任務三 互感器絕緣
互感器是一種特殊的變壓器，按用途分為電流互感器和電壓互感器兩種。
電流互感器能將一次系統中的大電流，按比例變換成額定電流為1A或5A的小電流；電壓互感器則是將一次系統高電壓，按比例變換成額定電壓為100V或其他的低電壓，向測量儀表、繼電保護和自動裝置提供電流或電壓信號。互感器使測量儀表、保護及自動裝置與高壓電路隔離，從而保證了低壓儀表、裝置以及工作人員的安全。電壓互感器的工作原理與一般的變壓器相同，僅在結構形式、所用材料、容量、誤差范圍等方面有所差別。
一、電流互感器
電流互感器是升壓降流變壓器，它是電力系統中測量儀表、繼電保護等二次設備獲取電氣一次回路電流信息的傳感器，電流互感器將高電流按比例轉換成低電流，電流互感器一次側接在一次系統，二次側接測量儀表、繼電保護等。
電流互感器工作原理和變壓器相似，是利用變壓器在短路狀態下電流與匝數成反比的原理制成的。其一次繞組通常只有一匝或幾匝，串接于大電流電路中；二次繞組匝數越多，并且通常有互相獨立的幾個繞組，分別與測量儀表和繼電保護裝置的電流線圈連接，負載阻抗很小；為了滿足不同的測量要求，互感器也可以有多個鐵芯。因此，電流互感器實質上相當于一臺容量很小，勵磁電流可以忽略不計的短路變壓器。
電流互感器按絕緣介質分有干式、澆筑式、油浸式、氣體絕緣。干式電流互感器由普通絕緣材料經浸漆處理作為絕緣，澆筑式電流互感器是用環氧樹脂或其他樹脂混合材料澆筑成型的電流互感器，油浸式電流互感器是由絕緣紙和絕緣油作為絕緣，一般為戶外型，目前我國在各種電壓等級均為常用。氣體絕緣電流互感器，主絕緣由氣體構成。
電流互感器按安裝方式分貫穿式、支柱式、套管式、母線式。貫穿式電流互感器是用來穿過屏板或墻壁的電流互感器。支柱式電流互感器是安裝在平面或支柱上，兼做一次電路導體支柱用的電流互感器。套管式電流互感器是沒有一次導體和一次絕緣，直接套裝在絕緣的套管上的一種電流互感器。母線式電流互感器是沒有一次導體但有一次絕緣，直接套裝在母線上使用的一種電流互感器。
電流互感器安裝在開關柜內，與電流表等連接，實現測量儀表和繼電保護之用。因為每個儀表不可能接在實際值很大的導線或母線上，所以要通過互感器將其轉換為數值較小的二次值，在通過變比來反映一次的實際值。這不僅可靠地隔離開高壓，保證了人身和裝置的安全，此外，電流互感器的二次額定電流一律為5A，這就增加了使用上的方便，并使儀表和繼電器制造標準化。由于電流互感器原邊繞組串聯在被測電路中，匝數很少；副邊繞組接電流表、繼電器電流線圈等低阻抗負載，近似短路，所以原邊電流（即被測電流）和副邊電流取決于被測線路的負載，與電流互感器副邊負載無關。
二、電壓互感器
電壓互感器的結構、原理和接線都與變壓器相同，區別在于電壓互感器的容量很小，通常只有幾十到幾百伏安。電壓互感器實質上就是一臺小容量的空載降壓變壓器。
電壓互感器的絕緣方式較多，有干式（普通絕緣材料經浸漆絕緣）、澆筑式（環氧樹脂等混合材料澆筑成型）、油浸式（由絕緣紙和絕緣油絕緣）和充氣式（氣體絕緣，以SF6為主）等。干式（浸絕緣膠）的絕緣結構、絕緣強度較低，只適用于6kV以下的戶內配電裝置；澆筑式結構緊湊，適用于3～35kV戶內配電裝置；油浸式絕緣性能好，可用于10kV戶內外配電裝置；充氣式用于SF6全封閉組合電器中，此外還有電容式互感器。目前使用較多的是油浸式和電容式結構的電壓互感器。
電壓互感器的絕緣方式較多，有干式、澆筑式、油浸式和充氣式等。干式（浸絕緣膠）的絕緣結構、絕緣強度較低，只適用于6kV以下的戶內配電裝置；澆筑式結構緊湊，適用于3～35kV戶內配電裝置；油浸式絕緣性能好，可用于10kV戶內外配電裝置；充氣式用于SF6全封閉組合電器中。此外還有電容式互感器。目前使用較多的是油浸式和電容式結構的電壓互感器。電壓互感器按其運行承受的電壓不同，可分為半絕緣和全絕緣電壓互感器。半絕緣電壓互感器在正常運行中只承受相電壓，全絕緣電壓互感器運行中可以承受線電壓。
三、特別提示
（1）電壓互感器二次側不允許短路。由于電壓互感器內阻抗很小，若二次回路短路時，會出現很大的電流，將損壞二次設備甚至危及人身安全。電壓互感器可以在二次側裝設熔斷器以保護其自身不因二次側短路而損壞。在可能的情況下，一次側也應裝設熔斷器以保護高壓電網不因互感器高壓繞組或引線故障危及一次系統的安全。
（2）為了確保人在接觸測量儀表和繼電器時的安全，電壓互感器二次繞組必須有一點接地。因為接地后，當一次和二次繞組間的絕緣損壞時，可以防止儀表和繼電器出現高電壓危及人身安全。
（3）電壓、電流互感器二次側是否允許開路或者短路，容易讓人混淆，為了方便理解，可以這樣理解：電壓互感器是將大電壓變成小電壓，自然將小電流變成大電流，所以不能短路，否則燒壞；電流互感器是將大電流變成小電流，自然將小電壓變成大電壓，所以不能開路，否則由于高電位差會使人有觸電危險。
復習與思考
1.在高壓設備中，互感器主要起著什么作用？其絕緣部分是如何考慮的？
2.電壓互感器和電流互感器二次側接線時要注意什么？為什么？