路電壓核算辦法

舉例:500/5的電流互感器,N1/N2=I2/I1=1/100,副邊電流是原邊的百分之一。假定互感器是原邊直接穿母線或許電纜的話,原邊相當於1匝,副邊有100匝。

當電流互感器的二次負載是10VA的檢測外表時,副邊負載阻抗約10/5*5=0.4歐姆。依據電流源的界說,能夠認為互感器自身是一個5A的誌趣電流源和一個阻值較大的內阻的並聯,內阻起到了分流的效果。

 

(電流互感器等效的電流源)

womenjianceshi,xijideshibulunjiancewaibiaodezukangzenyangbian,zhixuzaihuganqifuzaifanweinei,dianliudaxiaodoushianwende,jiushishuogaidongliangzaijingdufanweinei。zhejiuyangqiubinglianneizudezuzhiyaoyuandayufuzaizukang。xiangtongjiadingjingdu0.5%,則副邊內阻需在0.4/0.5%=80歐姆以上。此刻負載阻抗隻需在0.4歐姆之內改動(二次輸出小於10VA),電流能夠為根本安穩不變(等於原邊被檢測電流的百分之一)。

為便當核算,我們假定理論產品精度更好,內阻是100歐姆。 此刻,反映在副邊上的電壓U2等於檢測外表兩端電壓,即U2=5*0.4=2V。電流源的並聯內阻上也是2V。損耗=2*2/100=0.04瓦。以上為正常作業情況。

假定二次側開路,即外表阻抗為無量大,則內阻R0上電流為5A,其兩端電壓U2=5*100=500V,損耗=5*5*100=2500W