如何選擇合適的電流互感器，用以設計高性能和經濟的電功率測量表

作者：時間：2012-02-18 來源：網(wǎng)絡

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羅果夫斯基線圈（Rogowski Coil）的感應系數(shù)比電流互感器的感應系數(shù)低，同時由于其采用了非磁芯材料，因此具有更好的頻率響應。此外，由于不存在可能會飽和的鐵芯，它還具有很高的線性度，即使對于高強度的初級電流也是如此。因此該種互感器特別適用于能夠承受高強度或快速變化的電流的功率測量系統(tǒng)。對于測量高強度電流而言，它還具有外形緊湊和易于安裝的特點，而傳統(tǒng)的電流互感器則體積龐大而且笨重。

圖x：羅果夫斯基線圈（Rogowski Coil）原理

由于需要等間隔的繞組來實現(xiàn)對電磁干擾的最大抵抗力，所以此類電流互感器的性能在很大程度上取決于羅果夫斯基線圈的制造質量。另外一個關鍵的特性是導致線圈內不連續(xù)的閉合點，致使對外部導體和環(huán)路內測量導體的位置產生影響。固定或夾持系統(tǒng)應該確保線圈的末端在一個非常精確而且可以重新再確定的位置，以及在將其中一個末端接至輸出導線時的高對稱性。這個領域最近涌現(xiàn)了一些新技術，這些技術具有特殊的機械和電氣特性，可以為低壓線定位提供更好的精確度和抵抗力。由于低壓線位置產生的誤差在50/60 Hz頻率域一般不超過 +/-3%，而在最新式的羅果夫斯基線圈（Rogowski Coil）互感器上這一誤差已經降低到了+/-0.5%以下。

圖x：LEM公司生產的羅果夫斯基線圈電流互感器

結論

許多新型裝置都受益于實芯互感器，鉗形技術的電氣技術特性并不能與這些實芯互感器相媲美。但是，現(xiàn)存的機器和建筑設備就無法增加各種實芯裝置，因為無法承受系統(tǒng)停機的損失。用新型材料和技術來裝備先進的鉗形電流互感器，實現(xiàn)了高性能經濟核算的狀態(tài)監(jiān)控、功率計量和設備管理系統(tǒng)的及時更新。快速發(fā)展的節(jié)能市場和大型功率測量系統(tǒng)的配置支配著對于高性能且經濟合算的鉗形互感器的需求。

鉗形電流互感器并非新鮮上市，但是這些互感器中所采用的傳統(tǒng)技術卻表現(xiàn)出眾多弊端。這些互感器或者以昂貴的材料制成（如鐵-鎳合金FeNi），或者性能很差，尤其在線性度和相移方面（比如硅鋼FeSi）。新型鐵氧體材料具有顯著改善的導磁率，最終實現(xiàn)了在提供高性能的同時也具有普遍接受的價格。羅果夫斯基線圈（Rogowski Coil）最近也具有很大的進展，實現(xiàn)了用于高強度電流的小型、輕型和靈活的互感器，但是需要一些信號適應和標定來將這些特性發(fā)揮到極致。設計和制造工藝方面取得的最重要進步降低了成本以及減小了原邊電流電纜定位的羅果夫斯基線圈的影響，克服了這些缺點后，Rogowski Coil技術將是一項非常有前景的技術。