如何選擇合適的電流互感器，用以設計高性能和經濟的電功率測量表

    4）相移-實際有效功率或能量計算的精確度不僅僅與交流電流和電壓互感器的精確度和線性度的幅度有關，而且與兩個相關值測量之間可能發生的相移有關。當然，相移應該盡可能的低。

    5）集成-由于采用自供電，因此除了接到主要功率監控儀裝置的兩根輸出線之外，電流互感器不需要任何其他的接線 。很多這種互感器都提供經過標定的標準輸出，以便在功率監控系統中進行集成。典型的1A 和 5A或 333 mV輸出均與市場上的大多數標準功率表相匹配。高精度功率表需要根據不能再互換的每臺互感器進行特定的標定。然后這些互感器可能會產生低電流輸出，在系統運行過程中接觸這些低電流會比傳統的1A/5A信號要安全。此外，電流輸出還幾乎不受干擾的影響，因此當需要采用長距離導線將互感器連接至功率表時應優先選用電流信號輸出而非電壓信號輸出。

    6）價格-互感器的價格固然重要，尤其是三相功率測量需要3臺精確電流互感器時。但是，不應單獨考慮電流互感器的價格，同時也要考慮其安裝和維護成本。盡管實芯互感器成本更高，但是總的來說性能更可靠以及更便于安裝和取代鉗形互感器還是確實降低了系統成本。

    實芯電流互感器

    由于分流器比無觸點電流互感器更容易產生功率損失以及安裝和安全問題，因此功率測量系統一般采用無觸點電流互感器。傳統的實芯電流互感器基于互感器原理，即初級和次級繞組通過一根鐵芯連接。測量電流感應鐵芯內的磁場，從而在次級繞組內產生一個電流，這個電流與初級電流除以次級繞組匝數的商成正比。這些普通的電流互感器設計用于測量50/60 Hz典型范圍內的正弦交流電流。由于采用了普通材料和工藝，該項眾所周知的技術非常普及。

    實芯電流互感器為設計專用于新型設備和建筑的功率表提供經濟核算的標準解決方案。但是對于涉及現有機器和設施的功率監控的眾多應用場合來說，這些互感器并不合適，其中在可能使用的所有場所更新實芯互感器之前，必須要切斷電源并且斷開導線。安裝功率計量系統時如果要求斷電，哪怕只是一會（例如中斷生產線、電信或數據中心電源、某些核電站設備等），一般來說也是不可能的，究其原因是費用太高或異常危險。

    鉗形電流互感器

    無觸點自供電鉗形電流互感器能夠僅僅與一個導體相連，而無需擰到或焊接到復雜的支架上，這樣使安裝和維護更簡單。為了避免復雜的接線，這些互感器可以安裝在電氣控制盤內來實現對有時在難以接近的或惡劣的環境中運行的設備進行遠程監控。鉗形互感器的好處在于無需對一臺帶電裝置的運行產生干擾即可將其重新裝配進去，這經常使鉗形互感器成為工程師設計功率表的唯一選擇。

    但是這些優點都是有代價的，使鉗形電流互感器比實芯互感器價格更貴、精確度也更低。因此，了解可以應用的各種技術之間的區別并根據特定應用限制條件進行選擇非常重要。

    鉗形電流互感器通常基于上述用于實芯互感器的原理。但是在這種情況下，磁芯是由兩個能夠分離的截然不同的部分組成。不確定度主要來自兩部分之間的不良接觸，以及次級繞組在磁芯的周圍分布不均勻而且僅分布在兩部分其中之一的周圍。這些互感器的價格和性能與設備的物理和機械特性有關。在鐵芯的兩個部分之間需要非常平滑的接觸面以及足夠的壓力。這種情況一般具有產生足夠壓緊力的靈活部件或材料和/或鉸鏈以及可靠的開放式機構的特點。

    硅鋼鉗形電流互感器

    硅鋼材料已經被廣泛用在鉗形電流互感器上，究其原因主要由于其普及的價格。但是，特別是由于其線性度很差（尤其在低電流值時）和相移太大（典型特性如圖1所示），這種材料所表現的性能卻非常差。這些缺點限制了其用于低成本電流互感器進行相當高強度電流的測量，而在這些互感器中功率監控不需要很高的精確度。許多應用場合僅需要對功率消耗進行大概的估計，而不是對電量消費對象進行檢測從而對其準確的消耗進行分析。對于某些場合來說，采用一個固定電壓值而非采用精確的測量值來檢測設備是否在耗電以及繪制工作時間曲線也許就足夠。在這種情況下，相移高不是大問題。典型的應用場合是在配電板上對分支電流進行監控，以便使系統能夠檢測一些電路何時會過載并且發生報警或對負載進行平衡。