如何選擇合適的電流互感器，用以設(shè)計(jì)高性能和經(jīng)濟(jì)的電功率測(cè)量表

    羅果夫斯基線圈（Rogowski Coil）用來制作具有開口端的柔性互感器，這種線圈可以很容易地纏繞在待測(cè)導(dǎo)體上。羅果夫斯基線圈（Rogowski Coil）包含一個(gè)螺旋形線圈，導(dǎo)線一端穿過線圈的中心回到另一端，因此兩個(gè)端點(diǎn)都在線圈的同一端。線圈長度根據(jù)相關(guān)的電流測(cè)量范圍選定，以便獲得最佳的轉(zhuǎn)換性能。

    利用該技術(shù)能夠?qū)Τ跫?jí)電流的變化（演變）速度進(jìn)行非常精確的檢測(cè)，初級(jí)電流在線圈的兩端感應(yīng)一個(gè)正比例電壓。電子積分電路將該電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成與初級(jí)電流成正比的輸出信號(hào)。換言之，采用羅果夫斯基線圈（Rogowski Coil）能夠以額外電子元件和標(biāo)定的代價(jià)制造非常精確的線性電流互感器。

    羅果夫斯基線圈（Rogowski Coil）的感應(yīng)系數(shù)比電流互感器的感應(yīng)系數(shù)低，同時(shí)由于其采用了非磁芯材料，因此具有更好的頻率響應(yīng)。此外，由于不存在可能會(huì)飽和的鐵芯，它還具有很高的線性度，即使對(duì)于高強(qiáng)度的初級(jí)電流也是如此。因此該種互感器特別適用于能夠承受高強(qiáng)度或快速變化的電流的功率測(cè)量系統(tǒng)。 對(duì)于測(cè)量高強(qiáng)度電流而言，它還具有外形緊湊和易于安裝的特點(diǎn)，而傳統(tǒng)的電流互感器則體積龐大而且笨重。

    由于需要等間隔的繞組來實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁干擾的最大抵抗力，所以此類電流互感器的性能在很大程度上取決于羅果夫斯基線圈的制造質(zhì)量。另外一個(gè)關(guān)鍵的特性是導(dǎo)致線圈內(nèi)不連續(xù)的閉合點(diǎn)，致使對(duì)外部導(dǎo)體和環(huán)路內(nèi)測(cè)量導(dǎo)體的位置產(chǎn)生影響。固定或夾持系統(tǒng)應(yīng)該確保線圈的末端在一個(gè)非常精確而且可以重新再確定的位置，以及在將其中一個(gè)末端接至輸出導(dǎo)線時(shí)的高對(duì)稱性。這個(gè)領(lǐng)域最近涌現(xiàn)了一些新技術(shù)，這些技術(shù)具有特殊的機(jī)械和電氣特性，可以為低壓線定位提供更好的精確度和抵抗力。由于低壓線位置產(chǎn)生的誤差在50/60 Hz頻率域一般不超過 +/-3%，而在最新式的羅果夫斯基線圈（Rogowski Coil）互感器上這一誤差已經(jīng)降低到了+/-0.5%以下。

    結(jié)論

    許多新型裝置都受益于實(shí)芯互感器，鉗形技術(shù)的電氣技術(shù)特性并不能與這些實(shí)芯互感器相媲美。但是，現(xiàn)存的機(jī)器和建筑設(shè)備就無法增加各種實(shí)芯裝置，因?yàn)闊o法承受系統(tǒng)停機(jī)的損失。用新型材料和技術(shù)來裝備先進(jìn)的鉗形電流互感器，實(shí)現(xiàn)了高性能經(jīng)濟(jì)核算的狀態(tài)監(jiān)控、功率計(jì)量和設(shè)備管理系統(tǒng)的及時(shí)更新。快速發(fā)展的節(jié)能市場(chǎng)和大型功率測(cè)量系統(tǒng)的配置支配著對(duì)于高性能且經(jīng)濟(jì)合算的鉗形互感器的需求。

    鉗形電流互感器并非新鮮上市，但是這些互感器中所采用的傳統(tǒng)技術(shù)卻表現(xiàn)出眾多弊端。這些互感器或者以昂貴的材料制成（如鐵-鎳合金FeNi），或者性能很差，尤其在線性度和相移方面（比如硅鋼FeSi）。新型鐵氧體材料具有顯著改善的導(dǎo)磁率，最終實(shí)現(xiàn)了在提供高性能的同時(shí)也具有普遍接受的價(jià)格。羅果夫斯基線圈（Rogowski Coil）最近也具有很大的進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了用于高強(qiáng)度電流的小型、輕型和靈活的互感器，但是需要一些信號(hào)適應(yīng)和標(biāo)定來將這些特性發(fā)揮到極致。設(shè)計(jì)和制造工藝方面取得的最重要進(jìn)步降低了成本以及減小了原邊電流電纜定位的羅果夫斯基線圈的影響，克服了這些缺點(diǎn)后，Rogowski Coil技術(shù)將是一項(xiàng)非常有前景的技術(shù)。

    技術(shù)的多樣性反映了最近進(jìn)展很多的應(yīng)用領(lǐng)域需求的多樣化，由此說明多樣化系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施受到成本和環(huán)境的影響。