电能表原理解析 电能表的参数说明及应用

电能表原理解析 电能表的参数说明及应用

电能表的工作原理

当把电能表接入被测电路时，电流线圈和电压线圈中就有交变电流流过，这两个交变电流分别在它们的铁芯中产生交变的磁通；交变磁通穿过铝盘，在铝盘中感应出涡流；涡流又在磁场中受到力的作用，从而使铝盘得到转矩（主动力矩）而转动。负载消耗的功率越大，通过电流线圈的电流越大，铝盘中感应出的涡流也越大，使铝盘转动的力矩就越大。即转矩的大小跟负载消耗的功率成正比。功率越大，转矩也越大，铝盘转动也就越快。铝盘转动时，又受到永久磁铁产生的制动力矩的作用，制动力矩与主动力矩方向相反；制动力矩的大小与铝盘的转速成正比，铝盘转动得越快，制动力矩也越大。当主动力矩与制动力矩达到暂时平衡时，铝盘将匀速转动。负载所消耗的电能与铝盘的转数成正比。铝盘转动时，带动计数器，把所消耗的电能指示出来。这就是电能表工作的简单过程。

电能表按原理划分

1.电能表分为感应式和电子式两大类：

感应式电能表采用电磁感应的原理把电压、电流、相位转变为磁力矩，推动铝制圆盘转动，圆盘的轴（蜗杆）带动齿轮驱动计度器的鼓轮转动，转动的过程即是时间量累积的过程。因此感应式电能表的好处就是直观、动态连续、停电不丢数据。

感应式电能表对工艺要求高，材料涉及广泛，有金属、塑料、宝石、玻璃、稀土等等，对此，产品的相关材料标准都有明确的规定和要求，用低价的劣质材料代替标准规格的材料是影响电能表产品质量的主要问题之一，因此像大多数商品一样，价格过低的商品不会有好的质量保证。

感应式电能表的生产工艺复杂，但早已成熟和稳定，工装器具也全面配套。生产环境对温度、湿度和空气净化度的要求较高。近十余年来在杭州、宁波、温州等地发展形成的电能表的材料和零部件市场具有相当的规模，形成鲜明的中国集约化大生产的特色，这也是那里生产的品牌电能表在市场上具有价格优势的主要因素之一。

电子式电能表运用模拟或数字电路得到电压和电流向量的乘积，然后通过模拟或数字电路实现电能计量功能。由于应用了数字技术，分时计费电能表、预付费电能表、多用户电能表、多功能电能表纷纷登场，进一步满足了科学用电、合理用电的需求。

电子式电能表在江苏、浙江、深圳一带的产量较高，这与电子产品集中在这一地区是一致的，也正是由于材料和零部件市场条件优越的原因，形成价格的竞争力。

目前从总体来看，感应式电能表与电子式电能表相比，感应式电能表生产的数量为多。但电子式电能表的产量有明显上升的趋势。

2.按测量电能的准确度等级划分，一般有1级和2级表：1级表示电能表的误差不超过±1%；2级表示电能表的误差不超过±2%

3.按附加功能划分，有多费率电能表、预付费电能表、多用户电能表、多功能电能表、载波电能表等。多费率电能表或称分时电能表、复费率表，俗称峰谷表，是近年来为适应峰谷分时电价的需要而提供的一种计量手段。它可按预定的峰、谷、平时段的划分，分别计量高峰、低谷、平段的用电量，从而对不同时段的用电量采用不同的电价，发挥电价的调节作用，鼓励用电客户调整用电负荷，移峰填谷，合理使用电力资源，充分挖掘发、供、用电设备的潜力，属电子式或机电式电能表；预付费电能表俗称卡表，用IC卡预购电，将IC卡插入表中可控制按费用电，防止拖欠电费，属电子式或机电式电能表；多用户电能表一只表可供多个用户使用，对每个用户独立计费，因此可达到节省资源，并便于管理的目的，还利于远程自动集中抄表，属电子式电能表；多功能电能表集多项功能于一身，属电子式电能表；载波电能表利用电力载波技术，用于远程自动集中抄表，属电子式电能表。

电能表的参数及应用

一、电能表的主要参数及意义

电压参数：表示适用电源的电压。我国低压工作电路的单相电压是220V，三相电压是380V。标定220V的电能表适用于单相普通照明电路。标定380V的电能表适用于使用三相电源的工农业生产电路。

电流参数：一般电流表的电流参数有两个。如10（20）A，一个是反映测量精度和启动电流指标的标定工作电流Ib（10A），另一个是表示在满足测量标准要求情况下允许通过的最大电流Imax（20A）两个值。如果电路中的电流超过允许通过的最大电流Imax，电能表会计数不准甚至会损坏。

电源频率：表示适用电源的频率。电源的频率表示交流电流的方向在1s内改变的次数。我国交流电的频率规定为50Hz。交流电流的方向是变化的，这种变化的快慢对于要求苛刻的精密仪器（如X光机等）是很重要的，对于照明或电热器等对电源频率要求不高的用电器影响可以忽略不计。

耗电计量参数：不同的电能表，表达方式不同。转盘式感应系电能表标的计量参数是xxxr/kWh，其含义是用电器每消耗1kWh的电能，电能表的铝转盘要转过xxx转。电子式电能表的计量参数标注的是xxximp/kWh，表示用电器每消耗1kWh的电能，电能表脉冲计数产生xxx个脉冲。

另外，电能表还有工作环境温度、湿度参数以及精度等级等参数。

二、电能表参数的应用

1．根据用电器工作电压选择电能表的电压参数。如果电路中的用电器使用的都是220V的电源，就选用标定电压是220V的电能表，否则，就选用标定电压是380V的电能表。

2．电流参数的选择决定于电路负荷的大小。电路的负荷可根据电路中用电器的总功率进行计算（I=P总/U）。由于随着生活水平的不断提高，家用电器，尤其是大功率的家用电器的数量不断增加，在选择电能表电流参数时应留有富余地，以便日后增加大功率用电器时仍能正常使用。

3．利用电能表计量参数进行用电器实际功率的测量。以感应系电能表的计量参数为例进行实际功率的测量。计量参数xxxr/kWh，表示用电器每消耗1kWh的电能，电能表的铝转盘要转过xxx转。把电路中其他用电器关掉，只让被测用电器工作，记取铝转盘转过转数n（为保证准确度，一般n取20=30为宜）所用的时间t，则该用电器在时间t内消耗的电能为nkWh/xxx。根据P=W/t即可得到功率的大小，P=W/t=nkWh/xxxt。需要指出的是，单位要统一。如果电能用kWh为单位，时间的单位为h；如果电能用J作单位，时间单位就用s。