非传统互感器的原理与性能分析.pdf

2 0 1 0年 0 2月 第 3 8卷 第 1期 ( 总第 2 0 6期 ) Fe b 2 01 0 Vo 1 3 8 No 1 ( S e r No 2 0 6) 非传统互感器的原理与性能分析 Th e o r y a n d Pe r f o r ma n c e An a l y s i s o f Un t r a d i t i o n a l Tr a n s f o r me r 王珏昕 ， 曹凤 田 ， 王 乐仁。 ( 1 吉林省电力有限公 司， 长春 1 3 0 0 2 1 ； 2 吉林省电力有限公司电力科学研究院， 长春 1 3 0 0 2 1 3 国 网武 汉 高压研 究 院 ， 武汉4 3 0 0 7 4 ) 摘要 ： 介绍 了非传统互感器所包括的 5种基本类型 ， 即弱输 出电流 ( 电压) 互感器 、 电阻分压器、 电容分压器 、 电感 分压器、 互感线圈 ， 阐述 了每类 非传统互感器的基本原理， 并对其性 能及适用范围进行 了分析。 关键词 ： 非传统互感器 ； 结构 ； 性能 Ab s t r a c t ： Th i s t h e s i s i n t r o d u c e s t h e f i v e t y p e s o f“ n o n c o n v e n t i o n a l c u r r e n t a n d v o l t a g e t r a n s f o r me r s ” ，wh i c h a r e i n s t r u me nt t r a n s f or me r s wi t h we a k o ut pu t s，r e s i s t i ve or c a p a c i t i v e or i n du c t i v e v ol t a g e di vi d e r s，Rog ows ki c o i l s， a n d e x p a t i a t e s t h e b a s i c p r i n c i p l e o f e a c h t y p e ， t h e n a n a l y s e s t h e c a p a b i l i t i e s a n d t h e a p p l i c a b i l i t i e s o f n o n c onv e nt i on al c u r r e nt a nd v ol t a g e t r a ns f or me r s Ke y wo r d s ： No n c o n v e n t i o n a l c u r r e n t a n d v o l t a g e t r a n s f o r me r s ； Pr i n c i p l e； Ca p a b i l i t y 中图分类号： TM4 5 文献标 志码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 9 5 3 0 6 ( 2 0 1 0 ) O 1 0 0 0 8 0 5 按照文献E 1 给出的定义， 非传统互感器既不同 于传统互感器， 也不同于电子式互感器 ， 为没有电子 器件的工频电流电压变换器 。本文针对非传统互感 器所包括 的弱输 出 电流( 电压 ) 互感 器 、 电阻分压器 、 电容分 压器 、 电感分 压 器 、 互 感 线 圈 5 种 基 本类 型 ， 分 别分析 每类非传 统互感 器 的结 构特点 及其性 能 。 1 弱输 出电流 、 电压互感器 目前 电网 中大 量使 用 的 电磁式 电流 、 电压 互感 器 和电容式 电压互感 器从 上世纪 初研制 使用并 发展 至今 ， 其二次输出都按照电工式继电器、 指示仪表、 电度表 、 记录仪 、 变送器 、 自动装置的容量设计， 具体 地说 ， 二 次 电压典 型 值 为 1 0 0 V 和 1 0 0 v 3， 二 次 电流典 型值为 l A 和 5 A。 1台 电工式 测 量仪表或 自动装 置需 要 的 驱 动 容量 一 般 为 5 l 5 VA， 因此 传统互感器设计的二次负荷一般取 1 5 1 5 0 VA。 而 目前使用的电子仪表和数字仪表只需要很小的驱 动功率 ， 通常电子线路输入电压 的典型值为 1 V， 输 入电流的典型值为1 mA， 信号输入功率的典型值为 1 mVA。如果信号源兼作仪表电源， 功率消耗一般 也只有 0 5 5 V A。互感器运行在实际二次负荷远 低于 额定负 荷的状 态 ， 就好 比是大 马拉小 车 ， 既 浪费 资源 和能源 ， 又使互 感器产 生附加误 差甚 至超差 ， 因 此应当重新设定互感器的额定二次输 出值。作为过 渡 ， 目前 用 于互 感器 二 次侧 的 电子 设备 都使 用 了微 型 互感 器 ， 这 种把 互感 器 的输 出变换 为 电子 线路 的 输入 的变换 器实 际上就是 一种弱输 出互感 器 。电子 式 电能 表 内附的 5 A 5 mA 的弱输 出 电流互 感器 和 1 0 0 V 1 2 V的 弱输 出 电压 互 感 器 在 2 O世 纪 8 O年 代 已开 始使 用 ， 而直 接 与配 电 网连 接 的弱输 出电流 ( 电压 ) 互感 器最早 在 2 0 0 4年用于 高压 电能 计量 。 这 种弱 输 出组合互 感器 电流 比为 I O O A 0 1 A， 电压 比 为 1 0 k V 3 1 5 Vv 3。 安装在 用 电监 测系统使 用 的高压 电 能计量 装 置 中 ， 已在湖 南 常德 等地 连续 运行 3年。2 0 0 5年， 用于三相三线高压电能计量的 1 0 0 A 0 1 A和 1 O k V 9 V 三 相 弱 输 出组 合 互 感 器 ， 已在武 汉挂 网试运行 。 弱输 出互感 器耗用 的铜铁 材料只有传统电磁式互感器的 3 5 左右， 具有节约 资源 、 低 耗能 等优点 。 收 稿 日期 ： 2 0 0 9 1 1 0 3 作者简介 ： 王珏昕( 1 9 7 2 一 ) ， 男， 高级 工程师 ， 从事 电力营销、 计量管理工作。 8 2 0 1 0年 0 2月 第 3 8卷 第 1期 ( 总第 2 0 6 期 ) 吉 林 电 力 J i l i n El e c t r i c P o we r Fe b。 2 01 0 Vo1 3 8 No 1 ( Se r No 2 0 6) 1 0 k V 电压互 感器 的铁 磁谐 振 一 直是 困扰 配 电 网安全 的问题 。弱 输 出 电压 互感 器一 次绕 组 的 电阻 超 过 3 0 k Q， 可 有 效 地 防止 电压 互 感 器 与 线路 电 容 发 生谐振 ， 无需 安装 高 压熔 断器 。 弱输 出互 感 器 的等 效 电路 与传 统 互感 器 相 同 ， 传 统 电磁 式 互 感 器 使 用 的 T 型 等 效 电路 可 以用 于 设计 弱输 出互 感器 。由此可 知弱 输 出互感 器 的计量 性 能和传 统互感 器 相 当 。 弱输 出电流互 感 器 的暂 态信 号 响 应时 间与 L R 的值 有 关 ， 足 为 铁 芯 的 等 效 损 耗 电阻 ， 为绕 组漏 电感 。弱输 出电压互 感 器 的暂态 信号 响应 时 间 与 RC乘积有关 ， R为绕组总电阻 ， c为绕组层间和 匝 间的等 效 电容 。一般 结构 的电流互 感 器 L 尺 的 典 型值 在 1 O 量级 ， 一 般 结 构 的 电压 互 感 器 R C 的 典 型 值 在 1 0 量 级 ， 弱 输 出 电 压 互 感 器 由 于 匝 数 多 ， 也 能 达 到 1 O 量 级 ， 完 全 可 以满 足 电 网暂 态 信 号响应 时 间 的要 求 。 用 于 线路保 护 的 电流互感 器需 要 在线路 断 路器 合分 操作 所 产 生 的直 流 偏 移 电流 下 不饱 和 ， 如 果 互 感器 铁 芯截 面 积不 够 ， 线 路 断路 器 分 合 闸操 作 所 产 生 的直 流分 量会 导 致 铁 芯饱 和 ， 不 能 正 常 响应 电流 信 号 。传统 电流 互感 器采 取增 加铁 芯截 面积 以减小 额 定 电流 下 的磁 通 密 度 的方 法 抗 磁饱 和 ， 一 般 要 减 到 0 1 T 以下 ， 这 样使 得铁 芯 截面非 常 大 ， 安 装 和使 用 都很 困难 。弱输 出电流互 感 器 由于二 次额 定 负荷 小 ， 在相 同的保护 限值 下可 以使 用更 小 截面 的铁 芯 ， 还可以使用开有气 隙的铁芯。 计算表明 ， 二次绕组匝 数 增 加后 ， 使 用有 气 隙 的铁 芯 同样 可 以达到 保 护 级 准 确度 的要求 ， 而互 感 线 圈式 非 传 统 互感 器 由于 没 有 铁芯 ， 因 而不存 在磁 饱和 问题 。 用 于 6 3 5 k V 中压 电 网的互 感 器绝 缘 成 本 相 对 于铜 、 铁材 料成 本所 占比例不 高 ， 使 用 弱输 出互 感 器 可表现 出显 著 的经济 效益 。 同时 ， 可有效 地减 少 不 接地 电压 互感 器谐 振过 电压 损坏 事故 。 对 于高 压 、 超 高 压 电网 ， 互感 器 的 绝 缘部 分 相 对 于铜 铁 材 料 成 本 所 占比例相当高 ， 采用弱输 出互感器节约 的材料 占 总 成 本 的 比 例 有 限 ， 因 此 应 用 前 景 不 如 配 电 网 明 朗 。 2电阻分压器 电阻 分 压器 由多个 电 阻元 件 串联 组 成 ， 一 次 电 压 按 电阻值 的大小 分 配给 每个 电阻元 件 。精密 电阻 分 压器 一 般 使用 低 温度 系数 的精 密 电阻 ， 常用 的 电 阻 材料有 康铜 丝 、 锰铜 丝和 卡玛 丝 ， 其 温度 系数 均在 1 0 1 0 C量 级 ， 而且 有 正有 负 。进行 配对 后 电 阻 分压器 的分 压 比理论 上可 以是 零温 度 系数 。电阻 分压 器 的分 压 比 K 由高 压臂 电阻 尺 和低压 臂 电阻 R 决 定 ， K = = = ( R +R ) R。 ， 额 定 二 次 电 压 一 般 在 1 1 5 0 V 之间 。 用 于电 阻分压 型非 传统 互感 器 的电阻 分压器 准 确度 一般 为 0 1 1级 ， 这种 分压 器通 常使用 金属 膜 电 阻 。一般 金属 膜 电阻温 度 系数为 1 O C量级 ， 由 于 环境 温度 变 化 和运 行 时 发 热 ， 使 电阻 分 压器 的准 确度 受到 影 响 。 为 了减小 电阻分压 器发 热 ， 分 压器 电 流一 般控 制在 1 mA 以下 ， 甚 至小 到 0 1 mA。目前 ， 优 质 的 厚膜 电 阻 温 度 系 数 可 以达 到 1 0 C量 级 。 图 1 为 美 国生产 的 US G 型高 稳定 电阻 ， 温度 系数 为 1 O C量 级 ， 单 只 元 件 额 定 电 压 分 别 为 5 k V、 1 0 k V和 1 5 k V。 图 1 美 国 研 制 的 U S G 型 高稳 定 电 阻 交 流 电 阻分 压 器 不但 要 求 分 压 比准 确 ， 还 有相 位 误差 要求 。交 流 电阻分 压器 的相位 差 由 电阻体对 环 境 物体 的 分 布 电容 引起 ， 底 部 接 地 的 电阻 分 压器 的时 间常数 ： 7 1 一RC ( 6 8 ) 式 中 ： R 为分压 器 电阻 ； C为 分压器 对地 分布 电容 。 C- ： 兰 l n v 厂 而 式 中 ： z 为 分压 器 高度 ； ， 一 为 分压 器 半径 ； h为 分压 器 底部 距接 地基 座 的高度 。 分 布 电容 通 常为 p F量 级 。 由于分 压 器 的工 作 9 2 O l 0年 O 2月 第 3 8卷 第 1 期 ( 总 第 2 0 6期 ) 吉 林 电 力 J i l i n E l e c t r i c P o we r Fe b 2 0 1 0 Vo 1 3 8 No 1 ( Se r No 2 06 ) 电 流很小 ， 而 1 p F的电容 在 1 0 k V下 的漏 电流 已达 到 3 A， 相对 于 0 2 IT I A 的电 阻 电流 ， 相 位 误差 可 以达 到 5 0 。因此交 流 电阻分 压 器一 般需 要 进行 电 屏 蔽或相位 补偿 。 电阻分压器在电网中使用还要经受冲击耐压和 局部放 电 的考 验 ， 对 于电阻分 压器来 说 ， 意 味着需要 增加 表面 爬距 和弧 闪距 离 ， 同 时增 大 电阻 体 的 曲率 半径 ， 以降低表 面 电场强 度 。 这些 措施将 使 电阻分压 器 的几何 尺寸增 大 。 由于存在对地 分布 电容 ， 电阻分 压器在 冲击电压 作用下沿 电阻体 的 电压 分布 是不均 匀 的 ， 为 了均衡 电压 ， 有时 还要在 电阻分 压器上增 加 电容屏 。 这些措施会增加电阻分压器的制造成本 ， 但 是 与 电 磁 式 电 压 互 感 器 相 比仍 然 具 有 价 格 上 的 优势口 3 。 目前 电阻分 压器 主 要应 用 于配 电 网领 域 ， 如 果 用 于更 高 电压等 级 电 网 ， 还需 要 对 电阻 分压 器进 行 特 殊 的处理 和改 造 ， 以提 高 冲击 耐压 和局 部 放 电性 能， 这将导致成本的大幅度增加， 使电阻分压器性价 比降低 。 电阻分压 器结构上 的弱点 是元件 的 电阻膜 即使 发生一处表面放 电， 都将造成电阻分压器整体失准 或失效 ， 因此必须 有分段 过 电压 保护措 施 。 但这 样处 理后仍不能使 电阻分压器达到和电容分压器同样的 长期 稳定性 。 电阻分压 器的二 次输 出信 号有 时需要 与一次 回 路 隔 离 ， 这 可 以通过 在一 次 回路 接 人 电流互 感 器实 现 。用 于中压 的电阻分 压器 的暂 态信号 响应一 般都 足够 好 ， 这 可 以通 过 电阻 分 压 器 的 时 间 常 数 7 一 尺 c ( 6 8 ) 计算 说 明。 一般 结构 的电阻 分压器 ， 电压 等级越高， 响应特性越差。 这也是电阻分压器不适用 于更高 电压等 级电 网的一个 主要原 因 。 3 电容分压器 电容分压器由高压臂电容和低压臂电容串联组 成 ， 分压 比 K=( c +C ) c ， 其 中 C 为高压 臂 电容 量 ， C 为低压 臂 电容量 。 与 电阻分压 器不 同 ， 电容分 压器 只能用 于 交流 电 压测量 ， 但 是 电容 分 压器 基本 上不消耗测量对象的交流有功功率， 换句话说 ， 工作 时的发热可以忽略。这就使得电容分压器可以允许 1 0 比电 阻分压 器 大得 多 的工 作 电流 ， 其抗 电磁 干 扰能 力也就高于电阻分压器 。因此电网中使用电容分压 器更 为普遍 。 大多数非传统电压互感器都使用电容分压器 ， 实用 的电容分 压 器有 2种结 构 ， 一 种 使用 耦 合 电容 器 ， 另一种 是 利用 G I S封 闭 电流母 线构成 压缩 气体 电容器 。GI S中的 电容器结 构如 图 2所示 。 R o g o ws k i 线 圈 电容环 图 2 GI S 中 电容 分 压 器 结构 靠近外壁的电容环作为低压 电极 ， 中心轴线上 的电流导体作为高压电极。G I S中使用的2 2 0 k V非 传 统 电压 互感器 如 图 3所示 。 图 3 Gl S中 使 用 的 2 2 0 R V非 传 统 电压 互 感 器 2 O世 纪 7 O年代 ， 意 大利 、 英 国、 法 国 、 瑞典 等 国 已研制出在 G I S中使用的 4 0 0 k V 电容式非传统互 感器 。 其中， 英国、 德国的互感器采用电压输出， 额定 值为 5 V， 法国、 瑞典 的互感器采用电流输出， 额定 值分别 为 0 5 mA 和 1 r n A。 在户外变 电站使 用 的非 传统 电压互感 器几乎 全 部采 用 耦 合 电容 器 制 造 ， 意 大 利 研 制 的 4 0 0 k V 非 传统 电压互感器、 法 国研制的 7 5 0 k V非传统电压 2 0 1 0年 O 2月 第 3 8卷 第 l期 ( 总 第 2 0 6期 ) 吉 林 电 力 J i l i n El e c t r i c P o we r Fe b 2 01 0 Vo1 3 8 No 1 ( Se r No 2 06 ) 互 感器 ， 输 出 电压 都为 5 V。而 瑞典 研 制 的 4 0 0 k V 非 传统 电压互 感 器输 出 电压达 到 3 8 0 V。 分 压 电容 式 非传统 互感 器 和 电容式 电压 互感 器 的分压 电容器 结 构 相 同 ， 不 同 的是 电容式 电压 互感 器分压输 出电压很高 ， 一般达到 l 2 1 8 k V， 而电容 分压 型非 传统 电压 互感 器分 压输 出的 电压 一 般 只有 5 V， 负 荷 接近 于 零 ， 因此 电容量 也 选 得 比 电容 式 电 压 互 感 器 的 分 压 电 容 器 要 小 。德 国 于 1 9 7 6年 在 2 2 0 k V GI S中安 装 的 电压 互 感 器 使 用 的 高 压 电容 为 8 0 0 p F 。 分压 电容 器 的分压 比受 电容 元件 对地 分 布 电容 的影 响 ， 影 响一 方 面来 自外 电场 ， 另一 方 面来 自于绝 缘表 面漏 电流 。当绝缘 表 面漏 电流没 有直 接 的入地 通道 时 ， 就 会流 入下 一节 耦合 电容 器 。 为 了减小 环境 影 响 ， 一方 面要 提 高主 电容器 的电容 量 ， 减 小分 布 电 容 电流 相对 于 工作 电容 电流 的 比例 ， 另 一 方 面要 选 择合适 的安装环 境 ， 减小 与邻 近设 备 的 电容 耦合 。 相对而言 ， 压缩气体 电容器基本上不受环境 电 磁干扰 的影 响 ， 具有 很好 的稳 定性 。 但 工作 电流 比较 小 ， 一 般在 毫安 水平 ， 这就 需要 对 二次输 出信 号 采取 有效 的电磁 屏 蔽措 施 ， 例 如 采 用 同轴 电缆 传 输测 量 信号 。另外 还可 以采用 电子 跟随器 提 高负荷 能 力 。 电容 分 压器 在 电 网 中使 用 时 ， 会 发 生 断 路器 在 电 网电 压非 过零 点 分 闸情 况 ， 使 电容 器 中出 现剩 余 电荷 ， 剩 余 电荷 的 保持 时 间 与 电 容放 电 回路 的 时间 常数有关。剩余 电荷的存在影响了电容分压器的正 常响应 ， 如果 断 路器重 合 闸时 剩余 电荷存 在 ， 而且 极 性 和合 闸瞬 间一 次 电压极 性 相 反 ， 这 2个 分量 叠 加 后 会增 加 直 流暂 态 分 量 的衰 减 时 间 ， 不 利 于保 护 装 置的快 速 、 准确 动作 。 因此 电容 器要 提供 直 流放 电通 道 ， 高 压 侧 的 电容 器可 以通 过 线路 上 接 入 的 变压 器 和并联 电抗 器一 次 绕 组 放 电 ， 低 压 侧 的 电 容器 需 要 在 电容器 两 端并 联 泄 放 电 阻 ， 或通 过 接 在 二次 输 出 端 的信 号变 压器 一次 绕组 放 电 。 电容 分压 器 和 电阻分 压 一 样 存 在对 地 电容 ， 但 由于分 压 臂也 是 电容 ， 因 此不 会 影 响 它 的暂 态 响 应 时 间 。电容分 压 器 的暂 态 特性一 般来 说 与 电压等 级 关 系不 大 ， 高压 、 超 高压 乃 至特 高压都 可 以使 用 电容 型 非传 统 电压 互 感 器取 得 保 护 信号 ， 但 要 注 意 解决 剩余 电荷泄放通道的问题 。 由于 气体 绝 缘 电容 器 电容 量 非 常小 ， 通 常 不 到 1 0 0 p F， 因此需要释放 的剩余电荷并不多 ， 耦合 电容 器 电容 量 可能达 到 1 l 0 p F， 电荷 的释放 时 间要 长 一 些 ， 但 只要 线 路上 有 并 联 电抗 器 或 变压 器 作 为低 电阻放 电通 道 ， 达 到 1 0 S的要求 是 可能 的 。 4电感 型分压器 电感 型分 压 器 需要 用 多 台 电抗 器 串联 ， 其 电路 组 成仍 然 是铁 芯 线 圈结 构 ， 但 是 由于各 元 件 能相 对 均 匀地 承 担一 次 电 压 ， 各元 件 的 电位 沿 套 管 高度 方 向均匀 下降 ， 不会 出现 集 中的 电场 ， 绝 缘结 构 比电磁 式 电压 互感器 要 合理得 多 。 电感 型分 压器 的另 一个 优点 是 温度 系数 比 电容 分压 器小 。 电感 型分 压器 和 电容分 压器都 同样存 在分压 器 对 地 电容 ， 因此 安 装 地 点 附近 的 环境 对 分 压 器 的误 差有 相 当大 的影 响 。这 种影 响与 电感 型分压 器 的工 作 电流 有关 ， 电容 器 的 工作 电流 可 以设 计 到数 百 毫 安 ， 电抗 器的工 作 电流却 不容 易也 不适 宜选 的很 大 ， 最 大也 只 有数 十 毫安 ， 因此 分 布 电容 对误 差 的影 响 会 比较 大 。 为 了减 小 分 布 电容 对 分压 比 的影 响 ， 可 以在 级 间设计 连 耦绕组 。 但 这种 结构 会产 生 内部环 流 ， 增 加 分压 器 的损耗 ， 影 响相位 误差 。因此 ， 非 传统 互感 器 很少 使 用 电感 型分 压 器 。 目前 国 内多个 l l 0 k V 数 字变 电站 安装 了该类 型非 传统 互感 器 。 5 互感 线圈 Ro g o w s k i 互 感线 圈与 传 统 电流 互 感 器 的 工作 原理都 建 立在 电磁感 应定 律上 。不 同的是 电流互感 器 的输 出是与一 次 电流 同相位 的 电流 ， 而 R o g o ws k i 互 感 线 圈 的 输 出是 与 一 次 电 流 相 位 相 差 9 0 。 的 电 压 。 R o g o ws k i 互 感线 圈不 存在 分流 器在 重复 测量 时 发 热 引 起 输 出 不 稳 定 的 问 题 ， 其 准 确 度 可 达 到 0 1 ， 采 用屏 蔽 的 R o g o ws k i 互 感线 圈的 响应 时 间 可 以达 到 1 0 n s 量 级 。除 了不 宜在 低频 段使 用 以及 需要积分得到原信号外， R o g o ws k i 互感线圈在其它 方面都可以替代分流器， 不但能测量冲击大电流， 还 可 以测 量脉 冲小 电流 。近 年来 ， 大量 使用 Ro g o ws k i 互 感线 圈进 行在 线局 部放 电监 测 ， 效 果 良好 。 1 1 2 0 1 0年 0 2月 第 3 8卷 第 1 期 ( 总第 2 0 6 期 ) Fe b 2 0 1 0 Vo I 3 8 No 1( S e r No 2 0 6 ) Ro g o w s k i 互 感线 圈型 非传 统 电 流互 感 器 的应 用 十分 广泛 ， 它具 有 响应 时 间小 ， 线性 好 、 不饱 和 等 优点， 适合作为过电流保护传感器、 冲击 电流传感 器， 甚至可以用作电子式电能表的电流传感器。 其 缺点是 不能进行 电流 电流变换 ， 输 出的 电压 信号是电流信号 的微分 ， 需要通过积分 回路恢复原 信号 。R o g o ws k i 线 圈 电流互感器 多为母 线型 ， 可 以 单 独使用 。 与 R o g o w s k i 线圈结构不 同， 平 面互感线圈 的 线圈平面与一次电流导体位于在同一个平面上， 在 电流导 体磁场 的感应 下产生 电压输 出。这种 线圈通 常设计成 矩形 ， 矩 形 的一边与 导线平行 。 美 国生 产 的 一 种保护用电流互感器 ， 把一个矩形线圈安装在支 柱绝缘子 内 ， 一 次导体通过 电流时 ， 线 圈就会感应 出 电压 ， 传输 比为 1 0 0 A 1 V， 准确度为 1 还有一 种平面线 圈是用 印刷 电路板蚀 刻方法 制 造 ， 称 为 P C B互 感线 圈 。用 于高 压 电流测量 的平 面 互感 线 圈可 以放置 在 高压 电流母 线安 全距 离 以外 ， 试验结 果表 明准确度 可以达 到 1 。 互感 线 圈的温度特性 与绕组 框架 的热膨胀 系数 有 关 ， 从线 圈 的感应 电势公 式求几 何量 的全微 分 dE E d 百 H + E ( d r 2 一 ) E d 百 H 门 r2 r l 门 式 中 ： H 为线 圈高度 、 r 为线 圈的 内径 和外 径 。 计 算结 果 表 明 ， 温 度对 感 应 电势 的影 响 只是 一 维 的 ， 感应 电压 的变 化 基本 上 与线 圈框 架 的热 膨胀 系数相 等 。 一 般 的材料 如树脂 、 塑料 、 铜 材 的热 膨胀 系数在 1 0 C量级， 因此把互感线圈用于 0 2 级互感器仍 有 一 定 裕 度 。另 一 方 面 ， 铜 电 阻 的 温 度 系数 达 到 0 o o 4 c， 如 果 铜 电 阻 在 二 次 回 路 中 的作 用 大 于 1 ， 则对比值差和相位差都将产生显著影响。 互 感线 圈 容易 受环 境磁 场 干扰 ， 必 要 时需 要进 行磁场屏蔽。理论上最好 的屏蔽结构是把互感线圈 装在环状的铁磁材料框内， 把干扰磁场短接旁路 。 但 是 互感 器线 圈 中央 电流母 线