低压防窃电成套电流互感器特性研究

摘 要：现在防窃电成套电流互感器已经被不断的研究，质量评价体系对防窃有着重要的作用和意义。本文就是对新型的低压防窃成套电流互感器（CT）进行了研究，从防窃电的绝缘特性和结构特性，对比较优良的低压防窃电体系进行深入的分析，通过铁芯材料的性能和电测量特征之间的关系，为相应的研究提供借鉴。

关键词：低压；防窃电；成套电流互感器；特性研究

现在我国的低压配电网存在着很多的窃电行为，相关的部门想出了很多防窃电的方式，低压防窃电成套电流互感器就是一种重要的手段。低压防窃电成套电流互感器还存在着性能和品质不一的现象，在这样的情况下，就需要对相应的测量技术标准进行研究，总结出了低压防窃电成套电流互感器的特性，从特性入手，对低压防窃电成套电流互感器特性进行具体的分析。

1 防窃电的绝缘特性和结构特性

现在的低压系统，为了避免出现人为的破坏会形成二次引线的分流从而产生少记电量的情况，在正在应用的低压防窃电成套电流互感器的使用中，必须要在二次端子上研究出一些比较特殊的防窃电结构，主要可以从以下三个方面来考虑：1）二次引线的长度必须要在8m左右，而且也能够对A、B、C三相进行区分，在二次回路的中间是补不能够有接头的，否则就会有着一定的危险性，失去了自身的优点。2）在结构上使用的二次端接线盒必须要有着防窃电的功能，无论是暴露的部分，还是接线盒都必须要有着防窃电的功能，除此之外，也不能够积存雨水，有着防雨的作用，这样就不会出现电力事故，否则与雨水联通就会形成导电体，在使用的过程中存在着安全隐患。3）一只零线和三只互感器被引入到装置中，这样就形成了一组，而且相互之间的距离也必须要和变压器中二次套管的距离是相同的，_保一次穿线孔能够套在变压器的导杆上。

在对低压防窃电成套电流互感器研究的过程中，对外绝缘特性和防水性能的考察可以使用户外式互感器湿度试验，这一仪器在使用的过程中，可以对其进行全面的考察，在试验的过程中，一定要进行雨水的淋浇，还要对一次绕组对地、二次绕组对地与一次绕组和二次绕组之间进行充分的测量，尤其是对绝缘电阻和工频耐压试验。在整个试验的过程中，利用的是湿试试验的方式对绝缘电阻值和泄露电流值来进行流感器外绝缘性能的评价。试验设备使用的是绝缘电阻测量仪、淋雨试验装置和交直流耐压试验装置。

如果是普通的互感器，在二次端子暴露在空气中的时候，空气就会起到一定的阻隔性作用，但是低压防窃电成套电流互感器中的二次端子如果密封，就会导致电流互感器中的电力仅此你和连接，尽管使用的材料有着绝缘特性，但是在使用的过程中，如果是在污秽严重的地方、或者是比较潮湿的环境中使用，结构设计也存在着不合理的现象，就会导致整个绝缘材料的表面形成比较强的电气连接的通道，这一通道就是泄露电流通道。在环境比较差的地方使用绝缘材料，发生了漏电现象的时候，就会使低压防窃电系统出现严重的安全隐患，整个配电线路也会出现安全问题，严重的影响着人们的生命安全，一旦出现安全事故，影响是极为不利的。

低压防窃电成套电流互感器主要有两种比较典型的系统，一种是75A/5A的互感器结构，另外一种是150A/5A的互感器结构，这两种比较典型的互感器结构的特点就是二次接线盒的密封性好、材料的质量优良、尺寸恰当、底部有积水泄漏孔，在使用的过程中，可以避免发生漏电的行为，增加了防窃电成套电流互感器的使用寿命，也能够最大限度的避免雨水发生的短路现象。

在进行湿试试验的过程中，使用的却是双层密封结构的成套电流互感器，这一互感器在性能上是无法与前两种典型的互感器结构优良的，但是绝缘电阻值是大于5MΩ、工频耐压泄露电流是小于5mA的，这样的特征是能够满足基本的户外使用要求的。表1就是对双层结构成套电流互感器在进行实时验之前和实验的过程中的绝缘电阻值的变化进行了具体的分析。无论是在试验之前还是在试验的过程中，可以发现工频耐压泄露的电流均是在1.5mA左右，从整体上来看，变化的并不明显。通过对七个厂家的低压防窃电成套电流互感器进行分析和研究可以知道，只有上述两种典型结构和双层密封结构能够通过湿试验，达到户外使用的要求。其它结构的部分成套CT因不注重防水设计甚至导致在湿试验中出现100mA以上的工频耐压泄漏电流和50kΩ左右的绝缘电阻值。

综上所述，低压防窃电成套电流互感器的结构设计对于保证其运行安全是至关重要的。

2 伏安特性和误差特性

为了找到伏安特性和误差特性之间的联系、建立电测量特征和铁芯材料性能之间的量化关系，从而为电流互感器质量评价体系提供依据，就需要推算出伏安特性检测回路的计算公式，并与已有的误差公式进行对比，分析出共同的影响因素。

2.1 伏安特性磁感应强度

伏安特性是指互感器一次侧开路，二次侧励磁电流与所加电压的关系曲线，反应了铁芯磁化曲线的饱和程度。二次绕组施加的电压可以分为两部分：一部分提供二次绕组直流电阻和感应电抗的电压降，另一部分为二次绕组提供感应电动势。要产生感应电动势E2，铁芯中需要有交变磁通，即需要有磁感应强度Bm：

Bm为磁感应强度（T）；S为铁芯截面积（m2）；f0为电源频率（Hz）。

2.2 误差分析

根据JJG1201-2007中误差测试接线图进行误差特性检测。误差特性检测设备为比较仪式互感器校验仪HED-H+、电流互感器负荷箱FY96C、升流器SL4、标准电流互感器HL-1572等。

CT相角差f和比值差δ计算公式如下：

公式中Zo2为二次回路总阻抗（Ω）；α为二次回路总阻抗角；ψ为磁滞角（°）；L为平均磁路长度（m）；S为铁芯截面积（m2）；μ为导磁率（T*m/A），ω为角频率，ω=2πf0，f0为电源频率（Hz）。

3 电测量特征与铁芯材料优劣的对应关系

随着励磁电流的增加，铁芯磁导率并不是恒定的参数，因此励磁电流、外施电压之间呈现出非线性变化规律，然而正是这一非线性曲线反应了铁芯材料的性能。良好的铁芯材料能够使励磁电流与外施电压在较宽的电流范围内呈现出一致的线性特征，由此制作的电流互感器误差变化范围相对较小。另一方面，良好的铁芯材料达到一定励磁电动势时所需要的励磁电流值相对较小。

结束语

目前许多厂家生产的低压防窃电成套CT的结构设计存在缺陷，不能够保证安全运行在污秽严重、多雨或潮湿的环境中。结构特性分析和湿试验结果说明低压防窃电成套CT的结构设计尤其是防水性能的优劣对于保证其运行安全是至关重要的。两种典型结构和双层密封结构是低压防窃电成套CT相对优良的设计结构，在使用的过程中，一定要根据具体的情况进行区分。

参考文献

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