一種新型電流互感器二次回路短接線的研制

林立鵬，林高鵬，李萌

（廣東電網有限責任公司佛山供電局，廣東佛山，528000）

0 前言

二次側絕對不允許開路，二次電流產生的磁場，對一次電流的磁勢有去磁的作用，工作過程中一旦開路，一次側電流全部成為磁化電流，造成鐵心過度飽和磁化，以致發熱嚴重乃至燒毀線圈；同時，若突然使其開路，鐵芯中的磁通呈現嚴重飽和，在磁通過零時二次側繞組將感應出很高的電壓，其值可達到數千甚至上萬伏，危及工作人員的安全及儀表的絕緣性能。繼電保護、自動化、電測儀表等專業工作中，經常需要在運行中使電流互感器的二次回路短路，并且當前的短接線和短接線具有很大的安全隱患，并且操作時在保護電氣測量儀器上，這可能導致CT開路的安全風險。

本項目開發的CT二次回路跳線工具采用墊片和線材的一體化結構。采用墊圈和線材之間可靠接觸的技術問題，操作方便，同時，電線采用絕緣和彈性護套，可降低觸電風險。

1 帶電短接電流互感器二次回路的工作

因為設備停電的原因，經常會遇到在帶電的電流互感器上工作，例如因為電流互感器停不下電來，或者因為調度的原因。總體上來說，如果電流互感器停下來工作是最好，不停下來也可以工作，那就要注意做好二次回路上的安全措施。需要帶電短接電流互感器二次回路的繼電保護工作有：

(1)母差保護定檢工作；

(2)備自投定檢工作；

(3)安穩裝置定檢工作；

(4)不能停電的更換保護裝置、繼電器、儀表工作；

(5)不停電更換二次電纜工作。

以上作業時要注意一點，當使用短路線把電流互感器回路短好后，要用鉗形電流表確認電流互感器回路是否短好，確認正確后方可在二次回路上工作，當回路調試完成后，拆除短接的短接線也要用鉗形電流表確認電流互感器回路是否正確。

2 電流互感器二次回路開路的現象

當電流互感器二次回路開路時，一般存在以下現象：

(1)火花，冒煙，異味。檢查回路的端子排情況，端子、接線有無放電、打火現象。這些可在二次回路維護和巡檢中發現，開路時，由于電流互感器二次產生高電壓，可能使互感器二次接線柱、二次回路元件接頭，接線端子等處放電打火，嚴重時使絕緣擊穿。二次回路負荷越大故障越明顯。

有時需要檢測電流互感器本體，利用紅外線測溫儀監測電流互感器本體有無嚴重發熱，有無異味變色冒煙、噴油等。開路時，由于磁飽和的嚴重，鐵芯過熱，外殼溫度升高，內部絕緣受熱有異味，嚴重時冒煙燒壞。

(2)放電聲。開路時電流互感器本體有噪聲、振動等現象，這種現象在負荷小時不太明顯，當發生開路時，因磁通密度的增加和磁通的非正弦性，硅鋼片振動力加大，將產生較大的噪聲。

(3)保護裝置告警。檢查保護裝置接入的相關回路。

(4)儀表指示、監控數據異常。監控系統、回路儀表指示異常降低或為零。如用電流回路開路，會使電流表指示錯誤，功率表數據錯誤。運行人員需要根據一次系統的網路電流判斷是一次設備問題還是二次設備問題。

(5)保護裝置誤動作。可分為繼電保護發生誤動作或拒絕動作。

電流互感器二次回路開路時，操作人員必須站戴絕緣手套、使用絕緣工具，并站在絕緣墊上檢測回路，不得在短路點和電流互感器之間工作。

3 目前常用的短接方法存在的問題

最嚴重錯誤的是采用熔絲或導線纏繞方式。這種方式極其容易造成CT開路。

圖1 直插式短接線

（1）一般使用的直插式短接線，如圖1所示。優點：將短接線插入電流端子排即可。缺點：經常使用的端子排的孔容易變形，變大，使插入得短接線在工作中容易松動，容易誤碰掉落，造成電流互感器開路。

（2）一般使用的短接叉。如圖2所示。使用優點：直觀，連接牢固，接觸好，不容易松動。缺點：連接不方便，消耗工作時間長，不能連接跨端子的回路，手接觸金屬部分，會產生觸電的風險，手拿螺桿時容易掉落。

圖2 短接叉

（3）帶螺桿的一般短接線，如圖3所示。優點：連接可靠，可連接跨端子的回路。缺點：連接不方便，連桿金屬外露，有觸電風險。連桿不容易插入端子排。連桿晃動，容易誤碰其他回路。

圖3 帶螺桿的一般短接線

4 研制思路

本設計一種新型電流互感器二次回路短接線，解決電流互感器二次回路短接線連接不可靠、操作不便的問題。短接線包括1根（4根導線）、連接頭、匯流頭，連接頭可實現與電流端子的固定連接，不會松脫，連接導線可連接2（4）個電流端子，可通過10A以上電流，匯流頭將四根導線連接。

■4.1 連接線的頭的設計

連接頭的特征在于包括桿柱、墊片和螺絲桿；其中桿柱與導線連接，螺絲桿和墊片固定在桿柱內，墊片在螺絲桿上部并將螺絲桿固定。所述桿柱上部為螺紋結構，用于與螺絲桿進行螺紋連接。連接頭和導線表面均覆蓋絕緣材料，以便工作人員用手可以操作，不會觸電。所述絕緣材料為絕緣塑料。連接頭有螺桿限位功能，可防止螺桿掉落，可將連接頭與端子排固定連接。連接頭的下端是金屬銅，螺桿也為金屬銅，螺桿上裝有彈簧墊片和鍍銀的墊片，用于增大連接頭與端子排的接觸面。

圖4 連接頭設計

本實用新型研制的電流互感器二次回路短接線采用桿柱和導線連接，連接螺絲桿和墊片固定在桿柱里，避免螺絲掉落和螺絲桿晃動造成誤觸碰的問題，采用三者一體化結構，螺絲桿可旋轉，與電流端子螺紋連接。同時，桿柱大小與電流端子接觸合適，保證了接觸質量。螺絲桿可用手旋轉，操作時手握螺桿護套，可用手擰緊，再用螺絲刀加緊，操作方便。

■4.2 短接線的設計

（1）一種可連接4（5）個端子的短接線。如圖5所示。所有導線的一端固定連接在匯流頭上，每一根導線的另一端連接一個連接頭。所述連接頭包括桿柱、墊片和螺絲桿；其中桿柱與導線連接，螺絲桿和墊片固定在桿柱內，墊片在螺絲桿上部并將螺絲桿固定。適用于連接4（5）個端子的短接線。

圖5 4根以上的短接線設計圖、實物圖

（2）可連接2個端子的短接線。如圖6所示，導線的兩端固定連接在匯流頭上，每一根導線的2個連接頭。所述連接頭包括桿柱、墊片和螺絲桿；其中桿柱與導線連接，螺絲桿和墊片固定在桿柱內，墊片在螺絲桿上部并將螺絲桿固定。適用于連接2個端子。

圖6 2根以上的短接線實物圖

5 進行帶電電流互感器二次回路上短接工作的注意事項

（1）短接時過程應牢記先短接后斷開二回路，取下短接線時應先連接二次回路后在解開短接線。防止人為造成CT開路。

（2）如果在短路期間發生火花，則回路可能開路，應立即恢復二次回路。再檢查短接線是否有損壞。

①發現電流互感器二次開路，應先分清故障屬哪一組電流回路，開路的相別，是否對保護有影響，向調度主管部門申請將相應間隔停電。

②如果負荷小，開路的瞬間發現開路，開路點無燒焦，無異味，可用絕緣螺絲刀立即將開路的端子連接。如果開路時間較長，負荷大，開路點絕緣已被擊穿，有異味，證明已產生高電壓，此時應申請設備停電處理。

③對于和電流的二次回路，應注意短接時禁止將運行設備的回路短接，造成保護誤動作。

④短接時應使用電流鉗表監測回路電流的變化，核實短接的效果。

（3）工作人員需嚴格遵守工作規范，工作人員必須嚴格遵守安全工作監控制度，以確保在操作過程中一人操作和一人監督。

（4）短接過程中，禁止接觸回路的金屬部分，以防止電流互感器開路時產生的高壓觸電。

6 結束語

本制作的短接線集成螺釘絕緣，防止螺釘在運行過程中脫落。螺釘長度實際上是為滿足各種電流端子的需要而設計的，不會影響其他工作。螺桿的旋轉不會導致線材旋轉和扭曲。螺桿的金屬接觸表面是合適的。可以很好地接觸以避免CT開路。它可以完全解決直插式短接線插頭易松動等缺點，適用于阿爾斯通電流端子和Phoenix端子之間的連接。每個短導線由多種顏色區分，以避免在多組電流互感器二次電路短路時混頻。適用于電流互感器二次多相電路的短路，可彌補目前市場上短接線和短接線的缺點。攜帶和安裝方便，可以用手觸摸，不會發生觸電危險。可適用于繼電保護自動化作業、計量專業進行電流互感器二次回路短接的工作。