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1、剩余电流（漏电）动作保护装置用零序电流互感器的质量控制杭州之江开关厂连理枝无论是电磁式或电子式漏电保护装置，零序电流互感器（以下简称ZCT） 作为漏电检测元件，是一个十分重要的机构。因此，在对它进行质量控制时， 首先必须搞清楚其结构、特性和它的各种参数及参数之间的关系。1、ZCT的结构见图1。ZCT由铁心、一次（原边）线圈、二次（副边）线圈等构成。铁心由高导磁率的0.1mm厚的铁镍软磁合金（又称坡莫合金）带卷绕而成， 铁心卷绕前应对合金带去毛、清洗、卷绕过程中对其表面涂以氧化镁（片间绝 缘）。成型点焊后，在温度105C115C的氢气保护或真空电炉内进行去应力 的热处理。漏电保护装置安装时，保护
2、器的保护线路接一次线圈，一次线圈可以是线 路直接穿过（每相一匝），也可以是每相数匝；二次线圈可用较细的线，绕数 匝，二次线圈接至漏电脱扣器或是电子放大线路。2、漏电保护装置的工作原理在正常情况，即图1中的对地泄漏电流Ai （此泄漏电流可能是导线绝 缘损坏形成的，也可能是人体触电，经大地至电源中性点接地极返回电网）。此时, ,I +1 = 0（I为相线电流，I为中性线电流）LN或 I + I + I = 0ABCI + I + I + I = 0当发生漏电，c有一 Ai，流进大地，则上面各式的右端不等于零。,I +1 =Ai或 f +1 + i L AiABC 1I +1 +1 +1 L AiZ
3、CT的副边（二次）线圈便有感应电流，此电流流过漏电脱扣器（继电器 的去磁线圈，使它的衔铁释放促动开关或断路器跳闸；或是经电子放大线路放 大，输至中间继电器或断路器的分励脱扣器而使开关或断路器跳闸。3、ZCT的矢量图及各种参数的关系。图2中：NZCT的一次（原边）线圈匝数；N；ZCT的二次（副边）线圈的匝数；IZCT的一次线圈电流（实际是泄漏电流）；I2ZCT的二次线圈电流（感应电流）；I0ZCT铁心的励磁电流；qZCT的二次线圈的感应电流；9E与I的相位角。从图2可得出如下的等式：N I = （N I + N I S i n）2 + （NIC o 4）2 励磁电流I与磁通的关系是 2 2 0I
4、N】=0R 式（2）中：一一通过ZCT铁心的磁通量;R0ZCT的磁阻，R0 = * ；。铁心的平均磁路长度；S铁心的截面积；口铁心的导磁率。 磁通中与二次线圈感应电压E关系0 = -去 o N 0 2由于励磁阻抗Z =2 0 R 0(1)(2)(4)E N2Zi 设二次回路的阻抗为Z （包括二次线圈和漏电脱扣器去磁线圈或电子线的 阻抗）。2则按各参数的关系式代入（1）式，得E : N2=*（(5)N 八 N 八、 +sin）2 +（Coq）2 N k ZN Z / VZ/从式（5）可知：2要德高ZCT的2灵敏度（对地泄漏电流小，而二次的输出 感应电流大），就应使尽可能的小，为此应设法加大Z0
5、（励磁阻抗）的值。由于”=普2 =竺严，Z0要大，应使一次回路的匝数Ni大（但因受ZCT 铁心圆口大小的限制，N无法过多地增大）。铁心截面积增大，磁路长度减少 （这二者也受到保护器体1积和铁心成本的限制，潜力不大），唯一有较大伸展 余地的是铁心磁导率口值的提高。因而，应选用h和h较大的铁镍软磁合金带 来制作铁心，并确保其真空或氢气保护电炉的热述理质量。当售的比值很小时，Z2(6)(7)(8)I =乌(-)2 + (2)2 1 N Y ZN Z 7将(6)式1对N0微分，求出的极值的条件是Z N 212 = ( )2Z VN 0 Z 1 Z z Z zN2 =T.N2 =2.N2 =2 Z 1
6、mN 2 ps 1psN 2S从式（8）可以得出一个N最佳匹配的关系。当口值很大时，N值可适当减少，而当口值不尽人意时，W 可以提高N的值 来弥补（这是在铁心的z、S已定，而Z也定的情况下）；如果铁心尺寸已定，2口值也定下后，N就随Z去变化，Z大，N也大，反之Z小，N也可以小。 从有关文献介2绍，ZC2T在有漏电2电流时2在它的铁心中产生的磁通中与一 些参数有关：(9)正0 = PN I e5+2） 式中1mP为磁导值I为励磁电流pm为i与i的相位角12a为I与e的相位角当N1I以及ap等参数确定后，磁通量中与磁导值成正比。P = j r2dp = 0hz 史 （10）02 丸 n r1式（1
7、0）中：%空气的导磁率=4兀X 10-7 ;四铁心的导磁率； h铁心的高度;r 铁心的内径；r2铁心的外径；四越大，r越大，r越小，h越大，P值就越大，R0就越小，Z0就越大，文 献所列这一公式，是在另一个角度阐述了我们上面的结论的。4、ZCT质量控制的要点心根据以上各推导公式，我们认为：a. 在N1 一定，a、P角一定的情况下，ZCT的灵敏度是要求I1小，产生 的大，二次线路输出电流大，而的大小，从根本上说，是与铁心的口值有 十分密切的关系的，又和铁心的外径r，高度h成正比，与铁心内径r成反比， 实质上是和铁心的重量成正比（铁心的重量为其体积V小（r -r）2.h与铁心的材 料制重无法过大或
8、但郭过小、和为是受置发嚣和体次的二次，籍绕求铁心的 绕时要紧，尽量减少空气间隙，即提高它的填充系数，为保证此要求，图纸上 对铁心的重量必须有规定）。b. 当铁心的圆窗口足够大时，也希望N值越大越好，例如DZ15L 一般n是 每相35匝，三极就是915匝，四极的N1线是35匝。但是对于电子式，1由 于二次感应电流可以通过三极管等给以放大，就不怕n小。所以，它的一次线 圈一般就是一匝，如果是三极就是3匝，四极还要加一匝N线，HSL1的一次 线圈也是一匝。c. 上面已推导出N = 耳，N可按ZCT铁心的口值（一般静态的口值可2 g S 2测，静态的口值也可参考）来调，口值越大，N越小，口值越小，N就越大（当 考虑这是於是定要铁心的为参席噩况有利有拦捎会电 各种因素的关系，要在实践中不断总结经验。
剩余电流动作保护装置用零序电流互感器的质量控制
