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[科普中国]-比流器

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比流器是一种变压器,专用于将大电流变为小电流的设备。 亦称变流器。

简介比流器(current transformer)是用于交流电流的测量的装置。带着电压或电势(potential)的电压器(VT或PT)被称为仪表变压器。当电路中的电流过高而无法直接用仪器测量时,比流器能以精确比例地减少在电路中的电流,使电路可以方便地连接于测量和纪录仪器。

比流器也许能从监视电路中非常高的电压中隔离测量仪器。在电力工业中,比流器通常被用于计量和保护继电器(relay)。如同其他变压器,比流器具有一个初级线圈、一个磁心和一个次级线圈。

初级的交流电于核心内产生的交流电磁场,此外该磁场诱导次级线圈电路中的交流电流。比流器设计的一项重要目的是确保初级和次级电路能被有效地耦合(couple),所以次级电流线性地成比于初级电流。

比流器被广泛地使用于测量电流和监测电网的操作。除了电压导线之外,在几乎每栋建筑物里附有大于200安培的三段服务和单段服务,其收入级别比流器驱动着电力设施里的电度表(watt-hour meter)。

典型上,比流器的流动比率被描述为从初级流向次级。通常情况下,多种比流器在多个用途下,被安装为「栈」(stack)。例如,保护装置和收入计量可以使用独立的比流器以提供隔离计量和保护电路两者之间。

市售常规比流器的标准二次侧规格均为5安培,并采用贯穿方式(套式)对量测回路进行安装,所以安装时需要断电,再逐一穿入,而常规比流器通常体积较大,需要较大的盘体安装空间,对于很多分回路的量测而言并不适合。

CT型式的种类依安装方式分类:分为闭口式及开口式

闭口式:安装时需要对量测回路进行拆卸或是改线,所以必须要断电才能施工

开口式:安装时直接扣上量测回路,施工时无须断电

依配合电表方式区分类:常规型及专用型

常规型:二次侧规格统一为5安培或1安培的比流器,是搭配标准器材如电流表或接受5安培输入的电表使用,通常体积较大,且多为闭口型式,常规开口式比流器则较为少见而且价格也相对昂贵。

专用型:为搭配专用型电表使用,无法使用在一般电流表,其二次侧规格均等比例转为mA的讯号供电表进行量测计算,通常量测范围在数十安培到数百安培,体积较小,极适合分回路或容量不大的回路使用。专用型比流器同样有闭口式及开口式,请参阅A项分类说明1。

现有比流器在哪些应用场合有不便的问题分表安装比流器空间不足:由于盘体空间小,特别是小电流分表应用如20A~200A,空间非常小装设传统比流器非常困难,特别是改装的应用,施工难度更高,甚至必须额外为比流器重新改线加配新盘,无论工时成本与额外墙面空间都很不利;此时选用小型比流器就太棒了

短期调查用:客户不愿断电安装,即使断电不是问题,为了安装比流器找专门电工也麻烦,也不经济

电脑机房等加装监测:24小时运转,不容许断电安装比流器

高压配电盘等加装监测:已经有高压比流器,在比流器二次侧加装仪表,担心比流器二次侧断路危险,此时可选用开口比流器挂在比流器二次上,安全与成本都低1

比流器的精度等级,意义何在精度等级高之主要特点为在高敏感度(即低起动电流),同时在较低电流时仍能维持很好的准确度,由于负载范围波动大的应用,如变频或照明插座等,要维持全范围的准确度,不止电表准确度级别问题,更重要的是比流器的精度等级,尤其是选择比流器时;往往根据断路器标示容量,但实际负载电流却远远低于断路器容量,此时如比流器精度不好时,计量误差就会很大1。

选择比流器该注意哪些事项?电流范围选择:较预估使用之最大电流另加50%即可

电缆线外径:比流器内径必须大于电缆之外径,此外径需现场观察,不能猜测;也有可能一回路用二条线;此时比流器内径势必要选择更大的

如果为临时性装设,选择专用型开口钳式比流器会更好用2。

本词条内容贡献者为:

宋春霖 - 副教授 - 江南大学