測量型低壓電流互感器設(shè)計(jì)及應(yīng)用

安科瑞陳海霞

0  概述

測量用電流互感器是為指示儀表、積分儀表和其他類似電器提供電流的電流互感器。測量用電流互感器廣泛用于對低壓配電系統(tǒng)電流的測量，主要準(zhǔn)確（對電流互感器給定的等級）級有：0.2、0.5、1、3、5等，目前應(yīng)用比較廣泛的測量用互感器主要為母線式電流互感器，安裝方便，而且其型號、規(guī)格繁多，可根據(jù)不同規(guī)格的母排或線纜選用最經(jīng)濟(jì)合理的電流互感器，以上海安科瑞的AKH-0.66型電流互感器為例來分析測量用電流互感器的運(yùn)用及特點(diǎn)。

AKH-0.66系列電流互感器外殼采用阻燃、耐溫140℃的進(jìn)口聚碳酸酯注塑成形，鐵芯采用取向冷軋硅鋼帶卷繞而成，二次導(dǎo)線采用高強(qiáng)度電磁漆包線，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)新穎，造型美觀，安裝方便，體積小，質(zhì)量輕，準(zhǔn)確度高，容量大。產(chǎn)品符合國標(biāo)GB1208-2006。

1  電流互感器工作原理

低壓電流互感器的工作原理如圖1所示，電流互感器的一次繞組串聯(lián)在被測線路中，I1為線路電流即電流互感器的一次電流，N1為電流互感器的一次匝數(shù)，I2電流互感器二次電流（通常為5A、1A），N2為電流互感器的二次匝數(shù)，Z2e為二次回路設(shè)備及連接導(dǎo)線阻抗。當(dāng)一次電流從電流互感器P1端流進(jìn)，P2端出，在二次Z2e接通的情況下，由電磁感應(yīng)原理，電流互感器二次繞組有電流I2從S1流過，經(jīng)Z2e至S2，形成閉合回路。由此可得電流在理想狀態(tài)下I1×N1=I2×N2，所以有I1/I2=N1/N2=K，K為電流互感器的變比。

         圖1

2  技術(shù)指標(biāo)

測量CT一次電流5-6300A，二次電流5A，1A，0.1A，0.05A；雙繞組CT一次電流5-6300A，二次電流5A、20mA，1A、20mA；雙繞組傳感器一次電流5-6300A，二次電流AC5A、DC4-20mA，AC1A、DC4-20mA；開口式CT一次電流100-6300A，二次電流5A，1A；額定工作電壓AC0.66kV（等效AC0.69kV，GB156-2003）；額定頻率50-60Hz；環(huán)境溫度-30℃~70℃，最高耐溫120℃；海拔高度≤3000m；工頻耐壓3000V/1min 50Hz；用于沒有雨雪直接侵襲，無嚴(yán)重污染及劇烈震動的場所。

3  產(chǎn)品分類

3.1  AKH-0.66/I型電流互感器，主要測量范圍5-3000A，二次輸出0-5A（0-1A），主要用于多（單）根電纜或單根母排穿越，適用面廣，與電流表配合使用。

3.2  AKH-0.66/II型電流互感器，主要測量范圍150-6300A，二次輸出0-5A（0-1A），主要適用用于多根母排或多根電纜穿越，適用面廣，二次接線端與母排安裝水平面平行，與電流表配合使用。

3.3  AKH-0.66/III型電流互感器，主要測量范圍150-6300A，二次輸出0-5A（0-1A），主要適用用于（單）多根母排或多根電纜穿越，適用面廣，二次接線端與母排安裝水平面垂直，與電流表配合使用。

3.4  AKH-0.66/S型雙繞組電流互感器電流互感器，一次測量范圍5-6300A，主要適用用于（單）多根母排或多根電纜穿越，適用面廣；二次兩路輸出，一路0-5A（0-1A），供給電流表測量，另一路AC0-20mA，用于遠(yuǎn)傳，與ARTU-32遙測裝置、或電動機(jī)保護(hù)單元配合使用。

3.5  AKH-0.66/SM型雙繞組電流傳感器電流互感器，，一次測量范圍5-6300A，主要適用用于（單）多根母排或多根電纜穿越，適用面廣；二次兩路輸出，一路0-5A（0-1A），供給電流表測量，另一路DC4-20mA，用于遠(yuǎn)傳，與自控儀表PLC或DC配合使用（輔助電源DC24V由PLC或DC提供），無須使用變送器，安裝接線方便，為用戶節(jié)約成本。

3.6  AKH-0.66K型開口式電流互感器主要應(yīng)用于工業(yè)中城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)改造項(xiàng)目，安裝方便，無須拆一次母線，亦可帶電操作，不影響客戶正常用電，為用戶改造項(xiàng)目節(jié)省人力、物力、財(cái)力，提高效率。該系列電流互感器可與繼電器保護(hù)、測量以及計(jì)量裝置配套使用。

4  應(yīng)用實(shí)例

測量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中二次輸出5A和1A的選擇，是一些電氣工程師經(jīng)常遇到的問題。

2009年12月山東聊城某化工廠，各生產(chǎn)車間環(huán)境多為爆炸性環(huán)境，各車間電氣控制室不安裝在車間內(nèi)，而是安裝在離各車間較遠(yuǎn)的公共電氣控制室，來實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)電流信息的集中采集，現(xiàn)場電流互感器與控制室之間距離大約200米，有的甚至300米，二次傳輸導(dǎo)線為2.5平方毫米，使用的電流互感器有AKH-0.66/30I 200/5A 0.5級 5VA 穿心1匝 等許多規(guī)格，使用的電流表為CL72-AI，該項(xiàng)目比較大，該項(xiàng)目在將完工，部分工程試運(yùn)行時，發(fā)現(xiàn)所有電流表顯示與現(xiàn)場電流完全不準(zhǔn)確。

經(jīng)分析，電流互感器額定容量就是電流互感器額定二次電流I2e，通過二次回路額定負(fù)載Z2e時所消耗的視在功率S2e，即，S2e=I2e²Z2e； 因數(shù)顯表消耗的視在功率只有0.05VA，很小，所以我們可以不考慮 ，Z2e=ρ.2L/S=0.0176Ω. mm²/m×2×200 m /2.5=2.82Ω，S2e= I2e²Z2e=5A²×2.82Ω=70.5VA，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電流互感器的額定容量5VA，所以此時應(yīng)該選擇200/1A的電流互感器，2010年2月份該項(xiàng)目更換了所有的比5A電流互感器，同時由于電流表為數(shù)顯表，變比可以重新設(shè)定為200/1，使整個系統(tǒng)恢復(fù)正常。

從本實(shí)例可以得出電流互感器接數(shù)顯電流表時，傳輸距離對比如表（一）

二次導(dǎo)線截面積（mm²）	額定二次電流（A）	互感器容量（VA）	單程傳輸距離（m）
1.5	5	2.5	4.2
	1		106
2.5	5	5	14.2
	1		355
4	5	10	45
	1		1136
0.2	0.02	0.2	2840

表（一）傳輸距離對比

5  注意事項(xiàng)

5.1 電流互感器在接線時，同名端必須要保持一致，即P1、S1；P2、S2。

5.2 電流互感器在正常運(yùn)行時，二次不得開路，防止二次開路產(chǎn)生高電壓，影響人身和設(shè)備安全。

6  報(bào)價(jià)方案

6.1 AKH-0.66/I型

  單位：元（RMB）

型號	規(guī)格	價(jià)格	型號	規(guī)格	價(jià)格
30I	200/5A以下	40	30I	100/1A以下	70
	250/5A	41		150/1A	75
	300/5A	42		200/1A	80
	400/5A	50		300/1A	89
	450/5A	55		400/1A	96
	500/5A	60		500/1A	113
40I	200/5A以下	50	40I	100/1A以下	76
	250/5A	54		150/1A	92
	300/5A	56		200/1A	116
	400/5A	57		250/1A	128
	450/5A	63		300/1A	139
	500/5A	65		400/1A	148
	600/5A	66		500/1A	158
	750/5A	68		600/1A	167
	800/5A	71		800/1A	181
	1000/5A	76		1000/1A	205
60I	100/5A以下	82	60I	100/1A以下	91
	150-350/5A	63		150/1A	104
	400/5A	65		200/1A	128
	450/5A	69		250/1A	139
	500/5A	71		300/1A	151
	600/5A	74		400/1A	174
	700/5A	80		500/1A	188
	750/5A	82		600/1A	195
	800/5A	84		800/1A	208
	1000/5A	97		1000/1A	218
	1200/5A	110		1200/1A	227
	1500/5A	147		1500/1A	239
	2000/5A	177		2000/1A	271
	2500/5A	195		2500/1A	302
80I	250/5A以下	103	80I	300/1A以下	227
	300-500/5A	89		400/1A	198
	600/5A	91		500/1A	221
	700-750/5A	100		600/1A	233
	800/5A	107		800/1A	245
	1000/5A	123		1000/1A	255
	1200/5A	141		1200/1A	260
	1500/5A	158		1500/1A	269
	2000/5A	181		2000/1A	282
	2500/5A	205		2500/1A	302
	3000/5A	229		3000/1A	332

6.2 AKH-0.66/S型

   單位：元（RMB）

型號	規(guī)格	價(jià)格	型號	規(guī)格	價(jià)格
S-30I	5/5A/20mA	221	S-30I	5/1A/20mA	268
	10/5A/20mA	221		10/1A/20mA	268
	15/5A/20mA	221		15/1A/20mA	268
	20/5A/20mA	221		20/1A/20mA	268
	25/5A/20mA	221		25/1A/20mA	268
	30/5A/20mA	221		30/1A/20mA	268
	40/5A/20mA	221		40/1A/20mA	268
	50/5A/20mA	221		50/1A/20mA	268
	60/5A/20mA	221		60/1A/20mA	268
	75/5A/20mA	221		75/1A/20mA	268
	80/5A/20mA	221		80/1A/20mA	268
	100/5A/20mA	221		100/1A/20mA	268
	150/5A/20mA	257		150/1A/20mA	315
	200/5A/20mA	278		200/1A/20mA	336
S-40I	200/5A/20mA	305	S-40I	200/1A/20mA	368
	250/5A/20mA	305		250/1A/20mA	368
	300/5A/20mA	326		300/1A/20mA	389
	400/5A/20mA	326		400/1A/20mA	389
	500/5A/20mA	368		500/1A/20mA	441
	600/5A/20mA	368		600/1A/20mA	441
S-50II	600/5A/20mA	441	S-50II	600/1A/20mA	525
	750/5A/20mA	441		750/1A/20mA	525
	800/5A/20mA	441		800/1A/20mA	525
	1000/5A/20mA	473		1000/1A/20mA	567
	1200/5A/20mA	473		1200/1A/20mA	567
	1250/5A/20mA	473		1250/1A/20mA	567
S-60II	300/5A/20mA	336	S-60II	300/1A/20mA	399
	400/5A/20mA	336		400/1A/20mA	399
	500/5A/20mA	378		500/1A/20mA	452
	600/5A/20mA	378		600/1A/20mA	452
	750/5A/20mA	441		750/1A/20mA	536
	800/5A/20mA	441		800/1A/20mA	536
	1000/5A/20mA	483		1000/1A/20mA	588
	1200/5A/20mA	504		1200/1A/20mA	609
	1250/5A/20mA	504		1250/1A/20mA	609
	1500/5A/20mA	536		1500/1A/20mA	641
	2000/5A/20mA	609		2000/1A/20mA	725

6.3 AKH-0.66/K型

  單位：元（RMB）

型號	規(guī)格	價(jià)格	型號	規(guī)格	價(jià)格
K-30×20	100-400	350	K-120×80	500-1500	750
K-80×50	250-1000	450	K-160×80	1000-5000	900
K-80×80	250-1000	600

注：測量型低壓電流互感器可按上述報(bào)價(jià)的70%優(yōu)惠供應(yīng)。

7  結(jié)束語

產(chǎn)品已在上海、深圳、杭州、濟(jì)南、內(nèi)蒙古等地工礦企業(yè)工程配電監(jiān)控系統(tǒng)中得到應(yīng)用，降低了投資成本，產(chǎn)生了較好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)支、詢價(jià)、采購：陳海霞 

電話：021-69158161   18602102564     

 傳真：021-69155331  

 工作QQ：2819208914