零序電流互感器用于檢測零序電流,一般将三根火線全部穿過互感器内孔,測量的是三相電流的矢量和,也就是零序電流。零序電流的特點決定了正常情況下,零序電流互感器的一次電流非常小,但是異常情況下,零序電流也會很大。由于零序電流互感器通常要穿過三根火線,相同一次電流情況下,零序互感器的内孔較大。
“内孔孔徑”是零序互感器的一個重要指标。在日常生活中,我們不常看到電流互感器,但是它卻覆蓋了很多的地方,更是少不了它的存在。電流互感器作為一種特殊的變壓器,其工作原理和變壓器相似。所不同的是在變壓器的鐵芯内,産生交變主磁通是由一次繞組兩端所加的交流電壓的電流産生。
鐵芯内的交變主磁通在電流互感器二次繞組内感應出相應的二次電動勢和二次電流。由于一次繞組和電流互感器二次繞組制于同一個鐵芯中,所以被同一交變主磁通所交鍊,所以在數值上一次繞組和二次繞組的電流和匝數積應該是相等的。
零序電流保護具體應用可在三相線路上各裝一個電流互感器,或讓三相導線一起穿過一零序CT,也可在中性線N上安裝一個零序CT,利用這些C.T來檢測三相的電流矢量和,即零序電流Io,IA+IB+IC=Io,當線路上所接的三相負荷完全平衡時(無接地故障,且不考慮線路、電器設備的洩漏電流),Io=0。
當線路上所接的三相負荷不平衡,則Io=IN,此時的零序電流為不平衡電流IN。當某一相發生接地故障時,必然産生一個單相接地故障電流Id,此時檢測到的零序電流IO=IN+Id,是三相不平衡電流與單相接地電流的矢量和。對于零序電流保護的零序CT安裝,一定要符合有關工藝标準。
對于IT接地系統,由于發生單相接地故障時,接地電流不僅可能沿着發生故障電纜的導體表面流回,而且也可能沿着非故障電纜的導體表面流回,故安裝時須将電纜頭經零序CT接地,這樣才能保證故障相和非故障相的電容電流通過接地點,即能防止區外故障時保護裝置誤動作,又能保證故障時裝置可靠動作。
對于IT接地系統,一般采用在中性線N上安裝零序CT,對在低壓側母排的零序CT須安裝于中性線N與工作接地點(或重複接地)之間的母排上。如零序CT安裝于配電屏的N線母排上,由于配電屏金屬外殼一般直接與接地極相聯,當母線發生接地短路時,産生的故障電流Id将沿着配電屏金屬外殼→接地線→變壓器中性點流動,而不經過零序CT,達不到所要求實現的保護功能,這一點在現場施工時很容易疏忽。