电压互感器

电压互感器的作用是把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置使用。同时，使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离。

电压互感器
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电压互感器虽然也是按照电磁感应原理工作的设备，但它的电磁结构关系与电流互感器相比正好相反。电压互感器二次回路是高阻抗回路，二次电流的大小由回路的阻抗决定。当二次负载阻抗减小时，二次电流增大，使得一次电流自动增大一个分量来满足一、二次侧之间的电磁平衡关系。可以说，电压互感器是一个被限定结构和使用形式的特殊变压器。

中文名：电压互感器

外文名：Potential transformer

简称：PT

作用：变换线路上的电压

解释：带铁心的变压器

组成：主要由一、二次线圈、铁心和绝缘

涉及学科；电学、电磁学

目录

基本结构

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电压互感器的基本结构和变压器很相似，它也有两个绕组，一个叫一次绕组，一个叫二次绕组。两个绕组都装在或绕在铁心上。两个绕组之间以及绕组与铁心之间都有绝缘，使两个绕组之间以及绕组与铁心之间都有电气隔离。电压互感器在运行时，一次绕组N1并联接在线路上，二次绕组N2并联接仪表或继电器。因此在测量高压线路上的电压时，尽管一次电压很高，但二次却是低压的，可以确保操作人员和仪表的安全。

工作原理

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电压互感器其作用是可用它扩大交流电压表的量程，将高电压与电气工作人员隔离。其工作原理与普通变压器空载情况相似。使用时，应把匝数较多的高压绕组跨接至需要测量其电压的供电线路上，而匝数较少的低压绕组则与电压表相连。

因为U1/U2=K，所以U1=KU2，由此可见高压线路的电压等于副边所测得的电压与变压比的乘积 。当电压表同一只专用的电压互感器配套使用时，伏特表的刻度就可以按电压互感器高压侧的电压标出，这样就可不必经过换算，而直接从该电压表上读出高压线路的电压值。

通常电压互感器副边线绕组的额定电压均设计同一标准值为100伏。因此，在不同电压等级的电路中所用的电压互感器，其变压比是不同的，例如1000/100，600/100等等。

电压互感器有一次绕组、二次绕组、铁芯接线端子和绝缘支持物等组成 。电压互感器一次绕组具有较多的匝数N1，并联接于被测电路的两端，其绝缘等级与实际系统的电压相应。二次绕组具有较少的匝数N2，可接通测量仪表或电能表的电压线圈，二次额定电压通常为100V。

电压互感器正常工作时可以看作是一台空载运行的降压变压器。当一次绕组接于电源电压时，在一次绕组中流过空载电流，在铁芯中产生磁通，使二次绕组中产生感应电压。U1=KU2

式中U1--电压互感器一次电压，V；

U2--电压互感器二次电压，V；

K--电压互感器变比。

用途

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电压互感器是一种电压变换装置。它将高电压变换为低电压，以便用低压量值反映高压量值的变化。因此，通过电压互感器可以直接用普通电气仪表进行电压测量。 由于采用了电压互感器，各种测量仪表和保护装置不直接与高电压相连接从而保证了仪表测量和继电保护工作的安全，也解决了高压测量的绝缘、制造工艺等困难。此外，由于电压互感器的二次侧均为10伏使得测量仪表和继电器电压线圈制造上得以标准化。

分类

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1、按安装地点可分为户内式和户外式

35kV及以下多制成户内式；35kV以上则制成户外式。

2、按相数

可分为单相和三相式35kV及以上不能制成三相式。

3、按绕组数目

可分为双绕组和三绕组电压互感器，三绕组电压互感器除一次侧和基本二次侧外，还有一组辅助二次侧，供接地保护用。

4、按绝缘方式

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可分为干式、浇注式、油浸式和充气式。

干式电压互感器结构简单、无着火和爆炸危险，但绝缘强度较低，只适用于6kV以下的户内式装置；浇注式电压互感器结构紧凑、维护方便，适用于3kV～35kV户内式配电装置；油浸式电压互感器绝缘性能较好，可用于10kV以上的户外式配电装置；充气式电压互感器用于SF6全封闭电器中。

5、按工作原理

电磁式电压互感器：是利用电磁感应原理按比例变换电压或电流的设备。

电容式电压互感器：电容式电压互感器（CVT）是由串联电容器分压，再经电磁式互感器降压和隔离，作为表计、继电保护等的一种电压互感器，电容式电压互感器还可以将载波频率耦合到输电线用于长途通信、远方测量、选择性的线路高频保护、遥控、电传打字等。

型号含义

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电子式电压互感器：由连接到传输系统和二次转换器的一个或多个电压或电流传感器组成的一种装置，用以传输正比于被测量的量，供给测量仪器、仪表和继电保护或控制装置。

电压互感器型号由以下几部分组成，各部分字母，符号表示内容：

第一个字母：J——电压互感器；

第二个字母：D——单相；S——三相

第三个字母：J——油浸；Z——浇注；

第四个字母：数字——电压等级（KV）。

例如：JDJ-10表示单相油浸电压互感器，额定电压10KV。

额定一次电压，作为互感器性能基准的一次电压值。

额定二次电压，作为互感器性能基准的二次电压值。额定变比，额定一次电压与额定二次电压之比。

准确级，由互感器系统定的等级，其误差在规定使用条件下应在规定的限值之内负荷，二次回路的阻抗，通常以视在功率（VA）表示。额定负荷，确定互感器准确级可依据的负荷值。

注意事项

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1、电压互感器在运行时二次侧不能短路。在正常运行时，电压互感器二次侧接近于空载状态，电流很小，若二次回路短路，二次回路的阻抗将变得很小，会出现很大的短路电流，将损坏互感器和危及人身安全。因此，需在电压互感器的二次侧装设熔断器或自动空气开关等元件作为二次侧的短路保护，当二次侧发生故障时，能快速熔断或断开，以保证电压互感器不受损害。

2、保证电压互感器二次侧一点可靠接地。电压互感器二次侧的保安接地方式有经中性点接地和经B相接地两种。

3、用于不同的准确级时，电压互感器的二次负荷不应超过该准确级规定的容量，否则，会使准确级下降，误差满足不了要求。对电容式电压互感器，除了要保证二次负荷在允许范围内，还要保证其在允许的频率和温度范围内运行，电压互感器的运行容量不应超过铭牌规定的额定容量长期运行，在任何情况下都不能超过极限容量运行。

4、电压互感器允许的最高运行电压及时间，应遵守有关标准规定。一般在大接地电流系统中，允许在1.5倍额定电压下运行30s，在小接地电流系统中，允许在1.9倍额定电压下运行8h。

5、电容式电压互感器的低压端子是用来与载波装置连接后接地的，当互感器不用于载波通信时，该端子必须直接接地。

6、电容式电压互感器退出运行后，为保证人身安全，需经放电并且高低压端子短路后方可接触。

7、在运行中，若需要在电压互感器本体工作，此时不仅需要把一次侧断开，而且还要求其二次侧有明显的断开点，以防由于某种原因使二次绕组与其他交流电压回路连接，在一次侧感应出高电压，危及设备和人身安全。

8、新装电压互感器以及电压互感器大修后，或其二次回路变动后，投入运行前应定相。所谓定相是指将该电压互感器与相位正确的另一个电压互感器的一次侧接在同一电源上，测定它们的二次侧电压相位是否相同。如果高压侧相位正确，而低压侧错误，会造成严重后果。

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