杏彩注册从原理来分析罗氏线圈与电流互感器的区别以及其应用罗氏线圈（Rogwski coil）可以说是一种新兴的“电流互感器”，由于罗氏线圈的结构组成部分主要是一个线圈，无铁芯，所以它较普通的电流互感器有着不饱和、延迟低、频率特性好，同时安全绝缘的优点。现在推广智能电网，智能电网需要使用电子式互感器，将传统普通电流互感器（current transformer，简称CT）输出的模拟信号改成电子式互感器输出的数字信号，从而方便智能电网的数据传输，而电子式互感器主要依托的技术就是罗氏线圈技术（当然还有低功率互感器、光纤互感器等）。但是电子式互感器大发展并没有想象中的那么快，原因是什么？很显然罗氏线圈没有那么简单，目前依然无法取代传统的电流互感器。本文就是通过比较罗氏线圈和传统的电流互感器原理来分析其区别，并且根据目前的技术发展情况，找准两种互感器的发展定位。

　　RCT测量电流的理论依据是法拉第电磁感应定律和安培环路定律（见图1：RCT工作原理），杏彩体育平台网页版我们列出RCT二次电压u的公式

　　公式1即是RCT的输出计算公式，其中，u为线圈输出电压值，为线，S线圈的截面积， n为单位长度下的线圈匝数（即绕线次电流值，N为一次匝数。由公式1可见，线圈二次输出电压值u和f、S、n、I1这4个关键因素成正比关系。其中频率f越高，RCT输出的电压值越高。例如测试60HZ时输出的电压值是50HZ的1.2倍。线圈截面积S：线圈截面积越大，输出信号就越大，要取得较大的输出信号，可以采用截面较大的骨架。绕线的密度n：绕线密度与输出成正比，单位长度绕的线越多，即绕线密度n越大输出越大，也就是说并不是RCT做得越长圈数越多输出信号就越大，而是单位长度绕线越多，其输出就越大。一次电流I

　　1：这个就很好理解，RCT同CT一样，都是线性输出，二次输出随着一次电流的增大而增大。2、传统电流互感器（即带铁芯）的原理（为了方便介绍，下文统一将“传统电流互感器”写做“CT”）

　　I1通过一次绕组时，产生的交变磁通感应产生按比例减小的二次电流I2；二次绕组的匝数N2较多，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷(Z)串联形成闭合回路，见图2。CT在工作时，它的二次侧回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，CT的工作状态接近短路。CT是把一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量，二次侧不可开路。由于CT依托于电磁感应原理，所以要有二次感应电动势，铁芯必须要有磁通，单位面积的磁通叫做磁通密度B，也叫做磁感应强度。电流达到一定的大小，铁芯中的磁通密度达到最高，此时的CT就会饱和，所以磁密即是决定CT是否饱和的参数，根据电磁感应定律，可以列出磁密B与感应电势的关系。B=2252*E2

　　组成，f为工作频率，SC为铁芯截面积，N2为二次匝数。同时我们列出CT误差公式，如下：=25.3*Z

　　为铁芯的磁路长度。3、从多方面分析RCT与CT下面我们从输出信号、过载能力、带载能力、频率范围、误差、线性度、抗干扰能力、反应能力、安全使用9个方面来比较双方的优势。3.1输出信号

　　CT输出的信号为交流电流信号，如果是一次互感器，一般输出5A/1A的信号，如果是电表中的二次互感器，则一般输出1mA-5mA的交流信号。而RCT则输出的一个很小的电压信号，一般为1kA输出0-100mV，可以用高阻抗的电压表测试，如果加上积分器，一般输出的信号为0-10V，根据客户要求选用。（见图3：江阴市星火电子科技有限公司的三相RCT+积分器）当然现在也有客户需要RCT输出1A甚至5A的信号，那样必须外接一个功率放大器。

　　RCT没有铁芯或者它的铁芯为空气，空气不会磁场饱和，所以RCT不会饱和，这也是RCT的优点。而CT由于存在着铁芯，一旦铁芯中磁密B达到最高，那么CT的磁导率会不断下降，最终消失，那时CT极有在失磁的情况下烧毁。（见图9：导磁率随着磁场的增加，先不算增大再不断将至最低。）

　　带载能力有区别于过载能力，如果单看CT，一般过载能力强的它的带载能力也就强，但是RCT和CT比较又是另外的情况了，上文3.1已经说过，RCT基本上输出的是一个很小的电压信号，一旦加上负载，那么电压值会非常快的跌落，这也是为什么RCT需要高阻抗电压表测试的原因。而CT则不一样，CT其实相当于初级只有一圈的变压器，它有铁芯，能够输出一定的功率，当然这也和铁芯的材质有关，比如硅钢的磁密能够达到2T，而超微晶约为1T，那么硅钢的带载能力基本上是超微晶的1倍左右。

　　无论CT还是RCT其自身都是一个电感器，区别是CT由于有铁芯的情况下电感量比较大，杏彩官网注册根据阻抗公式Z

　　=2fL，其中电感量L越大，其阻抗就越大；频率越高，其阻抗就越大。在相同的频率下，CT的阻抗非常的大，而RCT的阻抗则非常的小，所以RCT很容易响应较高频率的电流，从而比较真实的还原一次电流。

　　3.5误差为了更有说服力，我们选取两款产品来比较，一款RCT（见图4：长度25cm，不带参数：输入1KA，输出100mV），一款开合式CT（见图5：开合式KCT85：参数输入1KA，输出1A）。

　　1）RCT在较低的电流范围误差是非常大的，如图在100A以下，误差达到了25%。而kCT85的误差则非常小（见图7）。

　　3）很多人都说RCT的线性度比CT要好，理论上是，但实际应用中就不一定了，因为RCT由于没有铁芯受到的干扰误差会更大（见图8），具体在3.6线性度会再分析。

　　），其中Z2、Lc、Sc、N2在同一个线圈上是相对固定值，其中磁导率u会随着电流的大小而变化，从而产生精度的变化（见图9）。图9：磁导率随着磁场强度变化趋势图按理论CT的误差应该大于RCT。但是RCT实际在测试过程中，还会受到具体位置的影响，其输出精度也会有较大的变化，所以由于位置的不固定，RCT的线性度也会产生较大影响，这也是RCT的一个很大缺点（见图10：测试RCT不同位置误差图）。

　　现在有很多厂家为了使RCT的输出增大，采用了有磁性的骨架，即是使RCT增加了磁导率，这样做是非常不妥当的。首先根据图9，可以发现导磁率随着磁场的变化而变化的，直到磁场饱和，磁导率降到最低点，那么RCT的输出就没了线性。即输出的线性趋势和磁导率的趋势一样，那样RCT还能使用么？如果非要使用磁性的骨架，那么必须是磁性骨架的磁导率恒定，就是恒导磁，这个是可以实现的，（现在已经有了恒导磁的超微晶，其通过横纵磁场的处理，是磁芯在一定的范围内磁导率变化较小。）但是恒导磁除了真空磁导率外，所有材料只能在一个范围内恒导磁。那么使用这种材料后，RCT的不饱和优点就丧失了。

　　反应能力是互感器的一个重要特性，一般CT由于含有铁芯，那么铁芯就会产生磁滞效应，这样有两个危害：一个是会使互感器发热，磁滞效应严重时甚至烧毁互感器，另外一个是互感器的反应能力会由于磁滞效应减弱，不能时时传达一次侧电流的信息，这样特别是在保护用CT上面危害是非常大的。而这恰恰是RCT的一个优点，因为它没有铁芯，所以它没有磁滞反应，那么它的时时反应能力非常之高，这也是它能测试高频电流的一个重要原因。

　　CT一般出厂前都有一个铭牌，上面写着“严禁二次开路”见图11，因为CT二次开路会产生高压，严重时会损伤设备和人的生命安全，所以互感器二次只能短路而不能开路，当然二次侧也不能短接熔断器。但RCT二次侧输出是一个很小的电压值，无需考虑后次开路。所以在安全性能上，RCT要远远高于CT。

　　本文分析了RCT与CT的区别，发现RCT目前还是无法去代替CT的。那么RCT可以应用在哪些场合呢？根据我们总结RCT虽然误差较大，但不饱和的优点，它可以替代保护用CT。当然在测量领域，RCT高频特性好、反应迅速、又可以使用在测量比如泄漏电流、故障电流、脉冲电流、雷击电流，或者电流中的谐波。也希望在RCT工艺不断增强的情况下，实现电子式互感器的大规模开发、生产和应用。