电流互感器作为电力系统中不可或缺的测量与保护设备，承担着将大电流转换为标准小电流以供测量、监控和保护装置使用的关键任务。本文旨在系统梳理其核心知识，供广大从业者与爱好者参考。
一、 基本工作原理
电流互感器的基本原理是基于电磁感应，其结构与变压器类似。它的一次绕组串联在被测电路中，二次绕组则与测量仪表、继电保护装置等负载相连。在理想状态下，一次电流与二次电流之比（即变比）是恒定的，且相位相同，从而实现对大电流的精确、安全测量。
二、 主要结构与类型
- 按绝缘介质分类：
- 干式：采用环氧树脂等固体材料浇注绝缘，结构简单、维护方便，适用于中低压场合。
- 油浸式：采用绝缘油作为绝缘和冷却介质，绝缘性能好，容量大，常见于高压电力系统。
- 气体绝缘式：采用SF6等气体绝缘，用于超高压、特高压领域。
- 按安装方式分类：
- 贯穿式（母线式）：被测母线直接穿过互感器中心，安装简便。
- 支柱式：安装在支柱或器身上，结构稳固。
- 套管式：安装在变压器或断路器的出线套管上，节省空间。
- 按用途分类：
- 测量用电流互感器：要求在一定电流范围内具有较高的精度，通常在额定电流附近工作，当系统发生短路故障时，其铁芯应易于饱和以保护二次侧仪表。
- 保护用电流互感器：主要要求在系统故障（尤其是短路）时能如实反映一次电流的瞬变过程，对精度要求与测量用不同，更注重在过电流情况下的传变特性。
三、 主要技术参数
- 额定电流比：指一次额定电流与二次额定电流之比（如 100A/5A），是选择互感器的基本参数。
- 准确级：表示互感器的误差等级。测量用常用0.2、0.5、1级；保护用常用5P、10P等，P后的数字代表复合误差限值百分比。
- 额定容量：指在额定电流和额定负载下，互感器二次侧输出的视在功率（单位VA），它决定了二次回路所能连接负载的总阻抗。
- 热稳定电流与动稳定电流：分别表示互感器在短时间内能承受的最大电流有效值和峰值，是校验其在短路故障下承受能力的关键参数。
四、 使用注意事项
- 二次侧必须可靠接地：为防止一次侧高电压窜入二次侧危及人身和设备安全，电流互感器二次侧必须有一个接地点，且通常只允许一点接地。
- 二次侧严禁开路：运行时二次侧开路会产生危险的高电压，严重威胁人身安全和设备绝缘。因此，在拆除二次侧仪表或更换时，必须先短接二次端子。
- 正确选择变比与容量：变比选择应使被测电流在互感器额定电流的30%~100%范围内，以保证最佳精度。二次回路实际负载不应超过互感器的额定容量，否则会增大误差。
- 极性连接要正确：对于用于电能计量或方向保护的互感器，必须确保一次、二次绕组的极性连接正确，否则会导致计量错误或保护误动/拒动。
五、 常见应用场景
- 电能计量：为电能表提供与一次电流成比例的输入信号。
- 继电保护：为过流、差动、距离等保护装置提供电流信号。
- 电流监测与控制：用于配电系统、电动机、发电机等的运行状态监测和自动控制回路。
掌握电流互感器的基础知识，是正确选型、安装、使用和维护的前提，对于保障电力系统的安全、稳定、经济运行至关重要。希望本文的整理能为您的学习和工作提供有价值的参考。
