為什么電壓互感器不能短路，電流互感器不能開(kāi)路？

我們都知道電壓互感器不能短路運(yùn)行，而電流互感器不能開(kāi)路運(yùn)行，電壓互感器一旦短路或者電流互感器一旦開(kāi)路運(yùn)行都將損壞互感器或者產(chǎn)生危險(xiǎn)。

從原理上講，我們都知道無(wú)論是電壓互感器還是電流互感器都是變壓器，只是關(guān)注的參數(shù)不一樣。那么為什么同樣是變壓器一個(gè)不能短路運(yùn)行一個(gè)不能開(kāi)路運(yùn)行呢？

變壓器原理圖

正常運(yùn)行時(shí)，電壓互感器二次線圈相當(dāng)于開(kāi)路，阻抗ZL很大，若二次回路短路時(shí)，阻抗ZL迅速減小到幾乎為零，這時(shí)二次回路會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流，將損壞二次設(shè)備甚至危及人身安全。電壓互感器可以在二次側(cè)裝設(shè)熔斷器以保護(hù)其自身不因二次側(cè)短路而損壞。在可能的情況下，一次側(cè)也應(yīng)裝設(shè)熔斷器以保護(hù)高壓電網(wǎng)不因互感器高壓繞組或引線故障危及一次系統(tǒng)的安全。

電流互感器在正常運(yùn)行時(shí)，阻抗ZL很小，相當(dāng)于二次線圈在短路狀態(tài)下運(yùn)行。二次電流產(chǎn)生的磁通勢(shì)對(duì)一次電流產(chǎn)生的磁勢(shì)起去磁作用， 勵(lì)磁電流甚小，鐵芯中的總磁通很小，二次繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不超過(guò)幾十伏。如果二次側(cè)開(kāi)路，二次電流等于零，去磁作用消失，但是一次線圈的ε1保持不變，其一次電流完全變?yōu)閯?lì)磁電流，引起鐵芯內(nèi)磁通量Φ劇增，鐵芯處于高度飽和狀態(tài)，加之二次繞組的匝數(shù)很多，就會(huì)在二次繞組兩端產(chǎn)生很高(甚至可達(dá)數(shù)千伏)的電壓，不但可能損壞二次繞組的絕緣，而且將嚴(yán)重危及人身安全。因此，電流互感器二次側(cè)開(kāi)路是不允許的。

電壓互感器和電流互感器原理上都是變壓器，電壓互感器關(guān)注電壓的變化，電流互感器關(guān)注電流的變化。那么為什么同樣是變壓器，電流互感器不能開(kāi)路運(yùn)行，電壓互感器不能短路運(yùn)行呢？

在正常運(yùn)行時(shí)，ε1和ε2保持不變。電壓互感器一次側(cè)并聯(lián)在回路中，電壓相對(duì)較高，電流非常小，正常運(yùn)行時(shí)二次側(cè)的電流也非常小幾乎為0，在二次回路中與開(kāi)路無(wú)限大阻抗形成一個(gè)相對(duì)平衡。當(dāng)二次側(cè)阻抗迅速減小到短路時(shí)，因?yàn)?epsilon;2保持不變，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致二次電流迅速增大，燒壞二次線圈。

同樣的道理，在正常運(yùn)行時(shí)，ε1和ε2保持不變。電流互感器一次側(cè)串聯(lián)在回路中，電流相對(duì)較高，電壓非常小，正常運(yùn)行時(shí)二次側(cè)的電壓也非常小幾乎為0，在二次回路中與短路無(wú)限小阻抗形成一個(gè)平衡。當(dāng)二次回路阻抗迅速增大到開(kāi)路時(shí)，二次電流迅速降為0，一次電流全部轉(zhuǎn)化為勵(lì)磁電流，導(dǎo)致磁通迅速增大達(dá)到飽和燒壞互感器。

所以同樣的變壓器，應(yīng)用不同，結(jié)果也會(huì)不一樣。