摘要：智能电网建设已步入加速发展时期，传统变电站向数字化变电站转变势在必行，而作为数字化变电站 中重要设备的电子式互感器越来越受到人们重视。介绍了电子式互感器的优点、分类、原理以及今后发展的 关键技术及方向。 关键词：电子式互感器；有源式；无源式 中 图 分 类 号 ：ＴＭ４５ 文 献 标 识 码 ：Ｂ
极 小 ，节 电 效 果 十 分 显 著 。 ３ 电 子 互 感 器 的 原 理 及 技 术 分 析
电子式互感器是一种由连接到传输系统和二次转 换器的一个或多个电 流 或 电 压 传 感 器 组 成 的 装 置，用 以传输正比于被测量 的 量，供 给 测 量 仪 器 仪 表 或 控 制 装置。在数字接口的 情 况 下，由 一 组 电 子 式 互 感 器 共 用一台合并单元完成此功能。
（６）无污染，无 噪 声，具 有 优 越 的 环 保 性 能；功 耗
收 稿 日 期 ：２０１２－０７－１６； 修 回 日 期 ：２０１２－０７－２６ 作者简介：陈建波 （１９７３－），男，山西运城人，工程师，本科，主要从事电气自动化方面的工作。
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机 械 工 程 与 自 动 化 ２０１２年第６期
有源式互感器可分为有源电子式电流互感器和有 源电子式电压互感器。
有源电子式电流互感器利用空芯线圈或低功率线 圈感应被测电流。低功率线圈的工作原理与传统互感 器 的 原 理 相 同 ，只 是 低 功 率 线 圈 的 输 出 功 率 要 求 很 小 ， 因此其铁芯截面较小。空芯线圈是一种密绕于非磁性 骨 架 上 的 螺 线 管 ，空 芯 线 圈 不 含 铁 芯 ，具 有 很 好 的 线 性 度。
按一次传感部分 是 否 需 要 供 电，电 子 式 互 感 器 可 分为有源式及无源式。有源式是用磁感应或分压原 理将被测量信号转变 为 小 电 压 信 号，再 将 小 电 压 信 号 转换为光信号传输给二次设备。无源式是用磁光效应 和电光效应直接将被测信号转变为光信号。 ３．１ 有 源 式 互 感 器
底 隔 离 ，绝 缘 成 本 及 结 构 随 电 压 升 高 变 化 不 大 ，同 时 没 有 因 充 油 而 潜 在 的 易 燃 、易 爆 等 危 险 ，安 全 性 和 可 靠 性 大大提高。
（２）不存在 磁 饱 和、铁 磁 谐 振 等 问 题。 电 子 式 互 感器通常不采用铁 芯 耦 合，取 而 代 之 以 光 纤、晶 体 等， 由于其良好的线性度、迅 速 反 应 能 力 及 超 强 抗 电 磁 干 扰性能，从而保证电 子 式 互 感 器 高 效、稳 定 运 行，彻 底 消除磁饱和及铁磁谐振现象。
０ 引 言 互感器是电力系 统 中 必 不 可 少 的 电 气 设 备，它 的
安 全 、可 靠 、精 确 性 与 电 网 安 全 经 济 运 行 密 切 相 关 。 传 统互感器存在铁磁 谐 振、易 燃 易 爆、动 态 范 围 小、绝 缘 结构复杂及绝缘成本随电压升高成指数增长等缺点， 难以适应电网向特 高 压、超 高 压 方 向 发 展 的 要 求。 而 电子式互感器由于 具 有 体 积 小、重 量 轻、无 饱 和 现 象、 绝缘可靠、抗电磁干 扰、频 带 响 应 宽、易 于 数 字 化 传 输 等诸多优点，将 在 超 高 压、特 高 压 电 网 中 得 到 广 泛 应 用。 １ 电 子 式 互 感 器 与 传 统 互 感 器 的 主 要 区 别
（３）频率响应宽，动态范围大，精度高。 电子式互 感器的频率范围较宽，能 在 大 的 动 态 范 围 内 产 生 高 线 性度的响应，可同 时 满 足 计 量 和 继 电 保 护 的 需 要。 而 电磁式互感器因存在 磁 饱 和 问 题，难 以 进 行 这 方 面 的 工作。
（４）体 积 小，重 量 轻，节 约 占 地 面 积。 为 满 足 负 荷、绝缘和暂态等方 面 要 求，传 统 互 感 器 体 积 较 大，且 随着电压等级上升，体 积 越 加 庞 大。 而 电 子 式 互 感 器 无铁芯，绝缘结构简 单，设 计 紧 凑，这 给 运 输 和 安 装 带 来了很大的方便。
（５）适应电 力 系 统 数 字 化、智 能 化 和 网 络 化 的 需 要。传统互感器的输出必须经过相应的隔离变换才能 与数字化保护和测控设备接口，而电子式互感 器本身 就是利用光电技术的 数 字 化 设 备，可 直 接 与 数 字 化 保 护 和 测 控 设 备 接 口 ，避 免 中 间 环 节 ，对 提 高 电 网 智 能 化 程度具有深远的意义。
（１）高、低 压 完 全 隔 离，绝 缘 简 单，安 全 性 高。 传 统 互 感 器 采 用 铁 芯 耦 合 ，绝 缘 介 质 为 油 或 气 体 ，绝 缘 结 构随电压等级升高越 来 越 复 杂，且 存 在 电 压 互 感 器 二 次短路或电流互感器 二 次 开 路 造 成 的 危 险；而 电 子 式 互 感 器 通 过 光 纤 连 接 高 压 侧 与 二 次 设 备 ，使 高 、低 压 彻
第 ６ 期 （总 第 １７５ 期 ） ２０１２ 年 １２ 月
机械工程与自动化 ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮ
文 章 编 号 ：１６７２－６４１３（２０１２）０６－０１７９－０２
Ｎｏ．６ Ｄｅｃ．
电子式互感器的原理比较及未来发展趋势
陈建波
（山 西 省 机 电 设 计 研 究 院 ， 山 西 太 原 ０３０００９）
电子式互感器与 传 统 互 感 器 的 主 要 区 别 如 下：① 传感原理不同，电子 式 互 感 器 通 常 是 基 于 电 子 测 量 原 理或光纤传感原理，从 而 使 互 感 器 具 有 很 好 的 线 性 度 和 较 宽 的 频 率 范 围 ；② 绝 缘 结 构 不 同 ，电 子 式 互 感 器 绝 缘结构简单，其价格、体 积、重 量 等 随 电 压 等 级 的 升 高 增 加 不 多 ；③ 输 出 信 号 不 同 ，电 子 式 互 感 器 输 出 为 数 字 信号或弱电模拟信号，便 于 与 数 字 化 保 护 及 测 控 设 备 接口。 ２ 电 子 式 互 感 器 的 优 点