详解电流互感器与电压互感器原理及结构设计

互感器又称为仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称。能将高电压变成低电压、大电流变成小电流，用于量测或保护系统。其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压（100V）或标准小电流（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、小型化。同时互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。

电压互感器

电压互感器可在高压和超高压的电力系统中用于电压和功率的测量等。保护用电流互感器主要与继电装置配合，在线路发生短路过载等故障时，向继电装置提供信号切断故障电路，以保护供电系统的安全。保护用微型电流互感器的工作条件与测量用互感器完全不同，保护用互感器只是在比正常电流大几倍几十倍的电流时才开始有效的工作。

基本结构：是扩大电压量程的特殊变压器，基本结构和普通变压器相同。故电压互感器原边和付电的电压关系U1/U2=W1/W2。

测量用电流互感器主要与测量仪表配合，在线路正常工作状态下，用来测量电流、电压、功率等。测量用微型电流互感器主要要求：

①绝缘可靠；

②足够高的测量精度；

③当被测线路发生故障出现的大电流时互感器应在适当的量程内饱和（如500%的额定电流）以保护测量仪表。

电流互感器

电流互感器可用在交换电流的测量、交换电度的测量和电力拖动线路中的保护。利用变压器原、副边电流成比例的特点制成。其工作原理、等值电路也与一般变压器相同，只是其原边绕组串联在被测电路中，且匝数很少；副边绕组接 电流表、继电器电流线圈等低阻抗 负载 ，近似短路。原边电流（即被测电流）和副边电流取决于被测线路的负载，而与电流互感器的副边负载无关。由于副边接近于短路，所以原、副边电压U1和都很小，励磁电流 I0也很小。 电流互感器运行时，副边不允许开路。因为一旦开路，原边电流均成为励磁电流，使磁通和副边电压大大超过正常值而危及人身和设备安全。因此，电流互感器副边回路中不许接熔断器，也不允许在运行时未经旁路就拆下电流表、继电器等设备。电流互感器的接线方式按其所接负载的运行要求确定。最常用的接线方式为单相，三相星形和不完全星形。

基本结构：电流互感器是一个时用来扩大量程的变流器。

使用时，主的原边与被测电路负荷串联，付边串接5A的电流表和保护继电器电流线圈由于其原边用粗导线，其匝数只有一匝或几匝，固而它的电阴极小，电压很低，串入被测电路后因而并不改变补测电流，付边导线很细，匝数很多，但其感应电势并不高（只有几伏）付边电流表和继电器线圈电阻都很小，工作时，付边可视为短路状态，根据变压器运行原理：电流互感器原边电流之比应与匝数成反比：L1/L2=W2/W1或L1=W2/W1L2。 W2/W1=K2变比。