簡單來講,電壓互感器和電流互感器,是一種匝數特殊的變壓器變壓器,而變壓器的輸入功率等于輸出功率。假如變換的功率為P,則功率P=輸入電壓U1*輸入電流I1=輸出電壓U2*輸出電流I2。在最大輸入功率不變前提下,如果輸出電壓U2非常小,就可能會造成輸出電流I2非常大;反過來也一樣,如果輸出電流I2非常小,則輸出電壓U2也可能會非常大,不管是電壓高還是電流大,對于人和互感器本身,都是已經非常危險的事情,因為互感器的線徑決定了通過的最大電流,而絕緣層決定了最高耐壓,況且二次側(輸出)往往和人直接接觸的,想想都是可怕的事情,所以要讓互感器工作在非常小的變換功率區域,
電壓型互感器是本質是降壓設計
如果電源電壓非常高,直接測量比較困難,說設計了電壓互感器,目的是讓高電壓值,變成低電壓值,方便人用來間接測量變送比較高的電源電源。所以電壓互感器的一次側(輸入)的線圈匝數要遠大于二次側(輸出)的線圈匝數,這樣才可以形成了大幅度的降壓功能。
電壓互感器的二次側的線圈匝數會非常少,這樣幾乎是沒有什么內阻的,一定要求二次測的儀表負載阻抗很大,接近“開路”的狀態來工作,確保二次測的電流比較小,避免變換功率過高。如果二次測短路了,相當于一個內阻很小的電壓源短路,二次側電流會非常大,線圈設計時候只能承載一定大小的電流,這時候線圈會發熱,引起電壓互感器燒毀,這時候如果讓高壓端絕緣也因為高溫而擊穿,還可能引起人身安全事故。
電流型互感器本質是升壓設計
直接測量電源的大電流不方便也不安全,同樣要讓大電流變成小電流來測量,所以設計出來電流互感器,這樣輸入端的線圈匝數非常少,而輸出端的線圈匝數會非常多,這樣電流互感器相當于一個升壓型的變壓器。
因為電流互感器二次側的匝數多,所以內阻會非常大,要求儀表和測量回路這邊元件的阻抗非常小,這樣看起來負載這邊是“短路”運行的,壓降絕大部分落在二次測內阻上。如果讓互感器開路運行,相當于互感器輸出側的阻抗遠大于輸出側線圈內阻,互感器二次測輸出電壓會非常高,人如果碰上了,就會有生命危險,或者因為電壓太高了,互感器本身絕緣層也可能會被擊穿而燒掉互感器。
互感器發生故障時候要及時處理
如果發生電流互感器出現開路了,這時候一定要先停掉高壓側的供電,讓開路的狀況及時恢復到正常情形再供電。不過這樣會引起臨時停電問題,如果是經驗豐富的電工(一般人不宜這樣操作,太危險了),可以找一根夠粗的導線,能滿足輸出側短路時候的通電要求的,讓導線一頭接地固定,另外一頭用絕緣工具去連接互感器的開路點,相當于認為讓電流互感器的輸出側短路了,避免高壓產生問題。
如果電壓互感器短路了,可以直接停掉電壓互感器,不讓它工作,避免高溫燒毀,可以不用斷電,只是影響到一些計量和保護系統而已。
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