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穿心 CT 无一次绕组，如何实现电流准确测量？
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2026-06-25
在低压配电系统和成套开关柜中，穿心式电流互感器是应用为广泛的电流采样元件之一。它外形简洁，通常呈环形或方形，中间留有穿心孔，现场安装时只需将一次电缆或铜排穿过即可。然而，正是这种“没有一次绕组”的表象，让不少电气从业人员对其工作原理产生了误解。穿心式电流互感器并非真的没有一次绕组，而是将穿过其窗口的一次导体直接当作了单匝一次绕组。
从电磁感应原理来看，任何载流导体周围都会产生交变磁场。当一次铜排或电缆穿过互感器铁芯窗口时，这根导体本身是一匝线圈。一次电流产生的交变磁场被环形铁芯收集和传导，在铁芯中形成闭合的交变磁通。二次绕组均匀绕制在铁芯上，交变磁通穿过二次绕组时在其两端感应出与一次电流成正比、与二次匝数成反比的二次电流。因此，穿心式CT的额定变比由二次绕组匝数直接决定。如果一次导体在窗口中绕了两匝再穿出，等效一次匝数即变为两匝，变比相应减半。这一特性在现场变比较准中经常被灵活运用。
穿心式结构的工程价值在于一次与二次之间的电气隔离达到了目标。一次导体本身是用户自己的电缆或铜排，互感器本体仅由环形铁芯和二次绕组构成，中间通过环氧浇注或塑料外壳实现双重绝缘。由于省去了传统绕线式CT的一次绕组及其引出端子，穿心式CT从根本上去除了“一次端子与母线搭接不良导致发热”的故障模式。同时，穿心孔内壁光滑，一次导体穿过时不需要弯折或压接任何端子，极大降低了安装难度。
穿心式CT的铁芯通常采用高磁导率冷轧取向硅钢片卷绕或叠片而成，近年来超微晶合金铁芯在穿心式产品中的应用也日益增多。超微晶铁芯的起始磁导率极高，在极小的一次电流下即可产生充足的二次感应信号，使穿心式CT在轻载计量中的精度得到显着提升。配合精密绕制的二次绕组和内置的温度补偿元件，现代穿心式CT的准确级已可达到0.2S级甚至更高，完全满足关口计量和精密测量的需求。
理解穿心式CT并非“无一次绕组”，而是“借用一次导体作为单匝绕组”，是正确选型和现场应用的基础。这一简洁而精巧的设计，赋予了穿心式CT独特的工程适用性和可靠性优势。
