关于电流互感器基础知识介绍

2024-01-16

电流互感器是变压器的一种形式,用于需要测量导体中的电流同时还需要一些隔离(注意:它必须是交流电)。

电流互感器在次级中产生与初级电流成正比的交流电。通过具有已知的匝数比,初级和次级中的电流是相连的,如果测量了次级中的电流,则可以确定初级中流动的电流。

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环形电流互感器的概念

因此,电流互感器提供了一种理想的方法,可以在多种情况下测量电流,并采用多种不同的电子电路设计。

答:虽然电流互感器与更常用的电压互感器基本相同,但其用途却大不相同,因此设计也大不相同。

通常,电流互感器初级将设计为承受大电流,即用于测量电流的初级电路的全电流。因此,初级可以是单匝或重载线圈。它甚至可以是穿过变压器铁芯中心的单根电线。

鉴于电流互感器与初级电路中的负载串联,因此这些变压器有时被称为“串联变压器”。

次级将具有更大的匝数,因此它可以产生足够大的电流,以便于测量。

通常磁芯可以是低损耗磁性材料的叠层磁芯,或者环形变压器也很受欢迎。无论确切的格式如何,磁芯都具有较大的横截面积,因此产生的磁通密度很低。这使得变压器能够输出恒定的电流,尽可能地独立于连接的负载。

电流互感器可以有多种形式:

环形变压器:环形变压器在许多应用中非常受欢迎。这些变压器往往以正常方式在前者周围有一个次级绕组,但被感测的主线直接穿过环形线圈的中心。

为了使变压器能够夹在电线中,前者可以被分开并具有夹子机构,使其能够缠绕在电线上,然后夹入放置,使其不会脱落。这些产品在需要将电流互感器应用于现有导体或导线或可能需要更改的应用中非常受欢迎。

传统绕线变压器:流行的电流互感器的另一种形式是绕线互感器。这种类型的变压器可从电子元件分销商和制造商处获得,并且许多制造商都有多种类型。这些通常被整合到电子系统中,其中变压器是一个永久性的电子元件,是设计的一个组成部分。

条形变压器:这种类型的变压器通常与高电流应用有关,在这些应用中,高电流水平需要一根棒。主电路的电缆或母线用作初级绕组,实际上是单匝。辅助缠绕在它旁边。

匝数比和电流比

众所周知,为了提高变压器的输出电压,次级绕组的匝数应比初级绕组多。

事实上,我们可以通过以下公式在数学上表达这一事实:

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在负载中运行

电流互感器应始终运行在所需的负载中,即当初级有电流流动时保持开路。这可能是操作此类变压器时的主要规则。

其原因是,当次级开路时,即没有负载,磁通量会大幅增加,并且由于次级接线中没有反向电流,次级中的电压变得非常大,通常上升到许多千伏的区域。

如果意外接触变压器的端子,这种非常高的次级电压可能会对任何用户造成电击,并且还可能损坏绝缘。

电流互感器应用

电流互感器可以在许多领域使用:事实上,任何使用交流电的地方都需要在初级电路和测量电路之间进行电气隔离,并且需要一种在不中断电源的情况下连接测量测试仪器的简单方法。

电流互感器的使用示例有很多:

测量许多电源电路中的电流

测量太阳能系统中的输出电流,以启用家用电器,例如。g. 浸入式加热器仅使用备用能源。

电流互感器可用于某些测试仪器中,作为电流测量功能的一部分。

电流过载保护 – 电流互感器可用于某些区域,以帮助检测输入电流并检测任何过载情况。

接地故障检测。

开关模式电源内的反馈。

电流互感器的应用非常多 – 它们实际上出现在各种不同的地方。

钳形表

电流互感器几乎日常的常见用途之一是用于一种称为钳形表的电气测试表或万用表。

由于电工经常需要测量电线中流动的电流,因此唯一真正方便的方法是夹在电线周围,这是一种特殊的环形变压器,是这些钳形电流表之一的一部分。

环形变压器可以在载流导线周围打开和关闭,而无需断开它们。钳位环形线圈充当变压器,并连接到测量电流的仪表内的内部电路,并处理和显示读数,通常以数字读数形式显示。

这些钳形表通常还具有更标准的电阻端子,甚至可能用于电路电流测量。但正是作为钳形电流表,这种类型的万用表才派上用场。

电流互感器规格

在选择电流互感器时,需要考虑许多不同的规格。从本质上讲,其中许多正是预期的,但可能需要记住一些方面。

有许多不同的规格可以应用于电流互感器,以下是一些比较重要和应用广泛的规格。

类型:选择所需的变压器类型很重要。这不仅取决于应用类型,还取决于需要监控的电流。检查变压器的类型是否适合特定应用。例如,它是否需要添加为改装,在这种情况下,它需要能够夹在电线上。

当前水平:还必须指定主服务器和辅助服务器的当前电平。初级必须能够处理初级电流中预期的电流水平(具有足够的裕量以适应过载),并且次级必须提供足够的电流来驱动任何形式的电流表。该比率显然取决于匝数比。

频率范围:任何变压器的频率范围都会受到限制,显然电流互感器也是如此。通常,它们是为小频率范围制造的,通常用于 50 / 60 Hz 的电源线/电源,有些可能能够在高达 100 kHz 或更高的频率下运行。这些通常与开关模式电源一起使用。在任何情况下,都必须检查频率范围。

电流表负载和性能:通常,电流互感器的输出电流将针对给定负载进行指定。用于测量电流的仪表应与此相匹配。一些电流互感器与集成电流测量装置一起出售,因此两个电子元件是匹配的,并消除了任何不准确之处。

为预期应用指定电流互感器是确保电子电路能够按预期方式运行的关键。

电流互感器或电流互感器用于电子电路设计的许多领域,以在各种不同情况下提供电流检测。毫不奇怪,这些电流互感器有许多不同类型的类型,它们有多种格式和尺寸可供选择,以满足各种要求。因此,这些有用的电子元件几乎肯定会以所需的形式和符合要求的规格提供。

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