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通过线圈的电流感应产生一个电压e， 可由以下近似出式给出：
e=-u。NA dI/dt = H dI/dt （１）
其中 u。=自由空间的导磁率
N=缠绕密度，[匝数/米]
A=单匝截面积[米2 ]
H=线圈灵敏度[Vs/A]
洛高夫斯基线圈由于采用非磁性的线圈芯，故没有任何非线性饱和效应。它允许隔离的电流测量，并具有较宽的带宽，最大可达1兆赫兹。
洛高夫斯基线圈具有良好的线性特性，且体积小和重量轻。可以认为是理想的电流传感器。
洛高夫线圈不存在饱和性，它可以用来测量从几安培到几百千安的电流，最小值和最大值主要取决于测量的电子元件。
线性带来以下特点：
l所需要的不同规格的数目减少
l高故障电流的准确测量（故障定位，断路器的状态监控）
由于洛高夫斯基线圈的输出与电流的时间导数成比例，因此需进行积分。早期使用的模拟式积分器误差较大，应用不理想，现采用数字方法积分，效果较好。2.1电流传感器的准确度
影响电流传感器的准确性有如下原因：
l温度变化
l装配出差错
l其他相电流的影响（串扰）
l初级导体的非无限长度（例如：接近线圈的90。 角）
通过严格的设计及制造的质量控制，可以降低线圈芯和绕组装配对精确度的影响，目前传感器的准确度可以达到0.5%。
但0.5%的精确度很难满足电力设计规范对计量的±2.0%的要求，针对上述影响电流传感器精确度的因素，可采取如下方法进行解决。
1）采用对温度反应不敏感的特殊材料，以降低温度对其的影响（见图2）。
2）测量传感器的温度，然后对温度进行补偿。
3）装配误差可以用适当的机械安装来消除。一般情况下，电流传感器是集成在套管中，这样装配误差就可以降低。
4）串扰（其他相电流对于被测量电流的影响）可以通过传感器的优化设计，从而使串扰影响降到最低。标准传感器的串扰如图3所示。在一般保护算法中，相位角的准确度是很重要的。铁芯电流互感器的缺点是相位移随电流而改变，特别是在欠激励或过激励的过程中。而这种情况对洛高夫斯基线圈来说，已不是问题，因为相位移很小，并且不随电流而改变。
2.2频率范围
电力系统工频为50赫兹，而洛高夫斯基线圈的频率范围为从几赫兹到10000赫兹以上。故对于保护、监控和电力测量来说，完全满足要求。图4表示了洛高夫斯基线圈与频率的关系。
3．电压传感器
测量电压所用的电压传感器是阻抗式的（电阻式或电容式）分压器（见图5）。与磁电压互感器相比，其有优点如下：
l无饱和，线性
l体积小，重量轻
l不会引起铁磁谐振
在电网中，磁谐振是一个问题。这种结果在许多情况下是：如果在相线和地线之间连接一个普通的电流互感器，将可能发生热过载和损坏。电阻式电压传感器，由于不存在电感，因此不会引起磁共振。它可在这种特殊情况下被用于测量相线至地线的短路电流。
电阻式分压器必须能够承受各种正常情况和故障情况的电压，以及试验电压。这对分压器提出了较高的要求。在实际中，这就意味着分压器的电阻值必须很高。此时应重点处理杂散电容问题。3.1电阻式电压传感器的准确度
电阻式电压传感器的准确度取决于电阻的准确度，或更准确地说，取决于分压比的准确度。两个电阻都允许改变，如果在同方向改变的话。不准确性的主要来源是：
l电阻温度系数
l电阻电压系数
l电阻器的漂移（电压、温度）
l杂散电容
l相邻相线的影响（串扰）
电阻式电压传感器的精确度与电流传感器的精确度一样，可以达到±0.5%的准确度。但不满足计量中±0.2%准确度的要求。
可采用如下优化措施：
1） 通过采用高质量的材料，以及优化的设计，补偿温度的影响和电阻电压系数。
2） 降低相邻相和分压器之间的电容
3.2 电容式电压传感器的准确度
准确度主要取决于介电常数对温度的依赖关系，环氧树脂的介电常数对温度的依赖性在-40℃至+70℃的温度范围内为1% 。其他影响准确性原因为：
l电容器的漂移（绝缘的考化）
l杂散电容
l相邻相位的影响（串扰）
由于温度影响，一般准确度为3%。当要求更高的准确度时，需采用电阻式分压器。3.3频率范围
由于电阻式分压器的高阻抗水平，频率响应没有象洛高夫斯基线圈的频率响应那样宽。然而可以测量到高达几千赫兹频率（见图7）。这对于监控，保护和电力质量测量是足够的。
4 标准的制定
目前IEC TC38工作组（WG23和WG27）在现有的仪用互感器的基础上，已考虑了传感器技术的特殊要求（电磁兼容性等），草拟了IEC60044-7 [3]标准。已于1999年12月发表，IEC60044-8 [4]的草案已于2000年中发表。这两个标准都包括了电压和电流传感器的模拟输出的规定。IEC60044-8还包括对多达7个电流信号和5个电压信号数字点对点输出的规定。
IEEE（电气与电子工程师学会）电力系统继电委员会发表了一个传感器标准的建议。 [5]5 传感器性能的比较
传感器式电流和电压互感器与传统电流和电压互感器性能对比
性能
传统电流和电压互感器
传感器式电流和电压互感器
信号
5A/100V
150mv/2： V
次级负载
1-50VA
≥4光欧
准确度
测量：0.2%-1% 保护：5%-10%
多用途1%
动态范围
40´In/1.9´Un
无限制
线性
非线性
完全线性
饱和
输出信号畸变
不存在
铁磁畸变
破坏性（电压互感器）
不存在
温度系数
无影响
受补偿
电磁兼容性
无影响
屏数
短路的次级
破坏性（电压互感器）
无伤害
开路的次级
破坏性（电流互感器）
无伤害
重量
40kg（电流、电压互感器）
8kg（组合传感器）
寿命期成本
高
低
覆盖所有应用的不同型式
种类繁多
2种6 电压传感器，电流电流传器
上述电压传感器，电流电流传器已应用于广州地铁二号线33kV GIS交流开关柜中，实现与保护控制设备的直接弱电接口。7 参考文献
[1] IEC 60044-7，第7部分：电子电压变压器（Part7:Electoonic voltage transformers）第二版，1999年12月。
[2] IEC60044-8，第7部分：电子电流传感器（Part7:Electronic voltage transformers）,TC38WG27供表决用的委员会草案。内部文件，1999年12月20日
[3] 电气与电子工程师学会电力系统继电委员会：保护性继电的低触模拟信号输入的试用标准。
[4] 电力系统保护与监控中的洛高夫斯基（Rogowski）线圈和分压器 ABB 作者：许向东
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