第3卷第5期 2015年5月
DOI: 10.14171/j.2095-5944.sg.2015.05.011
智能电网 Smart Grid
文章编号：2095-5944 (2015)05-0433-04
中图分类号：TM93
Vol. 3 No. 5 May2015
文献标志码：A
气隙对钳形电流互感器的性能影响分析
张志，王平欣
（国网山东省电力科学研究院，山东省济南市250001)
Analysis of theAir-gapInfluence on Iron CoreClamp-shape CurrentTransformers
ZHANG Zhi, WANG Pingxin
(State Grid Shandong Electric Power Research Institute, Jinan 250001, Shandong Province, China)
ABSTRACT: It is easy to operate for iron core clamp-shape current transformers in the current measurement without truncating wire. But the air-gap can lead to low accuracy and bad repetitiveness. So the equivalent model is constructed considering the two aspects of magnetic field and circuit, and the reason for air gap to influence the accuracy of clamp-shape current sensing head is analyzed. Then comprehensive analysis is given for the method to improve accuracy of clampshape current transformers when the air gap
exists, and opinions on the development trend and application of iron core clamp-shape current sensing head are put forward. KEY WORDS: clamp-shape; current transformers; air-gap; equivalent model; accuracy
摘要：钳形铁芯电流互感器在进行电流测量时无须截断导线，操作方便，但开合气隙的存在将会导致测量准确度不高及重复性差的间题。从磁和电两方面构建等效模型，分析气隙对钳形电流传感头准确度造成影响的原因，综合分析气隙存在时提高
钳形互感器准确度的方法，最后对钳形铁芯传感头的发展趋势及应用动态提出看法。关键词：钳形：电流互感器：气隙：等效模型：准确度
引言 0
目前，钳形电流互感器是一种常见的便携式交流电流测量装置，在进行测量时无须截断导线，操作方便，但存在测量准确度不高及测量重复性差的问题。对于电流在线测量而言，钳形传感头的优点在于无需对导线的运行产生干扰，即可将其装配，则在导线不断电的情况下完成电流的测量，所以钳形电流传感头是实现电流在线测量的重要组成部分，其准确度也是影响电流测量准确度的决定因素。但在实际测量中，由于钳形传感头本身的结松特点及带电作业的特殊性，从而不能很好的将钳形传感头闭合(存在气隙)，这会严重影响传感头的性能，给电流的测量带来误差。
20世纪70年代，前苏联率先制造出铁芯开气隙CT，开气隙CT能保证保护系统的快速可靠性，故这种CT被应用于继电保护系统中，并得到较好的应用效果"]。但若要应用于测量领域，必须研究气隙对准确度的影响机理，本文从磁和电两方面详细分析广气隙对铁芯传感头的性能影响，更为直观的表征钳形互感器的物理性能，为提高钳形互感器
的准确度奠定基础。
钳形铁芯电流互感器性能分析
1 1.1
物理结构模型
钳形铁芯电流互感器的原理结构图如图1所示。图1中为一次被测电流，N:为一次绕组匝数， N为二次绕组匝数，一次电流在铁芯传感头中产生交变磁通，使N产生感应电流I，I,流过负载R，则转化为同相电压。
磁通
甜限
X
次
铁芯
口负
N
T
图1钳形铁芯电流互感器原理结构图
Fig. 1 Principle structure of
iron core clamp-shape current transformers
由图1可知，互感器中参与变换过程的基本元
件是铁芯传感头。根据变压器工作原理，理想工作