陸燕+臺(tái)德新+江新達(dá)

摘 要：現(xiàn)在防竊電成套電流互感器已經(jīng)被不斷的研究，質(zhì)量評(píng)價(jià)體系對(duì)防竊有著重要的作用和意義。本文就是對(duì)新型的低壓防竊成套電流互感器（CT）進(jìn)行了研究，從防竊電的絕緣特性和結(jié)構(gòu)特性，對(duì)比較優(yōu)良的低壓防竊電體系進(jìn)行深入的分析，通過(guò)鐵芯材料的性能和電測(cè)量特征之間的關(guān)系，為相應(yīng)的研究提供借鑒。

關(guān)鍵詞：低壓；防竊電；成套電流互感器；特性研究

現(xiàn)在我國(guó)的低壓配電網(wǎng)存在著很多的竊電行為，相關(guān)的部門想出了很多防竊電的方式，低壓防竊電成套電流互感器就是一種重要的手段。低壓防竊電成套電流互感器還存在著性能和品質(zhì)不一的現(xiàn)象，在這樣的情況下，就需要對(duì)相應(yīng)的測(cè)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究，總結(jié)出了低壓防竊電成套電流互感器的特性，從特性入手，對(duì)低壓防竊電成套電流互感器特性進(jìn)行具體的分析。

1 防竊電的絕緣特性和結(jié)構(gòu)特性

現(xiàn)在的低壓系統(tǒng)，為了避免出現(xiàn)人為的破壞會(huì)形成二次引線的分流從而產(chǎn)生少記電量的情況，在正在應(yīng)用的低壓防竊電成套電流互感器的使用中，必須要在二次端子上研究出一些比較特殊的防竊電結(jié)構(gòu)，主要可以從以下三個(gè)方面來(lái)考慮：1）二次引線的長(zhǎng)度必須要在8m左右，而且也能夠?qū)、B、C三相進(jìn)行區(qū)分，在二次回路的中間是補(bǔ)不能夠有接頭的，否則就會(huì)有著一定的危險(xiǎn)性，失去了自身的優(yōu)點(diǎn)。2）在結(jié)構(gòu)上使用的二次端接線盒必須要有著防竊電的功能，無(wú)論是暴露的部分，還是接線盒都必須要有著防竊電的功能，除此之外，也不能夠積存雨水，有著防雨的作用，這樣就不會(huì)出現(xiàn)電力事故，否則與雨水聯(lián)通就會(huì)形成導(dǎo)電體，在使用的過(guò)程中存在著安全隱患。3）一只零線和三只互感器被引入到裝置中，這樣就形成了一組，而且相互之間的距離也必須要和變壓器中二次套管的距離是相同的，確保一次穿線孔能夠套在變壓器的導(dǎo)桿上。

在對(duì)低壓防竊電成套電流互感器研究的過(guò)程中，對(duì)外絕緣特性和防水性能的考察可以使用戶外式互感器濕度試驗(yàn)，這一儀器在使用的過(guò)程中，可以對(duì)其進(jìn)行全面的考察，在試驗(yàn)的過(guò)程中，一定要進(jìn)行雨水的淋澆，還要對(duì)一次繞組對(duì)地、二次繞組對(duì)地與一次繞組和二次繞組之間進(jìn)行充分的測(cè)量，尤其是對(duì)絕緣電阻和工頻耐壓試驗(yàn)。在整個(gè)試驗(yàn)的過(guò)程中，利用的是濕試試驗(yàn)的方式對(duì)絕緣電阻值和泄露電流值來(lái)進(jìn)行流感器外絕緣性能的評(píng)價(jià)。試驗(yàn)設(shè)備使用的是絕緣電阻測(cè)量?jī)x、淋雨試驗(yàn)裝置和交直流耐壓試驗(yàn)裝置。

如果是普通的互感器，在二次端子暴露在空氣中的時(shí)候，空氣就會(huì)起到一定的阻隔性作用，但是低壓防竊電成套電流互感器中的二次端子如果密封，就會(huì)導(dǎo)致電流互感器中的電力僅此你和連接，盡管使用的材料有著絕緣特性，但是在使用的過(guò)程中，如果是在污穢嚴(yán)重的地方、或者是比較潮濕的環(huán)境中使用，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也存在著不合理的現(xiàn)象，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)絕緣材料的表面形成比較強(qiáng)的電氣連接的通道，這一通道就是泄露電流通道。在環(huán)境比較差的地方使用絕緣材料，發(fā)生了漏電現(xiàn)象的時(shí)候，就會(huì)使低壓防竊電系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的安全隱患，整個(gè)配電線路也會(huì)出現(xiàn)安全問(wèn)題，嚴(yán)重的影響著人們的生命安全，一旦出現(xiàn)安全事故，影響是極為不利的。

低壓防竊電成套電流互感器主要有兩種比較典型的系統(tǒng)，一種是75A/5A的互感器結(jié)構(gòu)，另外一種是150A/5A的互感器結(jié)構(gòu)，這兩種比較典型的互感器結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)就是二次接線盒的密封性好、材料的質(zhì)量?jī)?yōu)良、尺寸恰當(dāng)、底部有積水泄漏孔，在使用的過(guò)程中，可以避免發(fā)生漏電的行為，增加了防竊電成套電流互感器的使用壽命，也能夠最大限度的避免雨水發(fā)生的短路現(xiàn)象。

在進(jìn)行濕試試驗(yàn)的過(guò)程中，使用的卻是雙層密封結(jié)構(gòu)的成套電流互感器，這一互感器在性能上是無(wú)法與前兩種典型的互感器結(jié)構(gòu)優(yōu)良的，但是絕緣電阻值是大于5MΩ、工頻耐壓泄露電流是小于5mA的，這樣的特征是能夠滿足基本的戶外使用要求的。表1就是對(duì)雙層結(jié)構(gòu)成套電流互感器在進(jìn)行實(shí)時(shí)驗(yàn)之前和實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中的絕緣電阻值的變化進(jìn)行了具體的分析。無(wú)論是在試驗(yàn)之前還是在試驗(yàn)的過(guò)程中，可以發(fā)現(xiàn)工頻耐壓泄露的電流均是在1.5mA左右，從整體上來(lái)看，變化的并不明顯。通過(guò)對(duì)七個(gè)廠家的低壓防竊電成套電流互感器進(jìn)行分析和研究可以知道，只有上述兩種典型結(jié)構(gòu)和雙層密封結(jié)構(gòu)能夠通過(guò)濕試驗(yàn)，達(dá)到戶外使用的要求。其它結(jié)構(gòu)的部分成套CT因不注重防水設(shè)計(jì)甚至導(dǎo)致在濕試驗(yàn)中出現(xiàn)100mA以上的工頻耐壓泄漏電流和50kΩ左右的絕緣電阻值。

綜上所述，低壓防竊電成套電流互感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于保證其運(yùn)行安全是至關(guān)重要的。

2 伏安特性和誤差特性

為了找到伏安特性和誤差特性之間的聯(lián)系、建立電測(cè)量特征和鐵芯材料性能之間的量化關(guān)系，從而為電流互感器質(zhì)量評(píng)價(jià)體系提供依據(jù)，就需要推算出伏安特性檢測(cè)回路的計(jì)算公式，并與已有的誤差公式進(jìn)行對(duì)比，分析出共同的影響因素。

2.1 伏安特性磁感應(yīng)強(qiáng)度

伏安特性是指互感器一次側(cè)開路，二次側(cè)勵(lì)磁電流與所加電壓的關(guān)系曲線，反應(yīng)了鐵芯磁化曲線的飽和程度。二次繞組施加的電壓可以分為兩部分：一部分提供二次繞組直流電阻和感應(yīng)電抗的電壓降，另一部分為二次繞組提供感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2，鐵芯中需要有交變磁通，即需要有磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm：

Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)度（T）；S為鐵芯截面積（m2）；f0為電源頻率（Hz）。

2.2 誤差分析

根據(jù)JJG1201-2007中誤差測(cè)試接線圖進(jìn)行誤差特性檢測(cè)。誤差特性檢測(cè)設(shè)備為比較儀式互感器校驗(yàn)儀HED-H+、電流互感器負(fù)荷箱FY96C、升流器SL4、標(biāo)準(zhǔn)電流互感器HL-1572等。

CT相角差f和比值差δ計(jì)算公式如下：

公式中Zo2為二次回路總阻抗（Ω）；α為二次回路總阻抗角；ψ為磁滯角（°）；L為平均磁路長(zhǎng)度（m）；S為鐵芯截面積（m2）；μ為導(dǎo)磁率（T*m/A），ω為角頻率，ω=2πf0，f0為電源頻率（Hz）。

3 電測(cè)量特征與鐵芯材料優(yōu)劣的對(duì)應(yīng)關(guān)系

隨著勵(lì)磁電流的增加，鐵芯磁導(dǎo)率并不是恒定的參數(shù)，因此勵(lì)磁電流、外施電壓之間呈現(xiàn)出非線性變化規(guī)律，然而正是這一非線性曲線反應(yīng)了鐵芯材料的性能。良好的鐵芯材料能夠使勵(lì)磁電流與外施電壓在較寬的電流范圍內(nèi)呈現(xiàn)出一致的線性特征，由此制作的電流互感器誤差變化范圍相對(duì)較小。另一方面，良好的鐵芯材料達(dá)到一定勵(lì)磁電動(dòng)勢(shì)時(shí)所需要的勵(lì)磁電流值相對(duì)較小。

結(jié)束語(yǔ)

目前許多廠家生產(chǎn)的低壓防竊電成套CT的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在缺陷，不能夠保證安全運(yùn)行在污穢嚴(yán)重、多雨或潮濕的環(huán)境中。結(jié)構(gòu)特性分析和濕試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明低壓防竊電成套CT的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尤其是防水性能的優(yōu)劣對(duì)于保證其運(yùn)行安全是至關(guān)重要的。兩種典型結(jié)構(gòu)和雙層密封結(jié)構(gòu)是低壓防竊電成套CT相對(duì)優(yōu)良的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，在使用的過(guò)程中，一定要根據(jù)具體的情況進(jìn)行區(qū)分。

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