电流互感器手册
这台互感器的安匝数为：
I1 W1 =I2 W2=5*150=750A W1=750/ I1=750/50=15匝
改为50/5时，一次绕组匝数应改为15匝。
[例15] 一台600/5母线型电流互感器，二次绕组有多少匝？
母线型电流互感器一次绕组就是母线通过，也就是1匝，那么由式（9）即可求得二次绕组匝数：
W2=I1/I2*W1=600/5*1=120匝 二次绕组为120匝。
[例16] 上述这台600/5母线型互感器，如果要当150/5用，一次绕组要穿多少匝？
由例14计算结果，知道这台互感器的安匝数为： I1 W1 =600*1=600A
根据安匝数相等，很容易求得，当一次电流为150A时的匝数W1，即： W1 =600/150=4匝
同样原理，还可以列出这台互感器在不同一次绕组穿心匝数下的电流比，如表3所示。
表3 穿心匝数与电流比 穿心匝数 1 2 3 4 6 8 12 …… 电 流 比 600/5300/5 200/5
150/5
100/5
75/5 50/5 ……
由表3中可以看出，电流互感器的电流大小与绕组匝数成反比。穿心式电流互感器由于一次绕组穿心匝数的不同，就可以得到不同的电流比，例如现在生产的LMZ-0.5型电流互感器就是最简单的多变化低能流互感器。
0.2级以上精密电流互感器，一般都是多变化的电流互感器，如果二次绕组匝数不变时，也就是只有一个安匝数时，那么在不同电流比时，一次绕组的匝数就是按例16这样计算的。有的多变化电流互感器二次绕组有两种以上安匝数，例如HL37型0.2级电流互感器，有750安匝和1000安匝两种安匝数，这时一次绕组一种匝数，就有两种电流比。可以按上述同样方法分别算出。
例如HL37型电流互感器，当一次绕组为10匝时，对于750安匝，其电流比为75/5，而对于1000安匝，其电流比为100/5。同时可以列出不同一次绕组匝数时的电流比，如表4所示。
表4 双安匝数的匝数与电流比 一次绕组匝数
电流比 安匝数 750安匝
1000安匝
75/5 30/5 100/5 40/5
15/5 20/5
7.5/5 10/5
3/5 4/5
1.5/5 2/5
0.75/5 1/5
0.5/5 ——
10 25 50 100 250
500
1000 1500
表中当一次绕组为1500匝时，对于1000安匝，其电流比为0.666/5，一次电流不是额定电流，故不用。由表中可见，当两种安匝数的比例为3：4（即750：
- 11 -
电流互感器手册
1000）时，对应于每一种一次绕组匝数，都有两种额定电流比，所以这种结构的电流互感器，出线头少，电流比多；制作和使用都比较方便。
[例17] 山西省互感器研究所研制的HL46-11型5~5000/5电流互感器，其电流比铭牌如表5所示。求各绕组的匝数。
由表5可以画出HL46-11型电流互感器一次和二次绕组的线路原理图如图4所示。
表5 HL46-11型电流比
一次电流（A） 5000 4000 3000 2500 2000 1500 1250 1200 1000 800 750 600 500 400 300
一次接线
二次接线 K1K11 K1K10 K1K8 K1K7 K1K6 K1K5 K1K4 K1K3 K1K2 K1K10 K1K9 K1K8 K1K7 K1K6 K1K5
一次电流 （A） 250 200 150 100 75 60 50 40 30 25 20 15 10 7.5 5
一次接线 L1L2
二次接线 K1K4 K1K2 K1K8 K1K6 K1K5 K1K3 K1K2 K1K10 K1K8 K1K7 K1K6 K1K5 K1K2 K1K4 K1K2
LaLb=1 L1L3
L1L4
L1L2
L1L5
图4 HL46-11型绕组原理线路图
一般多电流比的电流互感器都是采用一次和二次绕组抽头式的，一次绕组标志为L1、L2、……，二次绕组标志为K1、K2、……。这样，每一个一次绕组L1Lx或LyLx与每一个二次绕组K1Kx或KyKx都可以组成一个电流比，如表5所示，就是由L1Lx和K1Kx组成的各电流比。
因为LaLb=1即穿心1匝，所以根据1匝的一次绕组就可求出相应的二次绕组匝数：
K1K2为1000安匝，故其匝数W12=1000/5=200匝 K1K3为1200安匝，故其匝数W13=1200/5=240匝
- 12 -
电流互感器手册
K1K4为1250安匝，故其匝数W14=1250/5=250匝 K1K5为1500安匝，故其匝数W15=1500/5=300匝 K1K6为2000安匝，故其匝数W16=2000/5=400匝 K1K7为2500安匝，故其匝数W17= 2500/5=500匝 K1K8为3000安匝，故其匝数W18=3000/5=600匝 K1K10为4000安匝，故其匝数W110=4000/5=800匝 K1K11为5000安匝，故其匝数W111=5000/5=1000匝
再求一次绕组匝数：
L1L2 /K1K10=800/5，故L1L2绕组W21=4000/800=5匝 L1L3 /K1K8=150/5，故L1L3绕组W31=3000/150=20匝 L1L4/K1K10=40/5，故L1L4绕组W41=4000/40=100匝 L1L5/K1K2=5/5，故L1L5绕组W51=1000/5=200匝
最后求出K1K9二次绕组匝数：
L1L2 /K1K9=750/5，故W19=（750*5）/5=750匝
二、电流互感器的误差和准确级
任何能量在传递过程中，都要有损耗，电流互感器也不例外。当一次电流通过互感器的一次绕组时，必须消耗一小部分电流来励磁，励磁就是使铁心有磁性，这样二次绕组才能产生感应电势，也才能有二次电流。用来励磁的电流。就叫做励磁电流，一般用I0表示。励磁电流与一次绕组匝数的乘积I0 W1，叫做励磁安匝，也叫做励磁磁动势。
如果电流互感器没有误差，一次安匝就等于二次安匝。但是实际上由于互感器铁心要消耗励磁安匝，这个励磁安匝由一次安匝中提供，这就是说，在一次安匝中要扣去励磁安匝后，才传递成为二次安匝。因此，这时二次安匝就不等于一次安匝，电流互感器也就有了误差。很明显，电流互感器的误差就是由铁心所消耗的励磁安匝引起的。
在交流电中，电流除了大小以外，还有方向，就象钟表中的时针和分针一样。如果我们将一次电流I1和经过折算后的二次电流KnI2当做时针和分针，也放在钟表盘中，那么当电流互感器没有误差时，KnI2这支针和I1 这支针的长短应该相同，而且这两支针应该成一直线，这也就是说，如果将KnI2这支针转180o即转半圈后，KnI2同I1这两支针完全重合，即长短和位置都完全一致，则电流互感器就没有误差。
如果KnI2转180o后，与I1不完全重合，即电流互感器有误差。 KnI2与I1 的长短之差，就叫做电流误差，一般简称比值差，并用百分数表示。KnI2与I1的位置之差，也就是KnI2与I1之间所夹的角度，就叫做相位误差，一般简称相位差。因此，电流互感器的误差分比值差和相位差两部分。
比值差就是二次电流按额定电流比折算到一次值后，与实际一次电流大小之差，并用后者的百分数表示。故根据定义，比值差f为：
f= (KnI2-I1)/ I1*100% (11) 由式中可见，如果折算后的二次电流大于一次电流，即KnI2 〉I1，则比值差为正值；反之，如果KnI2 < I1，则比值差为负值。
相位差就是二次电流反转180o后，与一次电流相角之差，并以分（′）为单位。根据定义，当二次电流逆时针方向反转180o后，超前于一次电流时，相位差为正值，反之滞后于一次电流时，相位差为负值。超前或滞后，也可以从钟表
- 13 -
电流互感器手册
来看，钟表中1超前于2、2超前于3、……，而12滞后于11、11滞后于10、……。
根据测量时电流互感器误差的大小，电流互感器的准确级分为0.01级、0.02级、0.05级、0.1级、0.2级、0.5级、1级、3级和5级。根据电流互感器国家标准[1]和测量用电流互感器检定规程[2]的规定，各级电流互感器允许的比值差和相位差如表6所示。
表6 测量用电流互感器误差限值
额定电流百 允许误差
准确级
分数（%） 比值差（%） 相位差（′）
5 ±0.02 ±0.6
0.01
10~120 ±0.01 ±0.3 5 ±0.04 ±1.2
0.02
10~120 ±0.02 ±0.6 5 ±0.10 ±4
0.05
10~120 ±0.05 ±2 5 ±0.4 ±15 10 ±0.25 ±10
0.1
20 ±0.2 ±8 100~120 ±0.1 ±5
5 ±0.75 ±30 10 ±0.5 ±20
0.2
20 ±0.35 ±15 100~120 ±0.2 ±10
5 ±1.5 ±90 10 ±1.0 ±60
0.5
20 ±0.75 ±45 100~120 ±0.5 ±30
5 ±3 ±180 10 ±2 ±120
1
20 ±1.5 ±90 100~120 ±1 ±60
3 50~120 ±3 不规定 5 50~120 ±5 不规定
由表6中可见，电流互感器的运行范围为5%~120%额定电流，这时各级电流互感器的误差，不得超过表6中所规定的允许值各点连成的折线。所有各级电流互感器，都允许短期过载20%，同时互感器的误差也不超出允许值。各级电流互感器在额定电流附近运行时，误差最小。表中0.1级以下电流互感器的允许误差，就是根据这种性能规定的；在5%额定电流时，互感器的误差最大，允许误差也相应规定大一些。当互感器运行在小于5%额定电流时，其误差显著增大，按照规定，这时互感器的准确度没有保证，误差可能超出表6所列的允许值。因此，在选用电流互感器的电流比时，应该使被测电流等于或略小于电流互感器的额定一次电流，使互感器在额定电流附近运行，这样测量更准确。
对于满足特殊使用要求（着重用于与特殊电度表相连接，这些电度表在0.05~6A之间，即额定电流5A的1%~120%之间的某一电流下能做正确测量）的
- 14 -
电流互感器手册
0.2S级和0.5S级（S表示特殊使用）电流互感器的允许误差，列于表7。
表7的准确级主要用于额定一次电流为25、50和100A以及其10的倍数、额定二次电流为5A的电流互感器。
保护用电流互感器的准确级有：5P和10P（P表示保护）,其误差限值列于表8。
表7 特殊使用要求的电流互感器的误差限值
额定电流百分数 允许误差
准确级
（%） 比值差（%） 相位差（′） 1 ±0.75 ±30
0.2S 5 ±0.35 ±15
20~100 ±0.2 ±10 1 ±1.5 ±90
0.5S 5 ±0.75 ±45
20~100 ±0.5 ±30
表8 保护用电流互感器的误差限值
在额定一次电流时 在额定准确限值一次电流时
准确级
比值差（%） 相位差（′） 复合误差（%）
5P ±1 ±60 5 10P ±3 不规定 10
一般电流互感器误差都是在额定频率（例如50赫兹）下基波所产生的误差，保护用电流互感器由于铁心饱和，除了基波外还有很大的谐波分量。所谓复合误差就是包括基波和谐波在内的励磁电流安匝（有效值）与额定准确限值一次电流安匝（有效值）的比值，并以百分数表示。即
εc=ΔI1 N1*100/I 1CN=ΔI1*100/I1C(%) (12) 式中 εc——复合误差；
ΔI1 N1——励磁电流安匝；
I1C——额定准确限值一次电流。
电流互感器的误差，除了与运行时电流的大小有关外，还与互感器副边所接的二次负荷有关。
根据标准规定，电流互感器的二次负荷必须在额定负荷和下限负荷的范围内，各级电流互感器的误差才不超出表6或表7所列的允许值。对于0.01级至1级电流互感器，下限负荷一般规定为25%额定负荷。对于3级和5级电流互感器，下限负荷一般规定为50%额定负荷。但是当额定负荷等于或小于10VA时，各级电流互感器的下限负荷对于额定二次电流为5A的，为2.5或3.75VA；对于额定二次电流为1A的，均为2.5VA。所以额定二次电流为5A的电流互感器，其下限负荷最小为0.1或0.15?，额定二次电流为1A的电流互感器，其下限负荷最小为2.5?。对于保护用电流互感器5P和10P级，只考虑额定二次负荷，因为这种互感器负荷越小，误差越小。
如果电流互感器实际所接的二次负荷大于额定负荷或小于下限负荷，其准确度同样没有保证，误差也可能超出表6至表8所列的允许值。当电流互感器实际
- 15 -
电流互感器手册
