1.4.2 儀用互感器

在電力系統中，檢測高電壓、大電流時使用的一種變壓器叫儀用互感器。檢測高電壓用的是電壓互感器，檢測大電流用的是電流互感器。采用互感器可擴大測量儀表、繼電器的使用范圍；也可以使工作人員與主電路電磁隔離，以保證安全。

1.電壓互感器

電壓互感器的主要結構和工作原理類似于空載運行的普通雙繞組降壓變壓器。電壓互感器的外形與電路原理如圖1-15所示，由圖可見，一次繞組匝數多，并聯到被測高壓線路，二次繞組匝數少，并聯接入測量儀表的電壓線圈，一端接地，既保證安全又防止靜電荷積累影響讀數。一般二次繞組額定電壓都取100V，如果電壓表與之配套，則電壓表讀數已按變比放大，可直接讀取實際值；或將電壓表的讀數乘以變比k后，即是U1被測值。

電壓互感器有兩種誤差：一為變比誤差，指二次繞組電壓的折算值和一次電壓 U1的算術差；另一為兩者之間的相位差，叫相位誤差。為減小誤差，應減小空載電流和一、二次繞組漏阻抗。所以電壓互感器的鐵芯大都用高質冷軋硅鋼片。按變比誤差的相對值，電壓互感器的精度可分為0.2，0.5，1.0，3.0四個等級。

使用電壓互感器的注意事項是：二次繞組不允許短路；二次繞組并接的電壓線圈不能過多，否則精度下降；二次繞組必須有一端接地。

2.電流互感器

測量高壓線路里的電流或測量大電流，同測量高電壓一樣，也不宜將儀表直接接入電路，而用有一定變比的升壓變壓器，即電流互感器將高壓線路隔開或將大電流變小，再用電流表進行測量。若儀表配套時，電流表讀數就是被測電流實際值；或者將電流表讀數按變比放大，即得到被測電流實際值。電流互感器二次繞組額定電流一般均為5A。

電流互感器的外形及電路原理如圖1-16所示。和電壓互感器一樣，電流互感器二次繞組必須有一端接地。因電流互感器二次繞組接入電流表或其他測量儀表的電流線圈，其阻抗很小，故電流互感器使用時，相當于二次繞組處于短路狀態。

電流互感器也同樣存在變比和相位兩種誤差，這些誤差也是由電流互感器本身的勵磁電流和漏阻抗以及儀表的阻抗等一些因素所引起的，可從設計和材料兩方面著眼去減小這些誤差。按變比誤差，電流互感器分為0.2，0.5，1.0，3.0，10.0等幾級。

電流互感器使用時，特別要注意二次繞組絕對不能開路。二次繞組一旦開路，則它變為一臺空載運行的升壓變壓器。因為它的一次繞組電流I1就是被測電流，其值是由線路負荷大小決定的，不隨互感器的二次繞組開路或短路而變化。所以，一次繞組空載電流比正常運行變壓器的空載電流大得多，使鐵芯中磁通密度大為提高，鐵耗急劇增加，互感器過熱甚至燒壞絕緣。與此同時，在二次繞組出現高電壓，不僅擊穿絕緣，而且還危及操作人員及其他設備安全。