電壓互感器的定義

　　電壓互感器（Potential transformer 簡稱PT，Voltage transformer也簡稱VT）和變壓器很相像，都是用來變換線路上的電壓。但是變壓器變換電壓的目的是為了輸送電能，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安為計算單位；而電壓互感器變換電壓的目的，主要是用來給測量儀表和繼電保護裝置供電，用來測量線路的電壓、功率和電能，或者用來在線路發生故障時保護線路中的貴重設備、電機和變壓器，因此電壓互感器的容量很小，一般都只有幾伏安、幾十伏安，最大也不超過一千伏安。

　　電壓互感器有一次繞組、二次繞組、鐵芯接線端子和絕緣支持物等組成，其工作原如圖所示。電壓互感器一次繞組具有較多的匝數N1，并聯接于被測電路的兩端，其絕緣等級與實際系統的電壓相應。二次繞組具有較少的匝數N2，可接通測量儀表或電能表的電壓線圈，二次額定電壓通常為100V。

　　電壓互感器的作用和工作原理

　　電壓互感器結構如圖（a）所示，其作用是可用它擴大交流電壓表的量程，將高電壓與電氣工作人員隔離。其工作原理與普通變壓器空載情況相似。使用時，應把匝數較多的高壓繞組跨接至需要測量其電壓的供電線路上，而匝數較少的低壓繞組則與電壓表相連，如下圖（b）所示。

　　因為U1/U2=K，所以U1=KU2，由此可見高壓線路的電壓等于副邊所測得的電壓與變壓比的乘積（回顧：變壓器工作原理、原副邊電壓計算公式及變壓器變壓比講解）。當電壓表同一只專用的電壓互感器配套使用時，伏特表的刻度就可以按電壓互感器高壓側的電壓標出，這樣就可不必經過換算，而直接從該電壓表上讀出高壓線路的電壓值。

　　通常電壓互感器副邊線繞組的額定電壓均設計同一標準值為100伏。因此，在不同電壓等級的電路中所用的電壓互感器，其變壓比是不同的，例如1000/100，600/100等等。

　　為了工作安全，電壓互感器的鐵殼機副邊繞組的一端必須接地，以防高、低壓線圈間絕緣損壞時，使低壓線圈的測量儀表對地產生一個高電壓，危機工作人員的人身安全。

　　電壓互感器正常工作時可以看作是一臺空載運行的降壓變壓器。當一次繞組接于電源電壓時，在一次繞組中流過空載電流 ，在鐵芯中產生磁通 ，使二次繞組中產生感應電壓

　　式中U1--電壓互感器一次電壓，V；

　　U2--電壓互感器二次電壓，V；

　　N1--電壓互感器一次匝數，匝；

　　N2--電壓互感器二次匝數，匝；

　　K--電壓互感器變比。

　　在電能計量裝置中，采用電壓互感器后，電能表上的讀數，乘以電壓互感器的變比，就是實際使用電量。電壓互感器的型號由字母符號和數字組成，其含義如下：

　　雙繞組電壓互感器工作原理圖

　 ?電壓互感器的接線方式和原理圖

　　（a）一臺單相互感器接線：（b）、V-V接線；（c）Y-Y。接線；（d）三相五柱式電壓互感器接線；（e）三臺單相三繞組電壓互感器接線

　　圖（a）所示為一臺單相電壓互感器的接線，可測量35kV及以下系統的線電壓，或110kV以上中性點直接接地系統的相對地電壓。

　　圖（b）為兩臺單相電壓互感器接成V-V形接線，它能測量線電壓，但不能測量相電壓。這種接線方式廣泛用于中性點非直接接地系統。

　　圖（c）所示是一臺三相三柱式電壓互感器的Y-Y。形接線：它只能測量線電壓，不能用來測量相對地電壓，因-次側繞組的星形接線中性點不能接地，這是因為，在中性點非直接接地系統中發生單相接地時，接地相對地電壓為零，未接地相對地電壓升高 倍。

　　圖（d）是一臺三相五柱式電壓互感器的Y。-Y。/△接線，其一次側繞組和基本二次繞組接成星形，且中性點接地，輔助二次繞組接成開口三角形。因此，三相互感式電壓互感器可測量電壓和相對地電壓，還可作為中性點非直接接地系統中對地的絕緣監察以及實現單相接地的繼電保護，這種接線廣泛應用于6～10kV屋內配電裝置中。