电流互感器被广泛用于现代能源中，作为将各种电气参数更改为相似参数同时保持基本值的设备。设备的操作基于感应定律，这与正弦变化的磁场和电场有关。变压器按照模块变换电流的初级值，传递与原始数据成比例的角度。需要根据设备的使用范围和连接的消费者数量来选择设备。
什么是电流互感器？
该设备用于工业、城市通信和工程网络、生产和其他领域，以提供具有某些物理参数的电流。电压施加到初级绕组的匝数上，由于磁辐射的作用，在那里形成了交流电。相同的辐射穿过剩余的匝，因此 EMF 力移动，当次级匝短路或连接到电路时，系统中会出现次级电流。
现代电流互感器允许您使用这样的参数转换能量，使其使用不会损害在其上工作的设备。此外，由于主排和副排的匝之间可靠地相互隔离，因此它们可以在最大程度保护设备和人员安全的情况下测量增加的负载。
变压器的用途
确定需要电流互感器的原因非常简单：范围包括所有需要转换能量的行业。这些设备是在创建交流电路时与测量仪器和继电器并联使用的辅助设备之一。在这些情况下，变压器将能量转换为更方便的参数解码或将具有不同特性的设备连接到一个电路中。
它们还区分了变压器的测量功能：它们用于以增加的电压启动电路，需要将测量仪器连接到该电路，但不能直接这样做。这种变压器的主要任务是将接收到的有关电流参数的信息传输到用于测量操作的仪器，这些仪器连接到次级绕组。该设备还可以控制电路中的电流：当使用继电器并达到最大电流参数时，会激活保护功能，关闭设备以避免烧毁和对人员造成伤害。
工作原理
这种设备的操作基于感应定律，根据该定律，电压进入初级绕组，电流克服所产生的绕组电阻，从而形成传输到磁路的磁通量。流动相对于电流沿垂直方向流动，从而最大限度地减少损耗，并且当它穿过次级绕组的匝时，EMF 力被激活。由于其影响，系统中出现电流，该电流大于线圈的电阻，而次级匝输出端的电压降低。
因此，最简单的变压器设计包括一个金属芯和一对不相互连接的绕组，并制成具有绝缘层的导线。在某些情况下，负载只进入初级，而不是次级匝：这就是所谓的空闲模式。另一方面，如果消耗能量的设备连接到次级绕组，则电流通过匝，从而产生电动势。 EMF 参数由匝数决定。初级和次级匝数的电动势之比称为变比，由它们的数量之比计算得出。您可以通过更改初级或次级绕组的匝数来调节最终能源消耗者的电压。
电流互感器的分类
此类设备有多种类型，根据用途、安装方法、转换阶段数和其他因素等多项标准进行划分。在选择电流互感器之前，您需要考虑以下参数：
- 预约。根据该标准，区分测量模型、中间模型和保护模型。因此，当连接设备以计算继电保护系统和其他电路中的动作时，使用中间类型的设备。另外，实验室变压器是不同的，它提供了更高的指标精度，具有大量的转换因子。
- 安装方法。有用于外部和内部安装的变压器：它们不仅外观不同，而且具有不同的抗外部影响指标（例如，户外使用的设备受到降水和温度变化的保护）。架空变压器和便携式变压器也有区别；后者具有相对较小的质量和尺寸。
- 绕线型。变压器有单匝和多匝、线圈、棒、母线。初级绕组和次级绕组都可以不同，并且差异还与绝缘（干式、瓷器、电木、油、复合等）有关。
- 转换步骤的级别。设备可以是一级和二级（级联），1000 V 的电压限制可以是最小的，或者相反，最大。
- 设计。根据该标准，可区分两种类型的电流互感器 - 油式和干式。在第一种情况下，绕组匝数和磁路位于一个装有特殊油性液体的容器中：它起到绝缘作用，并允许您控制介质的工作温度。在第二种情况下，通过空气进行冷却，这种系统用于工业和住宅建筑，因为由于火灾危险增加，不能在内部安装油变压器。
- 电压类型。变压器可以降压和升压：在第一种情况下，初级匝上的电压降低，在第二种情况下，电压升高。
- 另一种分类选项是按功率选择电流互感器。此参数取决于设备的用途、连接的消费者数量及其属性。
参数及特点
在选择此类设备时，需要考虑影响应用范围和成本的主要技术参数。主要品质：
- 额定负载或功率：可以使用变压器特性比较表来根据此标准进行选择。参数值决定了其他电流特性，因为它被严格归一化并用于确定设备在所选精度等级内的正常运行。
- 额定电流。该指标确定设备可以在不过热到临界温度的情况下运行的时间段。在变压器设备中，通常在加热水平方面有足够的储备，过载高达 18-20%，在正常模式下运行。
- 电压。该指标对绕组绝缘质量至关重要，保证设备的平稳运行。
- 错误。这种现象的发生是由于磁通量的影响，误差率是初级和次级电流的准确数据之间的差异。变压器铁芯中磁通量的增加导致误差按比例增加。
- 变比，即初级和次级匝中电流的比值。系数的实际值与标称值的差异等于能量转换过程中的损失程度。
- 极限多重性，以实际形式的初级电流与标称值的关系表示。
- 次级绕组匝数中出现的电流的倍数。
电流互感器的关键数据由等效电路决定：它可以让您研究设备在不同模式下的特性，从空闲到满载。
主要指标以特殊标记的形式显示在设备主体上。它还可能包含有关提升和安装设备的方法的数据，有关次级匝电压升高（超过 350 伏）的警告信息，有关是否存在接地垫的信息。能量转换器的标记以贴纸或油漆的形式应用。
可能的故障
与任何其他设备一样，变压器有时会发生故障，并且需要具有诊断功能的合格服务。在检查设备之前，您需要知道故障是什么，对应的标志是什么：
- 箱内噪音不均，噼啪作响。这种现象通常表明接地元件断裂，绕组匝数重叠在外壳上，或用于磁路的薄板的压力减弱。
- 外壳发热过多，消耗侧电流强度增加。该问题可能是由于绝缘层磨损或机械损坏引起的绕组短路，短路导致的频繁过载。
- 绝缘体裂纹，滑动放电。当在操作开始之前未发现制造缺陷、异物铸件以及不同值的相位输入之间存在重叠时，它们就会出现。
- 排气结构的膜被破坏的油排放。该问题的解释是由于绝缘磨损、油位下降、电压下降或在贯通型短路条件下出现过电流导致的界面短路。
- 垫圈或变压器分接头漏油。主要原因是节点焊接质量差、密封不良、垫圈破坏或阀塞不搭接。
- 开启气体保护继电器。这种现象发生在油分解时，由于绕组短路、开路、开关装置触点烧毁或变压器外壳短路而发生。
- 关闭气体保护继电器。该问题是由于界面闭合、内部或外部过电压或所谓的“钢火”导致油性液体的主动分解引起的。
- 差动保护跳闸。当入口外壳出现故障、相位之间存在重叠或其他情况时，就会出现此故障。
为了最大限度地提高设备功能的效率，有必要使用热像仪定期执行验证：该设备允许诊断接触质量下降和工作温度下降。在验证期间，专家执行以下操作范围：
- 获取电压和电流读数。
- 使用外部源检查负载。
- 确定工作方案中的参数。
- 转化率计算，指标对比分析。
变压器的计算
该设备的基本工作原理由公式确定 U1/U2=n1/n2，其元素解码如下：
- U1 和 U2 是初级和次级匝的电压。
- n1 和 n2 - 它们分别在初级和次级绕组上的编号。
为了确定铁芯的横截面积，使用了另一个公式： S=1.15*√P，其中功率以瓦特为单位，面积以平方厘米为单位。如果设备中使用的型芯具有字母 W 的形状，则计算中间棒的截面指数。在确定初级绕组的匝数时，使用公式 n=50*U1/S， 而组件50不是一成不变的，在计算中为了防止电磁干扰的发生，建议设置为60而不是60。另一个公式是 d=0.8*√I，其中d为导线横截面，I为电流强度指标；它用于计算电缆直径。
将计算过程中得到的数字调整为四舍五入值（例如，将 37.5 W 的估计功率四舍五入为 40）。只允许向上舍入。所有这些公式都用于选择在 220 伏网络中运行的变压器；建设高频线路时，采用其他参数和计算方法。
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