互感器

互感器（instrument transformer）又（yòu）称为仪（yí）用变（biàn）压器，是电流互感器和电压互（hù）感器的统称（chēng）。能（néng）将（jiāng）高电压变（biàn）成低电（diàn）压、大电流变成小电（diàn）流（liú），用于量测或保护（hù）系统。其功（gōng）能主要（yào）是将高电压或大电流按比例变换成标（biāo）准低电（diàn）压（100V）或标准小电（diàn）流（5A或1A，均指额定值），以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化（huà）、小型化。同时（shí）互（hù）感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。

工作原理

在供电用电的线路中（zhōng）电（diàn）流电压大大小小相差悬殊从几安到几万安都有。为便于二次仪表（biǎo）测量需要转（zhuǎn）换为（wéi）比较统一的电流，另外线路上的电压（yā）都比较高如直接测量是非常危（wēi）险的。电流（liú）互感器就起到变流和电气隔离的作用。显示仪表大部分是指（zhǐ）针式（shì）的电流电压表，所以电流互感器的二次（cì）电流大多数是安培级的（如5等）。随（suí）着时代发展，电量测量大多已经达到（dào）数字化，而计算机（jī）的采样的信号一般为毫安级（0-5V、4-20mA等）。微（wēi）型电（diàn）流（liú）互感器二次电流为毫安级，主要起大互感器与采样之间的（de）桥（qiáo）梁作用。微型（xíng）电流互感器称之为“仪用电流互感器”。（“仪（yí）用电流互感器”有一层（céng）含（hán）义是在（zài）实验室使用的多（duō）电流比精密（mì）电流互感器，一般用于扩大（dà）仪表量程。）
电流互感器原理线路图微型电流互感器与变压器类似也（yě）是根据电磁感应原理工作，变压器（qì）变换的是电压而微型电流互感器变换（huàn）的是电流罢（bà）了（le）。绕组N1接被测电流，称为一次绕组（或原边绕组、初级绕组）；绕组N2接测量仪表，称为二次绕组（或副（fù）边绕组、次级（jí）绕组（zǔ））。
微型电流互感器一次绕（rào）组电流I1与二次绕组I2的电（diàn）流比（bǐ），叫实际电流比K。微型电流互感器在额定工作电流下工作时的电流比叫电流互感器额定电流（liú）比，用Kn表示。Kn=I1n/I2n

主要作用

电力（lì）系统为了传输电能，往（wǎng）往采用交（jiāo）流电压、大电流回路把电力送往用户，无法用仪表（biǎo）进行直（zhí）接测量。互感（gǎn）器的作用，就（jiù）是将交流（liú）电压和大电流按（àn）比例降到（dào）可以用仪表直（zhí）接（jiē）测量的数值，便于仪表直接测量，同时为继电保护（hù）和（hé）自动装（zhuāng）置提供电源。电力系统用互感器是将电网高电压、大电流的信（xìn）息（xī）传递到低电（diàn）压、小电流二（èr）次侧的计量、测量仪表及继电保护、自动装置的一种特殊变压（yā）器，是一次系统和二（èr）次（cì）系统的联（lián）络元件，其一次（cì）绕组接入电网，二次绕组分别与测量仪表、保护装置等互相连接。互感器与测（cè）量仪表和计量装置（zhì）配合（hé），可（kě）以测量一次系统（tǒng）的电压、电流和电能；与继电（diàn）保护和自动装置配合，可（kě）以构（gòu）成对（duì）电网各种故障的电气保护（hù）和自动（dòng）控制。互感器性能的好坏，直接影响到电力（lì）系统测量、计量的准确性（xìng）和继电器保护装置（zhì）动作的可靠性。

基本特点

1、一次线圈串联在电路中，并且匝数（shù）很少，因此，一次线圈中的电流完全取决于被测电（diàn）路的负荷电流．而与二次电流无关；
2、电流互感器二次线（xiàn）圈所接仪表和（hé）继电器的电流线圈阻抗都很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短路（lù）状（zhuàng）态下运行（háng）。
电（diàn）流互感器一、二次额定电（diàn）流之（zhī）比，称为电流互感器的额定互感比：kn=I1n/I2n
因为一次线圈额定电流I1n己标准（zhǔn）化，二次线圈额定（dìng）电流I2n统一为5（1或0.5）安，所以电流互感（gǎn）器额定互感比亦已标准化。kn还（hái）可以近似地表示为互感器一（yī）、二次线（xiàn）圈的匝数比，即kn≈kN=N1/N2式中N1.N2为一、二线圈的匝数。

发展历程

互感（gǎn）器最（zuì）早出现于19世纪末。随着电力工（gōng）业的发展，互感器的电压等级和准确级别（bié）都有（yǒu）很大提（tí）高，还发展了很多特（tè）种互感器，如（rú）电（diàn）压（yā）、电流复合（hé）式互感器（qì）、直流电流互感器，高（gāo）准确度的电流比率器和电（diàn）压比率器,大电流激光式电流互感器，电子线路补偿互感器，超高电压系统中的（de）光电互感器，以及SF6全封闭组合电器（qì）(GIS)中的电压、电流互感器。在电力（lì）工业中，要发展什么电（diàn）压等级和（hé）规（guī）模的电力系统，必须发展（zhǎn）相（xiàng）应电压等级（jí）和准确度的互感器，以供电（diàn）力系统测量、保护和控制的需要。
随着很（hěn）多新材料的不断应用，互感器也（yě）出现了很多新的种类，电磁式（shì）互感器得到了比较充分的发展，其中铁心式电流互感器（qì）以干式、油浸式和气体绝缘式多种（zhǒng）结（jié）构适应了电（diàn）力建设的发展需求（qiú）。然而（ér）随着电力传输容量的不断增长，电网电压（yā）等（děng）级的（de）不（bú）断提（tí）高及保护要求的（de）不断完善，一般的铁 心式电（diàn）流互感器结（jié）构已逐渐暴露出与之不相适应的弱点，其（qí）固有的体积大、磁饱和、铁磁谐振、动态范围小，使用频带窄等弱点，难以满难以满足新一代（dài）电力系统自（zì）动化、电（diàn）力数字网等的发展需要。
随着光电子技术的迅速发展，许多科技（jì）发达国家已把目光转向利用（yòng）光学传感技（jì）术和电子学方法来发展新型的电子（zǐ）式电流互感器，简称（chēng）光电电流互感器。国际电工协会已发布电子式电流互（hù）感器的标准。电子式互感器的含（hán）义，除了包（bāo）括光电式的（de）互感器，还包括（kuò）其它各种利用电子测试原理的电压、电流传感器。

类型区别

最重要区别是在正常运（yùn）行时其工作（zuò）状态（tài）的不同，主要表现在以下几个方面：
1、电压（yā）互（hù）感器正常工作时的磁通密度（dù）接近饱和值，故（gù）障时候（hòu）磁通密度下降；电流互感器正（zhèng）常工作时磁通密度很低，而短路（lù）时由于一次侧短路（lù）电流变得很大，使磁通密度大大增加，有时甚至远远（yuǎn）超过饱和值。
2、电压互感器是用来测量电网（wǎng）高电压的特殊变（biàn）压器，它能将高（gāo）电（diàn）压按规定比例转换（huàn）为较低的电压后，再连接（jiē）到（dào）仪表上去测量。电压互感（gǎn）器，原边电压无论是多少伏，而副（fù）边电压一般均规定为100伏，以供给（gěi）电压表、功率表及千瓦小时表和继电器的电压线圈所需要的电压。
3、电（diàn）流互感器二次可以短路，但是不得开（kāi）路；电压互感器二次可以开路，但是不得短路（lù）．把大电流按规定比例转换（huàn）为小电流的电气设备，称为电（diàn）流互感器。电流互感器副边的电流一般规定为5安或1安，以供给电流表、功率表、千瓦小时表和继电器的电流线圈电（diàn）流。
4、对于二次侧的负荷来说，电（diàn）压互（hù）感器的一次内阻抗较小甚至可以忽略不计，大（dà）可以认为电压（yā）互感器是一个电（diàn）压源；而电流互感器的（de）一次却内阻很大,以至可（kě）以认为是一个内阻无穷大的电流源（yuán）。