何艷1白怡明1 楊廣亮2
1中煤國際工程集團沈陽設計研究院, 沈陽 110000
2楊廣亮 江蘇安科瑞電器制造有限公司，江蘇 江陰 214405；
摘 要：分析開口式電流互感器的原理，介紹了準確級和準確級限值的概念，同時并在此基礎上，結合工程實例分析。低壓電流互感器在低壓計量方面的選用。
關鍵詞 低壓配電系統 低壓電流互感器 工作原理 準確級 選型
1.引言
隨著我國電力工業中城網及農網的改造，以及低壓配電系統的自動化程度不斷提高，開口式電流互感器作為低壓配電系統中的一種重要電氣元件，在電網改造中的作用越來越明顯，已被廣泛地應用于測量、計量、繼電保護、系統監測、接地保護和各種電力系統分析之中。
2. 開口電流互感器工作原理
開口低壓電流互感器的工作原理如圖1所示，開口電流互感器的一次繞組串聯在被測線路中，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，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，Z2e為二次回路設備及連接導線阻抗。當一次電流從電流互感器P1端流進，P2端出，在二次Z2e接通的情況下，由電磁感應原理，電流互感器二次繞組有電流I2從S1流過，經Z2e至S2，形成閉合回路。由此可得電流在理想狀態下I1×N1=I2×N2，所以有I1/I2=N1/N2=K，K為電流互感器的變比。但是由于開口式電流互感器的鐵芯切開后，使鐵芯的性能下將的比較厲害，所以必須將互感器的鐵芯截面積加大，而且提高安匝數，將I1×N1=I2×N2≥100AN。
圖1 圖2
1-開口電流互感器的上體，2-開口電流互感器的下體，3-安裝螺絲、螺母
3.開口電流互感器的選型
3.1產品介紹
開口式電流互感器是在傳統低壓母線式電流互感器的基礎上進行研發，兼容電纜和銅排安裝方式，根據一次電流的測量范圍100A-5000A，產品采用分體式設計方案，外形結構如圖3，產品主要規格見表1.
1-骨架線圈，2-透明翻蓋，3-安裝螺母，4-接線端子，5-鐵芯，6-彈簧，7-外殼，8-安裝螺釘。
圖3
圖4
表1 AKH-0.66 K系列電流互感器主要外形尺寸
|
尺寸 規格型式 |
外形尺寸 |
穿孔尺寸 |
備注 |
||||
|
W |
H |
D |
a |
e |
規格（A） |
質量（kg） |
|
|
AKH-0.66/K-30×20 |
90 |
114 |
40 |
22 |
32 |
100-400 |
0.8-0.9 |
|
AKH-0.66/K-60×40 |
114 |
140 |
36 |
42 |
62 |
250-2000 |
1.0-2.0 |
|
AKH-0.66/K-80×50 |
114 |
159 |
36 |
52 |
82 |
250-1000 |
1.1-1.4 |
|
AKH-0.66/K-80×40 |
122 |
162 |
40 |
42 |
82 |
300-3000 |
1.2-2.4 |
|
AKH-0.66/K-80×80 |
144 |
159 |
36 |
82 |
82 |
250-1000 |
1.3-1.5 |
|
AKH-0.66/K-120×80 |
144 |
199 |
36 |
82 |
122 |
500-1500 |
1.5-2.3 |
|
AKH-0.66/K-120×60 |
164 |
214 |
52 |
62 |
122 |
300-3000 |
1.6-3.0 |
|
AKH-0.66/K-100×40 |
144 |
194 |
52 |
42 |
102 |
1000-4000 |
1.6-3.2 |
|
AKH-0.66/K-130×40 |
144 |
224 |
52 |
42 |
132 |
1000-4000 |
1.6-3.6 |
|
AKH-0.66/K-140×60 |
164 |
234 |
52 |
62 |
142 |
1000-5000 |
1.7-3.7 |
|
AKH-0.66/K-160×80 |
184 |
254 |
52 |
82 |
162 |
1000-5000 |
2.8-3.7 |
|
AKH-0.66/K-200×80 |
184 |
294 |
52 |
82 |
202 |
1000-5000 |
3.5-4.5 |
3.2 產品安裝
如圖3所示，將互感器的安裝螺絲、螺母打開，卸下互感器的下體，將所有互感器防止在安裝現場，然后將互感器的二次接到測量、保護裝置；將互感器的上體裝入配電系統的一次母排，合上互感器的下體，將互感器的安裝螺絲穿過互感器上、下體的固定孔，擰上螺母，將互感器的上、下體固定在一起，然后將互感器通過互感器兩側的安裝固定孔將互感器固定在母排上，完成互感器的安裝。整個過程比較快速簡單。
3.3 施工細節
根據我司產品規格書中的參數，并根據用戶現場的實際情況選用合適的開口電流互感器，
將繼電器或測量儀表與保護用開口電流互感器二次接好，確保電流互感器二次不能開路，將開口電流互感器上、下兩部分都打開，并注意電流互感器的P1面上、下兩部分一致，并將繼電器在現場安裝好，所有現場全部放置好，大電流一次母線穿銅排場合等待停電，如圖6。
圖6
停電后將所有回路的開口電流互感器，全部同時安裝在母排上，并將開口電流互感器上、下兩部分通過螺絲、螺母安裝好，如圖7、圖8。
圖7 圖8
最后將開口電流互感器通過我們標配的配件將互感器固定在母排上，同時將繼電器輸出信號線連接至斷路器的輔助觸點，完成整個安裝過程，如圖9。
圖9
綜上對比，改造項目中使用開口式電流互感器性價比最高，可以快速實現對低壓配電智能化低成本的多回路監控，有利于低壓智能配電進一步推廣和應用。
4 結論
開口式電流互感器已在上海、蘇州、深圳、云南、重慶、杭州、天津、濟南、西安、內蒙古等地工礦企業工程配電監控系統中得到應用，降低了投資成本，產生了較好的社會和經濟效益。
[1]江蘇安科瑞電器制造有限公司.電量傳感器選型手冊,201407版.
作者簡介：楊廣亮，男，本科，江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要研究方向為電量傳感器設計， 手機：18702112007，座機：021-59104833，QQ:2880157864，網址：http://it.shacrel.cn