CN102709042B - 一种电流互感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电流互感器，其中一技术方案：包括主磁芯、辅助磁芯、一次线圈、二次线圈、辅助线圈、连接在二次线圈两端的负载电阻、连接在辅助线圈两端的检测电阻，检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值，一次线圈和二次线圈绕制于主磁芯和辅助磁芯上，辅助线圈绕制于辅助磁芯上，辅助线圈的非同名端和二次线圈的同名端相连接，一次线圈的两端为电流输入端，辅助线圈的同名端以及二次线圈的非同名端为信号输出端。本发明的电流互感器具有测量精度高的特点。

Description

一种电流互感器

技术领域

本发明属于电工测量仪器技术领域，具体涉及一种电流互感器。

背景技术

电流互感器是一种用途广泛的电工测量仪器，其大量应用于工业现场设备、电力系统一次保护和控制回路中，电流互感器基本的性能要求是具有高的测量精度。

参见图1，常规的电流互感器由磁芯1、一次线圈3和二次线圈4构成，当一次线圈中流过电流时，由于电磁感应，在二次线圈中就会感应出电势，在二次线圈4上连接有负载电阻6，则在二次线圈4中产生二次电流，二次电流流过负载电阻6时，在负载电阻6的两端产生信号电压，此信号电压正比于流过一次线圈3的电流。图1中，标有“*”的线圈端子为一次线圈3或二次线圈4的同名端。

由于磁芯磁阻的存在，电流互感器在转变电流的过程中，必须消耗一小部分电流用于励磁，使磁芯磁化，从而在二次线圈产生感应电势和二次电流，电流互感器的测量误差就是由于磁芯所消耗的励磁电流引起的。在没有进行误差补偿时，电流互感器的比值差和相角差都是随着一次电流的减小而增大，常用的补偿方法有分数匝补偿、磁分路补偿等，但补偿后的测量精度仍然较低。

中国专利文献CN201549350U公开了一种电流互感器叠片铁芯磁分路补偿装置，它包括叠片式上铁芯、叠片式下铁芯、二次绕组、磁分路补偿绕组，二次绕组绕在叠片式上铁芯和叠片式下铁芯上，磁分路补偿绕组绕在叠片式上铁芯上，二次绕组和磁分路补偿绕组相串联，利用叠片式上铁芯磁性能的非线性对电流互感器的测量精度进行补偿，补偿量取决于叠片式上铁芯的磁性能和磁分路补偿绕组的匝数，使用磁分路补偿后电流互感器的测量精度均得到了较大的改善，但补偿后的测量精度仍然较低。

此外，中国专利文献CN87200450U公开了双级低磁通电容补偿电流互感器、CN1022269C公开了双辅助偶合补偿电流互感器，上述技术方案均存在补偿后的测量精度低的缺陷。

发明内容

本发明提供了一种测量精度高的电流互感器。

本发明采用如下多种技术方案：

技术方案一：一种电流互感器，包括主磁芯、辅助磁芯、一次线圈、二次线圈、辅助线圈、连接在二次线圈两端的负载电阻、连接在辅助线圈两端的检测电阻，检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值，一次线圈和二次线圈绕制于主磁芯和辅助磁芯上，辅助线圈绕制于辅助磁芯上，辅助线圈的非同名端和二次线圈的同名端相连接，一次线圈的两端为电流输入端，辅助线圈的同名端以及二次线圈的非同名端为信号输出端；或者，辅助线圈的同名端以及二次线圈的两端为信号输出端，当需要电流互感器的输出为三端输出信号时使用。

由主磁芯、一次线圈、二次线圈和负载电阻构成第1级电流互感器。

由辅助磁芯、一次线圈、二次线圈、辅助线圈和检测电阻构成第2级电流互感器。

对于第1级电流互感器，有以下方程式：

Ip*Np-I1*Ns-Iz1*Ns＝0

Iz1＝E1/Z1

E1＝I1*R01+I1*R

其中：Np：一次线圈的匝数；

Ns：二次线圈的匝数；

Ip：一次线圈中的电流；

I1：二次线圈中的电流；

Iz1：主磁芯的励磁电流；

E1：二次线圈上的感应电势；

Z1：主磁芯的励磁阻抗；

R01：二次线圈的阻抗；

R：负载电阻；

求解以上方程式，则可得到：

I1＝(Np/Ns)*Ip*(1-e1)

U1＝I1*R＝(Np/Ns)*Ip*R*(1-e1)

e1＝[(R01+R)/Z1]/[1+(R01+R)/Z1]

U1：负载电阻上的电压

第1级电流互感器的测量误差为:e1，且为负值。

对于第2级电流互感器，有以下方程式：

Ip*Np-I1*Ns-I2*Nf-Iz2*Nf＝0

Iz2＝E2/Z2

E2＝I2*R02+I2*Rf

其中：Nf：辅助线圈的匝数；

I2：辅助线圈中的电流；

Iz2：辅助磁芯的励磁电流；

E2：辅助线圈上的感应电势；

Z2：辅助磁芯的励磁阻抗；

R02：辅助线圈的阻抗；

Rf：检测电阻；

将I1＝(Np/Ns)*Ip*(1-e1)代入以上方程式并求解，则可得到：

I2＝(Np/Nf)*Ip*e1*(1-e2)

e2＝[(R02+Rf)/Z2]/[1+(R02+Rf)/Z2]

第2级电流互感器的测量误差为：e2，且为负值。

由于检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值，故有：

Rf/R＝Nf/Ns

辅助线圈的同名端和二次线圈的非同名端间的电压为：

U＝I1*R+I2*Rf

U＝(Np/Ns)*Ip*R*(1-e1*e2)

U＝(Np/Ns)*Ip*R*(1-e)

e＝e1*e2

U：辅助线圈的同名端和二次线圈的非同名端间的电压。

电流互感器的测量误差为：e，且为负值。

电流互感器的测量误差e为第1级电流互感器的测量误差e1与第2级电流互感器的测量误差e2的乘积，因此，电流互感器的测量误差e与第1级电流互感器的测量误差e1相比较要小得多。

此外，对于第2级电流互感器，有以下方程式：

Ip*Np-I1*Ns-I2*Nf-Iz2*Nf＝0

将I1＝(Np/Ns)*Ip*(1-e1)代入上述方程式

则有：(Ip*e1)*Np–I2*Nf-Iz2*Nf＝0

即等效使用第2级电流互感器对电流(Ip*e1)进行检测，由于电流(Ip*e1)比第1级电流互感器的输入一次线圈中的电流Ip要小得多，因此，第2级电流互感器的磁芯可以使用较小截面积的磁芯，即辅助磁芯的截面积可以小于主磁芯的截面积，从而减少电流互感器的材料使用量，降低电流互感器的制造成本。

当使用以上的2级的电流互感器的测量精度仍不能满足对电流互感器测量精度的要求时，可以使用更多级的电流互感器以满足对电流互感器测量精度的要求。

技术方案二：一种电流互感器，包括主磁芯、n个辅助磁芯、一次线圈、二次线圈、n个辅助线圈、连接在二次线圈两端的负载电阻、连接在第1辅助线圈两端的第1检测电阻、连接在第2辅助线圈两端的第2检测电阻、直至连接在第n辅助线圈两端的第n检测电阻，n为大于或等于2的整数，第1检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第1辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值，第2检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第2辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值，以此类推，直至第n检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第n辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值；

一次线圈和二次线圈绕制于主磁芯和第1辅助磁芯至第n辅助磁芯上，第1辅助线圈绕制于第1辅助磁芯至第n辅助磁芯上，第2辅助线圈绕制于第2辅助磁芯至第n辅助磁芯上，以此类推，直至第n辅助线圈绕制于第n辅助磁芯上；

二次线圈的同名端与第1辅助线圈的非同名端相连接，第1辅助线圈的同名端与第2辅助线圈的非同名端相连接，以此类推，直至第n-1辅助线圈的同名端与第n辅助线圈的非同名端相连接；

一次线圈的两端为电流输入端，第n辅助线圈的同名端以及二次线圈的非同名端为信号输出端；或者，第n辅助线圈的同名端以及二次线圈的两端为信号输出端，当需要电流互感器的输出为三端输出信号时使用。

由主磁芯、一次线圈、二次线圈和负载电阻构成第1级电流互感器。

由第1辅助磁芯、一次线圈、二次线圈、第1辅助线圈和第1检测电阻构成第2级电流互感器。

由第2辅助磁芯、一次线圈、二次线圈、第1辅助线圈至第2辅助线圈和第2检测电阻构成第3级电流互感器。

以此类推，直至：

由第n辅助磁芯、一次线圈、二次线圈、第1辅助线圈至第n辅助线圈和第n检测电阻构成第n+1级电流互感器。

对于第1级电流互感器，有以下方程式：

Ip*Np-I1*Ns-Iz1*Ns＝0

Iz1＝E1/Z1

E1＝I1*R01+I1*R

其中：Np：一次线圈的匝数；

Ns：二次线圈的匝数；

Ip：一次线圈中的电流；

I1：二次线圈中的电流；

Iz1：主磁芯的励磁电流；

E1：二次线圈上的感应电势；

Z1：主磁芯的励磁阻抗；

R01：二次线圈的阻抗；

R：负载电阻；

求解以上方程式，则可得到：

I1＝(Np/Ns)*Ip*(1-e1)

U1＝I1*R＝(Np/Ns)*Ip*R*(1-e1)

e1＝[(R01+R)/Z1]/[1+(R01+R)/Z1]

U1：负载电阻上的电压

第1级电流互感器的测量误差为:e1，且为负值。

对于第2级电流互感器，有以下方程式：

Ip*Np-I1*Ns-I2*Nf1-Iz2*Nf1＝0

Iz2＝E2/Z2

E2＝I2*R02+I2*Rf1

其中：Nf1：第1辅助线圈的匝数；

I2：第1辅助线圈中的电流；

Iz2：第1辅助磁芯的励磁电流；

E2：第1辅助线圈上的感应电势；

Z2：第1辅助磁芯的励磁阻抗；

R02：第1辅助线圈的阻抗；

Rf1：第1检测电阻；

将I1＝(Np/Ns)*Ip*(1-e1)代入以上方程式并求解，则可得到：

I2＝(Np/Nf1)*Ip*e1*(1-e2)

e2＝[(R02+Rf1)/Z2]/[1+(R02+Rf1)/Z2]

第2级电流互感器的测量误差为：e2，且为负值。

以此类推，直至：

对于第n+1级电流互感器，有以下方程式：

Ip*Np-I1*Ns-I2*Nf1–……–I(n+1)*Nfn–Iz(n+1)*Nfn＝0

Iz(n+1)＝E(n+1)/Z(n+1)

E(n+1)＝I(n+1)*R0(n+1)+I(n+1)*Rfn

Rfn/R＝Nfn/Ns

其中：Nfn：第n辅助线圈的匝数；

I(n+1)：第n辅助线圈中的电流；

Iz(n+1)：第n辅助磁芯的励磁电流；

E(n+1)：第n辅助线圈上的感应电势；

Z(n+1)：第n辅助磁芯的励磁阻抗；

R0(n+1)：第n辅助线圈的阻抗；

Rfn：第n检测电阻；

对以上方程式并求解，则可得到：

I(n+1)＝(Np/Nfn)*Ip*e1*e2*…*[1-e(n+1)]

e(n+1)＝{[R0(n+1)+Rfn]/Z(n+1)}/{1+[R0(n+1)+Rfn)]/Z(n+1)}

第(n+1)级电流互感器的测量误差为：e(n+1)，且为负值。

由于第1检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第1辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值，第2检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第2辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值，以此类推，直至第n检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第n辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值，故有：

Rf1/R＝Nf1/Ns

Rf2/R＝Nf2/Ns

以此类推，直至：

Rfn/R＝Nfn/Ns

第n辅助线圈的同名端和二次线圈的非同名端间的电压为：

U＝I1*R+I2*Rf1+……+I(n+1)*Rfn

U＝(Np/Ns)*Ip*R*[1-e1*e2*……*e(n+1)]

U＝(Np/Ns)*Ip*R*(1-e)

e＝e1*e2*……*e(n+1)

U：第n辅助线圈的同名端和二次线圈的非同名端间的电压。

电流互感器的测量误差为：e，且为负值。

电流互感器的测量误差e为第1级电流互感器的测量误差e1与第2级电流互感器的测量误差e2直至与第n+1级电流互感器的测量误差e(n+1)的乘积，因此，电流互感器的测量误差e与第1级电流互感器的测量误差e1相比较要小得多。

优选的，n等于2时，电流互感器包括主磁芯、第1辅助磁芯、第2辅助磁芯、一次线圈、二次线圈、第1辅助线圈、第2辅助线圈、连接在二次线圈两端的负载电阻、连接在第1辅助线圈两端的第1检测电阻、连接在第2辅助线圈两端的第2检测电阻，第1检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第1辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值，第2检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第2辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值；一次线圈和二次线圈绕制于主磁芯和第1辅助磁芯以及第2辅助磁芯上，第1辅助线圈绕制于第1辅助磁芯和第2辅助磁芯上，第2辅助线圈绕制于第2辅助磁芯上；二次线圈的同名端与第1辅助线圈的非同名端相连接，第1辅助线圈的同名端与第2辅助线圈的非同名端相连接；一次线圈的两端为电流输入端，第2辅助线圈的同名端以及二次线圈的非同名端为信号输出端；或者，第2辅助线圈的同名端以及二次线圈的两端为信号输出端，当需要电流互感器的输出为三端输出信号时使用。

第2辅助线圈的同名端和二次线圈的非同名端间的电压为：

U＝(Np/Ns)*Ip*R*(1-e1*e2*e3)

U＝(Np/Ns)*Ip*R*(1-e)

e＝e1*e2*e3

U：第2辅助线圈的同名端和二次线圈的非同名端间的电压。

电流互感器的测量误差为：e，且为负值。

电流互感器的测量误差e为第1级电流互感器的测量误差e1与第2级电流互感器的测量误差e2以及与第3级电流互感器的测量误差e3的乘积，因此，电流互感器的测量误差e与第1级电流互感器的测量误差e1相比较要小得多。

技术方案三：一种电流互感器，包括：主磁芯、辅助磁芯、一次线圈、二次线圈、辅助线圈，一次线圈和二次线圈绕制于主磁芯和辅助磁芯上，辅助线圈绕制于辅助磁芯上；

一次线圈的两端为电流输入端，辅助线圈的两端以及二次线圈的两端为信号输出端；或者，辅助线圈的非同名端和二次线圈的同名端相连接；辅助线圈的同名端以及二次线圈的两端为信号输出端。

使用时，若电流互感器的辅助线圈的非同名端和二次线圈的同名端未连接时则应在外部电路中连接，电流互感器的二次线圈的两端与外部电路中的负载电阻相连接,电流互感器的辅助线圈的两端与外部电路中的检测电阻相连接，当选择的检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值时，辅助线圈的同名端和二次线圈的非同名端间的电压为：

U＝(Np/Ns)*Ip*R*(1-e1*e2)

U＝(Np/Ns)*Ip*R*(1-e)

e＝e1*e2

其中：

U：辅助线圈的同名端和二次线圈的非同名端间的电压。

Np：一次线圈的匝数；

Ns：二次线圈的匝数；

Ip：一次线圈中的电流；

R：负载电阻；

e1：第1级电流互感器的测量误差

e2：第2级电流互感器的测量误差

电流互感器的测量误差为：e，且为负值。

电流互感器的测量误差e为第1级电流互感器的测量误差e1与第2级电流互感器的测量误差e2的乘积，因此，电流互感器的测量误差e与第1级电流互感器的测量误差e1相比较要小得多。

辅助磁芯的截面积可以小于主磁芯的截面积，从而减少电流互感器的材料使用量，降低电流互感器的制造成本。

技术方案四：一种电流互感器，包括主磁芯、n个辅助磁芯、一次线圈、二次线圈、n个辅助线圈，n为大于或等于2的整数，一次线圈和二次线圈绕制于主磁芯和第1辅助磁芯至第n辅助磁芯上，第1辅助线圈绕制于第1辅助磁芯至第n辅助磁芯上，第2辅助线圈绕制于第2辅助磁芯至第n辅助磁芯上，以此类推，直至第n辅助线圈绕制于第n辅助磁芯上；二次线圈的同名端与第1辅助线圈的非同名端相连接，第1辅助线圈的同名端与第2辅助线圈的非同名端相连接，以此类推，直至第n-1辅助线圈的同名端与第n辅助线圈的非同名端相连接；一次线圈的两端为电流输入端，n个辅助线圈的同名端以及二次线圈的两端为信号输出端。

使用时，电流互感器的二次线圈的两端与外部电路中的负载电阻相连接，电流互感器的二次线圈的同名端和第1辅助线圈的同名端与外部电路中的第1检测电阻相连接，电流互感器的第1辅助线圈的同名端和第2辅助线圈的同名端与外部电路中的第2检测电阻相连接，以此类推，直至电流互感器的第n-1辅助线圈的同名端和第n辅助线圈的同名端与外部电路中的第n检测电阻相连接；

当第1检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第1辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值，第2检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第2辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值，以此类推，直至第n检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第n辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值时，则第n辅助线圈的同名端和二次线圈的非同名端间的电压为：

U＝(Np/Ns)*Ip*R*[1-e1*e2*……*e(n+1)]

U＝(Np/Ns)*Ip*R*(1-e)

e＝e1*e2*……*e(n+1)

U：第n辅助线圈的同名端和二次线圈的非同名端间的电压。

电流互感器的测量误差为：e，且为负值。

电流互感器的测量误差e为第1级电流互感器的测量误差e1与第2级电流互感器的测量误差e2直至与第n+1级电流互感器的测量误差e(n+1)的乘积，因此，电流互感器的测量误差e与第1级电流互感器的测量误差e1相比较要小得多。

优选的，n等于2时，电流互感器包括主磁芯、第1辅助磁芯、第2辅助磁芯、一次线圈、二次线圈、第1辅助线圈、第2辅助线圈，一次线圈和二次线圈绕制于主磁芯和第1辅助磁芯以及第2辅助磁芯上，第1辅助线圈绕制于第1辅助磁芯和第2辅助磁芯上，第2辅助线圈绕制于第2辅助磁芯上；第1辅助线圈的非同名端与二次线圈的同名端相连接，第1辅助线圈的同名端与第2辅助线圈的非同名端相连接；一次线圈的两端为电流输入端，第2辅助线圈的同名端、第1辅助线圈的同名端以及二次线圈的两端为信号输出端。

使用时，电流互感器的二次线圈的两端与外部电路中的负载电阻相连接,电流互感器的二次线圈的同名端和第1辅助线圈的同名端与外部电路中的第1检测电阻相连接，电流互感器的第1辅助线圈的同名端和第2辅助线圈的同名端与外部电路中的第2检测电阻相连接；

当选择第1检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第1辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值，第2检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第2辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值时，则第2辅助线圈的同名端和二次线圈的非同名端间的电压为：

U＝(Np/Ns)*Ip*R*(1-e1*e2*e3)

U＝(Np/Ns)*Ip*R*(1-e)

e＝e1*e2*e3

U：第n辅助线圈的同名端和二次线圈的非同名端间的电压。

电流互感器的测量误差为：e，且为负值。

电流互感器的测量误差e为第1级电流互感器的测量误差e1与第2级电流互感器的测量误差e2直至与第3级电流互感器的测量误差e3的乘积，因此，电流互感器的测量误差e与第1级电流互感器的测量误差e1相比较要小得多。

以上技术方案中使用磁芯叠绕结构，此外，还可以采用磁芯分离式结构，即分别在磁芯上绕制线圈，再将绕制好线圈的磁芯放置在一起，并将线圈按要求进行连接。

技术方案五：一种电流互感器，包括主磁芯、辅助磁芯、一次线圈第1绕组、一次线圈第2绕组、二次线圈第1绕组、二次线圈第2绕组、辅助线圈、连接在二次线圈第1绕组的非同名端和二次线圈第2绕组的同名端的负载电阻、连接在辅助线圈两端的检测电阻；检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于辅助线圈的匝数与二次线圈第2绕组的匝数的比值，一次线圈第1绕组的匝数与二次线圈第1绕组的匝数的比值等于一次线圈第2绕组的匝数与二次线圈第2绕组的匝数的比值；一次线圈第1绕组和二次线圈第1绕组绕制于主磁芯上，一次线圈第2绕组和二次线圈第2绕组以及辅助线圈绕制于辅助磁芯上；

一次线圈第1绕组的同名端与一次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第1绕组的同名端与二次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第2绕组的同名端与辅助线圈的非同名端相连接；

一次线圈第1绕组的非同名端和一次线圈第2绕组的同名端为电流输入端，辅助线圈的同名端和二次线圈第1绕组的非同名端为信号输出端；或者，辅助线圈的同名端、二次线圈第2绕组的同名端以及二次线圈第1绕组的非同名端为信号输出端，当需要电流互感器的输出为三端输出信号时使用。

由主磁芯、一次线圈第1绕组、二次线圈第1绕组、二次线圈第2绕组和负载电阻构成第1级电流互感器。

由辅助磁芯、一次线圈第2绕组、二次线圈第2绕组、辅助线圈和检测电阻构成第2级电流互感器。

对于第1级电流互感器和第2级电流互感器，有以下方程式：

Ip*Np1-I1*Ns1-Iz1*Ns1＝0

Ip*Np2-I1*Ns2-I2*Nf-Iz2*Nf＝0

Np1/Ns1＝Np2/Ns2

Iz1＝E1/Z1

E1+E2＝I1*R01+I1*R

Iz2＝E2/Z2

E2＝I2*R02+I2*Rf

Rf/R＝Nf/Ns2

其中：

Np1：一次线圈第1绕组的匝数；

Ns1：二次线圈第1绕组的匝数；

Np2：一次线圈第2绕组的匝数；

Ns2：二次线圈第2绕组的匝数；

Nf：辅助线圈的匝数；

Ip：一次线圈第1绕组及一次线圈第2绕组中的电流；

I1：二次线圈第1绕组及二次线圈第2绕组中的电流；

I2：辅助线圈中的电流；

Iz1：主磁芯的励磁电流；

Iz2：辅助磁芯的励磁电流；

E1：二次线圈第1绕组上的感应电势；

E2：二次线圈第2绕组上的感应电势；

Z1：主磁芯的励磁阻抗；

Z2：辅助磁芯的励磁阻抗；

R01：二次线圈第1绕组以及二次线圈第2绕组的总的线圈阻抗；

R02：辅助线圈的阻抗；

R：负载电阻；

Rf：检测电阻；

求解以上方程式，则可得到：

I1＝(Np1/Ns1)*Ip*(1-e1)

I2＝(Np2/Nf)*Ip*e1*(1-e2)

e1＝[(R01+R)/Z1]/[1+(R01+R)/Z1+k]

e2＝[(R02+Rf)/Z2]/[1+(R02+Rf)/Z2]

k＝(Ns2/Nf)*(Z2/Z1)*e2

辅助线圈的同名端和二次线圈第1绕组的非同名端间的电压为：

U＝I1*R+I2*Rf

U＝(Np1/Ns1)*Ip*R*(1-e1*e2)

U＝(Np1/Ns1)*Ip*R*(1-e)

e＝e1*e2

U：辅助线圈的同名端和二次线圈的非同名端间的电压。

电流互感器的测量误差为：e，且为负值。

电流互感器的测量误差e为第1级电流互感器的测量误差e1与第2级电流互感器的测量误差e2的乘积，因此，电流互感器的测量误差e与第1级电流互感器的测量误差e1相比较要小得多。

此外，对于第2级电流互感器，有以下方程式：

Ip*Np2-I1*Ns2-I2*Nf-Iz2*Nf＝0

由于：I1＝(Np1/Ns1)*Ip*(1-e1)＝(Np2/Ns2)*Ip*(1-e1)

因此有：(Ip*e1)*Np2–I2*Nf-Iz2*Nf＝0

即第2级电流互感器用于对电流(Ip*e1)的检测，由于电流(Ip*e1)比第1级电流互感器的输入一次线圈中的电流Ip要小得多，因此，第2级电流互感器的磁芯可以使用较小截面积的磁芯，即辅助磁芯的截面积可以小于主磁芯的截面积，从而减少电流互感器的材料使用量，降低电流互感器的制造成本。

技术方案六：一种电流互感器，包括主磁芯、n个辅助磁芯、一次线圈第1绕组、一次线圈第2绕组、二次线圈第1绕组、二次线圈第2绕组、n个辅助线圈、连接在二次线圈第1绕组的非同名端和二次线圈第2绕组的同名端的负载电阻、连接在第1辅助线圈两端的第1检测电阻、连接在第2辅助线圈两端的第2检测电阻、直至连接在第n辅助线圈两端的第n检测电阻，n为大于或等于2的整数；

第1检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第1辅助线圈的匝数与二次线圈第2绕组的匝数的比值，第2检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第2辅助线圈的匝数与二次线圈第2绕组的匝数的比值，以此类推，直至第n检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第n辅助线圈的匝数与二次线圈第2绕组的匝数的比值，一次线圈第1绕组的匝数与二次线圈第1绕组的匝数的比值等于一次线圈第2绕组的匝数与二次线圈第2绕组的匝数的比值；

一次线圈第1绕组和二次线圈第1绕组绕制于主磁芯上，一次线圈第2绕组和二次线圈第2绕组绕制于第1辅助磁芯至第n辅助磁芯上，第1辅助线圈绕制于第1辅助磁芯至第n辅助磁芯上，第2辅助线圈绕制于第2辅助磁芯至第n辅助磁芯上，以此类推，直至第n辅助线圈绕制于第n辅助磁芯上；

一次线圈第1绕组的同名端与一次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第1绕组的同名端与二次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第2绕组的同名端与第1辅助线圈的非同名端相连接，第1辅助线圈的同名端与第2辅助线圈的非同名端相连接，以此类推，直至第n-1辅助线圈的同名端与第n辅助线圈的非同名端相连接；

一次线圈第1绕组的非同名端和一次线圈第2绕组的同名端为电流输入端，第n辅助线圈的同名端和二次线圈第1绕组的非同名端为信号输出端；或者，第n辅助线圈的同名端、二次线圈第1绕组的非同名端、二次线圈第2绕组的同名端为信号输出端，当需要电流互感器的输出为三端输出信号时使用。

由主磁芯、一次线圈第1绕组、二次线圈第1绕组、二次线圈第2绕组和负载电阻构成第1级电流互感器。

由第1辅助磁芯、一次线圈第2绕组、二次线圈第2绕组、第1辅助线圈和第1检测电阻构成第2级电流互感器。

由第2辅助磁芯、一次线圈第2绕组、二次线圈第2绕组、第1辅助线圈、第2辅助线圈和第2检测电阻构成第3级电流互感器。

以此类推，直至：

由第n辅助磁芯、一次线圈第2绕组、二次线圈第2绕组、第1辅助线圈直至第n辅助线圈和第n检测电阻构成第n+1级电流互感器。

对于第1级电流互感器和第2级电流互感器，有以下方程式：

Ip*Np1-I1*Ns1-Iz1*Ns1＝0

Ip*Np2-I1*Ns2-I2*Nf1-Iz2*Nf1＝0

Np1/Ns1＝Np2/Ns2

Iz1＝E1/Z1

E1+E2＝I1*R01+I1*R

Iz2＝E2/Z2

E2＝I2*R02+I2*Rf1

Rf1/R＝Nf1/Ns2

其中：

Np1：一次线圈第1绕组的匝数；

Ns1：二次线圈第1绕组的匝数；

Np2：一次线圈第2绕组的匝数；

Ns2：二次线圈第2绕组的匝数；

Nf1：第1辅助线圈的匝数；

Ip：一次线圈第1绕组以及一次线圈第2绕组中的电流；

I1：二次线圈第1绕组以及二次线圈第2绕组中的电流；

I2：第1辅助线圈中的电流；

Iz1：主磁芯的励磁电流；

Iz2：第1辅助磁芯的励磁电流；

E1：二次线圈第1绕组上的感应电势；

E2：二次线圈第2绕组上的感应电势；

Z1：主磁芯的励磁阻抗；

Z2：第1辅助磁芯的励磁阻抗；

R01：二次线圈第1绕组及二次线圈第2绕组的总的线圈阻抗；

R02：第1辅助磁芯的线圈阻抗；

R：负载电阻；

Rf1：第1检测电阻；

求解以上方程式，则可得到：

I1＝(Np1/Ns1)*Ip*(1-e1)

I2＝(Np2/Nf1)*Ip*e1*(1-e2)

e1＝[(R01+R)/Z1]/[1+(R01+R)/Z1+k]

e2＝[(R02+Rf1)/Z2]/[1+(R02+Rf1)/Z2]

k＝(Ns2/Nf1)*(Z2/Z1)*e2

以此类推，直至：

对于第n+1级电流互感器，有以下方程式：

Ip*Np-I1*Ns-I2*Nf1–……–I(n+1)*Nfn–Iz(n+1)*Nfn＝0

Iz(n+1)＝E(n+1)/Z(n+1)

E(n+1)＝I(n+1)*R0(n+1)+I(n+1)*Rfn

Rfn/R＝Nfn/Ns

其中：

Nfn：第n辅助线圈的匝数；

I(n+1)：第n辅助线圈中的电流；

Iz(n+1)：第n辅助磁芯的励磁电流；

E(n+1)：第n辅助线圈上的感应电势；

Z(n+1)：第n辅助磁芯的励磁阻抗；

R0(n+1)：第n辅助磁芯的线圈阻抗；

Rfn：第n检测电阻；

求解以上方程式，则可得到：

I(n+1)＝(Np/Nfn)*Ip*e1*e2*……*[1-e(n+1)]

e(n+1)＝{[R0(n+1)+Rfn]/Z(n+1)}/{1+[R0(n+1)+Rfn)]/Z(n+1)}

第(n+1)级电流互感器的测量误差为：e(n+1)，且为负值。

由于第1检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第1辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值，第2检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第2辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值，以此类推，直至第n检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第n辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值，故有：

Rf1/R＝Nf1/Ns

Rf2/R＝Nf2/Ns

以此类推，直至：

Rfn/R＝Nfn/Ns

第n辅助线圈的同名端和二次线圈的非同名端间的电压为：

U＝I1*R+I2*Rf1+……+I(n+1)*Rfn

U＝(Np/Ns)*Ip*R*[1-e1*e2*……*e(n+1)]

U＝(Np/Ns)*Ip*R*(1-e)

e＝e1*e2*……*e(n+1)

U：第n辅助线圈的同名端和二次线圈的非同名端间的电压。

电流互感器的测量误差为：e，且为负值。

电流互感器的测量误差e为第1级电流互感器的测量误差e1与第2级电流互感器的测量误差e2直至与第n+1级电流互感器的测量误差e(n+1)的乘积，因此，电流互感器的测量误差e与第1级电流互感器的测量误差e1相比较要小得多。

优选的，当n等于2时，电流互感器包括主磁芯、第1辅助磁芯、第2辅助磁芯、一次线圈第1绕组、一次线圈第2绕组、二次线圈第1绕组、二次线圈第2绕组、第1辅助线圈、第2辅助线圈、连接在二次线圈第1绕组的非同名端和二次线圈第2绕组的同名端的负载电阻、连接在第1辅助线圈两端的第1检测电阻、连接在第2辅助线圈两端的第2检测电阻；第1检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第1辅助线圈的匝数与二次线圈第2绕组的匝数的比值，第2检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第2辅助线圈的匝数与二次线圈第2绕组的匝数的比值，一次线圈第1绕组的匝数与二次线圈第1绕组的匝数的比值等于一次线圈第2绕组的匝数与二次线圈第2绕组的匝数的比值；

一次线圈第1绕组和二次线圈第1绕组绕制于主磁芯上，一次线圈第2绕组和二次线圈第2绕组绕制于第1辅助磁芯和第2辅助磁芯上，第1辅助线圈绕制于第1辅助磁芯和第2辅助磁芯上，第2辅助线圈绕制于第2辅助磁芯上；

一次线圈第1绕组的同名端与一次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第1绕组的同名端与二次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第2绕组的同名端与第1辅助线圈的非同名端相连接，第1辅助线圈的同名端与第2辅助线圈的非同名端相连接；

一次线圈第1绕组的非同名端和一次线圈第2绕组的同名端为电流输入端，第2辅助线圈的同名端和二次线圈第1绕组的非同名端为信号输出端；或者，第2辅助线圈的同名端、二次线圈第1绕组的非同名端、二次线圈第2绕组的同名端为信号输出端，当需要电流互感器的输出为三端输出信号时使用。

第2辅助线圈的同名端和二次线圈第1绕组的非同名端间的电压为：

U＝(Np/Ns)*Ip*R*(1-e1*e2*e3)

U＝(Np/Ns)*Ip*R*(1-e)

e＝e1*e2*e3

U：第2辅助线圈的同名端和二次线圈的非同名端间的电压。

电流互感器的测量误差为：e，且为负值。

电流互感器的测量误差e为第1级电流互感器的测量误差e1与第2级电流互感器的测量误差e2及与第3级电流互感器的测量误差e3的乘积，因此，电流互感器的测量误差e与第1级电流互感器的测量误差e1相比较要小得多。

技术方案七：一种电流互感器，包括主磁芯、辅助磁芯、一次线圈第1绕组、一次线圈第2绕组、二次线圈第1绕组、二次线圈第2绕组、辅助线圈，一次线圈第1绕组和二次线圈第1绕组绕制于主磁芯上，一次线圈第2绕组和二次线圈第2绕组和二次线圈第2绕组以及辅助线圈绕制于辅助磁芯上；

一次线圈第1绕组的同名端与一次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第1绕组的同名端与二次线圈第2绕组的非同名端相连接；

一次线圈第1绕组的匝数与二次线圈第1绕组的匝数的比值等于一次线圈第2绕组的匝数与二次线圈第2绕组的匝数的比值；

一次线圈第1绕组的非同名端和一次线圈第2绕组的同名端为电流输入端，辅助线圈的两端和二次线圈第2绕组的同名端以及二次线圈第1绕组的非同名端作为信号输出端；或者，二次线圈第2绕组的同名端与辅助线圈的非同名端相连接，辅助线圈的两端以及二次线圈第1绕组的非同名端作为信号输出端。

使用时，若二次线圈第2绕组的同名端与辅助线圈的非同名端未连接，则应在外部电路中进行连接，二次线圈第1绕组的非同名端与二次线圈第2绕组的同名端与外部电路中的负载电阻相连接，辅助线圈两端与外部电路中的检测电阻相连接，当检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于辅助线圈的匝数与二次线圈第2绕组的匝数的比值时，辅助线圈的同名端和二次线圈第1绕组的非同名端间的电压为：

U＝(Np1/Ns1)*Ip*R*(1-e1*e2)

U＝(Np1/Ns1)*Ip*R*(1-e)

e＝e1*e2

Np1：一次线圈第1绕组的匝数；

Ns1：二次线圈第1绕组的匝数；

Ip：一次线圈第1绕组及一次线圈第2绕组中的电流；

R：负载电阻；

e1：第1级电流互感器的测量误差

e2：第2级电流互感器的测量误差

U：辅助线圈的同名端和二次线圈的非同名端间的电压。

电流互感器的测量误差为：e，且为负值。

电流互感器的测量误差e为第1级电流互感器的测量误差e1与第2级电流互感器的测量误差e2的乘积，因此，电流互感器的测量误差e与第1级电流互感器的测量误差e1相比较要小得多。

辅助磁芯的截面积可以小于主磁芯的截面积，从而减少电流互感器的材料使用量，降低电流互感器的制造成本。

技术方案八：一种电流互感器，包括主磁芯、n个辅助磁芯、一次线圈第1绕组、一次线圈第2绕组、二次线圈第1绕组、二次线圈第2绕组、n个辅助线圈，n为大于或等于2的整数；一次线圈第1绕组的匝数与二次线圈第1绕组的匝数的比值等于一次线圈第2绕组的匝数与二次线圈第2绕组的匝数的比值；

一次线圈第1绕组和二次线圈第1绕组绕制于主磁芯上，一次线圈第2绕组和二次线圈第2绕组以及第1辅助线圈绕制于第1辅助磁芯至第n辅助磁芯上，第2辅助线圈绕制于第2辅助磁芯至第n辅助磁芯上，以此类推，直至第n辅助线圈绕制于第n辅助磁芯上；

一次线圈第1绕组的同名端与一次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第1绕组的同名端与二次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第2绕组的同名端与第1辅助线圈的非同名端相连接，第1辅助线圈的同名端与第2辅助线圈的非同名端相连接，以此类推，直至第n-1的辅助线圈同名端与第n辅助线圈的非同名端相连接；

一次线圈第1绕组的非同名端和一次线圈第2绕组的同名端为电流输入端,第1辅助线圈的同名端、第2辅助线圈的同名端、直至第n辅助线圈的同名端、二次线圈第2绕组的同名端、二次线圈第1绕组的非同名端为信号输出端。

使用时，二次线圈第1绕组的非同名端与辅助线圈的非同名端外部电路中的负载电阻相连接，第1辅助线圈两端与外部电路中的第1检测电阻相连接，第2辅助线圈两端与外部电路中的第2检测电阻相连接，以此类推，直至第n辅助线圈两端与外部电路中的第n检测电阻相连接；

当第1检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第1辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值，第2检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第2辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值，以此类推，直至第n检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第n辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值时；

第n辅助线圈的同名端和二次线圈第1绕组的非同名端间的电压为：

U＝(Np1/Ns1)*Ip*R*[1-e1*e2*……*e(n+1)]

U＝(Np/Ns)*Ip*R*(1-e)

e＝e1*e2*……*e(n+1)

U：第n辅助线圈的同名端和二次线圈第1绕组的非同名端间的电压

电流互感器的测量误差为：e，且为负值。

电流互感器的测量误差e为第1级电流互感器的测量误差e1与第2级电流互感器的测量误差e2直至与第n+1级电流互感器的测量误差e(n+1)的乘积，因此，电流互感器的测量误差e与第1级电流互感器的测量误差e1相比较要小得多。

优选的，当n等于2时，电流互感器包括主磁芯、第1辅助磁芯、第2辅助磁芯、一次线圈第1绕组、一次线圈第2绕组、二次线圈第1绕组、二次线圈第2绕组、第1辅助线圈、第2辅助线圈；一次线圈第1绕组的匝数与二次线圈第1绕组的匝数的比值等于一次线圈第2绕组的匝数与二次线圈第2绕组的匝数的比值；

一次线圈第1绕组和二次线圈第1绕组绕制于主磁芯上，一次线圈第2绕组、二次线圈第2绕组以及第1辅助线圈绕制于第1辅助磁芯和第2辅助磁芯上，第2辅助线圈绕制于第2辅助磁芯上；

一次线圈第1绕组的同名端与一次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第1绕组的同名端与二次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第2绕组的同名端与第1辅助线圈的非同名端相连接，第1辅助线圈的同名端与第2辅助线圈的非同名端相连接；

一次线圈第1绕组的非同名端和一次线圈第2绕组的同名端为电流输入端，第1辅助线圈的同名端、第2辅助线圈的同名端、二次线圈第2绕组的同名端、二次线圈第1绕组的非同名端为信号输出端。

使用时，二次线圈第1绕组的非同名端和二次线圈第2绕组的同名端与外部电路中的负载电阻相连接，二次线圈第2绕组的同名端和第1辅助线圈的同名端与外部电路中的第1检测电阻相连接，第1辅助线圈的同名端和第2辅助线圈的同名端与外部电路中的第2检测电阻相连接；

当第1检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第1辅助线圈的匝数与二次线圈第2绕组的匝数的比值，第2检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第2辅助线圈的匝数与二次线圈第2绕组的匝数的比值时；

第2辅助线圈的同名端和二次线圈第1绕组的非同名端间的电压为：

U＝(Np1/Ns1)*Ip*R*(1-e1*e2*e3)

U＝(Np1/Ns1)*Ip*R*(1-e)

e＝e1*e2*e3

U：第2辅助线圈的同名端和二次线圈第1绕组的非同名端间的电压

电流互感器的测量误差为：e，且为负值。

电流互感器的测量误差e为第1级电流互感器的测量误差e1与第2级电流互感器的测量误差e2以及与第3级电流互感器的测量误差e3的乘积，因此，电流互感器的测量误差e与第1级电流互感器的测量误差e1相比较要小得多。

在上述所有技术方案中，可以进一步优选为：辅助磁芯的截面积小于主磁芯的截面积，从而减少电流互感器的材料使用量，降低电流互感器的制造成本。

本发明的电流互感器具有测量精度高的特点。

附图说明

图1是常规电流互感器的原理图。

图2是本发明实施例1的原理图。

图3是本发明实施例2的原理图。

图4是本发明实施例3的原理图。

图5是本发明实施例4的原理图。

图6是本发明实施例5的原理图。

图7是本发明实施例6的原理图。

图8是本发明实施例7的原理图。

图9是本发明实施例8的原理图。

图10是本发明实施例9的原理图。

图11是本发明实施例10的原理图。

图12是本发明实施例11的原理图。

图13是本发明实施例12的原理图。

图14是本发明实施例13的原理图。

图15是本发明实施例14的原理图。

图16是本发明实施例15的原理图。

图17是本发明实施例16的原理图。

图18是本发明实施例17的原理图。

图19是本发明实施例18的原理图。

图20是本发明实施例19的原理图。

图21是本发明实施例20的原理图。

注：各图中，线圈标有“*”的端为同名端，另一端为非同名端。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：如图2所示，本实施例电流互感器包括：主磁芯1、辅助磁芯2、一次线圈3、二次线圈4、辅助线圈5、连接在二次线圈4两端的负载电阻6、连接在辅助线圈5两端的检测电阻7，检测电阻的阻值等于负载电阻的阻值，辅助线圈的匝数等于二次线圈的匝数，一次线圈和二次线圈绕制于主磁芯和辅助磁芯上，辅助线圈绕制于辅助磁芯上，辅助线圈的非同名端与二次线圈的同名端相连接，一次线圈的两端为电流输入端，辅助线圈的同名端以及二次线圈的非同名端为信号输出端。

辅助线圈的同名端和二次线圈的非同名端间的电压为：

U＝(Np/Ns)*Ip*R*(1-e1*e2)

电流互感器的测量误差为第1级电流互感器的测量误差e1与第2级电流互感器的测量误差e2的乘积。

辅助磁芯的截面积小于主磁芯的截面积。

实施例2：如图3所示，本实施例在实施例1的基础上，增设二次线圈的同名端为信号输出端，即辅助线圈的同名端、二次线圈的同名端以及二次线圈的非同名端为信号输出端，当需要电流互感器的输出为三端输出信号时使用。

实施例3：如图4所示，本实施例电流互感器包括：主磁芯1、第1辅助磁芯2、第2辅助磁芯8、一次线圈3、二次线圈4、第1辅助线圈5、第2辅助线圈9、连接在二次线圈4两端的负载电阻6、连接在第1辅助线圈5两端的第1检测电阻7、连接在第2辅助线圈9两端的第2检测电阻10，第1检测电阻的阻值等于负载电阻的阻值，第2检测电阻的阻值等于负载电阻的阻值，第1辅助线圈的匝数等于二次线圈的匝数，第2辅助线圈的匝数等于二次线圈的匝数，一次线圈和二次线圈绕制于主磁芯、第1辅助磁芯以及第2辅助磁芯上，第1辅助线圈绕制于第1辅助磁芯和第2辅助磁芯上，第2辅助线圈绕制于第2辅助磁芯上，第1辅助线圈的非同名端与二次线圈的同名端相连接，第1辅助线圈的同名端与第2辅助线圈的非同名端相连接，一次线圈的两端为电流输入端，第2辅助线圈的同名端以及二次线圈的非同名端为信号输出端。

第2辅助线圈的同名端和二次线圈的非同名端间的电压为：

U＝(Np/Ns)*Ip*R*(1-e1*e2*e3)

电流互感器的测量误差为第1级电流互感器的测量误差e1与第2级电流互感器的测量误差e2以及与第3级电流互感器的测量误差e3的乘积。

实施例4：如图5所示，本实施例在实施例3的基础上，增设二次线圈的同名端为信号输出端，即第2辅助线圈的同名端、二次线圈的同名端以及二次线圈的非同名端为信号输出端，当需要电流互感器的输出为三端输出信号时使用。

实施例5：如图6所示，本实施例电流互感器包括：主磁芯1、第1辅助磁芯2、第2辅助磁芯8、直至第n辅助磁芯11、一次线圈3、二次线圈4、第1辅助线圈5、第2辅助线圈9、直至第n辅助线圈12、连接在二次线圈4两端的负载电阻6、连接在第1辅助线圈5两端的第1检测电阻7、连接在第2辅助线圈9两端的第2检测电阻10、直至连接在第n辅助线圈12两端的第n检测电阻13，n为大于或等于2的整数，第1检测电阻的阻值等于负载电阻的阻值，第2检测电阻的阻值等于负载电阻的阻值，以此类推，直至第n检测电阻的阻值等于负载电阻的阻值，第1辅助线圈的匝数等于二次线圈的匝数，第2辅助线圈的匝数等于二次线圈的匝数，以此类推，直至第n辅助线圈的匝数等于二次线圈的匝数；一次线圈和二次线圈绕制于主磁芯和第1辅助磁芯至第n辅助磁芯上，第1辅助线圈绕制于第1辅助磁芯至第n辅助磁芯上，第2辅助线圈绕制于第2辅助磁芯至第n辅助磁芯上，以此类推，直至第n辅助线圈绕制于第n辅助磁芯上；二次线圈的同名端与第1辅助线圈的非同名端相连接，第1辅助线圈的同名端与第2辅助线圈的非同名端相连接，以此类推，直至第n-1辅助线圈的同名端与第n辅助线圈的非同名端相连接，一次线圈的两端为电流输入端，第n辅助线圈的同名端以及二次线圈的非同名端为信号输出端。

第n辅助线圈的同名端以及二次线圈的非同名端间的电压为：

U＝(Np/Ns)*Ip*R*[1-e1*e2*……*e(n+1)]

电流互感器的测量误差为第1级电流互感器的测量误差e1与第2级电流互感器的测量误差e2直至与第(n+1)级电流互感器的测量误差e(n+1)的乘积。

实施例6：如图7所示，本实施例在实施例5的基础上，增设二次线圈的同名端为信号输出端，即第n辅助线圈的同名端、二次线圈的同名端以及二次线圈的非同名端为信号输出端，当需要电流互感器的输出为三端输出信号时使用。

实施例7：如图8所示，本实施例电流互感器包括：主磁芯1、辅助磁芯2、一次线圈3、二次线圈4、辅助线圈5，辅助线圈的匝数等于二次线圈的匝数，一次线圈和二次线圈绕制于主磁芯和辅助磁芯上，辅助线圈绕制于辅助磁芯上，二次线圈的同名端与辅助线圈的非同名端相连接，一次线圈的两端为电流输入端，辅助线圈的同名端以及二次线圈的两端为信号输出端。

实施例8：如图9所示，本实施例电流互感器包括：主磁芯1、辅助磁芯2、一次线圈3、二次线圈4、辅助线圈5，辅助线圈的匝数等于二次线圈的匝数，一次线圈和二次线圈绕制于主磁芯和辅助磁芯上，辅助线圈绕制于辅助磁芯上，一次线圈的两端为电流输入端，辅助线圈的两端以及二次线圈的两端为信号输出端。

实施例9：如图10所示，本实施例电流互感器包括：主磁芯1、第1辅助磁芯2、第2辅助磁芯8、一次线圈3、二次线圈4、第1辅助线圈5、第2辅助线圈9，第1辅助线圈的匝数等于二次线圈的匝数，第2辅助线圈的匝数等于二次线圈的匝数，一次线圈和二次线圈绕制于主磁芯和第1辅助磁芯以及第2辅助磁芯上，第1辅助线圈绕制于第1辅助磁芯和第2辅助磁芯上，第2辅助线圈绕制于第2辅助磁芯上，第1辅助线圈的非同名端与二次线圈的同名端相连接，第1辅助线圈的同名端与第2辅助线圈的非同名端相连接，一次线圈的两端为电流输入端，第2辅助线圈的同名端、第1辅助线圈的同名端以及二次线圈的两端为信号输出端。

实施例10：如图11所示，本实施例包括：主磁芯1、第1辅助磁芯2、第2辅助磁芯8、直至第n辅助磁芯11、一次线圈3、二次线圈4、第1辅助线圈5、第2辅助线圈9、直至第n辅助线圈12，n为大于或等于2的整数，第1辅助线圈的匝数等于二次线圈的匝数，第2辅助线圈的匝数等于二次线圈的匝数，直至第n辅助线圈的匝数等于二次线圈的匝数，一次线圈和二次线圈绕制于主磁芯和第1辅助磁芯至第n辅助磁芯上，第1辅助线圈绕制于第1辅助磁芯至第n辅助磁芯上，第2辅助线圈绕制于第2辅助磁芯至第n辅助磁芯上，以此类推，直至第n辅助线圈绕制于第n辅助磁芯上，二次线圈的同名端与第1辅助线圈的非同名端相连接，第1辅助线圈的同名端与第2辅助线圈的非同名端相连接，以此类推，直至第n-1辅助线圈的同名端与第n辅助线圈的非同名端相连接，一次线圈的两端为电流输入端，第1辅助线圈的同名端、第2辅助线圈的同名端、直至第n辅助线圈的同名端以及二次线圈的两端为信号输出端。

实施例11：如图12所示，本实施例电流互感器包括：主磁芯1、辅助磁芯2、一次线圈第1绕组31、一次线圈第2绕组32、二次线圈第1绕组41、二次线圈第2绕组42、辅助线圈5、连接在二次线圈第1绕组41的非同名端和二次线圈第2绕组42的同名端的负载电阻6、连接在辅助线圈5两端的检测电阻7，检测电阻的阻值等于负载电阻的阻值，一次线圈第1绕组的匝数等于一次线圈第2绕组的匝数，二次线圈第1绕组的匝数等于二次线圈第2绕组的匝数，辅助线圈的匝数等于二次线圈第2绕组的匝数，一次线圈第1绕组和二次线圈第1绕组绕制于主磁芯上，一次线圈第2绕组、二次线圈第2绕组以及辅助线圈绕制于辅助磁芯上，一次线圈第1绕组的同名端与一次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第1绕组的同名端与二次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第2绕组的同名端与辅助线圈的非同名端相连接，一次线圈第1绕组的非同名端和一次线圈第2绕组的同名端为电流输入端，辅助线圈的同名端以及二次线圈第1绕组的非同名端为信号输出端。

实施例12：如图13所示，本实施例在实施例11的基础上，增设二次线圈第2绕组的同名端为信号输出端，即辅助线圈的同名端、二次线圈第2绕组的同名端以及二次线圈第1绕组的非同名端为信号输出端，当需要电流互感器的输出为三端输出信号时使用。

实施例13：如图14所示，本实施例电流互感器包括：主磁芯1、第1辅助磁芯2、第2辅助磁芯8、一次线圈第1绕组31、一次线圈第2绕组32、二次线圈第1绕组41、二次线圈第2绕组42、第1辅助线圈5、第2辅助线圈9、连接在二次线圈第1绕组41的非同名端和二次线圈第2绕组42的同名端的负载电阻6、连接在第1辅助线圈5两端的第1检测电阻7、连接在第2辅助线圈9两端的第2检测电阻10，第1检测电阻的阻值等于负载电阻的阻值，第2检测电阻的阻值等于负载电阻的阻值，一次线圈第1绕组的匝数等于一次线圈第2绕组的匝数，二次线圈第1绕组的匝数等于二次线圈第2绕组的匝数，第1辅助线圈的匝数等于二次线圈第2绕组的匝数，第2辅助线圈的匝数等于二次线圈第2绕组的匝数，一次线圈第1绕组和二次线圈第1绕组绕制于主磁芯上，一次线圈第2绕组、二次线圈第2绕组以及第1辅助线圈绕制于第1辅助磁芯和第2辅助磁芯上，第2辅助线圈绕制于第2辅助磁芯上，一次线圈第1绕组的同名端与一次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第1绕组的同名端与二次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第2绕组的同名端与第1辅助线圈的非同名端相连接，第1辅助线圈的同名端与第2辅助线圈的非同名端相连接，一次线圈第1绕组的非同名端和一次线圈第2绕组的同名端为电流输入端，第2辅助线圈的同名端以及二次线圈第1绕组的非同名端为信号输出端。

实施例14：如图15所示，本实施例在实施例13的基础上，增设二次线圈第2绕组的同名端为信号输出端，即第2辅助线圈的同名端、二次线圈第2绕组的同名端以及二次线圈第1绕组的非同名端为信号输出端，当需要电流互感器的输出为三端输出信号时使用。

实施例15：如图16所示，本实施例电流互感器包括：主磁芯1、第1辅助磁芯2、第2辅助磁芯8、直至第n辅助磁芯11、一次线圈第1绕组31、一次线圈第2绕组32、二次线圈第1绕组41、二次线圈第2绕组42、第1辅助线圈5、第2辅助线圈9、直至第n辅助线圈12、连接在二次线圈第1绕组41的非同名端和二次线圈第2绕组42的同名端的负载电阻6、连接在第1辅助线圈5两端的第1检测电阻7、连接在第2辅助线圈9两端的第2检测电阻10、直至连接在第n辅助线圈12两端的第n检测电阻13，第1检测电阻的阻值等于负载电阻的阻值，第2检测电阻的阻值等于负载电阻的阻值，直至第n检测电阻的阻值等于负载电阻的阻值，一次线圈第1绕组的匝数等于一次线圈第2绕组的匝数，二次线圈第1绕组的匝数等于二次线圈第2绕组的匝数，第1辅助线圈的匝数等于二次线圈第2绕组的匝数，第2辅助线圈的匝数等于二次线圈第2绕组的匝数，直至第n辅助线圈的匝数等于二次线圈第2绕组的匝数，一次线圈第1绕组和二次线圈第1绕组绕制于主磁芯上，一次线圈第2绕组、二次线圈第2绕组以及第1辅助线圈绕制于第1辅助磁芯至第n辅助磁芯上，第2辅助线圈绕制于第2辅助磁芯至第n辅助磁芯上，直至第n辅助线圈绕制于第n辅助磁芯上，一次线圈第1绕组的同名端与一次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第1绕组的同名端与二次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第2绕组的同名端与第1辅助线圈的非同名端相连接，第1辅助线圈的同名端与第2辅助线圈的非同名端相连接，直至第n-1辅助线圈的同名端与第n辅助线圈的非同名端相连接，一次线圈第1绕组的非同名端和一次线圈第2绕组的同名端为电流输入端，第n辅助线圈的同名端以及二次线圈第1绕组的非同名端为信号输出端。

实施例16：如图17所示，本实施例在实施例15的基础上，增设二次线圈第2绕组的同名端为信号输出端，即第n辅助线圈的同名端、二次线圈第2绕组的同名端以及二次线圈第1绕组的非同名端为信号输出端，当需要电流互感器的输出为三端输出信号时使用。

实施例17：如图18所示，本实施例电流互感器包括：主磁芯1、辅助磁芯2、一次线圈第1绕组31、一次线圈第2绕组32、二次线圈第1绕组41、二次线圈第2绕组42、辅助线圈5，一次线圈第1绕组的匝数等于一次线圈第2绕组的匝数，二次线圈第1绕组的匝数等于二次线圈第2绕组的匝数，辅助线圈的匝数等于二次线圈第2绕组的匝数，一次线圈第1绕组和二次线圈第1绕组绕制于主磁芯上，一次线圈第2绕组、二次线圈第2绕组以及辅助线圈绕制于辅助磁芯上，一次线圈第1绕组的同名端与一次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第1绕组的同名端与二次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第2绕组的同名端与辅助线圈的非同名端相连接，一次线圈第1绕组的非同名端和一次线圈第2绕组的同名端为电流输入端，辅助线圈的同名端、二次线圈第2绕组的同名端以及二次线圈第1绕组的非同名端为信号输出端。

实施例18：如图19所示，本实施例电流互感器包括：主磁芯1、辅助磁芯2、一次线圈第1绕组31、一次线圈第2绕组32、二次线圈第1绕组41、二次线圈第2绕组42、辅助线圈5，一次线圈第1绕组的匝数等于一次线圈第2绕组的匝数，二次线圈第1绕组的匝数等于二次线圈第2绕组的匝数，辅助线圈的匝数等于二次线圈第2绕组的匝数，一次线圈第1绕组和二次线圈第1绕组绕制于主磁芯上，一次线圈第2绕组、二次线圈第2绕组以及辅助线圈绕制于辅助磁芯上，一次线圈第1绕组的同名端与一次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第1绕组的同名端与二次线圈第2绕组的非同名端相连接，一次线圈第1绕组的非同名端和一次线圈第2绕组的同名端为电流输入端，辅助线圈的两端、二次线圈第2绕组的同名端以及二次线圈第1绕组的非同名端为信号输出端。

实施例19：如图20所示，本实施例电流互感器包括：主磁芯1、第1辅助磁芯2、第2辅助磁芯8、一次线圈第1绕组31、一次线圈第2绕组32、二次线圈第1绕组41、二次线圈第2绕组42、第1辅助线圈5、第2辅助线圈9，一次线圈第1绕组的匝数等于一次线圈第2绕组的匝数，二次线圈第1绕组的匝数等于二次线圈第2绕组的匝数，第1辅助线圈的匝数等于二次线圈第2绕组的匝数，第2辅助线圈的匝数等于二次线圈第2绕组的匝数，一次线圈第1绕组和二次线圈第1绕组绕制于主磁芯上，一次线圈第2绕组、二次线圈第2绕组以及第1辅助线圈绕制于第1辅助磁芯和第2辅助磁芯上，第2辅助线圈绕制于第2辅助磁芯上，一次线圈第1绕组的同名端与一次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第1绕组的同名端与二次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第2绕组的同名端与第1辅助线圈的非同名端相连接，第1辅助线圈的同名端与第2辅助线圈的非同名端相连接，一次线圈第1绕组的非同名端和一次线圈第2绕组的同名端为电流输入端，第2辅助线圈的同名端、第1辅助线圈的同名端、二次线圈第2绕组的同名端以及二次线圈第1绕组的非同名端为信号输出端。

实施例20：如图21所示，本实施例电流互感器包括：主磁芯1、第1辅助磁芯2、第2辅助磁芯8、直至第n辅助磁芯11、一次线圈第1绕组31、一次线圈第2绕组32、二次线圈第1绕组41、二次线圈第2绕组42、第1辅助线圈5、第2辅助线圈9、直至第n辅助线圈12，一次线圈第1绕组的匝数等于一次线圈第2绕组的匝数，二次线圈第1绕组的匝数等于二次线圈第2绕组的匝数，第1辅助线圈的匝数等于二次线圈第2绕组的匝数，第2辅助线圈的匝数等于二次线圈第2绕组的匝数，直至第n辅助线圈的匝数等于二次线圈第2绕组的匝数，一次线圈第1绕组和二次线圈第1绕组绕制于主磁芯上，一次线圈第2绕组、二次线圈第2绕组以及第1辅助线圈绕制于第1辅助磁芯至第n辅助磁芯上，第2辅助线圈绕制于第2辅助磁芯至第n辅助磁芯上，直至第n辅助线圈绕制于第n辅助磁芯上，一次线圈第1绕组的同名端与一次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第1绕组的同名端与二次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第2绕组的同名端与第1辅助线圈的非同名端相连接，第1辅助线圈的同名端与第2辅助线圈的非同名端相连接，直至第n-1辅助线圈的同名端与第n辅助线圈的非同名端相连接，一次线圈第1绕组的非同名端和一次线圈第2绕组的同名端为电流输入端，第1辅助线圈的同名端、第2辅助线圈的同名端、直至第n辅助线圈的同名端、二次线圈第2绕组的同名端以及二次线圈第1绕组的非同名端为信号输出端。

以上对本发明的优选实施例作了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，在上述具体实施方式会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种电流互感器，其特征是：包括主磁芯、辅助磁芯、一次线圈、二次线圈、辅助线圈、连接在二次线圈两端的负载电阻、连接在辅助线圈两端的检测电阻，检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值，一次线圈和二次线圈绕制于主磁芯和辅助磁芯上，辅助线圈绕制于辅助磁芯上，辅助线圈的非同名端和二次线圈的同名端相连接，一次线圈的两端为电流输入端，辅助线圈的同名端以及二次线圈的非同名端为信号输出端；或者，辅助线圈的同名端以及二次线圈的两端为信号输出端。

2.一种电流互感器，其特征是：包括主磁芯、n个辅助磁芯、一次线圈、二次线圈、n个辅助线圈、连接在二次线圈两端的负载电阻、连接在第1辅助线圈两端的第1检测电阻、连接在第2辅助线圈两端的第2检测电阻、直至连接在第n辅助线圈两端的第n检测电阻，n为大于或等于2的整数，第1检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第1辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值，第2检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第2辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值，以此类推，直至第n检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第n辅助线圈的匝数与二次线圈的匝数的比值；

一次线圈和二次线圈绕制于主磁芯和第1辅助磁芯至第n辅助磁芯上，第1辅助线圈绕制于第1辅助磁芯至第n辅助磁芯上，第2辅助线圈绕制于第2辅助磁芯至第n辅助磁芯上，以此类推，直至第n辅助线圈绕制于第n辅助磁芯上；

二次线圈的同名端与第1辅助线圈的非同名端相连接，第1辅助线圈的同名端与第2辅助线圈的非同名端相连接，以此类推，直至第n-1辅助线圈的同名端与第n辅助线圈的非同名端相连接；

一次线圈的两端为电流输入端，第n辅助线圈的同名端以及二次线圈的非同名端为信号输出端；或者，第n辅助线圈的同名端以及二次线圈的两端为信号输出端。

3.一种电流互感器，其特征是：包括主磁芯、辅助磁芯、一次线圈第1绕组、一次线圈第2绕组、二次线圈第1绕组、二次线圈第2绕组、辅助线圈、连接在二次线圈第1绕组的非同名端和二次线圈第2绕组的同名端的负载电阻、连接在辅助线圈两端的检测电阻；

检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于辅助线圈的匝数与二次线圈第2绕组的匝数的比值，一次线圈第1绕组的匝数与二次线圈第1绕组的匝数的比值等于一次线圈第2绕组的匝数与二次线圈第2绕组的匝数的比值；

一次线圈第1绕组和二次线圈第1绕组绕制于主磁芯上，一次线圈第2绕组和二次线圈第2绕组以及辅助线圈绕制于辅助磁芯上；

一次线圈第1绕组的同名端与一次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第1绕组的同名端与二次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第2绕组的同名端与辅助线圈的非同名端相连接；

一次线圈第1绕组的非同名端和一次线圈第2绕组的同名端为电流输入端，辅助线圈的同名端和二次线圈第1绕组的非同名端为信号输出端；或者，辅助线圈的同名端、二次线圈第2绕组的同名端以及二次线圈第1绕组的非同名端为信号输出端。

4.一种电流互感器，其特征是：包括主磁芯、n个辅助磁芯、一次线圈第1绕组、一次线圈第2绕组、二次线圈第1绕组、二次线圈第2绕组、n个辅助线圈、连接在二次线圈第1绕组的非同名端和二次线圈第2绕组的同名端的负载电阻、连接在第1辅助线圈两端的第1检测电阻、连接在第2辅助线圈两端的第2检测电阻、直至连接在第n辅助线圈两端的第n检测电阻，n为大于或等于2的整数；

第1检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第1辅助线圈的匝数与二次线圈第2绕组的匝数的比值，第2检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第2辅助线圈的匝数与二次线圈第2绕组的匝数的比值，以此类推，直至第n检测电阻的阻值与负载电阻的阻值的比值等于第n辅助线圈的匝数与二次线圈第2绕组的匝数的比值，一次线圈第1绕组的匝数与二次线圈第1绕组的匝数的比值等于一次线圈第2绕组的匝数与二次线圈第2绕组的匝数的比值；

一次线圈第1绕组和二次线圈第1绕组绕制于主磁芯上，一次线圈第2绕组和二次线圈第2绕组绕制于第1辅助磁芯至第n辅助磁芯上，第1辅助线圈绕制于第1辅助磁芯至第n辅助磁芯上，第2辅助线圈绕制于第2辅助磁芯至第n辅助磁芯上，以此类推，直至第n辅助线圈绕制于第n辅助磁芯上；

一次线圈第1绕组的同名端与一次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第1绕组的同名端与二次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第2绕组的同名端与第1辅助线圈的非同名端相连接，第1辅助线圈的同名端与第2辅助线圈的非同名端相连接，以此类推，直至第n-1辅助线圈的同名端与第n辅助线圈的非同名端相连接；

一次线圈第1绕组的非同名端和一次线圈第2绕组的同名端为电流输入端，第n辅助线圈的同名端和二次线圈第1绕组的非同名端为信号输出端；或者，第n辅助线圈的同名端、二次线圈第2绕组的同名端、二次线圈第1绕组的非同名端为信号输出端。

5.一种电流互感器，其特征是：包括主磁芯、辅助磁芯、一次线圈第1绕组、一次线圈第2绕组、二次线圈第1绕组、二次线圈第2绕组、辅助线圈；

一次线圈第1绕组的匝数与二次线圈第1绕组的匝数的比值等于一次线圈第2绕组的匝数与二次线圈第2绕组的匝数的比值；

一次线圈第1绕组和二次线圈第1绕组绕制于主磁芯上，一次线圈第2绕组和二次线圈第2绕组以及辅助线圈绕制于辅助磁芯上；

一次线圈第1绕组的同名端与一次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第1绕组的同名端与二次线圈第2绕组的非同名端相连接；

一次线圈第1绕组的非同名端和一次线圈第2绕组的同名端为电流输入端，二次线圈第2绕组的同名端与辅助线圈的非同名端相连接，辅助线圈的两端以及二次线圈第1绕组的非同名端作为信号输出端。

6.如权利要求5所述的电流互感器，其特征是：辅助磁芯的截面积小于主磁芯的截面积。

7.一种电流互感器，其特征是：包括主磁芯、n个辅助磁芯、一次线圈第1绕组、一次线圈第2绕组、二次线圈第1绕组、二次线圈第2绕组、n个辅助线圈，n为大于或等于2的整数；

一次线圈第1绕组的匝数与二次线圈第1绕组的匝数的比值等于一次线圈第2绕组的匝数与二次线圈第2绕组的匝数的比值；

一次线圈第1绕组和二次线圈第1绕组绕制于主磁芯上，一次线圈第2绕组和二次线圈第2绕组以及第1辅助线圈绕制于第1辅助磁芯至第n辅助磁芯上，第2辅助线圈绕制于第2辅助磁芯至第n辅助磁芯上，以此类推，直至第n辅助线圈绕制于第n辅助磁芯上；

一次线圈第1绕组的同名端与一次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第1绕组的同名端与二次线圈第2绕组的非同名端相连接，二次线圈第2绕组的同名端与第1辅助线圈的非同名端相连接，第1辅助线圈的同名端与第2辅助线圈的非同名端相连接，以此类推，直至第n-1辅助线圈同名端与第n辅助线圈的非同名端相连接；

一次线圈第1绕组的非同名端和一次线圈第2绕组的同名端为电流输入端，第1辅助线圈的同名端、第2辅助线圈的同名端、直至第n辅助线圈的同名端、二次线圈第2绕组的同名端、二次线圈第1绕组的非同名端为信号输出端。