电流互感器二次侧为什么不允许开路

电流互感器二次侧为什么不允许开路，这个问题基本上初入行业都会被重点灌输的一个知识点，很多老前辈都会说开路之后电压高，铁芯饱和，有带电危险各种说法，这块平时大家设计时把这不能开路记住就够用了，但具体为什么不能开路，有兴趣的可以看看，接下来我们详细分析一下

我们用一个简化的因果链来建立直觉：

电流I→产生→磁场强度H→在材料中诱发→磁感应强度B

E=NdΦ/dt、Φ=BA

B=μH

H=NI/ℓ（磁路长度）

（1）电流 (I)是原因。

（2）磁场强度(H)描述了电流产生的励磁能力，是磁场的“因”或“驱动力”。

（3）磁感应强度(B)描述了物质中实际存在的、被诱导出来的磁场强弱，是最终的“效果”。

这三者的关系可以这样串联：一次电流I1→ 产生磁动势F=I1N1 → 决定磁场强度H=F/ℓ → 作用于铁芯材料 → 产生磁感应强度B（其值由 H 和 B-H曲线共同决定）→ 磁通Φ=B⋅A → 变化着的Φ在二次绕组中感应出电动势E2→产生二次电流I2。

一次侧：有一次电流I1流过，产生一次磁动势I1N1。

二次侧：接有测量仪表或继电器等负载Zb，构成闭合回路。有二次电流I2流过，产生二次磁动势I2N2。

磁动势平衡方程：根据楞次定律，二次磁动势总是试图抵消一次磁动势的变化。因此，在理想情况（忽略微小的励磁电流Im），有：I1N1+I2N2≈0或I2≈−N1/N2*I1=−KI1

其中K是变比。

铁芯中的磁通Φ：由合成磁动势I1N1+I2N2≈0激励产生，因此它被维持在一个很低水平。铁芯工作在磁化曲线（B-H曲线）的线性区，磁通密度B很小，励磁阻抗Zm很大。此时CT是一个恒流源特性，I2严格由I1决定。

铁芯饱和是理解所有后果的关键。

后果一：产生极高的二次感应电压（最危险的后果）

根据法拉第电磁感应定律，二次绕组两端的感应电动势E为：

E=NdΦ/dt、Φ=BA

dΦ/dt 是磁通变化率。在交流系统中，I1是正弦变化的，因此Φ也试图按正弦规律变化（根据第一部分公式推理）。

但是！由于铁芯已深度饱和，磁通φ的变化波形会被“削顶”，变成顶部非常平坦的平顶波。这种波形含有极大的高次谐波，其数学特性就是在过零点时变化率dΦ/dt极其巨大。

因此，即使 N2匝数很多，一个巨大的dΦ/dt也会在二次侧感应出一个峰值高达数千甚至数万伏的特高压。

这个电压足以：击穿二次绕组的匝间、层间绝缘。击穿二次接线端子的空气间隙，产生电弧。对操作人员构成致命的电击危险。

后果二：铁芯严重过热与剩磁

涡流和磁滞损耗剧增：铁芯在高度饱和状态下，交变的磁通会产生巨大的涡流损耗和磁滞损耗。这些损耗以热的形式释放，导致铁芯温度急剧高。

烧毁绝缘：高温会首先烧毁铁芯与绕组间的绝缘，进一步可能导致绕组短路和整个CT的烧毁。

剩磁问题：深度饱和会使铁芯在电流过零后保留极强的剩磁 Br。这会严重恶化CT的传变特性，导致其精度永久性下降，特别是影响保护用CT（TPX/TPY/TPZ级）对暂态电流的响应能力。

后果三：铁芯剩磁导致特性劣化

即使CT没有立即损坏，深度饱和产生的强剩磁也会使铁芯的磁导率下降，磁化曲线偏移。这将导致：

比差和角差增大，测量精度永久性丧失。

励磁电流Im增大，在正常工作时也更容易饱和，动态范围减小。