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趙娜
（安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801)
摘 要：分析開口式電流互感器的原理，結合工程實例分析開口電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中，主要是改造項目中的應用及施工細節(jié)，為用戶快速實現(xiàn)智能配電提供解決方案，該方案具有成本低、投資少、安裝接線簡便等點，有利于低壓智能配電的進步推廣和應用。
關鍵詞：開口式電流互感器 低壓配電系統(tǒng) 改造項目 工作原理 應用 施工細節(jié)
目市場大部分低壓電流互感器主要用于新項目的建設，由于經濟的飛速發(fā)展，企業(yè)對節(jié)能減排意識逐漸提高，許多企業(yè)的電氣特點是：
1）電氣柜運行的時間長；
2）大部分電流互感器只是對系統(tǒng)電流進行測量，也沒有相應的計量裝置和保護裝置，計量裝置只有塊*的總表，而對所有車間電能無法進行考核，系統(tǒng)線路保護裝置根本沒有；
3）諧波含量比較大場合，給APF有源濾波提供采集信號；
4）大部分線路干線為大規(guī)格銅排，拆卸需要大量的人力和時間，安裝常規(guī)電流互感器不方便；
5）企業(yè)生產時間比較緊迫，不能長時間停電。
所以如需對上述電氣進行改造，采用開口式電流互感器可以為用戶節(jié)約大量的投資。
1.產品設計
1.1結構特點
本產品結構新穎，外形美觀大方,透明翻蓋設計接線方便。外殼材料采用PC/ABS合金，具有耐高溫、機械強度高、環(huán)保等特點；鐵芯采用有取向冷扎硅鋼片，具有性能穩(wěn)定，機械強度高，導磁率*等特點；骨架線圈中的漆包線采用高強度漆包線，具有絕緣強度高，耐溫性強等特點，具體結構如圖1所示。
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圖 1
1-骨架線圈，2-透明翻蓋，3-安裝螺母，4-接線端子，5-鐵芯，6-彈簧，7-外殼，8-安裝螺釘。
1.2開口電流互感器工作原理
開口低壓電流互感器的工作原理如圖1所示，開口電流互感器的次繞組串聯(lián)在被測線路中，I1為線路電流即電流互感器的次電流，N1為電流互感器的次匝數(shù)，I2電流互感器二次電流（通常為、1A），N2為電流互感器的二次匝數(shù)，Z2e為二次回路設備及連接導線阻抗。當次電流從電流互感器P1端流進，P2端出，在二次Z2e接通的情況下，由電磁感應原理，電流互感器二次繞組有電流I2從S1流過，經Z2e至S2，形成閉合回路。由此可得電流在理想狀態(tài)下I1×N1=I2×N2，所以有I1/I2=N1/N2=K，K為電流互感器的變比。但是由于開口式電流互感器的鐵芯切開后，使鐵芯的性能很差，所以必須將的鐵芯截面積加大，而且提高安匝數(shù)，將I1×N1=I2×N2≥100AN。
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圖2 圖3
1-開口電流互感器的上體，2-開口電流互感器的下體，3-安裝螺絲、螺母
1.3 產品選型
開口式電流互感器是在傳統(tǒng)低壓母線式電流互感器的基礎上進行研發(fā)，兼容電纜和銅排安裝方式，根據(jù)次電流的測量范圍，100A-5000A采用分體式設計方案，可以分為測量用開口式電流互感器和保護用開口式電流互感器。
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圖4 AKH-0.66 K系列開口式低壓電流互感器
AKH-0.66K系列開口式電流互感器主要應用于配電系統(tǒng)改造項目，安裝方便，無須拆次母線，亦可帶電操作，不影響客戶正常用電，為用戶改造項目節(jié)省人力、物力、財力，提率。該系列電流互感器可與繼電器保護、測量以及計量裝置配套使用。
開口電流互感器主要規(guī)格尺寸表：
| 尺寸
規(guī)格型式 | 外形尺寸 | 穿孔尺寸 | 備注 | ||||
| W | H | D | a | e | 規(guī)格（A） | 質量（kg） | |
| AKH-0.66/K-30×20 | 90 | 114 | 40 | 22 | 32 | 100-400 | 0.8-0.9 |
| AKH-0.66/K-60×40 | 114 | 140 | 36 | 42 | 62 | 250-2000 | 1.0-2.0 |
| AKH-0.66/K-80×50 | 114 | 159 | 36 | 52 | 82 | 250-1000 | 1.1-1.4 |
| AKH-0.66/K-80×40 | 122 | 162 | 40 | 42 | 82 | 300-3000 | 1.2-2.4 |
| AKH-0.66/K-80×80 | 144 | 159 | 36 | 82 | 82 | 250-1000 | 1.3-1.5 |
| AKH-0.66/K-120×80 | 144 | 199 | 36 | 82 | 122 | 500-1500 | 1.5-2.3 |
| AKH-0.66/K-120×60 | 164 | 214 | 52 | 62 | 122 | 300-3000 | 1.6-3.0 |
| AKH-0.66/K-100×40 | 144 | 194 | 52 | 42 | 102 | 1000-4000 | 1.6-3.2 |
| AKH-0.66/K-130×40 | 144 | 224 | 52 | 42 | 132 | 1000-4000 | 1.6-3.6 |
| AKH-0.66/K-140×60 | 164 | 234 | 52 | 62 | 142 | 1000-5000 | 1.7-3.7 |
| AKH-0.66/K-160×80 | 184 | 254 | 52 | 82 | 162 | 1000-5000 | 2.8-3.7 |
| AKH-0.66/K-200×80 | 184 | 294 | 52 | 82 | 202 | 1000-5000 | 3.5-4.5 |
1．4產品安裝
如圖3所示，將互感器的安裝螺絲、螺母打開，卸下互感器的下體，將所有互感器防止在安裝現(xiàn)場，然后將互感器的二次接到測量、保護裝置；將互感器的上體裝入配電系統(tǒng)的次母排，合上互感器的下體，將互感器的安裝螺絲穿過互感器上、下體的固定孔，擰上螺母，將互感器的上、下體固定在起，然后將互感器通過互感器兩側的安裝固定孔將互感器固定在母排上，完成互感器的安裝。整個過程比較快速簡單。
2.產品應用
開口電流互感器主要應用在低壓配電改造項目中，開口式電流互感器同常規(guī)閉口互感器樣輸出為標準的或1A，測量精度高，容量大，可與測量儀器、儀表配套使用，部分產品過載能力強可與裝置配套使用。
2.1應用實例
1）方案
以半導體行業(yè)上海某公司低壓饋線為例如圖5所示，每條饋線均需測量三相電流,將電流信號供給繼電器,以防止系統(tǒng)電流過載或短路。每條饋線的A相、B相、C相的次母排規(guī)格為120×10×3，銅排高度1.5米，每相額定電流為2500A,采用AKH-0.66/120×50II 閉口式電流互感器采集電流信號，施工時,必須拆卸每相銅排,每相銅排重量為480kg,所以安裝人員至少需要2人,至少需要3個小時才能拆卸完畢。互感器安裝接線20分鐘,安裝銅排還需要3個小時.那么每條饋線至 少需要19個小時才能安裝完畢,而工廠必須停電20小時左右.
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圖5 圖6
2）方案二
以半導體行業(yè)蘇州某公司同樣的低壓饋線為例如圖6所示，每條饋線均需測量三相電流,將電流信號供給測量儀表。每條饋線的A相、B相、C相的次母排規(guī)格為120×10×3，銅排高度1.5米，每相額定電流為2500A,采用AKH-0.66/K-120×60 開口式電流互感器采集電流信號，施工時,無須拆卸每相銅排,名安裝人員只要將互感器打開安裝螺絲\螺母,將互感器套在母排上,合上互感器,再用螺絲\螺母固定好,再將互感器固定在母排上,整個過程只需要30分鐘就可以完成安裝接線才能拆卸完畢,而工廠停電只需要40分種左右.
所以上述方案每條饋線需要的成本對照如表1
如表1
| 類別 成本 方案 | 互感器平均成本（元） | 人工費（元） | 停電時間 （小時） | 安裝接 線時間 （小時） | 備注 |
| 常規(guī)電流互感器 | 176 | 950 | 19 | 18 | 4名安裝工 |
| 開口電流互感器 | 595 | 37．5 | 0．67 | 0．5 | 1名安裝工 |
2.2施工細節(jié)
用戶現(xiàn)場的實際情況選用合適的開口電流互感器，將繼電器或測量儀表與開口電流互感器二次接好，確保電流互感器二次不能開路，將開口電流互感器上、下兩部分都打開，并注意電流互感器的P1面上、下兩部分致，并將繼電器在現(xiàn)場安裝好，所有現(xiàn)場全部放置好，大電流次母線穿銅排場合等待停電，如圖7。
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圖7
停電后將所有回路的開口電流互感器，全部同時安裝在母排上，并將開口電流互感器上、下兩部分通過螺絲、螺母安裝好，如圖8、圖9。
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圖8 圖9
zui后將開口電流互感器通過我們標配的配件將互感器固定在母排上，同時將繼電器輸出信號線連接至斷路器的輔助觸點，完成整個安裝過程，如圖10。
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圖10
綜上對比，改造項目中使用開口式電流互感器，可以快速實現(xiàn)對低壓配電智能化低成本的多回路監(jiān)控，有利于低壓智能配電進步推廣和應用。
3結論
開口式電流互感器已在上海、蘇州、深圳、云南、重慶、杭州、天津、濟南、西安、內蒙古等地工礦企業(yè)工程配電監(jiān)控系統(tǒng)中得到應用，降低了投資成本，產生了較好的社會和經濟效益。
參考資料：
[1]安科瑞電氣股份有限公司.電量傳感器選型手冊,201407版.
作者簡介：趙娜，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為電量傳感器設計。
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