Rogowski 線圈的等效電路圖如圖1 所示,其中,R0為Rogowski 線圈的內(nèi)阻,L0為Rogowski 線圈的自感系數(shù),RL為負(fù)載電阻,C0為Rogowski 線圈的匝間電容,e(t)為Rogowski 線圈的感應(yīng)電勢。

圖1 Rogowski 線圈等效電路圖
進行基本電路分析,并作拉普拉斯變換可得:

根據(jù)設(shè)計不同的參數(shù),Rogowski 線圈可分為內(nèi)積分式和外積分式2 種。當(dāng)Lω>>RL + R0并且1 / (Cω)>>RL時,負(fù)載電阻上的電壓U0與被測電流的大小成正比關(guān)系,為內(nèi)積分式空心線圈電流互感器;當(dāng)RL>>Lω+R0且1 / (Cω)>>R0+ Lω 時,負(fù)載電阻上的電壓U0與被測電流對時間的微分成正比關(guān)系,為外積分式空心線圈電流互感器,需要積分電路來還原被測電流。外積分式空心線圈電流互感器在電力系統(tǒng)中使用廣泛,適用于中低頻段。外積分電路分為有源型和無源型2 種,應(yīng)用較廣的是信噪比較高、增益靈活可調(diào)的有源積分方式。有源積分方式可用模擬積分和數(shù)字積分2 種方式實現(xiàn)。