低压电流互感器新款：产品拆解低压保护级互感器和大变比互感器
低压电流互感器新款：产品拆解低压保护级互感器和大变比互感器1.1 背景1. 保护级电流互感器作为互感器解决方案的一部分。西门子 APT推出了电流限值达20倍的保护级互感器，和高达8000/5的大电流比互感器。为了解产品和加强感性认知（主要是确实没用过），有幸从APT获赠了两台样品，拆解分析，并分享与朋友们。
电流互感器，是电气系统常用的测量元件
在用途上，主要分为测量用和保护用。
常用测量范围，一般为4000A及以下。
“非常用”产品，例如：保护级互感器，大电流比互感器，很少使用，但是随着行业发展，使用频次也逐渐增多。
作为互感器解决方案的一部分。
西门子 APT推出了电流限值达20倍的保护级互感器，和高达8000/5的大电流比互感器。
为了解产品和加强感性认知（主要是确实没用过），有幸从APT获赠了两台样品，拆解分析，并分享与朋友们。
1. 保护级电流互感器
1.1 背景
在互感器产品中，保护级一词，中高压系统中可以说必用，而在低压系统中很少见。
主要因为低压保护多集成于设备本身，如断路器、热继电器、变频器等。
1.2 应用
那么低压系统是否需要保护级互感器呢？
一些重要场所或者特殊功能应用，是需要的。
例如：
- 数据中心，是极其重要的用电场所，需要供电稳定、可靠、实时监测，不仅需要测量正常电流，对异常电流更要实时监控，以做出预警或断电操作，防患未然。
- 电动机保护器，是控制电机的平稳运行的装置。在电机的起动瞬间，电流一般为额定电流的6-14倍，普通互感器因为磁饱和，无法准确测量该值。而使用保护级互感器，可准确测量突变电流，从而自动判断中止起动或是优化起动曲线。
1.3 实物了解
1.3.1 外观
这是一只变比200/1的保护级互感器，穿孔尺寸60X50II
相较于普通的测量互感器，体积上更大一些，实际重量也重很多。（差不多有4斤...）
1.3.2 参数
1） 正面铭牌：
穿心孔 60X50 II 适合60mm宽双母排使用
P=保护用
GB 20840.2
3.1.402
P: P级保护用电流互感器
无剩磁通的保护用电流互感器，在对称短路电流条件下规定其饱和特性。
2） 背面参数：
变比：200/1A，
电流限制级：5P15，可达15倍额定电流，误差5%。
1.3.3 拆解
1）外壳和匝数
外壳：为PC材质（聚碳酸酯）。
这种材料环保无毒，硬度强，耐高温可达120℃，优于一些PVC材质的产品。（PVC接近100℃就软化变形了。）
互感器作为一二次的首要连接环节，在材料上马虎不得。
根据安匝比，电流比200/1，匝数有200匝，可以数一下，反正我数过了... ...
2）绕组和铁芯
1.0mm的铜制漆包线，绕制在多层硅钢片铁芯上，构成二次绕组。
线圈与硅钢片之间通过绝缘纸做隔离保护。
铁芯下面的黑色材料为绝缘树脂，防止运输和使用时内部震动。
本来想把整个绕组都拆下来的，但是太结实了，没砸碎...所以放弃了。
2. 大电流变比互感器
2.1 背景
低压电网中，考虑成本和运行的性价比，变压器出线一般在4000A以下，少数会用到5000-6300A。
在某些低压供电较集中，且负荷较大的工矿企业或社区，需要配置2500-3150KVA的变压器时，就需要互感器的测量范围，达到6000-8000A甚至更高。
2.2 应用
在低压总进线断路器选用4000~6300A断路器时，需要配合选用测量互感器 5000~8000A。（常规按照实际电流为互感器2/3量程配置互感器变比）
2.3 实物了解
2.3.1 产品外观
这是一个6000/5的互感器，穿孔尺寸为220X50 II
根据样本介绍，还提供170X100 II 的穿孔，可以根据母排的使用情况选择。
2.3.2 参数
正面铭牌：穿心孔 220X50 II
背面参数： 变比：6000/5， 测量精度：0.2%。可用于测量或者计量。
2.2.3 拆解
看着铜线就很多... ...
按照安匝比，电流6000/5，匝数应该有1200匝，而且是“双线绕制”，可以数出2400“圈/匝”。实在太多了，我没数... ...
这是测量用互感器，多采用双线绕制，是为了减少误差，提高精度。
3. 最后放上两个互感器的合照
拆前 旁边的遥控器是为了对比大小用
拆后
互感器虽小，可拆卸的部件不多，但是知识点并不少。
书本知识在互感器上的实际应用：（非标准知识点阐述，仅作为唤醒高中知识的记忆...）
- 1）电磁感应：交变磁场产生感应电动势。
- 2）安匝比：电流比与匝数比成反比，电流比为200/5的话，匝数就是40。
- 3）铁芯的作用：铁芯可以加强磁场强度，铁芯被线圈磁化后可以和线圈的磁场叠加。
- 4）硅钢片材料：铁芯在“强化”磁场时发挥作用，但是在电流由强变弱甚至消失时，需要做到快速的“弱化”消失，硅钢片矫顽力很低材料（矫顽力：需要反向磁场才能使剩余磁场消失归零的“力”）
- 5）多层硅钢片与涡流：铁芯本来是可以制作成一整块的，但是在使用时由于磁感应，会在铁芯中会产生涡流。做成多层，提高了涡流的阻抗，减少损耗。（主要减少涡流发热）
