本文從靈敏度、準(zhǔn)確級、互感器外形來分辨零序互感器和gb20840中的保護(hù)用電流互感器的異同，同時(shí)給大家介紹了零序互感器的一個(gè)重要特性。遺憾的是，目前沒有一個(gè)具體的標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范零序互感器，在將來，我國標(biāo)準(zhǔn)會不斷規(guī)范，希望盡快將零序互感器做出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
零序電流互感器又叫作剩余電流互感器、接地電流互感器或者漏電流互感器，通常使用于電力消防保護(hù)設(shè)備，當(dāng)電力系統(tǒng)產(chǎn)生零序接地電流時(shí)與繼電保護(hù)裝置配套使用，事先保護(hù)或者監(jiān)控。
零序電流互感器的基本原理是基于基爾霍夫電流定律：流入電路中任一節(jié)點(diǎn)的復(fù)電流的代數(shù)和等于零。在線路與電氣設(shè)備正常的情況下，各相電流的矢量和等于零，ia+ib+ic=0。因此，零序電流互感器的二次側(cè)繞組無信號輸出，執(zhí)行元件不動作。當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)的各相電流的矢量和不為零，ia+ib+ic=io>0，io即是零序電流或者叫作漏電流、故障電流，故障電流使零序電流互感器的環(huán)形鐵芯中產(chǎn)生磁通，零序電流互感器的二次側(cè)感應(yīng)電壓使執(zhí)行元件動作，帶動脫扣裝置，切換供電網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到接地故障保護(hù)的目的。
零序互感器屬于電流互感器中的一種，在gb20840互感器國家標(biāo)準(zhǔn)里面沒有明確的對零序互感器做出規(guī)定，但是gb20840里面對保護(hù)用電流互感器是有定義的。它的定義是：為保護(hù)和控制裝置傳送信息信號的電流互感器。所以說，從定義上看，零序互感器又屬于一種特殊的保護(hù)用電流互感器。
那它是不是標(biāo)準(zhǔn)中的保護(hù)用電流互感器呢，顯然不完全是，他們是明顯的區(qū)別，下面我們就從幾方面來分辨下兩者之間的區(qū)別。
首先是保護(hù)電流的范圍不一樣，gb20840中的保護(hù)用電流互感器的保護(hù)范圍是往上，它規(guī)定了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確限制系數(shù)alf(見gb20840.2-2014 5.6.202.1)，通常是5、10、15、20、30，例如：保護(hù)用電流互感器100a/5a，alf=10，那么這個(gè)保護(hù)用電流互感器在100a*10=1000a時(shí)，互感器不能夠飽和，還能監(jiān)控系統(tǒng)中較為準(zhǔn)確的電流。而零序電流互感器是往下，零序電流通常是個(gè)很小的泄露電流，通常ma級別，這就要求互感器在很小的電流就能夠正常工作，這也是零序電流互感器的一個(gè)重要參數(shù)。即是零序電流互感器的靈敏度，不要零序電流都已經(jīng)很大了，而你的互感器由于靈敏度不夠還沒感應(yīng)到，那就要誤事了。這個(gè)靈敏度往往和互感器的磁芯材料有很大的關(guān)系，需要制作零序電流互感器的磁芯擁有較高的起始磁導(dǎo)率，能夠在很小的電流就能感應(yīng)到。而電流互感器要求沒有零序電流互感器這么高。
所以保護(hù)用電流互感器或者電流互感器測量一般都是往上測試，而零序電流互感器是往下測試。
其次是準(zhǔn)確級，gb20840.2-2014《互感器 第二部分：電流互感器的補(bǔ)充技術(shù)要求》對保護(hù)用電流互感器的準(zhǔn)確級有兩個(gè)，5p和10p，雖然準(zhǔn)確級要求不高。但是有一定的要求。而零序電流互感器呢，相對來說要分情況，是完全保護(hù)呢，還是要兼顧監(jiān)控，如果完全是保護(hù)的話，完全沒有必要有準(zhǔn)確級，只要給他設(shè)立一個(gè)閾值，讓繼電器保護(hù)后面的系統(tǒng)即可。舉例：零序互感器，最低零序電流5ma要求工作，輸出信號≥100mv，那只要繼電器接收到≥100mv的信號，就默認(rèn)為前面產(chǎn)生了5ma的零序電流，立刻切斷線路即可。而監(jiān)控則需要一定的準(zhǔn)確級，發(fā)生故障時(shí)，繼電器接收信號切斷線路的同時(shí)知道前面的零序電流到底有多大。當(dāng)然要起到監(jiān)控的作用，對零序互感器的要求就更高了，不論產(chǎn)品設(shè)計(jì)還是鐵芯的材質(zhì)或者制作工藝都有較高的要求，同時(shí)三者缺一不可。
所以在準(zhǔn)確級上，電流互感器無論是保護(hù)或者測量都有準(zhǔn)確級的要求，而零序則要分情況。
再從外形來說下零序互感器和普通互感器的區(qū)別，一般零序互感器內(nèi)孔較普通互感器大，這也是互感器工作者第一眼分辨互感器的方法，因?yàn)榇蟛糠至阈蚧ジ衅骼锩嬉呷€，而普通互感器走單根。(見圖)
靈敏度是零序互感器的重要指標(biāo)，那么零序互感器有沒有其他重要指標(biāo)了呢，答案是，還有。零序電流互感器還有個(gè)重要指標(biāo)叫作平衡特性。在gb 14048.2-2008《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第2部分?jǐn)嗦菲鳌分杏袑ζ胶馓匦缘囊螅鞔_規(guī)定在使電路中流過的電流等于6in和最大短路脫扣電流整定值的80%兩個(gè)值中的一個(gè)較小值時(shí)，在功率因數(shù)為0.5時(shí)，產(chǎn)品不應(yīng)脫扣。也就是說零序互感器在ia+ib+ic=io=0的時(shí)候，二次不應(yīng)該產(chǎn)生輸出信號。否則會使繼電器產(chǎn)生誤動作。按道理說零序互感器在三相平衡的時(shí)候，零序電流為0不應(yīng)該產(chǎn)生二次信號。
但在實(shí)際情況中，有幾種情況會對零序互感器產(chǎn)生誤差。1、互感器磁芯磁導(dǎo)率不可能均勻分布，這個(gè)跟磁芯的燒制工藝(爐內(nèi)溫度、保護(hù)氣體均勻等)以及磁芯繞制工藝有關(guān);(磁芯卷繞斷帶，為了消除這方面的影響，生產(chǎn)廠商會采用沖片磁芯，但這樣的代價(jià)是降低了磁芯的磁導(dǎo)率。)2、互感器線圈繞制工藝，環(huán)繞不可能完全的均勻繞制在磁芯上;3、一次導(dǎo)體不可能均勻的穿過零序互感器，產(chǎn)生傾斜，導(dǎo)致磁場發(fā)生變化;以上三種可能性都有可能造成零序互感器平衡特性較差。當(dāng)二次產(chǎn)生的電動勢越大，證明這個(gè)零序互感器的平衡特性越差。除了上面三種方法來控制平衡特性外，零序互感器還可以添加高磁導(dǎo)率做成的屏蔽罩來減小不平衡特性的影響，同時(shí)防止外界信號對零序互感器的影響?？梢哉f零序互感器沒有絕對的平衡特性，所以一般客戶都會給一個(gè)平衡特性的閾值，方便廠家進(jìn)行測試生產(chǎn)。