高精度电流互感器KWZ5的工程应用解析

高精度电流互感器KWZ5的工程应用解析

一、产品基础参数解析

（一）核心型号与类型定位

型号为 Zelisko KWZ5 的 Stromwandler（电流互感器），遵循 IEC61869-2 标准设计，适用于电力系统中高精度电流测量与监控场景。其本质为电磁式电流互感器，通过电磁感应原理实现一次侧大电流到二次侧小电流的转换，满足工业级测量设备的信号采集需求。

（二）电气性能参数详解

1. 隔离等级与电压范围具备      0.72/3kV 的隔离等级，一次侧可承受 3kV 额定电压，二次侧绝缘等级 0.72kV，满足中低压配电系统的电气隔离要求，有效保障测量设备与人员安全。

2. 频率响应特性支持      50-500Hz 宽频工作范围，适用于工频及谐波环境下的电流测量，尤其在含有变频设备的工业场合，能准确捕捉电流信号的频率波动，确保数据采集的完整性。

3. 电流倍数指标 Ith 达到 60xIn，即热稳定电流是额定电流的 60 倍，表明产品在短时间过载情况下，具备良好的热稳定性；Idyn 为 2.5xIth，动态电流倍数为热稳定电流的 2.5 倍，意味着在短路等故障电流冲击下，互感器能维持正常工作，不发生损坏或测量失真。

4. 二次侧输出参数 S1      - S2 端输出参数为 10A // 1A / 10VA / Cl. 0.5S，其中 10A 为额定大输出电流，1A 为常用测量输出电流，10VA 表示额定负载容量，Cl. 0.5S 代表 0.5S 级精度，在额定负载范围内，测量误差控制在 ±0.5% 以内，且在小电流测量时也能保证精度，适用于对测量精度要求严苛的计量与监测系统。

二、过载能力与动态性能分析

（一）额定电流与过载倍数

1. 额定电流参数：S1 -      S2 端子输出为 10A // 1A，明确一次侧额定电流为 10A，二次侧额定电流为 1A 。配合 10VA 额定容量，确保在额定工况下，互感器能稳定输出信号。其精度等级为      Cl. 0.5S，满足高精度测量需求，可精准用于精密电能计量装置，为电力计费提供可靠数据；同时也能为保护继电器提供稳定驱动信号，保障电力系统保护功能正常运行。

2. 短时过载能力：热稳定电流 Ith 达到 60xIn，即当一次侧电流瞬间达到 600A 时，互感器可持续 1 秒而不发生损坏，展现出优秀的热耐受能力。动稳定电流 Idyn 为 2.5xIth，即 1500A，意味着互感器在面对短路等故障产生的短时冲击大电流时，能够维持正常的电磁感应特性，不发生机械结构损坏或测量信号失真，满足电力系统故障电流监测与分析的严苛要求      。

（二）精度等级与应用适配

该互感器精度等级为 0.5S 级，这一高精度等级确保在额定电流 1% - 120% 的宽范围内，电流测量误差始终被控制在不超过 0.5% 的极小范围内，相位误差也不超过 30 分。在继电保护系统中，精确的电流测量是保护动作准确性的关键，该互感器能及时、准确地捕捉故障电流信号，为保护装置提供可靠数据，避免误动作或拒动作。在能量管理系统里，高精度的电流数据有助于实现对电力系统各环节能耗的精准监测与分析，从而优化电力分配，提高能源利用效率 。

三、环境适应性与结构设计

（一）温度与安装条件

1. 环境温度范围：该电流互感器工作温度范围为 - 5/+40°C ，此温度区间覆盖了大部分室内外常规工业环境。无论是在夏季高温车间，还是在北方冬季相对低温的户外变电站场景，都能稳定运行，无需额外配备复杂的温控设备，极大降低了设备运维成本与系统复杂度      。

2. 尺寸与安装规范：产品依据 JW164 尺寸图设计，支持导轨或面板两种常见安装方式。在配电柜安装中，导轨安装方式可利用标准 35mm 导轨，与其他电气元件如断路器、继电器等紧密排列，节省空间，便于集中管理；面板安装则可通过预留安装孔位，直接固定在配电柜面板上，便于观察与维护。这种设计适配标准配电柜布局，使工程安装流程更加简便，降低安装难度，提高施工效率      。

（二）防护与屏蔽设计

虽然产品未明确标注防护等级，但通过内置电磁屏蔽结构设计，有效抑制外部电磁干扰。在电磁环境复杂的工业现场，如存在大量电机、变频器等设备的场所，能确保互感器内部电磁感应过程不受外部干扰影响，保障测量信号的准确性。参照 EN 55016 - 1 - 2 标准中对电流探头屏蔽性能的要求，该互感器在设计上采用高导磁率屏蔽材料包裹铁心，以及金属屏蔽外壳对整个互感器进行封装，将外部电磁噪声衰减至可忽略水平，保证在高电磁噪声环境下，依然能稳定输出准确的电流测量信号 。

四、标准合规性与行业应用

（一）国际标准符合性

Zelisko KWZ5 电流互感器严格遵循 IEC61869 - 2《测量用电流互感器》标准。在绝缘耐压测试中，顺利通过 0.72/3kV 的隔离等级考验，满足标准对不同电压等级下绝缘性能的要求，保障设备在复杂电气环境中的安全运行；误差特性方面，在额定电流 1% - 120% 范围内，精度保持在 Cl. 0.5S 级，符合标准中对高精度测量互感器误差控制的规范；温升试验也达到标准规定，确保长时间运行时，互感器的性能稳定，不会因过热导致测量偏差或设备损坏 。这使得该互感器可直接接入符合 IEC61869 - 2 标准的测量系统，保证了与其他遵循该标准设备间的兼容性，在不同、型号的电力测量与监控设备组成的系统中，能稳定输出统一标准的电流信号，维持数据一致性 。

（二）典型应用场景

1. 工业配电系统：在某大型自动化工厂的配电系统中，大量使用变频器驱动电机，导致电流中含有丰富的谐波成分。Zelisko      KWZ5 电流互感器安装在电机控制回路中，凭借 50 - 500Hz 的宽频响应特性，实时、准确地监测谐波电流。配合高精度的电能质量分析仪，将采集到的电流信号进行分析处理，工作人员根据分析结果，针对性地调整变频器参数，优化系统功率因数，降低谐波损耗，有效提升了整个工业配电系统的能效      。

2. 继电保护装置：某城市电网的一座变电站内，Zelisko KWZ5 电流互感器为过流保护继电器提供高精度电流信号。当线路发生短路故障，电流瞬间增大，互感器能快速响应，将大电流准确转换为二次侧小电流输出给继电器。由于其高精度特性，继电器能依据准确的电流信号迅速动作，及时切断故障线路，避免故障范围扩大，为整个电力系统的可靠运行提供坚实保障      。

3. 智能电网监控：在某地区的智能电网建设中，Zelisko KWZ5 电流互感器接入物联网传感器网络。互感器实时采集电力线路中的电流数据，并通过网络传输至远程监控中心。电力调度系统借助这些实时电流数据，对电网运行状态进行 24 小时不间断监控。当发现电流异常波动时，系统可迅速进行故障预判，提前安排运维人员进行检修，大大提高了电网的智能化管理水平与供电可靠性      。

五、工程实施与性能验证

（一）校准与测试要点

在某智能电网监测项目实施过程中，依据 EN 55016 - 1 - 2 标准对 Zelisko KWZ5 电流互感器进行校准与测试。采用 50Ω 同轴适配器校准传输阻抗，确保互感器在 50 - 500Hz 工作频率范围内传输特性稳定。在谐波丰富的工业现场，校准后的互感器能准确捕捉复杂电流信号，传输阻抗偏差控制在极小范围内，为后端监测设备提供稳定可靠的输入信号 。

出厂前，完成全面的相位误差、变比误差及绝缘耐压测试。通过高精度的测试设备，在额定电流 1% - 120% 范围内，对相位误差和变比误差进行逐点测量，确保精度符合 0.5S 级标准要求；绝缘耐压测试严格按照 0.72/3kV 隔离等级进行，施加规定电压，持续时间满足标准要求，无击穿、闪络现象发生。终提供完整的校准报告，报告包含各项测试数据、校准方法、测试环境等详细信息，为用户后续验收与使用提供有力依据 。

（二）长期运行可靠性

为验证 Zelisko KWZ5 电流互感器长期运行可靠性，进行了严苛的环境模拟测试。在 - 5°C 低温环境下进行启动测试，互感器顺利启动，测量信号准确输出，无零点漂移或信号衰减现象，展现出良好的低温适应性，确保在寒冷地区户外变电站等低温场景下能正常工作 。

在 40°C 高温环境中，进行持续运行验证。实测数据显示，在额定负载下长期运行，互感器温升控制在 40K 以内，远低于行业规定的温升限值。长时间运行过程中，各项性能指标保持稳定，未出现因高温导致的测量误差增大或设备故障问题，符合工业级设备的寿命要求，在高温车间、夏季户外等高温环境下，能可靠运行，为电力系统长期稳定监测提供保障 。

六、总结与技术优势

KWZ5 电流互感器以 IEC61869-2 标准为设计基准，在宽频测量、过载保护及环境适应性上表现出专业级性能。其 0.5S 级精度与 60 倍热稳定电流能力，尤其适合对可靠性和测量精度要求严苛的中低压配电场景，为电力系统的安全运行与智能化改造提供了可靠的硬件支撑。

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