抽头式双变比电流互感器的使用误区


NOITACIFIRTCELE
LARUR
电器设备 Equipment
抽头式双变比电流互感器的使用误区
石付祥，江苏省东台市供电��
摘要：“电流互感器二次回路严禁开路”，这是《电业安全工作规程》的规定，也是每个电业工作人员头脑中根
深蒂固的观念。在使用抽头式双变比电流互感器时发生错误接线的案例中，这种习惯性思维是其重要原因。该文
运用磁路平衡方程式理论对此类电流互感器进行了深入分析，提出了防范抽头式双变比电流互感器错误接线的对
策。
关键词：电流互感器；抽头式；开路；短接
中图分类号：TM452 文献标志码：B 文章编号：1003-0867(2009)01-0056-02
电流互感器是电能计量装置重要组成部分。为减少在 L1 L2
I
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电力需求变化时更换电流互感器的投资，高压电能计量柜
中抽头式双变比的电流互感器的使用逐渐增多。由于人们
K1 K2 I 2″ K3
头脑中“电流互感器二次回路严禁开路”的观念根深蒂
I′
2
固，致使对这种抽头式双变比电流互感器的原理没有真正 Z
弄明白而发生接线错误。这种错接线方式仅通过电能表现 图2 抽头式双变比电流互感器错误接线图
场校验不容易发现，容易造成严重漏计电量。 生磁通Φ ，其磁势为I N 。磁通Φ 在两个二次绕组中会
1 1 1 1
分别产生感应电动势E'和E''。根据电工学原理，两个感
1 抽头式双变比电流互感器的结构和接线方式 2 2
应电动势的大小相等，方向相同。它们的数值为：
抽头式双变比电流互感器由一次绕组和绕在同一铁芯 E' = E'' = 4.44fNΦ
2 2 2
上且头尾相连的两个二次绕组组成，这两个二次绕组匝数 两个感应电动势分别在各自的回路中产生二次电流I'
2
相等，绕向一致，绕组两端及中间连接处引出3个接线端 和I ''。因为这两个二次绕组是绕在同一个铁芯上，绕向
2
子，分别为K1、K2、K3。铭牌标出两个变流比，大变比 相同，匝数相等，两个二次电流产生的磁势I'N' 和 I''N''
2 2 2 2
是小变比的两倍。当使用电流互感器小变比时，从K1、 也产生磁通，其绝大部分也通过铁芯闭合。因此铁芯中的
K2引出二次线到电能表的对应电流线圈，K3端子应空 磁通是一个由一次绕组磁势和两个二次绕组的磁势共同产
着。当使用电流互感器大变比时，从K1、K3引出二次线 生的合成磁通Φ ，称为主磁通。根据磁势平衡原理可得
到电能表的对应电流线圈，K2端子应空着。其电气原理 到一、二次侧的“磁势平衡方程式”为
图如1图所示。 IN + I'N' + I''N'' = 0
1 1 2 2 2 2
L1 L2 L1 L2 由上式可以看出，两个二次绕组产生的磁势均对一次
绕组的磁势起去磁作用，使铁芯中只剩有很小的激磁磁势
K1 K2 K3 K1 K2 K3 IN。若忽略激磁磁势，则一次电流与二次电流的比例关
0 1
I 2 Z I 2 Z 系为
（a） （b） I 1 = (N 2'/N 1)I 2' + (N 2''/N 1)I 2'' = K I(I 2'+I 2'')
图1 抽头式双变比电流互感器电气原理图
由上式可以看出，在使用这种电流互感器小变比时，
2 抽头式双变比电流互感器的错误接线方式
若K2、K3端子连接了短接导线，则电流互感器的二次电
在使用抽头式双变比电流互感器的大变比时，发生错 流I由流过二次负载如电能表电流线圈的电流I'和流过短
2 2
接线的情况比较少见。但在使用电流互感器小变比时，施 接导线的电流I''组成，一次电流I等于两个二次绕组电流
2 1
工人员往往担心K2和K3两个端子之间空着没有导线连接 之和与小变比K的乘积。由于二次电流没有全部通过电能
I
会因开路而产生高电压，于是就仿照具有计量绕组和保护 表的电流线圈，仅有I'流过电能表电流线圈，因此造成了
2
绕组的双铁芯双二次绕组的电流互感器那样，画蛇添足地 电能计量差错。
将K2和 K3之间用导线短接起来（错误接线方式如图2所 由于电能表电流回路的阻抗大于短接导线的阻抗，所
示）。这种错误的接线方法使电流互感器的变比发生很大 以I '占I 的比例往往只有20%～40%，相当于电流互感器
2 2
的改变，造成严重的计量差错，现分析如下。 的变比增大到电流互感器额定变比（小）的2.5～5倍。
当一次绕组中流过交流电流I时，该电流在铁芯中产 抽头式双变比电流互感器在使用小变比时，其空出的
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2009年第1期 总第260期
RURAL
ELECTRIFICATION
Equipment 电器设备
低压电缆分线箱的设计选型和使用
万�，湖北兴山县天星供电����
摘要：该文介绍低压电缆分线箱的类型，并结合兴山县的具体情况，详细介绍了低压电缆分线箱的设计选型，以
及在安装使用中应注意的问题。
关键词：低压电缆分线箱；电网
中图分类号：TM594 文献标志码：B 文章编号：1003-0867(2009)01-0057-02
城镇建设的景观要求带动城镇电网新建及改造工程的 分线箱设备设计选型和安装使用进行阐述，与同行交流。
标准大幅上升，通过城镇的电力架空线少了，地下的电缆
1 我国低压电缆分线箱主要类型
多了，随之中、低压电缆分线箱得到了大量的使用。电缆
分线箱的合理设计选型和安装使用，已成为供电部门安全 低压电缆分线箱按GB 7251-2005标准名称应为动力配
保障供电的重要工作。 电网用电缆分线箱，简称电缆分线箱（CDC）。
在电缆分线箱系列产品中，中压规格的多，低压规格 综合我国电力市场上常见的电缆分线箱产品使用情
的少。电力设备手册上查找电缆分线箱设备品种寥寥无 况，可分为以下三大类。
几，且技术性能已过时，新版电力设备手册一时又难于出 第一类。箱体的材质为普通冷轧或热轧钢板，箱体表
世。近几年国外技术先进的多种型号的电缆分线箱产品进 面的处理方式为普通喷漆，电气元件、低压母线布置方式
入国内，但因其价格高，难以普及应用。本人就低压电缆 为圆柱式绝缘子，母线悬挂于空气中，电气元件通过导线
K3端子不能与K2 端子短接，也不能与K2 端子分别接地 短接起来，否则会因二次绕组开路而使铁芯中主磁通密度
（若与K2端子分别接地，其效果与短接相同），否则就 大大增加而产生高电压。各铁芯的二次绕组短路不会相互
会造成重大计量差错。 产生影响。
3 疑问解答 4 防范抽头式双变比电流互感器二次回路错误接
线的对策
疑问1：当使用小变比时，K2与K3端子空着会产生高
电压吗？ 电流互感器制造厂应在抽头式双变比电流互感器二次
答：不会。电流互感器产生高电压的原因是二次电流 绕组K2、K3端子之间加上永久性的警告提示语“当使用
消失，一次电流全部用来激磁，铁芯中的主磁通大量增加 小变比时K2、K3端子之间不得短接”，在出厂说明书上
所导致的。在抽头式双变比的电流互感器中，K2和K3端 重点提示二次回路的正确的接线方法。
子空着时，二次电流在K1和K2端子之间流动，其产生的 在对电力营销人员进行培训和技能鉴定时，增加这种
二次磁通对一次磁通起去磁作用，磁路中的合成磁势仅剩 抽头式双变比电流互感器工作原理和接线方法的培训、鉴