在工作中,我们经常会说“电流互感器二次侧不能开路”,开路会产生什么不良后果呢,电流互感器工作原理又是什么呢;下面就详细分析解释下这两个问题。
图1电流互感器
一、电流互感器二次侧开路的不良后果不良后果1:导致电流互感器铁芯磁饱和严重,铁芯中的损耗(简称铁耗,我们做饭用的电磁炉就是利用铁耗进行发热做饭的)变得很大,铁芯发热严重,可能烧坏互感器。不良后果2:二次侧产生极高的高电压,可能导致人触电和设备的绝缘击穿,威胁人身安全和设备安全。
因为电流互感器二次侧不能开路,所以二次侧不能装熔断器和其它开关设备。
二、产生不良后果的原因(电流互感器工作原理)想弄懂产生不良后果的原因,就要知道电流互感器的原理。1.电流互感器的实质电流互感器的实质是:工作在短路状态下的升压变压器(这句话很重要,需要记住)。如下图2所示。
图2电流互感器原理图从图2电流互感器原理图可以看出,它是一个变压器,且一次侧匝数少,二次侧匝数多,所以电流互感器是升压变压器。
图3电流互感器接线图上图3是我们常见到的电流互感器的接线图,有一根导线从电流互感器孔中穿过去,这根线这就相当于变压器的一次侧线圈的匝数,既匝数是一匝;二次侧有很多匝线圈(在里面我们看不到);即:一次侧匝数少,二次侧匝数多;从这个实际接线图中我们确定了电流互感器确实是升压变压器。那为什么要制造成升压变压器呢?这是由电流互感器的作用决定的,它的作用是测量电流;因为电力中的电流比较大,不能用电流表直接测量,所以需要把大电流变成小电流;升压变压器可以把大电流变成小电流(原因:变压器一次侧和二次侧的功率基本是相等的,对于升压变压器电压升高了,电流就降低了;或者电流比和匝数比成反比也能解释这个问题),所以电流互感器是升压变压器。
电流互感器的作用是测量电流,所以它的二次侧经常接的是电流表等阻抗(电阻)很小的负载,理想的电流表的电阻等于零相当于短路;所以它正常工作时是在短路状态。
2.产生不良后果的原因不良后果1:导致电流互感器铁芯磁饱和严重,铁芯中的损耗变的很大,铁芯发热严重,可能烧坏互感器。解释:电流互感器正常工作时,如图2电流互感器原理图所示,一次侧电流I1和二次侧电流I2所产生的磁场的大小基本相等,反向是相反的,磁场会相互抵消;所以它正常工作时,铁芯中的磁场(磁通)很小,铁芯中的损耗也很小。电流互感器二次侧开路后,二次侧电流I2等于零了(I2不产生磁场了,不会和I1的磁场相互抵消了),一次侧电流I1会产生很大的磁场,导致铁芯磁饱和,铁芯中的损耗就很大,铁芯发热严重,可能烧坏互感器。不良后果2:二次侧产生极高的高电压,可能导致人触电和设备的绝缘击穿,威胁人身安全和设备安全。解释:电流互感器正常工作时,如图2电流互感器原理图所示,因为它的二次侧是短路的,即二次侧的电阻几乎等于零,所以电压也几乎等于零。电流互感器二次侧开路后,电流互感器就变成真正的升压变压器了,所以此时二次侧的电压会非常高,就会导致不良后果2。三、日常使用维护时注意事项1.电流互感器二次侧开路后,二次侧的电压会非常高,为了安全二次侧必须接地;如图2电流互感器原理图所示。2.在检修电流互感器时,必须用导线将电流互感器二次侧短接,防止二次侧开路。