電流互感器具有變流和電氣隔離的作用,是電力系統(tǒng)中測量儀表、繼電保護等二次設(shè)備獲取電氣一次回路電流信息的傳感器。而電流互感器的結(jié)構(gòu),由相互絕緣的一次繞組、二次繞組、鐵芯以及構(gòu)架、殼體、接線端子等組成。其工作原理與變壓器基本相同,一次繞組的匝數(shù)N1較少,直接串聯(lián)與電源線路中,一次負荷電流通過一次繞組時,產(chǎn)生的交變磁通感應(yīng)產(chǎn)生按比例減小的二次電流;二次繞組的匝數(shù)N2較多,與儀表、繼電器等電流線圈的二次負荷串聯(lián)形成閉合回路。
正立油浸式電流互感器
目前國內(nèi)電流互感器主要以油浸正立式為主,是我國傳統(tǒng)的一種形式,其一次線為傳統(tǒng)U型結(jié)構(gòu),其主絕緣為變壓器油和電纜紙絕緣結(jié)構(gòu),主絕緣主要由電纜紙包扎而成,為了使內(nèi)部電場比較均勻,絕緣層內(nèi)部設(shè)有主屏和端屏。由于該電流互感器為U型結(jié)構(gòu),外絕緣套管一般為塔形結(jié)構(gòu)。
優(yōu)點是可以采用絕緣包扎機進行絕緣包扎,包扎設(shè)備一般比較簡單,價格較低。
缺點是產(chǎn)品笨重,塔形套管內(nèi)部空腔比較大,用油量比較大等。
倒立SF6氣體絕緣式電流互感器
通過技術(shù)引進國內(nèi)出現(xiàn)了倒立SF6氣體絕緣式電流互感器,該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)采用倒立式結(jié)構(gòu),二次線圈通過金屬屏蔽罩包裹,置于產(chǎn)品的上部,由于線圈比較重,一般需要盆式絕緣子或絕緣支柱支撐,二次線圈通過其內(nèi)部的一根金屬管引入低壓側(cè),一次線一般為直線型的銅管或鋁管,全部空腔充以SF6氣體。
優(yōu)點是耐動熱穩(wěn)定電流的能力較強。
缺點是其電場分布很不均勻,特別是套管上部法蘭處電場較為集中,部分產(chǎn)品設(shè)有屏蔽電極,體積較大,同時,由于其內(nèi)部充有SF6氣體,如果氣體泄漏,或影響大氣保護層,不利于環(huán)保。
倒立油浸式電流互感器
通過技術(shù)引進國內(nèi)生產(chǎn)出了倒立油浸式電流互感器,該產(chǎn)品為油浸電纜紙絕緣電流互感器,二次線圈通過金屬屏蔽罩包裹,置于產(chǎn)品上部,二次線圈其內(nèi)部的一根金屬管引入低壓側(cè),二次線圈和引線金屬管外不包有電纜紙和皺紋紙絕緣層,一次線一般為直線型的銅管或鋁管。
優(yōu)點是體積小、重量輕、外形美觀并且耐動熱穩(wěn)定電流能力強。
缺點是線圈部分和引線管部分的絕緣包扎無法一次完成,線圈部分的絕緣包扎需要人工完成,并需要和引線管部分進行絕緣對接,絕緣包扎費時費力,加工周期長。
干式電流互感器
干式電流互感器是一種新產(chǎn)品,其一次線采用U型銅線或鋁線,絕緣層為聚酯膜帶包扎,包扎過程中聚酯膜間的空隙填充硅脂,以提高絕緣性能,在絕緣層外粘接硅橡膠傘,形成電流互感器的外部絕緣;二次線圈分別套于兩邊,并用金屬殼封閉。該產(chǎn)品由于絕緣層內(nèi)部填充半液體介質(zhì),不會出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。
電子式電流互感器
隨著光電子技術(shù)的迅速發(fā)展,許多科技發(fā)達國家已把目光轉(zhuǎn)向利用光學(xué)傳感技術(shù)和電子學(xué)方法來發(fā)展新型的電子式電流互感器,簡稱光電電流互感器。電子式電流互感器是指輸出小電壓模擬信號或數(shù)字信號的電流互感器,其含義除了包括光電式電流互感器,還包括其它各種利用電子測試原理的電流傳感器。電子式電流互感器又分為有源式和無源式兩大類。
電子式電流互感器的優(yōu)點是,無鐵芯、絕緣結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量小、線性度好、抗電磁干擾性能好、無磁飽和現(xiàn)象、測量精度高,輸出信號可以直接輸入微機化計量及保護設(shè)備接口。
缺點是傳感頭對溫度和振動比較敏感,為了提高精度和穩(wěn)定性,電子信號處理部分的線路將比較復(fù)雜,而對有源式電子電流互感器,必須要保護電源供電的穩(wěn)定性。