電壓互感器以及電流互感器的應用以及在電路中的存在方式?
電壓互感器
在測量交變電流的大電壓時,為能夠安全測量在火線和地線之間并聯一個變壓器(接在變壓器的輸入端),這個變壓器的輸出端接入電壓表,由于輸入線圈的匝數大于輸出線圈的匝數,因此輸出電壓小于輸入電壓,電壓互感器就是降壓變壓器.
電流互感器
在測量交變電流的大電流時,為能夠安全測量在火線(或地線)上串聯一個變壓器(接在變壓器的輸入端),這個變壓器的輸出端接入電流表,由于輸入線圈的匝數小于輸出線圈的匝數,因此輸出電流小于輸入電流(這時的輸出電壓大于輸入電壓,但是由于變壓器是串聯在電路中所以輸入電壓很小,輸出電壓也不大),電流互感器就是升壓(降流)變壓器.
在供用電的線路中,電流大小相差懸殊,從幾安培到幾萬安培不等。為便于儀器、儀表的測量,需要轉換為比較統一的電流,另外供用電線路上的電壓都比較高,如直接測量對儀器、儀表和人都是非常危險的。為此設計的電流互感器就起到變流和電氣隔離的作用。
微型電流互感器的作用?
指針式電流顯示儀表大部分是安培級,所以電流互感器的二次電流大多數是安培級的(如5A等),而計算機的采樣的信號一般為毫安級(0~5V、4~20mA等)。為此采用微型電流互感器(二次電流為毫安級)作為電流互感器與計算機采樣信號之問的橋梁,進行電流的二次變換。
為什么電流互感器二次不可開路?
1電流互感器由一次線圈、二次線圈、鐵心、絕緣支撐及出線端子等組成。電流互感器的鐵心由硅鋼片疊制而成,其一次線圈與主電路串聯,且通過被測電流I1,它在鐵心內產生交變磁通,使二次線圈感應出相應的二次電流I2(其額定電流為5A)。如將勵磁損耗忽略不計,則I1n1=I2n2,其中n1和n2分別為一、二次線圈的匝數。電流互感器的變流比K=I1/I2=n2/n1。由于電流互感器的一次線圈連接在主電路中,所以一次線圈對地必須采取與一次線路電壓相適應的絕緣材料,以確保二次回路與人身的安全。二次回路由電流互感器的二次線圈、儀表以及繼電器的電流線圈串聯組成。電流互感器大致可分為兩類,測量用電流互感器和保護用電流互感器。
為監(jiān)視儀表提供小電流,低電壓,電流互感器嚴禁二次開路,開路產生高壓危險,
2接在電流互感器副線圈上的儀表線圈的阻抗很小,相當于在副線圈短路狀態(tài)下運行。互感器副線圈端子上電壓只有幾伏。因而鐵芯中的磁通量是很小的。原線圈磁動勢雖然可達到幾百安或上千安匝或更大。但是大部分被短路副線圈所建立的去磁磁動勢(什么是去磁效應 去磁效應一般是在分析電機負載時用得比較多。其主要說法是電樞反應具有去磁效應。意思是負載電流產生的磁場與電樞繞組產生的磁場方向不同,有減弱電樞繞組產生磁場的強度的作用。在分析變壓器工作原理時,二次繞組電流產生的磁場對由一次繞組產生磁場的抵消作用也稱為起磁作用。 去磁的原理是什么? 磁體產生次的原因大概如下:每個原子核周圍旋轉的電子看成是電流,而電流會產生磁場,當磁場方向都差不多朝同個方向時(與原子排列有關),整個物體表現出磁性。你上面說的方法就是把原子核的排列打亂(震動,加熱使其熱運動加劇等),以致原子雜亂排列,磁場互相抵消,整個物體不顯磁性。)所抵消,只剩下很小一部分作為鐵芯的勵磁磁動勢以建立鐵芯中的磁通。如果在運行中時副線圈斷開,副邊電流等于零,那么起去磁作用的磁動勢消失,而原邊的磁動勢不變,原邊被測電流全部成為勵磁電流,這將使鐵芯中磁通量急劇,鐵芯嚴重發(fā)熱以致燒壞線圈絕緣,或使高壓側對地短路。另外副線圈開路會感應出很高的電壓,這對儀表和操作人員是很危險的所以電流互感器二次側不許斷開。
開路電阻無限大,則電流與電阻的乘積無限大,即電壓無限大,危險。
電流互感器一次電流的大小與二次負載的電流大小無關(電流互感器一次繞組是串聯在火線或地線上的,其電流主要由電源回路左右),在正常工作時,由于二次負載阻抗很小,接近短路狀態(tài),一次電流所產生的磁化力大部分被二次電流所補償,總磁通密度不大所以二次線圈電勢也不大。一但開路時二次側阻抗無限增大二次電流等于零,副磁化等于零,總磁化力等于原繞組磁化力,也就是一次電流完全變成了激磁電流,將在二次線圈產生很高的電勢其峰值可達幾千伏,嚴重威脅人身安全,或造成儀表保護裝置的絕緣損壞,原繞組磁化力使磁通密度增加也可能使鐵芯過熱損壞。
為什么電壓互感器二次不可短路?
為什么電壓互感器二次側不能短路?
如果電壓互感器的二次側運行中短路,二次線圈的阻抗大大減小,就會出現很大的短路電流,使副線圈因嚴重發(fā)熱而燒毀。因此在運行中互感器不允許短路。一般電壓互感器二次側要用熔斷器。只有35千伏及以下的互感器中,才在高壓側有熔斷器其目的是當互感器發(fā)生短路時把它從高壓電路中切斷
短路電阻小,則電壓與電阻的商大,即電流大,危險
為什么電壓互感器與電流互感器同是變壓器原理,而電流互感器二次開路會因二次無電流通過,從而喪失對一次電流勵磁磁通的去磁效應,而電壓互感器就不怕上述問題的發(fā)生嗎?
因為其在主電路中存在的形式不同,電流互感器一次繞組串聯于主回路中,其一次電流受主回路直接控制,而電壓互感器并聯于主回路中,其一次繞組電流受二次繞組影響,若二次繞組開路,一次繞組中的反映負載是無窮大,則一次繞組中電流極小,則產生的勵磁磁通也會很小。
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