什么是電流互感器？

更新時間：2025-01-06

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電流互感器是一種轉換電流大小的裝置。它通常縮寫為CT。

輸入到電流互感器的電流大小根據輸入/輸出線圈匝數比進行轉換并輸出。它將大電流或高壓電路中的電流轉換成小電流，用于電流測量和繼電器。

電流互感器是廣泛應用于工業和基礎設施設備中的裝置。下面是如何使用電流互感器的示例。

使用電流互感器的目的是電路隔離和電流轉換。電路絕緣用于隔離承載大電流的主電路和控制電路。即使在監測5A左右的小水泵電流時，也要使用電流互感器對電路進行絕緣。

電流變換用于將大電流作為小電流電路輸出。在控制電路中引入幾千A的電流，需要粗的控制布線，而且不經濟，因此采用電流互感器將電流變換到最大5A左右，以進行控制和監測。

交流電流互感器由鐵芯、初級線圈和次級線圈組成。初級線圈和次級線圈均纏繞在鐵芯上。

初級線圈是連接到待測電流電路的線圈。當電流流過初級線圈時，鐵芯中產生磁通量，從而勵磁次級線圈。次級線圈根據激發的磁通量的大小向次級側產生電流。

次級線圈中產生的電流值由初級線圈電流和匝數比決定。初級線圈匝數越多，電流值越高，次級線圈匝數越多，電流值越低。通常，產品在制造時將次級線圈的電流值相對于流過初級線圈的最大允許電流調整為1A或5A。

電流互感器有不同類型，例如繞線式電流互感器和穿心式電流互感器。以下是電流互感器類型的一些示例。

繞線式電流互感器由環形鐵芯和輸入/輸出線圈組成。

它的工作原理如原理部分所述。隨著測量電路電流的增大，一次接線的允許電流也增大，因此主要用于幾A至幾十A的小型電流互感器。其特點是能夠高精度測量小電流。

穿心式電流互感器是一種省去了初級線圈的電流互感器。待測電路接線夾在鐵芯之間，作為初級線圈。

對于幾十A到幾百A以上的大電流電路，基本都選用穿心式電流互感器。由于沒有初級線圈，因此可以以低成本引入。

原理部分解釋的是交流電路的電流互感器。在直流電路的情況下，由于鐵芯中不產生磁通，所以不能使用。使用霍爾元件的直流電流互感器用于測量直流電流。

當磁場施加到有電流流動的電路時，就會產生與電流值相對應的電壓。這稱為霍爾效應，霍爾元件是基于該原理輸出電壓的元件。大多數直流電流互感器都是使用霍爾元件的電流互感器。

然而，在直流電的情況下，存在大電流電源，例如用于有軌電車的電源。它們的電流值可達數萬安培，因此很難用霍爾元件電流互感器進行測量。

分流電阻器是用于測量電流的低阻電阻器。由于電阻值是預先確定的，因此可以通過測量兩端的電壓將其轉換為電流值。

測量數萬安培的大直流電流時使用分流電阻。大電流電路中的分流電阻會產生大量熱量，因此通常采用水冷方式。

基本上，電流互感器是根據流經初級側的電流值來選擇的。選擇電流規格大于一次側最大電流的電流互感器。

另外，電流互感器的二次側連接過電流繼電器、電流指示器等來使用。根據應用選擇 0-1A 或 0-5A 的次級電流值。

由于過流繼電器往往靠近電流互感器放置，因此常選擇二次電流規格為0-5A的產品。這是因為可以更精確地測量0-5A的電流值。

另一方面，電流指示器可能遠離電流互感器，在這種情況下，次級電流規格通常設置為0-1A。這是因為0-1A規格允許電流互感器所需的功率容量更小。

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