智能配电装备与技术、电能管理技术专辑 开口式电 ．ＩＬ ｉ １＝ 感器在低压配电系统中的应用 吴建明 杨广亮 黄文涛 （江苏安科瑞电器制造有限公司，江苏江阴 ２１４４０５） 摘要 分析低压开口式电流互感器的原理，结合工程实例分析开口电流互感器在低压配电系 统中，主要是改造项目中的应用及施工细节，为用户快速实现智能配电提供解决方案，该方案具 有成本低、投资少、安装接线简便等优点，有利于低压智能配电的进一步推广和应用。 关键词：开口式电流互感器；低压配电系统；改造项目；工作原理；应用；施工细节 目前巾场大部分低压电流互感器主要用于新项 目的建设，由于经济的飞速发展， １）电气柜运行的时间长。 ２）人部分电流互感器只是对系统电流进行测 量，也没有相应的计量装置和保护装置，计量装置 只有 块供电局的总表，而对所有车问电能无法进 行考核，系统线路保护装置根本没有。 ｜ Ｊ 对节能减排 ≮ 意识逐渐提高，许多企业的电气特点是： ｌ ｜ ｌ毫 ３）谐波含量比较大场合，给ＡＰＦ有源滤波提 供采集信号。 ４）大部分线路干线为大规格铜排，拆卸需要大 量的人力和时问，安装常规电流互感器不方便。 ５）企业生产时问比较紧迫，不能长时问停电。 所以如需对上述电气进行改造，采用开口式电 流瓦感器可以为用户节约大量的投资。 、、，１一骨架线 ，２一透明翻盖，３－夏装螺母，４一接线端＿『， ５一铁心，６－弹簧，７一外壳，８一安装螺钉 图ｌ 为线路电流即电流互感器的一次电流，Ⅳｌ为电流互感 器的一次匝数，厶电流互感器二次电流（通常为５Ａ、 １Ａ），Ｎ２为电流互感器的二次匝数，Ｚ２。为二次回路设 一一 撵 守¨＇ ｌ一 。一 、 ｑ ｔ 备及连接导线阻抗。当一次电流从电流互感器Ｐ 端流 进，Ｐ２端出，在二次Ｚ２。接通的情况下，由电磁感应原 。 ÷ １ 产品设计 １．１结构特点 理，电流互感器二次绕组有电流 从Ｓｌ流过，经Ｚ２。 至Ｓ ，形成闭合回路。由此可得电流在理想状态下 Ｉ１ｘＮ］ ×Ｎ２，所以有Ｉ１／１２＝Ｎｌ／Ｎ２＝Ｋ，Ｋ为电流互感器的 变比。但是由于开口式电流互感器的铁心切开后，使铁 本产品结构新颖，外形美观大方，透明翻盖设计 接线办便。外壳材料采用ＰＣ／ＡＢＳ合金，具有耐高温、 机械强度高、环保等特点；铁心采用有取向冷扎硅钢 心的性能下将的比较厉害，所以必须将互感器的铁心截 面积加大，而且提高安匝数，将 １×Ｎ１＝１２￣Ｎ２≥１００ＡＮ。 片，具有性能稳定，机械强度高，导磁率极高等特点； 骨架线圈中的漆包线采用高强度漆包线，具有绝缘强 度高，耐温性强等特点，具体结构如图１所示。 开Ｕ式电流互感器是在传统低压母线式电流互 感器的基础上进行研发，兼容电缆和铜排安装方式， 根据一次电流的测量范围，１００Ａ一５０００Ａ采用分体式 设计方案，主要规格有Ｋ．３０ｘ２０、Ｋ一０８ｘ５０、Ｋ一８０ｘ８０、 Ｋ．１２０ｘ６０、Ｋ—ｌ２０ｘ８０、Ｋ．１６０ｘ８０、Ｋ一２００ｘ８０。 １．２ 开口电流互感器工作原理 开口低压电流互感器的工作原理如图１所示， 开口电流互感器的 次绕组串联在被测线路中， １ 图２ １５４ｌ电号技柬 ２０１２年第８期 ｌ－开口电流互感器的卜体，２一开口电流互感器的Ｆ体，３－安装螺丝、螺母 图３ １．３产品安装 如图３所示，将互感器的安装螺丝、螺母打开， 卸下互感器的下体，将互感器的上体装入配电系统 的一次母排，合上互感器的下体，将互感器的安装 螺丝穿过互感器上、下体的固定孔，拧上螺母，将 互感器的上、下体固定在一起，然后将互感器通过 互感器两侧的安装固定孔将互感器固定在母排上， 完成互感器的安装。然后将互感器的二次接到测量 装置。整个过程比较快速简单。 ２ 产品应用 开口电流互感器主要应用在低压配电改造项目 中，开口式电流互感器同常规闭口互感器一样输出 为标准的５Ａ或１Ａ，测量精度高，容量大，可与测 量仪器、仪表配套使用，部分产品过载能力强可与 土 丫辜 装置配套使用。 ２．１应用实例 １）方案一 以半导体行业上海某公司低压馈线为例如图４ 所示，每条馈线均需测量三相电流，将电流信号供 给继电器，以防止系统电流过载或短路。每条馈线 的Ａ相、Ｂ相、Ｃ相的一次母排规格为１２０ｘ１Ｏｘ３， 铜排高度１．５ｍ，每相额定电流为２５００Ａ，采用 ＡＫＨ．０．６６／１２０ｘ５０Ｉｉ闭口式电流互感器采集电流信 号，施工时，必须拆卸每相铜排，每相铜排重量为 ４８０ｋｇ，所以安装人员至少需要两人，至少需要３ｈ 才能拆卸完毕。互感器安装接线２０ｍｉｎ，安装铜排 还需要３ｈ。那么每条馈线至少需要１９ｈ才能安装完 毕，而工厂必须停电２０ｈ左右。 智能配电装备与技术、电能管理技术专辑 Ａ 。１ ＼ 嬲 ｌ 图４ ２）方案二 以半导体行业苏州某公司同样的低压馈线为例 如图５所示，每条馈线均需测量三相电流，将电流 信号供给测量仪表。每条馈线的Ａ相、Ｂ相、Ｃ相 的一次母排规格为１２０ｘｌＯｘ３，铜排高度１．５ｍ，每 相额定电流为２５００Ａ，采用ＡＫＨ．０．６６／Ｋ．１２０ｘ６０开 口式电流互感器采集电流信号，施工时，无须拆卸 每相铜排，一名安装人员只要将互感器打开安装螺 丝＼螺母，将互感器套在母排上，合上互感器，再用 螺丝＼螺母固定好，再将互感器固定在母排上，整个 过程只需要３０ｍｉｎ就可以完成安装接线才能拆卸完 毕，而工厂停电只需要４０ｍｉｎ左右． 所以上述方案每条馈线需要的成本对照见表１。 表１ 类别 互感器 人工 停电时 安装接 ＼戚 ＼、＼ 平均成 费｝元 间ｍ 线时间 备注 方案 ＼ 本／元 ｍ 常规电流 ４名安 日 感器 １７６ ９５０ １９ １８ 装工 开口电流 １名安 互感器 ５９５ ３７．５ ０．６７ ０．５ 装工 ２．２施工细节 根据我公司上述产品规格书中的参数，并根据 用户现场的实际情况选用合适的开口电流互感器。 将继电器或测量仪表与保护用开口电流互感器 二次接好，确保电流互感器二次不能开路，将开口 电流互感器上、下两部分都打开，并注意电流互感 器的Ｐ１面上、下两部分一致，并将继电器在现场安 装好，所有现场全部放置好，大电流一次母线穿铜 排场合等待停电，如图６所示。 停电后将所有回路的开口电流互感器，全部同 时安装在母排上，并将开口电流互感器上、下两部 分通过螺丝、螺母安装好，如图７、图８所示。 ２０１２￣８期电 技７Ｉｔ ｌ１５５
