電流互感器（CT）二次側過電壓保護機制的核心是防止二次側開路或異常工況下產生危險高壓，確保設備安全和人員防護。以下是詳細的保護機制及實現(xiàn)方式：

1. 過電壓產生原因

• 二次側開路：CT正常工作時二次側近似短路，若開路，一次電流全部勵磁，鐵芯飽和，二次側感應高壓（可達數(shù)千伏甚至更高）。
• 雷電或操作過電壓：系統(tǒng)遭受雷擊或開關操作時，瞬態(tài)過電壓可能耦合至二次側。
• 絕緣故障：一次側高壓竄入二次側。

2. 主要保護機制

（1）二次側并聯(lián)保護器件

• 金屬氧化物壓敏電阻（MOV）
  • 原理：當電壓超過閾值時，MOV電阻急劇下降，吸收能量并鉗位電壓（通常限制在500V~1kV）。
  • 優(yōu)點：響應快（納秒級），適用于瞬態(tài)過電壓。
  • 缺點：多次動作后可能老化，需定期檢查。
• 瞬態(tài)電壓抑制二極管（TVS）
  • 原理：類似MOV，但精度更高，適用于低能量過電壓。
  • 適用場景：小容量CT或電子設備保護。
• 穩(wěn)壓管（齊納二極管）
  • 原理：在反向擊穿電壓下導通，限制電壓。
  • 特點：適用于精確電壓鉗位，但能量耐受能力較低。

（2）RC吸收電路

• 組成：電阻與電容串聯(lián)后并聯(lián)在二次側。
• 作用：吸收高頻瞬態(tài)過電壓，抑制振蕩。
• 適用場景：抑制開關操作引起的浪涌。

（3）二次側開路保護器（專用保護裝置）

• 功能：實時監(jiān)測二次側電壓，檢測到開路時自動短接繞組或觸發(fā)報警。
• 類型：
  • 機械式保護開關：通過繼電器短接二次側。
  • 電子式保護模塊：集成MOV+TVS+邏輯控制。

（4）可靠接地

• 單點接地：CT二次側必須一點接地（通常在配電柜接地排），避免地環(huán)流并確保安全。
• 絕緣監(jiān)測：定期檢查二次側對地絕緣，防止高壓竄入。

（5）熔斷器或限流電阻

• 熔斷器：串聯(lián)在二次回路中，過流時熔斷以切斷故障（需謹慎使用，可能影響保護回路可靠性）。
• 限流電阻：串聯(lián)小電阻限制開路時的電流增長，降低過電壓幅度。

3. 系統(tǒng)級保護措施

• 差動保護：通過比較多組CT的二次電流，檢測開路或短路故障。
• 過電壓繼電器：監(jiān)測二次側電壓，超限時觸發(fā)跳閘或報警。
• 冗余設計：重要回路采用雙繞組CT，備用繞組提供冗余保護。

4. 典型保護電路示例

CT二次側 → [熔斷器] → [MOV/TVS] → [RC電路] → [負載] ↓ [單點接地]

5. 選型與維護要點

• 保護器件參數(shù)：
  • MOV/TVS的鉗位電壓需低于CT二次繞組絕緣耐受電壓（通常選擇300V~500V）。
  • 通流能力應匹配可能的最大過電壓能量。
• 定期檢測：檢查保護器件是否老化，接地是否可靠。
• 避免誤操作：嚴禁帶電斷開CT二次回路，檢修時需先短接。

總結

CT二次側過電壓保護需結合 瞬態(tài)抑制器件（MOV/TVS）、主動保護裝置（開路保護器）、系統(tǒng)保護（接地、差動保護） 等多重措施，確保在開路或過壓情況下快速限壓，避免設備損壞和人身事故。設計時需根據(jù)CT參數(shù)、系統(tǒng)工況及保護等級綜合選擇方案。