MBS ASK 31.5 2u 电流互感器：中高压电力系统的精密感知核心

在现代电力系统的庞大脉络中，电流互感器（CT）扮演着“感知器官”角色。它们精准地“观察”着流动的电流，将难以直接测量的大电流转换为标准化、安全的小电流信号，为保护、计量、监控和控制设备提供至关重要的输入。在众多品牌中，MBS (Mehta Power Solutions) 以其可靠性和技术创新在电力设备领域占有一席之地。其 ASK 31.5 2u 系列电流互感器，正是专为中高压应用设计的精密测量解决方案的杰出代表。

马世宇 QQ： 2850590587   手机：13002495941 电话：010-64714988-213 传真：010-64714988-668 邮件：tk3@handelsen.cn

一、 型号解析：ASK 31.5 2u 的命名密码

·         MBS： 制造商标识，代表 Mehta Power Solutions。

·         ASK： 通常代表该系列电流互感器的特定设计代号或产品线名称。不同制造商的代号含义各异，ASK 可能指代其特定的绝缘结构、外壳材料或应用目标（如变电站、发电机出口等）。

·         31.5： 这是该型号关键的技术参数之一，代表其额定绝缘水平。具体指：

o    额定工频耐受电压： 70 kV (方均根值，1分钟)。

o    额定雷电冲击耐受电压： 170 kV (峰值)。

o    额定设备高电压 (Um)： 31.5 kV (或 36 kV，依据标准不同略有差异，但绝缘水平相同)。这明确界定了 ASK 31.5 适用于35kV电压等级的电力系统，常见于：

§ 35kV变电站的进线、出线、母联、变压器各侧。

§ 大型工矿企业的35kV配电系统。

§ 风力发电、光伏电站的35kV集电线路或升压站出口。

§ 大型电动机、电弧炉等高压设备的保护与计量。

·         2u： 这是精度等级标识符。根据国际标准（如 IEC 61869）和国内标准（如 GB 20840）：

o    2： 表示测量（计量）绕组的精度等级为 0.2S级。

o    u： 表示保护绕组的精度等级为 5P级 (有时也用 P 直接表示)。这是一种双绕组、双功能设计的典型标识。

o    0.2S级： 精度的计量等级，特别适用于电能计量（关口表、重要用户计费表），在额定电流的1%-120%范围内具有极小的比值差和相位差，确保计量的公平性和准确性，满足电能贸易结算的高标准要求。

o    5P级： 保护级精度，在系统发生短路故障时（电流可达额定电流的几倍甚至几十倍），能保证在规定误差范围内（通常为±1%或±3%的复合误差）可靠传变故障电流，确保继电保护装置（如差动保护、过流保护）快速、准确动作，切除故障，保障电网安全稳定运行。

二、 核心技术与设计特点

ASK 31.5 2u 电流互感器融合了多项关键技术，以满足中高压环境下的严苛要求：

1.      先进的绝缘系统：

o    主绝缘： 通常采用优质的环氧树脂真空浇注工艺。这种工艺能排除气泡，形成致密、均匀、无气隙的绝缘体，具有的电气强度、优异的机械强度（防爆、抗震）和耐候性（防潮、防污秽、防紫外线）。

o    内部绝缘： 一次导体、二次绕组等关键部件之间采用高性能绝缘材料（如Nomex纸、聚酯薄膜等）进行可靠绝缘。

2.      精密绕组工艺：

o    计量绕组（0.2S级）采用高纯度铜导线，绕制工艺极其精密，确保在宽电流范围内保持极低的磁化电流和损耗，这是实现高精度的基础。

o    保护绕组（5P级）设计重点考虑抗饱和能力，采用适当的气隙或特殊磁路设计，确保在短路大电流下铁芯不会过早饱和，在规定准确限值系数（ALF）下满足精度要求。

3.      坚固耐用的结构：

o    外壳： 高品质的阻燃、耐候工程塑料（如PC/ABS）或硅橡胶外壳，提供优异的机械保护和环境防护（IP防护等级通常较高，如IP55）。

o    安装方式： 提供灵活的安装选项，常见有面板开孔安装（法兰式）、母线（套管）贯穿式安装、支柱式安装等，适应不同开关柜（如KYN61, KYN28, GFC, MNS等）和安装环境需求。

o    连接端子： 一次接线端子通常为镀锡或镀银铜排或铜管，便于与一次母线可靠连接；二次接线端子采用防锈蚀、防松动的端子排，清晰标识绕组类型和端子号（如 1S1-1S2 为计量绕组，2S1-2S2 为保护绕组）。

4.      优化的磁路设计：

o    采用优质冷轧硅钢片或更高性能的坡莫合金（用于特殊高精度要求），结合精确计算的气隙（针对保护绕组），平衡计量精度和保护性能的需求。

o    良好的磁屏蔽设计，减少外部杂散磁场对测量精度的影响。

三、 关键性能参数详解 (典型值，具体以厂家资料为准)

·         系统电压等级： 35kV (Um=31.5kV / 40.5kV)。

·         额定一次电流 (Ipn)： 覆盖范围广，常见如 100A, 150A, 200A, 300A, 400A, 500A, 600A, 800A, 1000A, 1250A, 1500A, 2000A, 2500A, 3000A 等，需根据实际回路负载电流选择。

·         额定二次电流 (Isn)： 标准值为 1A 或 5A。中国及欧洲常用 1A（线路损耗小，对仪表要求高），北美等地常用 5A。ASK 31.5 2u 通常设计为 1A 输出，以匹配高精度计量需求。

·         额定输出 (VA)： 计量绕组 (0.2S)：典型值 10VA, 15VA, 20VA。保护绕组 (5P)：典型值 15VA, 20VA, 30VA (需同时满足 ALF 要求)。

·         准确限值系数 (ALF)： 对于 5P 级保护绕组，该值至关重要。它定义了在保证复合误差不超过5%的前提下，CT一次电流能达到额定一次电流的倍数。常见值如 10, 15, 20, 30。例如，5P20 表示在 20 倍 Ipn 下误差仍≤5%。选择 ALF 需根据系统短路电流水平和保护装置要求计算确定。

·         仪表保安系数 (FS)： 对于计量绕组 (0.2S)，该值表示当一次电流超过此系数倍 Ipn 时，铁芯应饱和，以限制输出电流保护昂贵的计量仪表。常见值如 5, 10。

·         额定短时热电流 (Ith)： CT在1秒内能承受的大短路电流有效值（不产生热损坏）。例如，40kA, 50kA。

·         额定动稳定电流 (Idyn)： CT能承受的大短路电流峰值（不产生机械损坏）。通常为 Ith 的 2.5 倍。

·         温升： 在额定负载和额定电流下，绕组的温升不超过规定值（如 60K）。

·         局部放电水平： ;高质量的环氧树脂浇注CT局部放电量通常很低（如 <10pC @ Um），是绝缘可靠性的重要指标。

四、 核心应用场景

ASK 31.5 2u 凭借其 35kV 绝缘水平和 0.2S/5P 的双重精度，广泛应用于需要高精度计量和高可靠性保护的场合：

1.      35kV 变电站：

o    进/出线回路： 计量输入/输出电量（0.2S），提供线路过流、距离等保护信号（5P）。

o    变压器高/低压侧： 计量变压器损耗（0.2S），提供变压器差动、过流等主保护及后备保护信号（5P）。

o    母联/分段回路： 计量联络线电量（0.2S），提供母联保护信号（5P）。

o    电容器/电抗器回路： 计量无功补偿量（0.2S），提供过流、不平衡保护信号（5P）。

o    厂用/所用变回路： 计量站用电量（0.2S），提供保护信号（5P）。

2.      新能源发电场站：

o    35kV集电线路： 汇集各发电单元（风机、光伏组串逆变器升压后）的电能，进行计量（0.2S）和线路保护（5P）。

o    主升压变35kV侧： 计量上网电量（关键结算点，必须0.2S级），提供升压变保护信号（5P）。

3.      大型工矿企业：

o    35kV总降压站： 计量企业总受电量（0.2S，用于成本核算），提供进线保护（5P）。

o    重要车间/大型电机供电回路： 计量关键负荷电量（0.2S），提供设备保护（5P）。

4.      电力市场关口计量点：

o    不同电网公司、发电厂与电网之间的电能贸易结算点，法规强制要求使用高精度计量CT（如0.2S级）。

五、 选型关键考量因素

选择正确的 ASK 31.5 2u CT 型号对于系统安全、计量准确和保护可靠至关重要：

1.      额定一次电流 (Ipn)： 必须大于或等于安装点的大长期工作电流，并考虑一定裕量（如1.2-1.5倍）。同时需考虑短时过负荷能力。

2.      系统短路电流水平： 这是决定保护绕组 ALF 值和额定短时热电流 (Ith)/动稳定电流 (Idyn) 的关键依据。选型时必须确保 CT 的 Ith/Idyn 大于安装点的预期大短路电流值，且 ALF 满足保护装置在大短路电流下可靠动作的要求。

3.      二次负载 (Burden)： CT的额定输出 (VA) 必须大于或等于实际二次回路的总负载（包括连接导线阻抗、继电器/仪表/智能终端的阻抗之和）。负载过重会导致 CT 过载，精度下降甚至饱和（尤其对保护绕组是灾难性的）。精确计算导线长度、截面（通常至少 2.5mm&sup2; 或 4mm²）和设备功耗至关重要。

4.      精度等级组合： 2u 即 0.2S + 5P 是满足计量和保护双重高要求的经典组合。确认该组合符合应用点要求（如纯保护点可能只需 5P/10P，纯计量点可能只需 0.2S）。

5.      准确限值系数 (ALF)： 根据系统短路电流和 Ipn 计算所需的小 ALF (ALF_min = I_sc_max / Ipn)，选择 CT 的 ALF 值应大于此值并留有一定裕量。

6.      安装方式与尺寸： 必须与开关柜的设计（安装面板开孔尺寸、母线位置、相间距）匹配。

7.      环境条件： 考虑海拔高度（影响绝缘）、环境温度、湿度、污秽等级等，确保 CT 满足运行环境要求。

8.      认证与标准： 确认产品符合相关国家/国际标准（如 IEC 61869, GB 20840）并通过必要的型式试验和认证（如 KEMA, CESI, CNAS）。

六、 安装、维护与注意事项

·         安装：

o    严格遵循厂家说明书和安全规程（停电、验电、接地）。

o    确保一次母线（导体）贯穿CT中心孔，接触良好，避免受力。

o    二次接线牢固可靠，极性正确（至关重要，特别是差动保护回路！），端子标识清晰。二次回路必须一点可靠接地（通常在端子箱或保护屏处）。

o    保持足够的安全距离（相间、对地）。

·         维护：

o    定期巡视检查外观（无破损、裂纹、放电痕迹）、紧固件、连接点温度。

o    在投运前、大修后或必要时进行交接/预防性试验，包括：

§ 绝缘电阻测试（一次对二次及地、二次绕组间及对地）。

§ 直流电阻测量（二次绕组）。

§ 极性检查（必须正确！）。

§ 变比测试（确认匝数比正确）。

§ 励磁特性（伏安特性）试验（评估铁芯特性，间接检查是否有匝间短路）。

§ 比差/角差测试（计量绕组）：在实验室条件下进行，验证 0.2S 级精度是否达标。

§ 复合误差测试（保护绕组）：在额定 ALF 下测试，验证 5P 级精度是否满足要求。

o    定期校验（尤其关口计量 CT）。

·         注意事项：

o    严禁二次开路！ 运行中二次开路会产生危险高压，危及人身设备安全。拆除二次仪表前必须先短接二次端子。

o    注意电流方向与极性。

o    保持二次回路清洁干燥，防止潮湿污秽导致绝缘下降或短路。

o    关注 CT 运行声音（异常噪音可能预示内部故障）。

七、 总结：中高压系统的可靠感知伙伴

MBS ASK 31.5 2u 电流互感器是专为 35kV 电力系统设计的精密测量与保护核心器件。其核心价值在于：

·         双重高精度保障： 0.2S级满足电能贸易结算和精准监测需求；5P级确保继电保护在故障时可靠动作。

·         坚固可靠： 环氧树脂浇注绝缘提供电气、机械和环境耐受能力。

·         灵活适配： 宽范围的一次电流选择和多种安装方式，适应不同应用场景。

·         安全基石： 满足严格的动热稳定要求，保障系统在短路故障下的安全。

在构建安全、稳定、高效、智能的现代电网和工业配电系统中，选择像 ASK 31.5 2u 这样性能优异、质量可靠的电流互感器，是确保系统“感知”准确、决策正确、运行顺畅的关键一环。它默默无闻地矗立在开关柜中，却是保障电力动脉健康运行的忠实哨兵和精密量尺。在选型、安装和维护中给予它足够的重视和严谨的态度，是每一位电力工程师的责任所在。