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我们经常会感到困惑,电流互感器的穿线、绕线方向是否必须从P1进,P2出呢?电度表的进、出线端反接了会怎样呢?
在实际应用中,电流互感器不管是装在开关上端还是下端、也不管是从P1侧进还是从P2侧进,其实都可以正常使用,针对不同情况,它的接线方式可能稍微有点差别。要想知道为什么,那么就需要从电流互感器的原理说起。
一、电流互感器原理电流互感器实际上就是一个特殊的变压器,只是它的一次绕组只有一匝或者几匝。变压器原理图如下所示:
当给变压器一次绕组加上交流电压以后,那么一次绕组就会产生交变电流。假设一次绕组电流方向从上端进、从下端出,那么根据右手螺旋定则可得出,变压器一次线圈产生的磁场方向从下向上,如上图所示。
右手螺旋定则:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极,也就是通电螺线管的磁场方向。
变压器一次线圈产生的磁场会被变压器铁芯约束在铁芯内,并沿铁芯传递给二次绕组。根据楞次定律,变压器二次绕组会产生的感应电流方向应该是上端出、下端进,如下图所示。
楞次定律:当线圈中通入变化的磁场以后,那么该线圈中产生感应电流,并且感应电流产生的磁场总是阻碍原磁场的变化。
那如果把通入变压器一次线圈的电流方向反过来呢?
通过分析我们可以得出,如果把变压器一次电流方向反过来,那么变压器二次线圈产生的电流方向同样会反过来。
二、电流互感器磁场方向由于电流互感器的S1和P1是同名端,S2和P2是同名端。
如果电流互感器穿线(一次电流)方向是从P1--P2,那么二次绕组电流方向是从S1--S2;
如果电流互感器穿线(一次电流)方向是从P2--P1,那么二次绕组电流方向是从S2--S1;
三、电流互感器的接线对于电流互感器和电表接线,必须要分清方向。
其中再分两种情况讨论一下:
1、电度表为机械表,机械表的转盘是需要转矩的,转矩则是由表内的电压线圈和电流线圈所产生的电磁场,形成一个角度,使转盘能转动起来,所以当电流线反接时,会有反转的可能。
2、电度表为电子表,这种情况下电流线反接不会反转,因为电子表没有转盘!度数也不会越变越少,具体看电表的智能程度,可能会报警,可能会正常计度数,也有双向电表计量反送电至电网的。
一般我们在接电流互感器时,都是从P1这一面穿入,从P2穿出;所以接线时,也是S1接进线、S2接出线。
如果我们在接电流互感器时,是从P2这一面穿入,从P1穿出;那么我们接线时,就必须要反过来,即S2接进线、S1接出线。
对于电流互感器和电流表接线,可以不分方向。
由于电流互感器的二次感应电流是交流,而交流电流表接线是不需要分正反的。所以对于互感器和电流表接线,不管互感器从哪一面穿入或穿出,也不管S1接进还是出,都不影响正常工作。
关于电流互感器接地。
为了防止一二次线圈之间因绝缘损坏出现高压击穿时,电流互感器二次绕组一端必须接地。如果有三个电流互感器,那么可以分开接地,可以三个互感器一端并联接地。如果是三个互感器一端并联接地,那么也必须保证并联的一端是同名端,避免发生短路。
总的来说,我们讨论这个议题的意义不是很大,因为电度表的接线是比较基本的知识,接错的概率不大,我们大多是因为好奇,才偶尔突发奇想,回到实际应用中,我认为不管能不能反接,我们就严格按照说明书的要求去接就行了,对配电柜的结构、布置基本没影响。