钳形电流互感器的工作原理及结构
更新时间:2021-10-11
钳形电流互感器是没有一次导体和一次绝缘,其磁路能够以铰链方式翻开的互感器。钳形电流互感器载流导线位置相关性变差小，抗干扰才能较强，如将它接到高准确度的功率电能表、电流表、相位表，就能进行更准确的现场检测，既平安又可进步工作效率。
钳形电流互感器小电流特性较好，当被测电流在(120 %～10 %) IN范围内变化时，比差和非线性均<±0.02 % ，角差非线性≤0.6′。工作电源设计成交直流两用，既可用交流供电也可用可充电电池供电。如在其输出端接上一有源负载就能完成精细交流电流/电压转换，输出电压可在0～5V范围内恣意调整。钳形电流互感器载流导线位置相关性变差小，抗干扰才能较强，如将它接到高准确度的功率电能表、电流表、相位表，就能进行更准确的现场检测，既平安又可进步工作效率。
电磁式电流互感器已能到达很高的精度，但钳形电流互感器由于要启齿，导磁系数将不可防止地大大降低，假如不采取补偿措施，其丈量准确度很难进步，且位置相关性也很大。
针对上述问题，本设计计划中主要采取了以下三种措施，其一，选用高导磁率的铁磁资料铁镍合金，起始相对导磁率为40000 ，高可达100000；其二，采用自均衡电子补偿式电路对互感器进行补偿；其三，采取特殊的屏蔽措施，减小走漏干扰以保证死心中剩余磁通检测的准确性。
采用的运算放大器请求失调电压、失调电流及温度漂移尽可能小，开环放大倍数大，频带宽。本样品中运放失调电压为0.15mV ，失调电流为1μA ，交流零电压< 100μV 。也就是说这时的互感器将设有误差，这就是通常所说的零磁通原理。
靠本身完成零磁通是不可能的，必需靠外界条件的补偿才干到达。本设计中采用自均衡电子补偿的原理。运放输出电压与二次绕组串联产生电流所产生的磁通对死心去磁，使死心到达均衡。
在理想状态时，运放的放大倍数为死心接近于零磁通状态。由于这类互感器的二次电流简直全部由外电源经过运放供应，不从二次绕组的感应电势取电流，因此自均衡电子补偿式电流互感器可到达很高的精度。事实上完整的零磁通状态是达不到的，死心中必需有一点微小的剩余磁通才干使放大器输出二次电流。放大器的放大倍数越大，补偿效果越好，但太大了会惹起振荡，使系统工作不稳定，这两者是互相限制的。
运放开环放大倍数普通很大，因而输入端可视为虚地点，互感器二次工作在短路状态，可视为空载，因此放大器对钳形互感器的影响极小。经屡次实测也证明这样构成的电流/电压转换器仍可到达0.1级的准确度