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測(cè)量型低壓電流互感器設(shè)計(jì)及應(yīng)用
安科瑞陳海霞
0 概述
測(cè)量用電流互感器是為指示儀表、積分儀表和其他類(lèi)似電器提供電流的電流互感器。測(cè)量用電流互感器廣泛用于對(duì)低壓配電系統(tǒng)電流的測(cè)量，主要準(zhǔn)確（對(duì)電流互感器給定的等級(jí)）級(jí)有：0.2、0.5、1、3、5等，目前應(yīng)用比較廣泛的測(cè)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(hào)、規(guī)格繁多，可根據(jù)不同規(guī)格的母排或線纜選用最經(jīng)濟(jì)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(lái)分析測(cè)量用電流互感器的運(yùn)用及特點(diǎn)。
AKH-0.66系列電流互感器外殼采用阻燃、耐溫140℃的進(jìn)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(dǎo)線采用高強(qiáng)度電磁漆包線，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)新穎，造型美觀，安裝方便，體積小，質(zhì)量輕，準(zhǔn)確度高，容量大。產(chǎn)品符合國(guó)標(biāo)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(lián)在被測(cè)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(shù)，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(shù)，Z2e為二次回路設(shè)備及連接導(dǎo)線阻抗。當(dāng)一次電流從電流互感器P1端流進(jìn)，P2端出，在二次Z2e接通的情況下，由電磁感應(yīng)原理，電流互感器二次繞組有電流I2從S1流過(guò)，經(jīng)Z2e至S2，形成閉合回路。由此可得電流在理想狀態(tài)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(shù)指標(biāo)
測(cè)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(kāi)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(huán)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(méi)有雨雪直接侵襲，無(wú)嚴(yán)重污染及劇烈震動(dòng)的場(chǎng)所。
3 產(chǎn)品分類(lèi)
3.1 AKH-0.66/I型電流互感器，主要測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)量，另一路AC0-20mA，用于遠(yuǎn)傳，與ARTU-32遙測(cè)裝置、或電動(dòng)機(jī)保護(hù)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(cè)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(cè)量，另一路DC4-20mA，用于遠(yuǎn)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(wú)須使用變送器，安裝接線方便，為用戶節(jié)約成本。
3.6 AKH-0.66K型開(kāi)口式電流互感器主要應(yīng)用于工業(yè)中城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)改造項(xiàng)目，安裝方便，無(wú)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(xiàng)目節(jié)省人力、物力、財(cái)力，提高效率。該系列電流互感器可與繼電器保護(hù)、測(cè)量以及計(jì)量裝置配套使用。
4 應(yīng)用實(shí)例
測(cè)量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中二次輸出5A和1A的選擇，是一些電氣工程師經(jīng)常遇到的問(wèn)題。
2009年12月山東聊城某化工廠，各生產(chǎn)車(chē)間環(huán)境多為爆炸性環(huán)境，各車(chē)間電氣控制室不安裝在車(chē)間內(nèi)，而是安裝在離各車(chē)間較遠(yuǎn)的公共電氣控制室，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)電流信息的集中采集，現(xiàn)場(chǎng)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(dǎo)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(jí) 5VA 穿心1匝 等許多規(guī)格，使用的電流表為CL72-AI，該項(xiàng)目比較大，該項(xiàng)目在將完工，部分工程試運(yùn)行時(shí)，發(fā)現(xiàn)所有電流表顯示與現(xiàn)場(chǎng)電流完全不準(zhǔn)確。
經(jīng)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(guò)二次回路額定負(fù)載Z2e時(shí)所消耗的視在功率S2e，即，S2e=I2e2Z2e； 因數(shù)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(yuǎn)遠(yuǎn)大于電流互感器的額定容量5VA，所以此時(shí)應(yīng)該選擇200/1A的電流互感器，2010年2月份該項(xiàng)目更換了所有的比5A電流互感器，同時(shí)由于電流表為數(shù)顯表，變比可以重新設(shè)定為200/1，使整個(gè)系統(tǒng)恢復(fù)正常。
從本實(shí)例可以得出電流互感器接數(shù)顯電流表時(shí)，傳輸距離對(duì)比如表（一）
二次導(dǎo)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(duì)比
5 注意事項(xiàng)
5.1 電流互感器在接線時(shí)，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(yùn)行時(shí)，二次不得開(kāi)路，防止二次開(kāi)路產(chǎn)生高電壓，影響人身和設(shè)備安全。
6 報(bào)價(jià)方案
6.1 AKH-0.66/I型
單位：元（RMB）
型號(hào) 規(guī)格價(jià)格型號(hào) 規(guī)格價(jià)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(hào) 規(guī)格價(jià)格型號(hào) 規(guī)格價(jià)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(hào) 規(guī)格價(jià)格型號(hào) 規(guī)格價(jià)格K-30×20100-400350 K-120×80500-1500750 K-80×50250-1000450 K-160×801000-5000900 K-80×80250-1000600
注：測(cè)量型低壓電流互感器可按上述報(bào)價(jià)的70%優(yōu)惠供應(yīng)。
7 結(jié)束語(yǔ)
產(chǎn)品已在上海、深圳、杭州、濟(jì)南、內(nèi)蒙古等地工礦企業(yè)工程配電監(jiān)控系統(tǒng)中得到應(yīng)用，降低了投資成本，產(chǎn)生了較好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
技術(shù)支、詢價(jià)、采購(gòu)：陳海霞
電話：021-69158161 18602102564
傳真：021-69155331
工作QQ：2819208914
