电流互感器结构原理及伏安特性及测量

互感器的伏安特性其实就是指铁芯的励磁特性，互感器使用时电流与电压的关系，测量所施加的电压与电流的关系曲线，曲线即是互感器的伏安特性曲线。理论上电流在额定范围内（容量在额定范围内），电压时不会改变的，实际使用中会有所偏差。首先我们选择用伏安特性测试仪，进行参数设置：励磁电流：设置范围（0—20A）为仪器输出的最高设置电流，如果实验中电流达到设定值，将会自动停止升流，以免损坏设备。

通常电流设置值大于等于1A，就可以测试到拐点值。测量伏安特性主要是检查铁芯质量，通过鉴别铁芯磁化的饱和程度来判断互感器的绕组有无匝间短路等缺陷。更好的保障电力系统的运行 接线方法：通常让一次绕组开路，从二次绕组施加额定频率的交流电压，所加电压最大值按相关规程要求。测试仪的K1、K2为电压输出端，试验时将K1、K2分别接互感器的S1、S2（互感器的所有端子的连线都应断开）。

接线无误后方可测量。励磁电压：设置范围（0—1000V）为仪器输出的最高设置电压，通常电压设置值稍大于拐点电压，这样可以使曲线显示的比例更加协调，电压设置过高，曲线贴近Y轴，电压设置过低，曲线贴近X轴。如果实验中电压达到设定值，将会自动停止升压，以免损坏设备。试验时，可预先选取几个电流点，逐点测量相应的电压值。通入的电流或电压不超过制造厂的规定。当电压稍微增加一点儿电流增大很多时，说明铁芯以接近饱和，应极其缓慢的升压或停止试验。根据试验数据绘制伏安特性曲线。

电流互感器的结构较为简单，由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。其工作原理与变压器基本相同，一次绕组的匝数(N1)较少，直接串联于电源线路中，一次负荷电流()通过一次绕组时，产生的交变磁通感应产生按比例减小的二次电流()；二次绕组的匝数(N2)较多，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷(Z)串联形成闭合回路，由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数，I1N1=I2N2，电流互感器额定电流比电流互感器实际运行中负荷阻抗很小，二次绕组接近于短路状态，相当于一个短路运行的变压器。

随着很多新材料的不断应用，互感器也出现了很多新的种类，电磁式互感器得到了比较充分的发展，其中铁心式电流互感器以干式、油浸式和气体绝缘式多种结构适应了电力建设的发展需求。一次线圈串联在电路中，并且匝数很少，因此，一次线圈中的电流完全取决于被测电路的负荷电流。

然而随着电力传输容量的不断增长，电网电压等级的不断提高及保护要求的不断完善，一般的铁心式电流互感器结构已逐渐暴露出与之不相适应的弱点，其固有的体积大、磁饱和、铁磁谐振、动态范围小，使用频带窄等弱点，难以满难以满足新一代电力系统自动化、电力数字网等的发展需要。