电流互感器在当今的能源工业中被广泛用作改变各种电气参数同时保持基本值的设备。设备的运行基于感应定律，这与正弦变化的磁场和电场有关。变压器将电流的初级值转换为与原始数据成比例的模数和角度传输。需要根据设备的使用范围和连接的消费者数量来选择设备。
什么是电流互感器？
该设备用于工业、市政通信和公用事业、生产和其他领域，以提供具有某些物理参数的电流。电压施加到初级绕组的线圈上，其中由于磁辐射而产生交流电。相同的辐射穿过其余线圈，由此产生 EMF 力的运动，当次级线圈短路或连接到电路时，系统中会出现次级电流。
现代电流互感器可以使用这些参数转换能量，因此它的使用不会损坏在其上运行的设备。此外，由于初级和次级排的线圈之间具有可靠的绝缘，因此它们可以最大程度地确保机械和人员安全地测量增加的负载。
什么变压器？
确定您需要电流互感器的用途非常简单：应用范围包括进行能量转换的所有行业。这些设备属于辅助设备，与测量仪器和继电器并联使用，以创建交流电路。在这些情况下，变压器会转换能量，以便更容易地解读参数或将具有不同特性的设备连接到单个电路中。
变压器还有一个测量功能：它们用于启动具有更高电压的电路，您希望将测量仪器连接到该电路，但无法直接进行。这种变压器的主要任务是将获得的有关电流参数的信息传输到连接到次级绕组的用于测量操作的仪器。该设备还可以控制电路中的电流：当使用继电器并达到最大电流参数时，保护被激活，关闭设备以避免烧毁和伤害人员。
工作原理
这种设备的动作基于感应定律，根据该定律，电压撞击初级线圈，电流克服产生的绕组电阻，从而形成磁通量，转移到磁导体。磁通量垂直于电流，从而最大限度地减少损耗，当它穿过次级绕组的匝数时，EMF 力被激活。由于其在系统中的影响，存在比线圈电阻更强的电流，而次级线圈输出端的电压降低。
因此，最简单的变压器设计包括一个金属芯和一对绕组，它们彼此不连接，并以绝缘布线的形式制成。在某些情况下，负载只进入初级绕组而不进入次级绕组：这就是所谓的空闲模式。如果将耗电设备连接到次级绕组，则电流会流过线圈，从而产生电动势。 EMF 参数由匝数决定。初级和次级匝数的电动势之比称为变比，由它们的数量之比计算。可以通过改变初级或次级匝数来调节最终用户电压。
电流互感器的分类
此类设备有多种类型，根据多种标准进行划分，包括用途、安装方法、转换阶段的数量和其他因素。在选择电流互感器之前，您需要考虑以下参数：
- 目的。根据这个标准，有测量模型、中间模型和保护模型。例如，当连接用于继电保护系统和其他电路中的计算动作的设备时，使用中间类型的设备。单独分配的实验室变压器，提供更高的指标精度，具有大量的转换系数。
- 安装方法。有用于外部和内部安装的变压器：它们不仅外观不同，而且具有不同的抗外部影响指标（例如，户外使用的设备具有防止降水和温差的保护）。还要区分架空和便携式变压器；后者具有相对较低的重量和尺寸。
- 绕组类型。变压器可以是单线圈和多线圈、线圈、棒、母线。初级绕组和次级绕组都可以不同，并且差异也与绝缘（干式、瓷器、电木、油、复合等）有关。
- 转换步骤的级别。设备可以是单级或两级（级联），1000 V的电压限制可以是最小的，或者相反，最大的。
- 设计。根据这个标准，电流互感器有两种类型——油式和干式。在第一种情况下，绕组和磁芯的匝数位于装有特殊油性液体的容器中：它起绝缘作用并允许调节介质的工作温度。在第二种情况下，冷却是风冷，这种系统用于工业和住宅建筑，因为由于火灾危险增加，不能在内部安装油变压器。
- 电压类型。变压器可以降压和升压：在第一种情况下，初级绕组上的电压降低，而在第二种情况下 - 增加。
- 分类的另一种选择是按功率选择电流互感器。此参数取决于设备的用途、连接的消费者数量及其属性。
参数及特点
在选择此类设备时，需要考虑影响应用范围和成本的主要技术参数。主要品质有：
- 额定负载或功率：可以通过使用变压器特性比较表来根据此标准进行选择。该参数的值决定了其他电流特性，因为它是严格标准化的，用于确定所选精度等级的设备的正常运行。
- 额定电流。该参数决定了设备可以在不过热到临界温度的情况下运行多长时间。变压器设备通常在加热水平上具有可靠的储备，在过载高达 18-20% 的情况下运行是正常的。
- 电压。该参数对绕组绝缘质量很重要，它确保设备无故障运行。
- 错误。这种现象的发生是因为磁通量的影响，误差值是准确的初级和次级电流数据之间的差异。增加变压器铁芯中的磁通量会导致误差按比例增加。
- 变比，即初级匝数与次级匝数的电流之比。系数的实际值与标称值的差异等于能量转换损失的程度。
- 极限倍数，表示为实际初级电流与标称电流之比。
- 次级绕组匝数中出现的电流的倍数。
电流互感器的关键数据由代换图确定：它可以让您研究从空载到满载的不同模式下的设备特性。
主要指标以特殊标识的形式标注在设备本体上。它还可以包含有关设备提升和安装方法的数据、有关次级绕组上的高压（超过 350 伏）的警告信息、有关接地垫存在的信息。能量转换器标记以贴纸或油漆的形式应用。
可能的故障
与任何其他设备一样，变压器会不时出现故障，需要专家服务和诊断。在检查设备之前，您需要知道发生了哪些故障以及与它们相对应的标志：
- 机箱内噪音不均，噼啪作响。这种现象通常表明接地元件的破损、绕组匝与外壳的重叠或用作磁芯的片材的松动压紧。
- 外壳过热，增加了消耗端的电流。该问题可能是由于绝缘层磨损或机械损坏导致绕组短路，短路导致频繁过载。
- 绝缘体破裂，滑动放电。它们出现在运行开始前未检测到的制造缺陷、异物以及不同值的相位输入之间的重叠的情况下。
- 排气结构的隔膜被破坏的油排放。该问题是由于绝缘磨损、油位下降、电压下降或在穿通式短路情况下发生过电流而引起的相间短路。
- 油液从垫圈下方或变压器分接头处泄漏。主要原因是组件焊接错误、密封不牢、垫圈损坏或水龙头塞未摩擦。
- 气体保护继电器动作。当绕组故障、断路、开关触点烧坏或变压器外壳短路导致油分解时，就会出现这种现象。
- 气体保护继电器跳闸。由于缺相、内部或外部过电压或由于所谓的“钢火”而导致油液的主动分解会导致该问题。
- 差动保护跳闸。此故障发生在前导箱发生故障、相间重叠或其他情况下。
为了最大限度地发挥设备的功能，需要使用热像仪进行定期校准：该设备允许您诊断接触质量下降和工作温度下降。在验证期间，专家执行以下操作范围：
- 读取电压和电流。
- 使用外部源检查负载。
- 确定工作电路中的参数。
- 转化率计算，指标对比分析。
变压器的计算
该装置的基本原理由公式定义 U1/U2=n1/n2，其中的元素被破译如下：
- U1 和 U2 是初级和次级匝的电压。
- n1 和 n2 分别是它们在初级和次级绕组上的编号。
为了确定芯的横截面积，使用了另一个公式： S=1,15 * √P其中功率以瓦特为单位，面积以平方厘米为单位。如果设备中使用的铁芯是字母Sch的形状，则以中间铁芯计算截面积。在确定初级绕组的匝数时，应用公式 n=50*U1/S， 在这种情况下，分量 50 不是一成不变的，在计算中为防止发生电磁干扰，建议使用 60 来代替它。另一个公式是 d=0,8*√I式中 d 为导线截面，I 为电流强度指数；它用于计算电缆直径。
计算中获得的数字四舍五入（例如，计算的 37.5 W 功率向下四舍五入为 40）。只允许向上舍入。所有这些公式都用于变压器的选择，在220 V网络中工作；在高频线路的建设中使用其他参数和计算方法。
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