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【高斯摩分享】什么是电流互感器？
2025-5-28 阅读(83)
电流互感器是一种转换电流大小的装置。它通常缩写为CT。
输入到电流互感器的电流大小根据输入/输出线圈匝数比进行转换并输出。它将大电流或高压电路中的电流转换成小电流，用于电流测量和继电器。
电流互感器的应用
电流互感器是广泛应用于工业和基础设施设备中的装置。下面是如何使用电流互感器的示例。
水泵电流监测
排水和污水处理泵的降水监测
变电站目标电流监测
发电厂发电监控
使用电流互感器的目的是电路隔离和电流转换。电路绝缘用于隔离承载大电流的主电路和控制电路。即使在监测5A左右的小水泵电流时，也要使用电流互感器对电路进行绝缘。
电流变换用于将大电流作为小电流电路输出。在控制电路中引入几千A的电流，需要粗的控制布线，而且不经济，因此采用电流互感器将电流变换到最大5A左右，以进行控制和监测。
电流互感器原理
交流电流互感器由铁芯、初级线圈和次级线圈组成。初级线圈和次级线圈均缠绕在铁芯上。
初级线圈是连接到待测电流电路的线圈。当电流流过初级线圈时，铁芯中产生磁通量，从而励磁次级线圈。次级线圈根据激发的磁通量的大小向次级侧产生电流。
次级线圈中产生的电流值由初级线圈电流和匝数比决定。初级线圈匝数越多，电流值越高，次级线圈匝数越多，电流值越低。通常，产品在制造时将次级线圈的电流值相对于流过初级线圈的最大允许电流调整为1A或5A。
电流互感器的类型
电流互感器有不同类型，例如绕线式电流互感器和穿心式电流互感器。以下是电流互感器类型的一些示例。
1、绕线式电流互感器
绕线式电流互感器由环形铁芯和输入/输出线圈组成。
它的工作原理如原理部分所述。随着测量电路电流的增大，一次接线的允许电流也增大，因此主要用于几A至几十A的小型电流互感器。其特点是能够高精度测量小电流。
2. 穿心式电流互感器
穿心式电流互感器是一种省去了初级线圈的电流互感器。待测电路接线夹在铁芯之间，作为初级线圈。
对于几十A到几百A以上的大电流电路，基本都选用穿心式电流互感器。由于没有初级线圈，因此可以以低成本引入。
3、直流电流互感器
原理部分解释的是交流电路的电流互感器。在直流电路的情况下，由于铁芯中不产生磁通，所以不能使用。使用霍尔元件的直流电流互感器用于测量直流电流。
当磁场施加到有电流流动的电路时，就会产生与电流值相对应的电压。这称为霍尔效应，霍尔元件是基于该原理输出电压的元件。大多数直流电流互感器都是使用霍尔元件的电流互感器。
然而，在直流电的情况下，存在大电流电源，例如用于有轨电车的电源。它们的电流值可达数万安培，因此很难用霍尔元件电流互感器进行测量。
4、分流电阻式分流器
分流电阻器是用于测量电流的低阻电阻器。由于电阻值是预先确定的，因此可以通过测量两端的电压将其转换为电流值。
测量数万安培的大直流电流时使用分流电阻。大电流电路中的分流电阻会产生大量热量，因此通常采用水冷方式。
如何选择电流互感器
基本上，电流互感器是根据流经初级侧的电流值来选择的。选择电流规格大于一次侧最大电流的电流互感器。
另外，电流互感器的二次侧连接过电流继电器、电流指示器等来使用。根据应用选择 0-1A 或 0-5A 的次级电流值。
由于过流继电器往往靠近电流互感器放置，因此常选择二次电流规格为0-5A的产品。这是因为可以更精确地测量0-5A的电流值。
另一方面，电流指示器可能远离电流互感器，在这种情况下，次级电流规格通常设置为0-1A。这是因为0-1A规格允许电流互感器所需的功率容量更小。
