钳式电流互感器工作原理

钳式电流互感器是没有一次导体和一次绝缘,其磁路可以以铰链方式打开的互感器。钳形电流互感器载流导线位置相关性变差小，抗干扰能力较强，如将它接到高准确度的功率电能表、电流表、相位表，就能进行更准确的现场检测，。

电磁式电流互感器已能达到很高的精度，但钳形电流互感器由于要开口，导磁系数将不可避免地大大降低，如果不采取补偿措施，其测量准确度很难提高，且位置相关性也很大。

针对上述问题，本设计方案中主要采取了以下三种措施，其一，选用高导磁率的铁磁材料铁镍合金，起始相对导磁率为40000 ，高可达100000；其二，采用自平衡电子补偿式电路对互感器进行补偿；其三，采取屏蔽措施，减小泄漏干扰以保证铁心中剩余磁通检测的准确性。

采用的运算放大器要求失调电压、失调电流及温度漂移尽可能小，开环放大倍数大，频带宽。本样品中运放失调电压为0.15mV ，失调电流为1μA ，交流零电压< 100μV 。也就是说这时的互感器将设有误差，这就是通常所说的零磁通原理。

靠自身实现零磁通是不可能的，必须靠外界条件的补偿才能达到。本设计中采用自平衡电子补偿的原理。运放输出电压与二次绕组串联产生电流所产生的磁通对铁心去磁，使铁心达到平衡。

在理想状态时，运放的放大倍数为铁心接近于零磁通状态。由于这类互感器的二次电流几乎全部由外电源通过运放供给，不从二次绕组的感应电势取电流，因而自平衡电子补偿式电流互感器可达到很高的精度。

事实上完全的零磁通状态是达不到的，铁心中必须有一点微弱的剩余磁通才能使放大器输出二次电流。放大器的放大倍数越大，补偿效果越好，但太大了会引起振荡，使系统工作不稳定，这两者是相互制约的。

运放开环放大倍数一般很大，因此输入端可视为虚地点，互感器二次工作在短路状态，可视为空载，因而放大器对钳形互感器的影响极小。经多次实测也证明这样构成的电流/电压转换器仍可达到0.1级的准确度