电力系统可以分为一次系统和二次系统，就像继电控制电路可以分为主回路和控制回路一样。电力系统中，联系一次系统和二次系统的关键设备是互感器，分为电压互感器和电流互感器，简称CT和PT。

【资料图】

互感器其实就是一种特殊的变压器，它们用来扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围，还可以与主电路绝缘，有利于设备与人身的安全。其中电流互感器的作用是将大电流变成小电流，电压互感器的作用就是将高电压变成低电压。

既然互感器也是一种变压器，显然它们的工作原理和变压器是一样的。而变压器的工作原理，在这里我也简单地说一下。

如上图所示，变压器的一、二次绕组绕在同一个铁芯上，所以它们穿过的磁场是同一个。这个磁场就由一次电流产生（假设变压器二次侧空载），而电流是交变的，所以磁场也是交变的。也就是说，一、二次绕组穿过了交变磁场，显然它们都会产生感应电压。

一二次绕组的匝数分别为N1和N2，假设每一匝绕组产的感应电压是U，那么一次绕组产生的总感应电压就是N1个U，同理，二次绕组产生的总感应电压是N2个U。综上，我们就可以得出一、二次电压的比值等于它们的匝数比，即U1/U2=N1/N2。

另外，若变压器二次侧负载运行，就有了二次电流，显然，二次电流也会产生磁场，那这个磁场是否会改变铁芯中原本的磁场呢？答案是不会。

因为在二次电流产生的同时，一次电流也增大了，所以一次电流产生的磁场也增大，且增大的部分恰好抵消二次电流所产生的磁场，最终使得铁芯中的原磁场保持不变。依此，我们可以发现，一次电流是随二次电流的变化而变化的，在忽略励磁电流的情况下，可以得出一、二次绕组的电流比I1/I2=N2/N1。

看到这，想来大家已经明白了变压器的工作原理，接下来我就来给大家解释一下，为什么电流互感器的二次侧严禁开路、电压互感器的二次侧严禁短路吧。

电流互感器的作用是将一次大电流变成二次小电流，且一次电流为二次电流的十几倍甚至百倍不等。在接线时，一次绕组其实就是负载线路，直接穿过互感器，这意味着一次绕组的匝数为N1=1，根据电流比与匝数比的关系，可以得出二次绕组匝数为一次绕组匝数的十几倍甚至百倍不等。

电流互感器在正常工作时，其一次电流为负载电流，这个电流是用电器设备的工作电流，是不可以人为改变的，而二次电流随一次电流的变化而变化。换言之，和前述的变压器有所差别，电流互感器的一次电流产生的原磁场很强（因为一次电流很大），而二次电流产生的磁场用于抵消部分一次电流产生的磁场，最终使得铁芯中剩余的磁场很小。

此时，二次回路基本上呈短路状态，所以即使二次绕组匝数较多，二次电压也很低。

如果电流互感器二次回路断线（开路），二次电流直接为零，不能产生磁场，显然一次电流产生的强磁场全部在铁芯中流通，从而导致铁芯过饱和，铁损耗急剧增大，引起互感器发热。另外，由于二次绕组的匝数比一次绕组的匝数多很多倍，所以二次绕组将感应出比原来大很多倍的高电压，对设备和人身带来极大危险。

而电压互感器就更简单了，它的运行状态其实类似降压变压器，将高电压变为低电压进行测量，所以二绕组的匝数小于一次绕组的匝数。一般测量用电压互感器的二次侧额定电压为100V。

电压互感器在正常工作时，一次绕组与被测电压并联，二次绕组与仪表、继电器等的电压绕组并联形成回路，且这些电压绕组的内阻很大，根据欧姆定律，在电压一定时，二次电流就很小，所以电压互感器接近空载运行状态下，如上图所示。

当互感器二次发生短路时，意味着二次电阻很小，接近为零，由于一次电压不变，所以二次绕组端电压也基本不变，根据欧姆定律，此时二次电流将急剧增大，引起绕组发热，可能破坏绝缘，导致高电压侵入低圧回路，危害人身与设备的安全。

来源：技成培训网原创，作者：杨思慧；未经授权禁止转载，违者必究！

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