測量型低壓電流互感器設計及應用

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電流的測量，主要準確（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、規格繁多，可根據不同規格的母排或線纜選用最經濟合理的電流互感器，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用及特點。

AKH-0.66系列電流互感器外殼采用阻燃、耐溫140℃的進口聚碳酸酯注塑成形，鐵芯采用取向冷軋硅鋼帶卷繞而成，二次導線采用高強度電磁漆包線，產品結構新穎，造型美觀，安裝方便，體積小，質量輕，準確度高，容量大。產品符合國標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。

         圖1

2  技術指標

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，無嚴重污染及劇烈震動的場所。

3  產品分類

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，用于遠傳，與ARTU-32遙測裝置、或電動機保護單元配合使用。

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，為用戶節約成本。

3.6  AKH-0.66K型開口式電流互感器主要應用于工業中城網、農網改造項目，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，為用戶改造項目節省人力、物力、財力，提高效率。該系列電流互感器可與繼電器保護、測量以及計量裝置配套使用。

4  應用實例

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

2009年12月山東聊城某化工廠，各生產車間環境多為爆炸性環境，各車間電氣控制室不安裝在車間內，而是安裝在離各車間較遠的公共電氣控制室，來實現對系統電流信息的集中采集，現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 等許多規格，使用的電流表為CL72-AI，該項目比較大，該項目在將完工，部分工程試運行時，發現所有電流表顯示與現場電流完全不準確。

經分析，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載Z2e時所消耗的視在功率S2e，即，S2e=I2e2Z2e； 因數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，遠遠大于電流互感器的額定容量5VA，所以此時應該選擇200/1A的電流互感器，2010年2月份該項目更換了所有的比5A電流互感器，同時由于電流表為數顯表，變比可以重新設定為200/1，使整個系統恢復正常。

從本實例可以得出電流互感器接數顯電流表時，傳輸距離對比如表（一）

二次導線截面積（mm2）額定二次電流（A）互感器容量（VA）單程傳輸距離（m）1.552.54.211062.55514.21355451045111360.20.020.22840

表（一）傳輸距離對比

5  注意事項

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行時，二次不得開路，防止二次開路產生高電壓，影響人身和設備安全。

6  報價方案

6.1 AKH-0.66/I型

  單位：元（RMB）

型號 規格價格型號 規格價格30I200/5A以下40 30I100/1A以下70 250/5A41 150/1A75 300/5A42 200/1A80 400/5A50 300/1A89 450/5A55 400/1A96 500/5A60 500/1A113 40I200/5A以下50 40I100/1A以下76 250/5A54 150/1A92 300/5A56 200/1A116 400/5A57 250/1A128 450/5A63 300/1A139 500/5A65 400/1A148 600/5A66 500/1A158 750/5A68 600/1A167 800/5A71 800/1A181 1000/5A76 1000/1A205 60I100/5A以下82 60I100/1A以下91 150-350/5A63 150/1A104 400/5A65 200/1A128 450/5A69 250/1A139 500/5A71 300/1A151 600/5A74 400/1A174 700/5A80 500/1A188 750/5A82 600/1A195 800/5A84 800/1A208 1000/5A97 1000/1A218 1200/5A110 1200/1A227 1500/5A147 1500/1A239 2000/5A177 2000/1A271 2500/5A195 2500/1A302 80I250/5A以下103 80I300/1A以下227 300-500/5A89 400/1A198 600/5A91 500/1A221 700-750/5A100 600/1A233 800/5A107 800/1A245 1000/5A123 1000/1A255 1200/5A141 1200/1A260 1500/5A158 1500/1A269 2000/5A181 2000/1A282 2500/5A205 2500/1A302 3000/5A229 3000/1A332 

6.2 AKH-0.66/S型

   單位：元（RMB）

型號 規格價格型號 規格價格S-30I5/5A/20mA221 S-30I5/1A/20mA268 10/5A/20mA221 10/1A/20mA268 15/5A/20mA221 15/1A/20mA268 20/5A/20mA221 20/1A/20mA268 25/5A/20mA221 25/1A/20mA268 30/5A/20mA221 30/1A/20mA268 40/5A/20mA221 40/1A/20mA268 50/5A/20mA221 50/1A/20mA268 60/5A/20mA221 60/1A/20mA268 75/5A/20mA221 75/1A/20mA268 80/5A/20mA221 80/1A/20mA268 100/5A/20mA221 100/1A/20mA268 150/5A/20mA257 150/1A/20mA315 200/5A/20mA278 200/1A/20mA336 S-40I200/5A/20mA305 S-40I200/1A/20mA368 250/5A/20mA305 250/1A/20mA368 300/5A/20mA326 300/1A/20mA389 400/5A/20mA326 400/1A/20mA389 500/5A/20mA368 500/1A/20mA441 600/5A/20mA368 600/1A/20mA441 S-50II600/5A/20mA441 S-50II600/1A/20mA525 750/5A/20mA441 750/1A/20mA525 800/5A/20mA441 800/1A/20mA525 1000/5A/20mA473 1000/1A/20mA567 1200/5A/20mA473 1200/1A/20mA567 1250/5A/20mA473 1250/1A/20mA567 S-60II300/5A/20mA336 S-60II300/1A/20mA399 400/5A/20mA336 400/1A/20mA399 500/5A/20mA378 500/1A/20mA452 600/5A/20mA378 600/1A/20mA452 750/5A/20mA441 750/1A/20mA536 800/5A/20mA441 800/1A/20mA536 1000/5A/20mA483 1000/1A/20mA588 1200/5A/20mA504 1200/1A/20mA609 1250/5A/20mA504 1250/1A/20mA609 1500/5A/20mA536 1500/1A/20mA641 2000/5A/20mA609 2000/1A/20mA725 

6.3 AKH-0.66/K型

  單位：元（RMB）

型號 規格價格型號 規格價格K-30×20100-400350 K-120×80500-1500750 K-80×50250-1000450 K-160×801000-5000900 K-80×80250-1000600 　　　

注：測量型低壓電流互感器可按上述報價的70%優惠供應。

7  結束語

產品已在上海、深圳、杭州、濟南、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。

技術支、詢價、采購：陳海霞 

電話：021-69158161   18602102564     

 傳真：021-69155331  

 工作QQ：2819208914