開口式電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

　安科瑞師晴晴

　　吳建明楊廣亮黃文濤

　　江蘇安科瑞電器制造有限公司，江蘇江陰 214405;

　　摘要：分析低壓開口式電流互感器的原理，結(jié)合工程實例分析開口電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中，主要是改造項目中的應(yīng)用及施工細節(jié)，為用戶快速實現(xiàn)智能配電提供解決方案，該方案具有成本低、投資少、安裝接線簡便等優(yōu)點，有利于低壓智能配電的進一步推廣和應(yīng)用。---開口式電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　關(guān)鍵詞：開口式電流互感器低壓配電系統(tǒng) 改造項目工作原理應(yīng)用施工細節(jié)

　　1.引言

　　目前市場大部分低壓電流互感器主要用于新項目的建設(shè)，由于經(jīng)濟的飛速發(fā)展，企業(yè)對節(jié)能減排意識逐漸提高，許多企業(yè)的電氣特點是：

　　①電氣柜運行的時間長;

　　②大部分電流互感器只是對系統(tǒng)電流進行測量，也沒有相應(yīng)的計量裝置和保護裝置，計量裝置只有一塊供電局的總表，而對所有車間電能無法進行考核，系統(tǒng)線路保護裝置根本沒有，;

　　③諧波含量比較大場合，給APF有源濾波提供采集信號;

　　④大部分線路干線為大規(guī)格銅排，拆卸需要大量的人力和時間，安裝常規(guī)電流互感器不方便;

　　⑤企業(yè)生產(chǎn)時間比較緊迫，不能長時間停電。

　　所以如需對上述電氣進行改造，采用開口式電流互感器可以為用戶節(jié)約大量的投資。---開口式電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　2 產(chǎn)品設(shè)計

　　2.1結(jié)構(gòu)特點

　　本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)新穎，外形美觀大方,透明翻蓋設(shè)計接線方便。外殼材料采用PC/ABS合金，具有耐高溫、機械強度高、環(huán)保等特點;鐵芯采用有取向冷扎硅鋼片，具有性能穩(wěn)定，機械強度高，導(dǎo)磁率極高等特點;骨架線圈中的漆包線采用高強度漆包線，具有絕緣強度高，耐溫性強等特點，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。開口式電流互感器是在傳統(tǒng)低壓母線式電流互感器的基礎(chǔ)上進行研發(fā)，兼容電纜和銅排安裝方式，根據(jù)一次電流的測量范圍，100A-5000A采用分體式設(shè)計方案，主要規(guī)格有K-30×20、K-08×50、K-80×80、K-120×60、K-120×80、K-160×80、K-200×80 。

　　圖1

　　1-骨架線圈，2-透明翻蓋，3-安裝螺母，4-接線端子，5-鐵芯，6-彈簧，7-外殼，8-安裝螺釘。

　　2.2開口電流互感器工作原理開口低壓電流互感器的工作原理如圖1所示，開口電流互感器的一次繞組串聯(lián)在被測線路中，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，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，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。但是由于開口式電流互感器的鐵芯切開后，使鐵芯的性能下將的比較厲害，所以將互感器的鐵芯截面積加大，而且提高安匝數(shù)，將I1×N1=I2×N2≥100AN。

圖2 圖3

　　注：圖3中 1-開口電流互感器的上體，2-開口電流互感器的下體，3-安裝螺絲、螺母

　　2.3產(chǎn)品安裝

　　如圖3所示，將互感器的安裝螺絲、螺母打開，卸下互感器的下體，將互感器的上體裝入配電系統(tǒng)的一次母排，合上互感器的下體，將互感器的安裝螺絲穿過互感器上、下體的固定孔，擰上螺母，將互感器的上、下體固定在一起，然后將互感器通過互感器兩側(cè)的安裝固定孔將互感器固定在母排上，完成互感器的安裝。然后將互感器的二次接到測量裝置。整個過程比較快速簡單。

　　3.應(yīng)用

　　開口電流互感器主要應(yīng)用在低壓配電改造項目中，開口式電流互感器同常規(guī)閉口互感器一樣輸出為標準的5A或1A，測量精度高，容量大，可與測量儀器、儀表配套使用，部分產(chǎn)品過載能力強可與裝置配套使用。

　　3.1應(yīng)用實例

　　方案(一)，以半導(dǎo)體行業(yè)上海某公司低壓饋線為例如圖4所示，每條饋線均需測量三相電流,將電流信號供給繼電器,以防止系統(tǒng)電流過載或短路。每條饋線的A相、B相、C相的一次母排規(guī)格為120×10×3，銅排高度1.5米，每相額定電流為2500A,采用AKH-0.66/120×50II 閉口式電流互感器采集電流信號，施工時,拆卸每相銅排,每相銅排重量為480kg,所以安裝人員至少需要2人,至少需要3個小時才能拆卸完畢。互感器安裝接線20分鐘,安裝銅排還需要3個小時.那么每條饋線至少需要19個小時才能安裝完畢,而工廠停電20小時左右.

　　開口式電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

　圖4 圖5

　　方案(二)，以半導(dǎo)體行業(yè)蘇州某公司同樣的低壓饋線為例如圖5所示，每條饋線均需測量三相電流,將電流信號供給測量儀表。每條饋線的A相、B相、C相的一次母排規(guī)格為120×10×3，銅排高度1.5米，每相額定電流為2500A,采用AKH-0.66/K-120×60 開口式電流互感器采集電流信號，施工時,無須拆卸每相銅排,一名安裝人員只要將互感器打開安裝螺絲\螺母,將互感器套在母排上,合上互感器,再用螺絲\螺母固定好,再將互感器固定在母排上,整個過程只需要30分鐘就可以完成安裝接線才能拆卸完畢,而工廠停電只需要40分種左右.

　　所以上述方案每條饋線需要的成本對照如表(一)

如表(一)