Current Transformers

電流互感器 (Current Transformers，簡稱 CT)，又稱為磁平衡電流互感器或電流傳感器，是一種用於將高電流降低為低電流（或反之）以便進行測量或保護的儀器。電流互感器的工作方式與電壓變壓器略有不同，其電流的縮減量取決於線圈的匝數比。連接電流表至 CT 的端子後，可輕鬆測量電流。

電流互感器的運作原理

電流互感器由封閉的鐵心和繞組構成，根據電磁感應原理運作。

電流互感器的一次繞組匝數較少，串聯於需要測量電流的線路中，經常有整條線路的電流通過；二次繞組匝數較多，則串接於測量儀表和保護回路之中。

電流互感器在工作時，二次回路始終保持閉合狀態。因此，測量儀表和保護回路中串聯線圈的阻抗非常小，使電流互感器的工作狀態接近短路。

電流互感器的類型

電流互感器根據設計結構與應用場景的不同，可分為多種類型。以下是三種常見的電流互感器類型及其特點：

環形電流互感器

環形電流互感器的外形設計為圓環狀，其最大特點是沒有內建初級繞組。相反，它依賴主電路的電流穿過環形孔洞進行測量。

• 設計特點：簡單、輕便，易於安裝於現有電路中，無需斷開電纜即可完成安裝。
• 應用場景：環形電流互感器廣泛應用於配電盤、控制中心及其他需要非侵入式電流監測的場景。
• 優勢：能夠適應不同直徑的導線，適合低成本、高效率的測量需求。

繞線電流互感器

繞線電流互感器的設計包含完整的初級繞組，它直接與電路中的導體相連，並利用完整的回路來測量流經的電流。

• 設計特點：通常初級繞組匝數較少，而次級繞組匝數較多，用以將高電流轉換為更易測量的低電流。
• 應用場景：適合於需要高精度電流測量的場景，例如電力測量儀表和保護設備的回路中。
• 優勢：初級與次級匝數比可精確調整，能實現更靈活的測量範圍，尤其適用於小型電力系統。

棒式電流互感器

棒式電流互感器使用主電路中的電纜或母線作為初級繞組，實際上僅有一匝繞組。它通常直接固定在載流設備上，並完全絕緣於高壓環境中。

• 設計特點：結構堅固耐用，能直接承受高電壓和高電流操作，設計重點是絕緣性能和可靠性。
• 應用場景：多用於高壓輸配電系統，如變電站中的母線監控與保護。
• 優勢：安裝簡便且耐用，能在苛刻環境中提供穩定的電流測量。

電流互感器的應用

CT 廣泛應用於工業與商業電流測量，常見於以下場所：

1. 發電站
2. 電力變電站
3. 商業電氣系統
4. 電力分配
5. 配電盤

電流互感器通常與電流表配合使用，CT的設計使其次級電流最大值對應於電流表的滿量程偏轉值。CT的初級與次級繞組之間通常具有反向匝數比，因此CT校準通常針對特定類型的電流表進行調整。

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