安科瑞 陳靜燕
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰214405
概述
計(jì)量型低壓電流互感器是給電能表和其他類(lèi)似電器提供電流的電流互感器，廣泛用于對(duì)低壓配電系統(tǒng)電流的計(jì)量，主要準(zhǔn)確（對(duì)電流互感器給定的等級(jí)）級(jí)有：0.2、0.5S、0.2S等。--計(jì)量型電流互感器選型及設(shè)計(jì)方案
本文介紹的是一款上海安科瑞自主研發(fā)的AKH-0.66G計(jì)量型電流互感器，外殼采用阻燃、耐溫140℃的進(jìn)口聚碳酸酯注塑成形，鐵芯采用超微晶，二次導(dǎo)線采用高強(qiáng)度電磁漆包線，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)新穎，造型美觀，安裝方便，體積小，質(zhì)量輕，準(zhǔn)確度高，容量大。產(chǎn)品符合國(guó)標(biāo)GB1208-2006。--計(jì)量型電流互感器選型及設(shè)計(jì)方案
1 工作原理
低壓電流互感器的工作原理如圖1所示，電流互感器的一次繞組串聯(lián)在被測(cè)線路中，I1為線路電流即電流互感器的一次電流，N1為電流互感器的一次匝數(shù)，I2電流互感器二次電流（通常為5A、1A），N2為電流互感器的二次匝數(shù)，Z2e為二次回路設(shè)備及連接導(dǎo)線阻抗。當(dāng)一次電流從電流互感器P1端流進(jìn)，P2端出，在二次Z2e接通的情況下，由電磁感應(yīng)原理，電流互感器二次繞組有電流I2從S1流過(guò)，經(jīng)Z2e至S2，形成閉合回路。由此可得電流在理想狀態(tài)下I1×N1=I2×N2，所以有I1/I2=N1/N2=K，K為電流互感器的變比。
圖1 低壓電流互感器的工作原理
2 技術(shù)指標(biāo)
一次電流測(cè)量范圍5-2000A，二次電流5A，1A；額定工作電壓AC0.66kV（等效AC0.69kV，GB156-2003）；額定頻率50-60Hz；環(huán)境溫度-30℃~70℃，最高耐溫120℃；海拔高度≤3000m；工頻耐壓3000V/1min 50Hz；用于沒(méi)有雨雪直接侵襲，無(wú)嚴(yán)重污染及劇烈震動(dòng)的場(chǎng)所。
3 在低壓配電系統(tǒng)中的問(wèn)題及應(yīng)用實(shí)例
計(jì)量用電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中，準(zhǔn)確級(jí)0.2級(jí)、0.2S級(jí)區(qū)分是用戶(hù)經(jīng)常碰到的問(wèn)題，以及錯(cuò)誤接線（極性接反）對(duì)計(jì)量的影響。
3.1 準(zhǔn)確級(jí)0.2級(jí)、0.2S級(jí)區(qū)別見(jiàn)表1
3.2 錯(cuò)誤接線（極性接反）對(duì)計(jì)量的影響
（1）計(jì)量接線方式三相三線
正確接線時(shí)的有功功率為：P=Pa+ Pc =UabIa.cos(30°+φa)+ Ucb.Ic.cos(30°-φc)；三相電路平衡時(shí)，Uab=Ucb=√3U，Ia=Ic=√3I，即，P=3UI cosφ；假如A相電流互感器極性接反，祥見(jiàn)接線圖（a）和相量圖(b)
這樣我們可以得出：公用線的電流Io是相電流的√3倍；
電能表一的電流滯后電壓的角度為：30°+φa+180°=210°+φa；
電能表二電流滯后電壓的角度為：30°-φc；
所以錯(cuò)誤接線時(shí)的有功功率為：
P?=Pa?+ Pc?=Uab.Ia.cos(210°+φa)+ Ucb.Ic.cos(30°-φc)=UIsinφ;
若功率因數(shù)cosφ=0.9，則當(dāng)A相計(jì)量互感器極性接反，漏計(jì)電能為實(shí)際計(jì)量電能的：
P/ P?-1=3UIcosφ/UI sinφ-1=3×0.9/0.4359-1=5.19倍;
(2)計(jì)量接線方式三相四線
正確接線時(shí)的有功功率為：P=Pa+ Pb+ Pc =UaIa.cosφa+ Ub.Ib.cosφb+Uc.Ic.cosφc；三相電路平衡時(shí)，Ua=Ub=Uc=U，Ia=Ib=Ic=I，即，P=3UIcosφ
假如A相電流互感器極性接反，祥見(jiàn)接線圖（c）和相量圖(d)
這樣我們可以得出：公用線的電流Io是相電流的2倍,A相電流為-Ia；
所以錯(cuò)誤接線時(shí)的有功功率為：
P?=Pa+Pb+Pc=-UaIa.cosφa+Ub.Ib.cosφb+ Uc.Ic.cosφc= UIcosφ;
則當(dāng)A相計(jì)量互感器極性接反，漏計(jì)電能為實(shí)際計(jì)量電能的：
P/ P?-1=3UIcosφ/UIcosφ-1=2倍；
3.3在使用過(guò)程中的注意事項(xiàng)
（a）電流互感器在接線時(shí)，同名端必須要保持一致，即P1、S1；P2、S2。
（b）電流互感器在正常運(yùn)行時(shí)，二次不得開(kāi)路，防止二次開(kāi)路產(chǎn)生高電壓，影響人身和設(shè)備安全。
5 結(jié)束語(yǔ)
產(chǎn)品已在上海、深圳、杭州、濟(jì)南、內(nèi)蒙古等地工礦企業(yè)工程配電監(jiān)控系統(tǒng)電能計(jì)量中得到應(yīng)用，降低了投資成本，產(chǎn)生了較好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。