2022-2023学年第一学期广东中职高一劳动版电工仪表与电气测量（第二版）第三章第四节 交流测量用互感器 教案

教 案 首 页 章节序号 16 章节名称 3-4 交流测量用互感器 教学目标 1.熟悉互感器的作用。 2.掌握电流互感器的组成及使用方法。 3.掌握电压互感器的组成及使用方法。 教学重、难点及 解决方法 重 点：1.电流互感器的组成、作用和使用方法。 2.电压互感器的组成、作用和使用方法。 难 点：1.为什么电流互感器的二次侧在运行中绝对不允许开路。 2.为什么电压互感器的一、二次侧在运行中绝对不允许短路。 解决办法：在工作中，遇到测量高电压和大电流，仪表的最大量程不能满足的情况下，该用什么方法解决？通过设问的形式，理解互感器的作用。再通过原理分析的方法，讲清楚电流互感器为什么不允许开路，电压互感器为什么不允许短路。 授课教具 电流互感器、电压互感器、多媒体教学设备。 授课方法 讲授法、直观演示法。 教学反思 和建议 单纯分析互感器的作用，学生无特别印象，只有通过设问的方式，加深对互感器作用的理解。互感器的原理需要分析透彻，只有这样才能讲清楚电流互感器为什么不允许开路，电压互感器为什么不允许短路。 教 学 活 动 教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动 【组织教学】 1.巡查教学环境； 2.督促学生手机关机，集中放入手机袋，统一保管； 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况； 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.交流电流表的电流量程为什么最高不能超过200A？如果超过了，会产生什么后果？ 2.交流电压表的电流量程为什么最高不能超过600V？如果超过了，会产生什么后果？ 【教学引入】 实际生产中，一般的交流电流表和交流电压表的量程往往不能满足测量大电流、高电压的要求，这就需要利用特殊变压器——仪用互感器，来扩大交流仪表的量程。 仪用互感器是用来按比例变换交流电压或交流电流的仪器，它包括变换交流电压的电压互感器和变换交流电流的电流互感器。 【讲授新课】 一、仪用互感器的作用 仪用互感器的作用主要有以下三个方面： 1.扩大交流仪表的量程 在大电流、高电压的情况下，采用分流电阻和分压电阻的方法来扩大仪表量程已显得非常困难。 利用仪用互感器把大电流、高电压按比例地变换成小电流、低电压，再用低量程的仪表进行测量，就相当于扩大了交流仪表的量程，同时大大降低了仪表本身的功耗。 2.测量高电压时保证工作人员和仪表的安全 仪用互感器能将高电压变换成低电压，并且仪表与被测电路之间没有直接的电联系。 3.有利于仪表生产的标准化，降低生产成本 电压互感器二次侧的额定电压统一规定为100V。电流互感器二次侧的额定电流统一规定为5A。 二、电流互感器 1.电流互感器的构造与原理 电流互感器实际上是一个降流变压器，它能把一次侧的大电流变换成二次侧的小电流。由于变压器的一次侧、二次侧电流之比与一次侧、二次侧的匝数之比成倒数关系，所以电流互感器一次侧的匝数远少于二次侧的匝数，一般只有一匝到几匝。 由于电流表的内阻一般很小，所以电流互感器在正常工作时，接近于变压器的短路状态。 电流互感器的一次侧额定电流I1N与二次侧额定电流I2N之比，称为电流互感器的额定变流比，用KTA表示。每个电流互感器的铭牌上都标有它的额定变流比。 为使用方便，对与电流互感器配合使用的交流电流表，可按一次侧电流直接进行刻度。例如，按5A设计制造，与KTA=400/5的电流互感器配合使用的电流表，其标度尺可直接按400A进行刻度。数字式电流表因内含电流互感器，可以通过按键直接设置数字式电流表的变比， 配置大量程的指针式交流电流表时，一定要看清楚表盘上所标明的与之配套的电流互感器的变流比，并同时购买所要求的电流互感器。 2.电流互感器的选择 电流互感器的额定容量有5V·A、10V·A、15V·A、20V·A等，一次侧的额定电流为10～25 000A，二次侧的额定电流为5A，额定电压有0.5kV、10kV、15kV、35kV等，测量380/220V的三相四线制电路的电压时均采用0.5kV的电流互感器。电流互感器的准确度等级通常为0.2级～3.0级，分别适用于不同的场合，实验室用电流互感器的准确度等级多在0.2级以上。 3.电流互感器的使用 （1）正确接线。将电流互感器的一次侧与被测电路串联，二次侧与电流表（或仪表的电流线圈）串联。 （2）电流互感器的二次侧在运行中绝对不允许开路。因此，在电流互感器的二次侧回路中严禁加装熔断器。 （3）在高压电路中，电流互感器的铁芯和二次侧的一端必须可靠接地，以确保人身和设备的安全。 （4）接在同一互感器上的仪表不能太多，从而导致测量误差增大。 三、电压互感器 1.电压互感器的构造与原理 电压互感器实际上是一个降压变压器，它能将一次侧的高电压变换成二次侧的低电压，其一次侧的匝数远