互感器是交流電路中一次系統和二次系統間的聯(lián)絡(luò )元件，其工作原理與變壓器基本相同，互感器包括電壓互感器（Potential transformer 簡(jiǎn)稱(chēng)PT）和電流互感器（current transformer，簡(jiǎn)稱(chēng)CT）。

 

1.電壓互感器

 

電壓互感器按其絕緣結構形式，可分為干式、澆注式、油浸式、充氣式幾種，根據相數可分為單相和三相，根據繞組數可分為雙繞組和三繞組。按安裝地點(diǎn)可分：戶(hù)內式和戶(hù)外式，35kV及以下多為戶(hù)內式，35kV及以上多為戶(hù)外式，其絕緣有明顯差距。其外形如下圖所示。

 

 

1）、電壓互感器的作用

 

a.將一次回路的高電壓轉為二次回路的標準低電壓（通常為100V或100√3V），可使測量?jì)x表和保護裝置標準化，使二次設備結構輕巧，價(jià)格便宜。

b.使二次回路可采用低電壓控制電纜，且使屏內布線(xiàn)簡(jiǎn)單，安裝方便，可實(shí)現遠方控制和測量。

c.使二次回路不受一次回路限制，接線(xiàn)靈活，維護、調試方便。

d.使二次與一次高壓部分隔離，且二次可設接地點(diǎn)，確保二次設備和人身安全。

 

電壓互感器相當于一個(gè)二次側開(kāi)路的變壓器。它們的二次負載變化都不會(huì )影響一次系統的相應電壓。電壓互感器一次繞組并接于一次系統，二次側接有電壓表或其他儀表（如功率表、電能表等）的電壓線(xiàn)圈，如圖所示。

 

2）、電壓互感器的型號表示

 

型號左起第一位字母J表示電壓互感器；第二位字母有：D表示單相，S表示三相，C表示串級式；第三位字母有：J表示油浸式，G表示干式，Z表示澆注絕緣式；第四位字母J表示接地保護；第五位數字表示設計序號。

 

3）、注意事項

 

電壓互感器運行中，二次側不能短路，否則會(huì )燒壞繞組。為此，二次側要裝熔斷器保護。鐵芯和二次繞組的一端要可靠接地，以防絕緣破壞，鐵芯和繞組帶高壓電。

 

二次繞組接功率表或電能表的電壓線(xiàn)圈時(shí)，極性不能接錯。三相電壓互感器和三相變壓器一樣，要注意連接法，接錯會(huì )造成嚴重后果。

 

電壓互感器的準確度與二次側的負載大小有關(guān)，負載越大，即接的儀表越多，二次電流就越大，誤差也就越大。

 

4)電壓互感器V/V接法

 

V/V接法原理圖

 

V/V接法3D示意圖

 

5）電壓互感器Y/Y接法

 

Y/Y接法原理圖

 

Y/Y接法3D示意圖

 

2.電流互感器

 

電流互感器的結構形式有澆注式、干式、油浸式等。下圖所示為常見(jiàn)電流互感器。

 

1）電流互感器的作用

 

電流互感器是二次繞組在短路狀態(tài)下工作的變壓器，用來(lái)把高壓或低壓系統的大電流變換成低壓系統的小電流，以供檢測儀表、自動(dòng)控制信號以及繼電保護之用。二次側的額定電流為5A（或1A），故所接的電流表量程為5A（或1A）。

 

下圖為電流互感器的一次繞組N1，一般只有1匝或幾匝，導線(xiàn)較粗，被串聯(lián)到需要測量電流的電路里。電流互感器一次繞組中的電流，即被測電路的電流，記為I1。二次繞組N2有較多的匝數，導線(xiàn)較細且與內阻極小的電流表、功率表的電流線(xiàn)圈或阻值不大的電阻等構成閉合回路，因負載阻抗極小，可看成二次繞組被短接。

 

2）電流互感器的型號表示

 

3）注意事項

 

運行中二次側不得開(kāi)路，否則會(huì )產(chǎn)生高壓，危及儀表和人身安全，因此二次側不能接熔斷器；運行中如要拆下電流表，必須先將二次側短路才行。

 

電流互感器的鐵芯和二次繞組一端要可靠接地，以免在絕緣破壞時(shí)帶電而危及儀表和人身安全。

 

電流互感器的一次、二次繞組有“+”、“-”或“*”的同名端標記，二次側接功率表或電能表的電流線(xiàn)圈時(shí)，極性不能接錯。

 

電流互感器二次側負載阻抗大小會(huì )影響測量的準確度，負載阻抗的值應小于互感器要求的阻抗值，使互感器盡量工作在“短路狀態(tài)”，并且所用互感器的準確度等級應比所接儀表的準確度高兩級，以保證測量準確度。

 

4)電流互感器不完全星型接法

 

電流互感器不完全星型接法原理圖

 

電流互感器不完全星型接法3D示意圖

 

5)電流互感器星型接法

 

星型接法原理圖（適用10kV以上）

 

星型接法原理圖（適用400V）

 

星型接法3D示意圖（400V）

 

特殊說(shuō)明

400V電流互感器不需要接地，只有10V及以上的電流互感器非極性端才須接地。在接線(xiàn)過(guò)程中強烈推薦采用分相接地的方式，而且電流回路與電壓回路分開(kāi)接地。

 

電能表是用來(lái)測量電能的儀表，又稱(chēng)電度表，火表，千瓦小時(shí)表，指測量各種電學(xué)量的儀表。

 

電能表的工作原理

當把電能表接入被測電路時(shí)，電流線(xiàn)圈和電壓線(xiàn)圈中就有交變電流流過(guò)，這兩個(gè)交變電流分別在它們的鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通;交變磁通穿過(guò)鋁盤(pán)，在鋁盤(pán)中感應出渦流;渦流又在磁場(chǎng)中受到力的作用，從而使鋁盤(pán)得到轉矩(主動(dòng)力矩)而轉動(dòng)。負載消耗的功率越大，通過(guò)電流線(xiàn)圈的電流越大，鋁盤(pán)中感應出的渦流也越大，使鋁盤(pán)轉動(dòng)的力矩就越大。即轉矩的大小跟負載消耗的功率成正比。功率越大，轉矩也越大，鋁盤(pán)轉動(dòng)也就越快。鋁盤(pán)轉動(dòng)時(shí)，又受到永久磁鐵產(chǎn)生的制動(dòng)力矩的作用，制動(dòng)力矩與主動(dòng)力矩方向相反;制動(dòng)力矩的大小與鋁盤(pán)的轉速成正比，鋁盤(pán)轉動(dòng)得越快，制動(dòng)力矩也越大。當主動(dòng)力矩與制動(dòng)力矩達到暫時(shí)平衡時(shí)，鋁盤(pán)將勻速轉動(dòng)。負載所消耗的電能與鋁盤(pán)的轉數成正比。鋁盤(pán)轉動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)計數器，把所消耗的電能指示出來(lái)。這就是電能表工作的簡(jiǎn)單過(guò)程。

 

電能表的使用

對于直接接入線(xiàn)路的電能表，要根據負載電壓和電流選擇合適規格的，使電能表的額定電壓和額定電流，等于或稍大于負載的電壓或電流。另外，負載的用電量要在電能表額定值的10%以上，否則計量不準。甚至有時(shí)根本帶不動(dòng)鋁盤(pán)轉動(dòng)。所以電能表不能選得太大。若選得太小也容易燒壞電能表。

 

電能表接線(xiàn)示意圖

 

三相三線(xiàn)電能表組合接線(xiàn)示意圖

（3*100V電能表+3*100V專(zhuān)變采集終端）

 

三相四線(xiàn)電能表組合接線(xiàn)示意圖

（3*57.7V電能表+3*100V專(zhuān)變采集終端）

 

三相四線(xiàn)電能表組合接線(xiàn)示意圖

（3*220V電能表+3*220V專(zhuān)變采集終端）