在交流供电系统中运行的是高电压和大电流， 为了监视系统运行和记录用电量， 需要测量电压和电流参数值。 但如果直接使用电压表和电流表进行测量， 不仅操作起来很危险， 而且由于被测数值相差巨大， 比如电流大小范围可从几安培到上万安培， 所需要的仪表规格将很繁多。 因此在实际生产中并不采取直接测量电压和电流的方法， 而是通过互感器按一定比例降低为标准值后间接测量。
一、 电流互感器
电流互感器属于仪用互感器的范畴， 主要用来与仪表和继电器等低压电器组成二次回路， 对一次回路进行测量、 控制、 调节和保护， 主要用于电网中的大电流测量。
在结构上电流互感器与普通单相变压器相似， 它也有铁芯和一次侧绕组、 二次侧绕组，但它的一次侧绕组匝数只有一匝或几匝， 导线横截面较大， 串联在被测电路中。 二次侧绕组匝数很多， 导线横截面很小， 与电流表串联构成闭合回路， 电流互感器的外形和测量电路如图1－11所示。
图1－11 电流互感器测量电路
（a） 外形图； （b） 接线图
由变压器的工作原理可知，若电流互感器二次侧绕组的电流表读数为I2，则一次侧电路的被测电流I1为
在使用电流互感器时的注意事项如下：
（1） 二次侧不允许开路， 否则电流互感器处于空载运行状态， 一次侧绕组通过的电流称为励磁电流， 它使铁芯中的磁通和铁耗猛增， 导致铁芯发热烧坏绕组； 另外电流互感器产生很大的磁通， 使二次侧绕组中感应出很高电压， 危及人身安全或破坏绕组绝缘。
（2） 二次侧绕组中装卸仪表时， 必须先将二次侧绕组短路。
（3） 二次侧必须可靠接地， 以保证工作人员及设备的安全。
二、 电压互感器
电压互感器属于仪用互感器的范畴， 主要用于电网中大电压的测量。 其结构和普通降压变压器一样， 但它的变压比更准确。 电压互感器的一次侧接高电压， 二次侧接电压表， 电压互感器的外形与测量电路如图1－12所示。
图1－12 电压互感器测量电路
（a） 外形图； （b） 接线图
由变压器的工作原理可知，若电压互感器二次侧绕组的电压表读数为U2，则一次电路的被测电压U1为
U1＝K·U2（1－11）
由此可知， 电压互感器一次侧电压的数值等于二次侧电压表的读数乘以电压互感器的额定电压比K。电压互感器二次侧所接的电压表刻度实际上已经被放大了K倍， 按图1－12接线可以直接读出一次侧的被测数值。
在使用电压互感器时的注意事项如下：
（1） 二次侧不允许短路， 否则当二次侧绕组短路时， 将产生很大的短路电流， 导致电压互感器烧坏。
（2） 电压互感器应具有一定的额定容量， 使用时， 二次侧不宜接过多的仪表， 否则超过电压互感器的额定值， 使电压互感器内部阻抗压降增大， 影响测量的精确度。
（3） 二次侧必须可靠接地， 以保证工作人员及设备的安全。
三、 自耦变压器
自耦变压器的 “耦” 是电磁耦合的意思， 普通的变压器是通过原、 副边线圈电磁耦合来传递能量， 原、 副边没有直接的电的联系， 而自耦变压器的原、 副边有直接的电的联系，它的低压线圈就是高压线圈的一部分， 由于调节电压方便， 其在实验、 试验中被广泛使用。自耦变压器接线图如图1－13所示。
由变压器的工作原理可知， 自耦变压器的电压比为：
由式（1－12） 可知，只要改变自耦变压器的匝数N2，即可调节其输出电压的大小。
自耦变压器既可以实现升压也可以实现降压， 当作为降压变压器使用时， 从绕组中抽出一部分线匝作为二次绕组； 当作为升压变压器使用时， 外施电压只加在绕组的—部分线匝上。
图1－13 自耦变压器接线图
自耦变压器的特点如下：
（1） 是单线圈变压器， 一、 二次侧共用一个绕组。
（2） 是一、 二次侧绕组既有磁耦合， 又有电联系的变压器。
（3） 二次侧功率部分通过磁耦合关系得到， 一部分直接从电源得到。
（4） 具有结构简单、 节省用铜量、 效率比一般变压器高等优点。
（5） 缺点是一次侧、 二次侧电路中有电的联系， 可能发生把高电压引入低绕组的危险事故， 很不安全， 因此要求在使用时必须正确接线， 且外壳必须接地。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
