电流互感器工作原理及采集电路解析

今天看了下零序电流互感器的作用，跟电路互感器的相似，这个相似是对于二次侧的电路检测功能相似；下面来记录下零序电流互感器以及二次侧采样电路

（1）零序电流互感器，主要用于漏电检测

从图中我们看到从断路器到用电设备的三相电源线和中性线都穿过零序电流互感器，而零序电流互感器的二次绕组经过RCD检测和控制装置处理后，去控制断路器跳闸。这就是漏电开关RCD的工作原理。

提醒：注意看上图，用电设备的外壳是直接接地的，且不与电源接地极相接，所以这种接地方式被称为TT接地型式。

设，三相电流分别是Ia、Ib和Ic。由于它们之间的相位差是120度，如果它们的幅值相等的话，那么在正常情况下，三者的电流相量和等于零，即：

我们还知道，N线电流也即中性线电流与三相电流有如下关系：

N线电流等于零是自然的，因为这是三相平衡的直接结果。

现在，系统出现了漏电，假定就是A相电流。

现在会出现什么结果？

由于A相部分电流流到PE线，再通过地网返回电源，于是A相电流变大了。但N线中的电流仍然是三相平衡电流的综合值，因此有：

这里的

被称为剩余电流，它将驱动RCD执行漏电保护操作

值得注意的是：在TT接地形式下，地网有一定的阻抗，因此接地电流也不大。如果采用TN下依靠断路器来跳闸保护，则断路器未必会动作。故而在TT下，IEC60364要求一定要安装RCD。

所以零序电流互感器就利用这个原理检测出漏电电流，一般零序电流互感器的检测点电流不大，具体可以网上查找互感器的规格信息。那么在选择互感器尽量选择闭环的，不要选择可以开合闸的互感器，怕有误差。

（2）下面就来说下互感器输出电流如何转换成电压信号

要想有电流必须有负载，有负载才有电压，之后我们就需要把这里里面的电压拿出来，这时候就要用到运放差分放大器，最好用的

这个采样电路跟RN7302的采样电路其实是一样的，对于关键的参考地放置在哪个地方其实对于差分放大器来说是不影响的，因为它负责就是采集这两端的压差，不用管参考在哪个位置，这就是差分放大器的好用之处

注：RN7302电流采集入口说明最大输入800mVP,那么这里的最大峰值，对应到负载电路的峰值，而不是峰峰值，之前理解错了，不能看波形说是峰峰值，因为交流是大小和方向时时在变化的，因为是采集两端的压差，即U = 1A*（1+1） = 2V

说到这里，那么PCS之前那个隔离运放采集前端也是在这个原理，只不过隔离运放说的是峰峰值，那么我们在使用过程中需要把它转成峰值，即实际允许输入峰值125mV。

如果怕理解错，我实际验证了当输入有效值70.5V峰值是99.6，隔离运放输出有效值是542，差不多是原来8倍，如果是是算峰峰的话，那输出就不止542 了，所以这里对于交流电输入理解应是峰值而不是峰峰值