電容電流補償

電纜實際上各相通過絕緣電阻和分佈電容與大地相連接，當人身體觸及一相時，觸電電流通過人身、大地、另外兩相對地絕緣電阻及分佈電容回到電源的另外兩相，構成閉合迴路（見圖一）。

通過分析和數學推導得出通過人體的電流為：

式中Ir通過人體的電流

Uφ電網電壓

Rr人體電阻

Rx相對地絕緣電阻

C相對地分佈電容

ω交流角頻率

從上式中可以看出，人體電阻為一定值。觸電電流主要取決於電網的絕緣電阻RX和分佈電容C。觸電電流當然也取決於電網電壓Uφ。

例如，電網電壓為660V、電網對地絕緣電阻為100KΩ、人體電阻為1KΩ。如果不考慮分佈電容的影響，則通過人體的電流為：

當考慮對地電容影響時，如果C=0.5UF，則通過人體電流為：

從上述計算可知，即使在絕緣電阻較高的情況下，如果分佈電容的影響，則人身觸電電流顯著增加，危及生命安全。因此必須電容電流補償，以保證供電安全。

電容電流補償是利用增設感性支路的辦法來補償的。也就是在人為的中性點與大地之間接入可調零序電抗器BK，構成一個感性支路，用以補償電網三相對地的分佈電容產生的入地電流。補償原如圖二

根據電原理圖，電容電流可以等值如圖三

根據電工學知識，在上述電路中，電容的作用與電感作用相等時，產生並聯諧振，即通過電容3C的電流和感抗支路電流在數值上相等，相位相反，這時通過人體的電流則取決於電網總絕緣電阻Rx，使電容電流得到補償。

我們也可以從物理的概念上來理解電流的向量關係，電感引起流過人體的電流是感性電流Ilr滯後於絕緣電阻引起的電流Ir900，而由於電容引起的觸電電Icr則超前電阻引起的電流Ir900，也就是說，Ilr與Icr方向相反如圖四

對於一定長的度的電纜，具有一定的對地分佈電容，電網對地分佈的電容為各條對電纜對地分佈電容總和，由於使用的電網的長度，截面大小不同，分佈電容也不同。所以要求附加支路電感量必須能夠調整。一般都採取兩種方法：

1、採用零序電抗器。增加電抗器分接頭，調整零序電抗器的分接頭，就可以調整附加支路的電感量，達到補償的目的。如圖五

調整時，按下按鈕BS，調整電抗器的分接頭，使毫安表的指示電流最小。

2、採用磁放大器。首先說明磁放大器的原理。由對口型鐵芯成π型布置。在鐵芯的兩個邊柱各有一個交流線圈並相串聯，中柱有一個匝數較多的直流控制線圈。兩個交流線圈並想串聯時，應使其在中柱鐵芯產生交流磁通大小相等，方向相反，以保證在直流控制線圈中無感應電勢見圖六。

由電工基礎可知，一隻鐵芯線圈接入交流電路以後，其電感量L為：

L=（4πw2S10-8/1）μ

式中 L-線圈的電感量

W-線圈匝數

1-磁路長度

μ-鐵芯導磁係數

從上式中可知，當鐵芯的幾何尺寸確定以後，其電感量與匝數W平方成正比，與導磁係數μ有關，所以要得到各種不同的電感量，只要改變匝數W和μ就可以改變電感量，達到補償的目的。在鐵芯材料一定的情況下，其導磁係數決定於外加直流控制磁場的大小，隨著直流控制磁場的變化，磁化曲線上的工作點也隨之改變，因此導磁係數μ也就隨之改變。

調整時，按下按鈕BS，調節電位器W1使毫安表的讀數最小，就能達到最佳補償效果。

綜上所述，電網分佈電容是可以通過調節電感來進行補償的。目前很多類型的開關都實現了電容電流補償。如果在原電路的基礎上稍加改動，增加一些功能模塊就可以實現智能調節電感量的大小。從而提高了防爆開關的保護性能。