圖1:電流互感器原理電路圖 圖2:二次等效電路圖
穿芯式電流互感器的原理電路如圖1所示,圖2是其二次等效電路圖。i1為電流互感器一次側(cè)電流,i2為二次側(cè)電流,i0為激磁電流。n1、n2分別為一、二次繞組匝數(shù)。因此,該電流互感器的磁勢(shì)平衡方程為:
當(dāng)激磁安匝i0n1為零時(shí),i1n1=-i2n2即副邊安匝變化能完全反應(yīng)原邊安匝變化,誤差為零。一般稱i0n1為絕對(duì)誤差,i0n1/i1n1為相對(duì)誤差。電流互感器的誤差為復(fù)數(shù)誤差,可用比值差f和角差δ表示。
式中:
δ為i2逆時(shí)針180°后與i1的夾角,如圖3所示。
圖3:電流互感器向量圖
由此可見,由于i0n1的存在,使i2n2與i1n1存在角差δ和比差值f。若i0=0,則激磁磁勢(shì)為0,誤差為0。磁勢(shì)的鐵芯處于“零磁通”狀態(tài),它工作在磁化曲線的起始段(線性段)。這時(shí),電流互感器輸出波形就不會(huì)畸變,保持良好的線性段。此即為“零磁通原理”。因此,若能使互感器鐵芯始終處于零磁通狀態(tài),就能從根本上消除電流互感器的誤差。但是,由互感器的工作原理可知,靠互感器自身是不可能實(shí)現(xiàn)零磁通的,必須靠外界條件的補(bǔ)償或調(diào)整。為此,采用動(dòng)態(tài)平衡電子電路對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,使鐵芯始終處于“動(dòng)態(tài)零磁通狀態(tài)”。