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电流互感器二次开路电压有多高(电流互感器二次开路为什么会产生高电压)

导语:电流互感器二次开路电压波形是怎样的?会产生高压吗?

序章

大家都知道电流互感器二次不能开路,开路有高压。但是从事不同领域的电力工作者对这个有不同的看法,有的人认为根本没有高压也就几十伏上百伏。有的则认为会产生上千伏上万伏的电压。

产生高压的原理

其实他们说的都对,因为电流互感器二次开路电压和很多因素有关。比如铁芯截面积、二次绕组匝数。不同的电流互感器开路电压也是不同的。

大家都知道电流互感器是利用电磁感应原理(感生电动势),它产生的电压和磁通变换速率、匝数有直接关系。互感器生产好二次匝数就固定了。当二次开路的时候。一次电流全部用来励磁磁通会瞬间增大,二次电压也会瞬间增大。这个电压会增加很多。因为这个过程磁通变化速率很快。

这时的开路电压和一次的电压没有匝数关系。有的电力工作者反推,说一次电压没多少二次电压就算匝数多开路电压也不会有多少,因为匝数和电压成正比。这种推理方法是错误的。

其主要原因还是磁通瞬间变化产生的高压。如果不好理解,我再举个例子:

都知道导线以一定速度切割磁感应线会产生电流。那么增加速度产生的电流就会增加。其实是一个道理的。

尖峰电压波形

在电流互感器二次开路之后,开路电压并非正弦波,而是有规律的尖峰波。

因为二次开路,一次侧所有电流用来励磁。比如是100A的正弦波。假设5A就可以让铁芯饱和。这个时候5-100A这个过程,铁芯中磁通是不变的。磁通不变不会产生感应电压。这个阶段电压为0V。我们来看一下图1,上面是一次电流正弦波,下图是开路电压波形图。当然这是比较理想波型,实际不会这么规整。当一次电流0-5A时,开路电压迅速增加。当一次电流大于5A的时候。铁芯饱和磁通不增加,那么也感应不出来电压,所以电压为0V。这里我们只做定性的分析不定量。

图1

我们使用万用表测试电压,测得也是有效值。实际小的多,其实峰值还是比较高的。其次低压互感器,小变比的电流互感器其实峰值也没多少V。但是比如一些4000/1、5000/1的电流互感器。产生个几万伏的峰值电压还是可以的。

所以电流互感器二次开路,是可以产生高压的。倒不是说随便一个都可以。我们理解内部原因今后分析起来就好办多啦。

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