摘 要：分析開口式電流互感器的原理，結合在半導體行業(如中芯**)應用實例，分析開口電流互感器在低壓配電系統中，主要是改造項目中的應用及施工細節，為用戶快速實現智能配電提供解決方案，該方案具有成本低、投資少、安裝接線簡便等優點，有利于開口電流互感器在半導體行業中的進一步推廣和應用。

　　關鍵詞：開口式電流互感器 半導體行業 改造項目 工作原理 應用 施工細節

　　目前市場大部分低壓電流互感器主要用于新項目的建設，由于經濟的飛速發展，企業對節能減排意識逐漸提高，許多企業的電氣特點是：

　　1)電氣柜運行的時間長;

　　2)大部分電流互感器只是對系統電流進行測量，也沒有相應的計量裝置和保護裝置，計量裝置只有一塊供電局的總表，而對所有車間電能無法進行考核，系統線路保護裝置根本沒有，;

　　3)諧波含量比較大場合，給APF有源濾波提供采集信號;

　　4)大部分線路干線為大規格銅排，拆卸需要大量的人力和時間，安裝常規電流互感器不方便;

　　5)企業生產時間比較緊迫，不能長時間停電。

　　所以如需對上述電氣進行改造，采用開口式電流互感器可以為用戶節約大量的投資。

　　而在半導體行業中不但要實現能效管理，電氣安全較加重要，企業基本上24小時不間斷生產，生產中配電系統經常會出現過電流現象，對這個控制也至關重要。

　　

　　1 開口式電流互感器產品設計

　　1.1結構特點

　　本產品結構新穎，外形美觀大方,透明翻蓋設計接線方便。外殼材料采用PC/ABS合金，具有耐高溫、機械強度高、環保等特點;鐵芯采用有取向冷扎硅鋼片，具有性能穩定，機械強度高，導磁率較高等特點;骨架線圈中的漆包線采用高強度漆包線，具有絕緣強度高，耐溫性強等特點，具體結構如圖1所示。

　　

　　圖1

　　1-骨架線圈，2-透明翻蓋，3-安裝螺母，4-接線端子，5-鐵芯，6-彈簧，7-外殼，8-安裝螺釘。

　　1.2工作原理

　　工作原理如圖1所示，開口電流互感器的一次繞組串聯在被測線路中，I1為線路電流即電流互感器的一次電流，N1為電流互感器的一次匝數，I2電流互感器二次電流(通常為5A、1A)，N2為電流互感器的二次匝數，Z2e為二次回路設備及連接導線阻抗。當一次電流從電流互感器P1端流進，P2端出，在二次Z2e接通的情況下，由電磁感應原理，電流互感器二次繞組有電流I2從S1流過，經Z2e至S2，形成閉合回路。由此可得電流在理想狀態下I1×N1=I2×N2，所以有I1/I2=N1/N2=K，K為電流互感器的變比。但是由于開口式電流互感器的鐵芯切開后，使鐵芯的性能很差，所以必須將的鐵芯截面積加大，而且提高安匝數，將I1×N1=I2×N2≥100AN。

　

圖2                                 圖3

　　1-開口電流互感器的上體，2-開口電流互感器的下體，3-安裝螺絲、螺母

　　1.3產品選型

　　開口式電流互感器是在傳統低壓母線式電流互感器的基礎上進行研發，兼容電纜和銅排安裝方式，根據一次電流的測量范圍，100A-5000A采用分體式設計方案，可以分為測量用開口式電流互感器和保護用開口式電流互感器。

　　AKH-0.66K系列開口式電流互感器主要應用于配電系統改造項目，安裝方便，無須拆一次母線，亦可帶電操作，不影響客戶正常用電，為用戶改造項目節省人力、物力、財力，提**。該系列電流互感器可與繼電器保護、測量以及計量裝置配套使用。

　　開口電流互感器規格尺寸表：

　　1.4產品安裝

　　如圖3所示，將互感器的安裝螺絲、螺母打開，卸下互感器的下體，將所有互感器防止在安裝現場，然后將互感器的二次接到測量、保護裝置;將互感器的上體裝入配電系統的一次母排，合上互感器的下體，將互感器的安裝螺絲穿過互感器上、下體的固定孔，擰上螺母，將互感器的上、下體固定在一起，然后將互感器通過互感器兩側的安裝固定孔將互感器固定在母排上，完成互感器的安裝。整個過程比較快速簡單。

　　2.開口式電流互感器產品應用

　　開口電流互感器主要應用在配電改造項目中，開口式電流互感器同常規閉口互感器一樣輸出為標準的5A或1A，測量精度高，容量大，可與測量儀器、儀表配套使用，部分產品過載能力強可與裝置配套使用。

　　2.1應用實例

　　1)方案一

　　以上海宏利半導體低壓饋線為例如圖4所示，每條饋線均需測量三相電流,將電流信號供給繼電器,以防止系統電流過載或短路。每條饋線的A相、B相、C相的一次母排規格為120×10×3，銅排高度1.5米，每相額定電流為2500A,采用AKH-0.66/120×50II 閉口式電流互感器采集電流信號，施工時,必須拆卸每相銅排,每相銅排重量為480kg,所以安裝人員至少需要2人,至少需要3個小時才能拆卸完畢。互感器安裝接線20分鐘,安裝銅排還需要3個小時.那么每條饋線至 少需要19個小時才能安裝完畢,而工廠必須停電20小時左右.

　　2)方案

　　以半導體行業蘇州三星同樣的低壓饋線為例如圖6所示，每條饋線均需測量三相電流,將電流信號供給測量儀表。每條饋線的A相、B相、C相的一次母排規格為120×10×3，銅排高度1.5米，每相額定電流為2500A,采用AKH-0.66/K-120×60 開口式電流互感器采集電流信號，施工時,無須拆卸每相銅排,一名安裝人員只要將互感器打開安裝螺絲\螺母,將互感器套在母排上,合上互感器,再用螺絲\螺母固定好,再將互感器固定在母排上,整個過程只需要30分鐘就可以完成安裝接線才能拆卸完畢,而工廠停電只需要40分種左右.

　　所以上述方案每條饋線需要的成本對照如表1

　　表1

　　2.2施工細節

　　以上海中芯**現場要求需要，將繼電器與開口電流互感器二次接好，確保電流互感器二次不能開路，將開口電流互感器上、下兩部分都打開，并注意電流互感器的P1面上、下兩部分一致，并將繼電器在現場安裝好，所有現場全部放置好，大電流一次母線穿銅排場合等待停電，如圖7。

　　

　　圖7

　　停電后將所有回路的開口電流互感器，全部同時安裝在母排上，并將開口電流互感器上、下兩部分通過螺絲、螺母安裝好，如圖8、圖9。

　　圖8                                       圖9

　　最后將開口電流互感器通過我們標配的配件將互感器固定在母排上，同時將繼電器輸出信號線連接至斷路器的輔助觸點，完成整個安裝過程，如圖10。

　　圖10

　　綜上對比，改造項目中使用開口式電流互感器性價比較高，可以快速實現對半導體行業中低壓配電智能化低成本的多回路監控，有利于低壓智能配電進一步推廣和應用。

　　3開口式電流互感器結論

　　開口式電流互感器已在半導體行業工程配電監控系統中得到應用，降低了投資成本，產生了較好的社會和經濟效益。

技術支持：安科瑞 鮑靜君

普通測量型電流互感器 安科瑞鮑靜君

　　普通測量型電流互感器可與一般測量儀表配套使用;一次電流測量范圍5-6300A，二次輸出5A或1A;測量范圍為額定值的0~120%。

　　下面以安科瑞電氣股份有限公司普通測量型電流互感器AKH-0.66系列為例來介紹產品的性能特點。

　　安科瑞普通測量型電流互感器AKH-0.66

　　電流互感器符合標準

　　產品符合標準GB1208-2006。

　　電流互感器技術指標

　　測量CT一次電流5-6300A，二次電流5A，1A，0.1A，0.05A

　　額定工作電壓AC0.66kV(等效AC0.69kV，GB/T156-2007)

　　額定頻率50-60Hz

　　環境溫度-30℃~70℃，較高耐溫120℃

　　海拔高度≤3000m

　　工頻耐壓3000V/1min 50Hz

　　用于沒有雨雪直接侵襲，無嚴重污染及劇烈震動的場所

　　電流互感器產品特點

　　外殼采用阻燃、耐溫140℃的進口聚碳酸酯注塑成形，鐵芯采用取向冷軋硅鋼帶卷繞而成，二次導線采用高強度電磁漆包線，產品結構新穎，造型美觀，安裝方便，體積小，質量輕，準確度高，容量大。

　　AKH-0.66Ⅰ — 適用于(單)多根電纜或單根母排穿越，適用面廣，規格多

　　AKH-0.66-Ⅱ — 適用于多根母排(2-6根)或多根電纜穿越，適用面廣，規格多

　　AKH-0.66-Ⅲ — 具備Ⅰ、Ⅱ型特點，滿足供電計量精度高，容量大的要求，計量用，400/5A及以上

　　AKH-0.66-M8 — 適用于小電流，小空間場所，為接線式CT，尤其適合抽屜柜要求，體積小，容量2.5VA

　　電流互感器選型說明

　　根據一次電流及母線截面等參數選擇對應的規格產品。一次導線穿越互感器窗孔。打開翻蓋，通過壓線片進行二次接線，二次接線引出后翻蓋復位。計量電能可直接利用翻蓋小孔加封鉛印，以防竊電。

　　工作電流長期不**過1.1倍額定值，允許在1.2倍額定值時短時使用，時間不**過1h;

　　根據被測電流大小，選定額定電流比，一般選用比被測電流大2/3左右的額定電流;

　　產品極性表示為：一次接線標志P1、P2，相應二次接線標志S1、S2;S1表示P1的同名端，S2表示P2的同名端;

　　測量儀表接于S1、S2端上，此時所接回路的總負荷不應**過互感器的額定負荷，當安裝儀表位置與電流互感器相距甚遠或回路負載較大時，應**選用二次電流為1A的規格;

　　注意根據母排的規格和根數，選用相匹配窗口大小的互感器。

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江蘇安科瑞電器制造有限公司是安科瑞電氣股份有限公司（證券代碼：300286 SZ.）的全資子公司，是安科瑞電量采集、電力監控、電能管理、電氣安全、低壓保護、智能光伏等系列產品的生產基地。公司位于江蘇省江陰市，目前現代化生產廠房面積達3萬平方米，可年生產電力儀表/測控裝置100萬臺、電流互感器80萬只、非標電氣柜5000臺套。公司電子組裝生產線均采用無鉛生產工藝，生產檢測設備自動化程度高，達到國內良好水平；建立了集ERP、MES、SRM、PDM的信息管理系統，是江蘇省兩化融合試點企業。

通過在產品、技術、生產工藝上的積累和持續創新，公司成功實現了科技轉型，由普通數顯儀表和電量傳感器的單一生產發展成為多樣化產品的研發、生產、銷售，產品涵蓋了智能網絡電力儀表、智能馬達保護裝置、智能光伏匯流裝置、電能質量監控裝置、電氣火災監控裝置、消防電源監控設備、醫用隔離電源柜、有源濾波裝置、光伏匯流箱、光伏并網逆變器等。2009年，公司被認定為江蘇省**企業。公司擁有獲得國家實驗室認證認可（CNAS）的測試中心，配置了國內外**的試驗儀器設備和專業的測試團隊，可開展電磁兼容試驗、HALT-HASS高加速壽命試驗、高低溫及交變濕熱等環境試驗、電氣安全試驗等多種檢測試驗項目，對公司新產品進行測試驗證，同時也對量產的產品進行定期抽樣試驗，確保產品質量滿足規定要求，為安科瑞產品質量保駕**。

公司與上海電科所、東南大學、中國礦業大學等科研院所、高校組成產學研聯合體，圍繞智能電網用戶端的電力監控、電能管理和電氣安全開展產品研發，目前累計獲得**共77項，其中發明**5項，并與東南大學共同建立了“江蘇省建筑光伏發電輸出系統工程技術研發中心”。

公司以用戶端智能網絡電力儀表及系統集成為主導產業，堅持“為客戶創造**”的經營理念，走專業化、市場化、規模化道路，努力實現“立足中國、放眼世界，爭做*智能配電供應商”的戰略目標，為客戶提供可靠用電、節約用電、安全用電的完整解決方案，在智能電網用戶端、新能源、物聯網等*領域不斷探索開發新產品。