在儀器儀表行業(yè)，電流互感器作為電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵 “眼睛”，精準(zhǔn)捕捉電流信號(hào)，對(duì)電力傳輸、分配與使用環(huán)節(jié)的穩(wěn)定運(yùn)行意義重大。當(dāng)下，其技術(shù)正處于傳統(tǒng)技術(shù)精進(jìn)與前沿技術(shù)探索并行的關(guān)鍵階段。

傳統(tǒng)電磁式電流互感器，基于電磁感應(yīng)原理運(yùn)作。當(dāng)一次側(cè)大電流通過(guò)匝數(shù)較少的繞組時(shí)，鐵芯產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)穿過(guò)匝數(shù)較多的二次繞組，依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，便在二次側(cè)感應(yīng)出與一次電流成正比的小電流。這種互感器結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟，在中低壓配電網(wǎng)廣泛應(yīng)用。不過(guò)，它也存在弊端，如電流過(guò)大時(shí)鐵芯易飽和，導(dǎo)致測(cè)量精度下降；存在剩磁問(wèn)題，影響后續(xù)測(cè)量準(zhǔn)確性；且在高壓、復(fù)雜電磁環(huán)境下，受干擾影響大。為克服這些問(wèn)題，廠商通過(guò)優(yōu)化鐵芯材料，采用高磁導(dǎo)率、低磁滯損耗的坡莫合金，減少磁飽和與剩磁影響；改進(jìn)繞組設(shè)計(jì)，降低繞組電阻，提升轉(zhuǎn)換效率，以此提升性能。

為突破傳統(tǒng)局限，新型電流互感器技術(shù)不斷涌現(xiàn)。光學(xué)電流互感器利用法拉第磁光效應(yīng)，當(dāng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用于光介質(zhì)，使通過(guò)的偏振光偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度與電流大小相關(guān)，借此實(shí)現(xiàn)電流測(cè)量。其優(yōu)勢(shì)顯著，絕緣性能卓越，能有效抵御電磁干擾，測(cè)量頻帶寬，動(dòng)態(tài)范圍大，適用于高壓、超高壓輸電系統(tǒng)。例如，在特高壓變電站中，光學(xué)電流互感器可精準(zhǔn)測(cè)量大電流，為電力調(diào)度與保護(hù)提供可靠數(shù)據(jù)。但它也面臨挑戰(zhàn)，如對(duì)光學(xué)元件穩(wěn)定性要求高，環(huán)境溫度、振動(dòng)等因素會(huì)影響測(cè)量精度，需進(jìn)一步提升元件性能與抗干擾能力。

量子電流互感器代表著行業(yè)前沿探索方向。2022 年，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)等單位聯(lián)合研制出國(guó)際首個(gè)用于高壓交變電流監(jiān)測(cè)的量子電流互感器，并在 110kV 變電站穩(wěn)定運(yùn)行超一年。其核心利用 NV 色心感知磁場(chǎng)，通過(guò)測(cè)量電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)間接計(jì)算電流大小。該互感器測(cè)量精度極高，在 0 - 1000A 電流范圍，誤差低至 0.05%；線性度達(dá) 0.16%，靈敏度高，帶寬覆蓋范圍廣，還能交直流通用，且測(cè)量數(shù)據(jù)可溯源至物理常數(shù)和時(shí)間測(cè)量，有望通過(guò)衛(wèi)星遠(yuǎn)程授時(shí)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線校準(zhǔn)。不過(guò)，目前量子電流互感器還處于發(fā)展初期，成本較高，技術(shù)有待進(jìn)一步完善與規(guī)?；瘧?yīng)用。

從傳統(tǒng)電磁式到光學(xué)、量子等新型技術(shù)，電流互感器正朝著更高精度、更強(qiáng)抗干擾能力、更寬測(cè)量范圍發(fā)展。儀商網(wǎng)將持續(xù)關(guān)注行業(yè)技術(shù)動(dòng)態(tài)，為從業(yè)者帶來(lái)最新資訊，助力行業(yè)在技術(shù)浪潮中把握機(jī)遇。