直流法中用发光二极管替代指针式万用表测试电流互感器的极性

张 耀

（苏州供电公司，江苏 苏州 215168）

电流互感器（TA）是电力系统重要的一次电气设备，它承担着隔离高、低压系统及将一次大电流转换成二次小电流的职能。其接线的正确与否,对系统的保护、测（计）量、监察等设备的正常工作有极其重要的意义。在生产实践中，由于 TA极性及接线不正确，造成保护装置拒动误动、监察测量装置错误工作的情况时有发生，所以 TA在交接及大修前后应进行极性试验，以防在接线时将极性弄错。利用极性试验法检验 TA接线的正确性，已经是继电保护工作人员必不可少的工作程序。

测试 TA极性的方法很多，在日常工作中直流法应该是被采用最多的试验方法。

图1 直流法测TA极性接线示意

直流法接线如图1所示，使用干电池和高灵敏度的磁电式仪表（现场使用指针式万用表）进行测定。检测极性时，一般由两人配合进行，一人将打到直流毫安档（注意量程）的指针式万用表的正负极分别接在TA二次线圈的K1、K2端上,另一人用导线将电池的正极接在TA一次线圈的L1端上，负极则可直接敲击一次线圈的 L2端，伴随敲击口中大喊“搭”“放”。当“搭”（开关S瞬间闭合）时，万用表指针偏向右转（正方向），而“放”（开关S瞬间断开）时，万用表指针偏向左转（反方向），则表明所接互感器一、二次侧端子L1和K1为同极性。反之，为异极性。

从上可以看到，指针式万用表在直流法测试TA极性中扮演着重要角色，那么它是否就是无可替代呢？答案是否定的。在一次实际操作中，我们就用发光二极管替代了指针式万用表，并取得了成功。那么它是怎么来实现的？下面就让我们来稍加分析。

1）发光二极管的工作条件

发光二极管是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能，常简写为LED。它与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED正极流向负极时，LED就发出光线，反之不发光。能使LED正常发光的电流即为它的工作电流IF, 一般当IF=1mA时起辉.随着IF的增加亮度不断增大。

2）直流法测试TA极性的原理

要搞清直流法测试 TA极性的原理，首先要了解清楚TA的工作原理。

在电气测量和继电保护回路中，TA原理接线如图 2 所示，其中 I1为一次电流；W1为一次绕组匝数；I2为二次电流；W2为二次绕组匝数； KA—电流继电器；A—电流表；W—有功功率表。由楞次定律可知，当系统一次电流I1从一次绕组极性端子 L1流入时，在二次绕组中感应出的电流I2应从极性端子K1流出，且I2=I1W1/W2。

图2 TA原理接线图

直流法测试 TA极性正是在一次绕组模拟了一个电流 I1，由于使用的是干电池，不能在 TA铁心中产生交变主磁通，所以只能通过“搭”“放”电池的方式人为在铁心中产生一个磁通量的变化，从而在二次绕组中感应出电流 I2。同样由楞次定律可知，干电池“搭”和“放”分别产生的I2正好方向相反，其大小由式1可知肯定大于1mA。

至此，为何发光二极管能替代指针式万用表测试TA极性也就不言而喻了。

3）发光二极管替代指针式万用表后的直流法接线（如图3所示）。

图3 发光二极管替代指针式万用

实际操作时和上面提到的方法一致，如果在“搭”电池时，LED1亮，“放”电池时，LED2亮，则表明所接互感器一、二次侧端子为同极性；如果在此过程中，先亮 LED2再亮 LED1，则表明是异极性。

那么是不是所有的直流法测试 TA极性都能用发光二极管来替代指针式万用表呢？答案也是肯定的。在现场试验时，只要充分考虑了发光二极管的正常工作参数及极限参数，即：①最大正向直流电流IFm：允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管；②最大反向电压 VRm：所允许加的最大反向电压。超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。然后再根据 TA变比的不同，选择不同的直流电源或不同参数的发光二极管，应该都能圆满的完成测试工作。