什麼情況下零線經過互感器?

蘇蘇79315221


什麼情況下零線經過互感器?

對於這個問題,在三相四線制的性點直接接地供電系統等用的電流型剩餘電流保護裝置,其用的剩餘電流互感器就要把三根相線和一根中性線一起穿過。



下圖是電流型
剩餘電流保護裝置的工作原理圖。其中有剩餘電流互感器、主開關等。圖中的iL1~iL3是相線的電流,iN是中性線電流,ik是經大地流入中性點的洩露電流,也叫剩餘電流。
被保護的電路在正常工作情況下,比如沒有漏電或觸電現象發生,

根據基爾霍夫定律可知,那麼經過剩餘電流互感器一次側電流的矢量和等於零,即iL1+iL2+iL3+iN=0。此時,剩餘電流互感器的鐵芯中磁通的矢量和也是為零,既然是零那麼零序電流互感器的二次側就沒有感應電動勢產生,沒有感應電動勢產生就沒有剩餘電流產生,即ik等於零。於是剩餘電流保護裝置不動作,電氣迴路正常給電機供電。

如果剩餘電流保護裝置中的電氣迴路有漏電或觸電現象發生,由於觸電電流或漏電電流的存在,於是剩餘電流互感器一次側各相電流的矢量和不為零,即L1+iL2+iL3+iN≠0。於是TA鐵芯中磁通的矢量和不為零,因此其二次側就有感應電動勢產生,有感應電動勢產生就有零序電流產生,即ik不等於零。

雖然剩餘電流互感器二次側產生感應電動勢,但不是其二次側有剩餘電流產生就使剩餘電流保護裝置動作,產生的剩餘電流必須要超過它的整定值,才會使主開關跳閘。從而切斷供電迴路,這樣不僅保護了電氣設備如電機還保護了人身安全。

一般情況下下,剩餘電流互感器的保護動作整定電流可以從毫安級到安,因此具有相當高的動作靈敏性。除了上述的系統,其實對於TT、IT、TN-C-S系統都可以用,安裝的時候只要把三根相線和中性線一起穿過剩餘電流互感器即可。


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1、對於單相負載(即相線與零線),流入相線電流和流出零線電流是一致的,根據這個原理就可以在智能電能表的零線迴路中,串聯一個電流互感器,來進行電流採樣,再送給微處理器進行數據比較分析,通過比較相線與零線的電流不平衡度,就可以判別智能電能表的使用狀態或工作情況,必要時可以遠程控制電能表中的負荷開關跳閘。

2、三相四線正常工作情況下,三相負載均衡,零線電流理論上為0。若零線有電流通過,則表示三相負載不均衡,有故障發生。因此,三相四線中,零序電流互感器只需要監測零線電流,即可判斷電路中是否發生故障。


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互感器是依據電磁感應原理而將大電壓或者大電流轉換成一定比例的小電壓和小電流,比例倍數與二次側的匝數相關,所以互感器分為電流互感器和電壓互感器。題目中所提到的互感器是電流互感器。電流互感器可以用來測量交流電流,可以把一次側的大電流轉化為二次側的小電流。

電流互感器有一個比較特殊的應用,就是漏電檢測。在交流電路中,如果不存在漏電的話,火線和零線中流過的電流是實時相等的,即矢量和為零。如果把火線和零線同時穿過電流互感器,則互感器的輸出為零。一旦發生漏電,導致火線電流和零線電流不相等,所以二者產生的磁場不能相互抵消,在互感器的二次側就會有電流輸出。互感器用作漏電檢測的原理如下圖所示。

通過二次側檢測輸出電流的大小,就可以知道設備的漏電情況,設置不同的閾值,並且和脫扣器來配合就可以實現不同漏電流的跳閘如5mA,10mA等。

所以,在用作漏電檢測的時候,是要把火線和流線都穿過互感器的。目前用互感器來做漏電檢測是比較通用的技術方案。下圖是互感器/零序線圈的實物圖。

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