电压互感器为什么不允许短路

我们都知道电压互感器不能短路运行，而电流互感器不能开路运行，电压互感器一旦短路或者电流互感器一旦开路运行都将损坏互感器或者产生危险。

从原理上讲，我们都知道无论是电压互感器还是电流互感器都是变压器，只是关注的参数不一样。那么为什么同样是变压器一个不能短路运行一个不能开路运行呢？

正常运行时，电压互感器二次线圈相当于开路，阻抗ZL很大，若二次回路短路时，阻抗ZL迅速减小到几乎为零，这时二次回路会产生很大的短路电流，将损坏二次设备甚至危及人身安全。电压互感器可以在二次侧装设熔断器以保护其自身不因二次侧短路而损坏。在可能的情况下，一次侧也应装设熔断器以保护高压电网不因互感器高压绕组或引线故障危及一次系统的安全。

电流互感器在正常运行时，阻抗ZL很小，相当于二次线圈在短路状态下运行。二次电流产生的磁通势对一次电流产生的磁势起去磁作用， 励磁电流甚小，铁芯中的总磁通很小，二次绕组的感应电动势不超过几十伏。如果二次侧开路，二次电流等于零，去磁作用消失，但是一次线圈的ε1保持不变，其一次电流完全变为励磁电流，引起铁芯内磁通量Φ剧增，铁芯处于高度饱和状态，加之二次绕组的匝数很多，就会在二次绕组两端产生很高（甚至可达数千伏）的电压，不但可能损坏二次绕组的绝缘，而且将严重危及人身安全。因此，电流互感器二次侧开路是绝对不允许的。

电压互感器和电流互感器原理上都是变压器，电压互感器关注电压的变化，电流互感器关注电流的变化。那么为什么同样是变压器，电流互感器不能开路运行，电压互感器不能短路运行呢？

在正常运行时，ε1和ε2保持不变。电压互感器一次侧并联在回路中，电压相对较高，电流非常小，正常运行时二次侧的电流也非常小几乎为0，在二次回路中与开路无限大阻抗形成一个相对平衡。当二次侧阻抗迅速减小到短路时，因为ε2保持不变，势必会导致二次电流迅速增大，烧坏二次线圈。

同样的道理，在正常运行时，ε1和ε2保持不变。电流互感器一次侧串联在回路中，电流相对较高，电压非常小，正常运行时二次侧的电压也非常小几乎为0，在二次回路中与短路无限小阻抗形成一个平衡。当二次回路阻抗迅速增大到开路时，二次电流迅速降为0，一次电流全部转化为励磁电流，导致磁通迅速增大达到饱和烧坏互感器。

电压型互感器是本质是降压设计：

如果电源电压非常高，直接测量比较困难，说设计了电压互感器，目的是让高电压值，变成低电压值，方便人用来间接测量变送比较高的电源电源。所以电压互感器的一次侧（输入）的线圈匝数要远大于二次侧（输出）的线圈匝数，这样才可以形成了大幅度的降压功能。

电压互感器的二次侧的线圈匝数会非常少，这样几乎是没有什么内阻的，一定要求二次测的仪表负载阻抗很大，接近“开路”的状态来工作，确保二次测的电流比较小，避免变换功率过高。如果二次测短路了，相当于一个内阻很小的电压源短路，二次侧电流会非常大，线圈设计时候只能承载一定大小的电流，这时候线圈会发热，引起电压互感器烧毁，这时候如果让高压端绝缘也因为高温而击穿，还可能引起人身安全事故。

电流型互感器本质是升压设计：

直接测量电源的大电流不方便也不安全，同样要让大电流变成小电流来测量，所以设计出来电流互感器，这样输入端的线圈匝数非常少，而输出端的线圈匝数会非常多，这样电流互感器相当于一个升压型的变压器。

因为电流互感器二次侧的匝数多，所以内阻会非常大，要求仪表和测量回路这边元件的阻抗非常小，这样看起来负载这边是“短路”运行的，压降绝大部分落在二次测内阻上。如果让互感器开路运行，相当于互感器输出侧的阻抗远大于输出侧线圈内阻，互感器二次测输出电压会非常高，人如果碰上了，就会有生命危险，或者因为电压太高了，互感器本身绝缘层也可能会被击穿而烧掉互感器。