瓦特表的应用及接线分析ULUL

瓦特表的应用及接线分析

摘要 本文总结了使用瓦特表时应注意的有关问题，并对几种错误接线进行了分析。

关键词 瓦特表，量程，误差，错误接线。

1、前言

功率的测量是最基本的电工测量之一，瓦特表的使用历来为人们所重视，笔者发现人们在使用瓦特表时颇感棘手。为此，本文将使用瓦特表应注意的问题及接线中的错误进行了分析。

2、瓦特表量程的选择

选择瓦特表的功率量程,事实上就是正确选择瓦特表的电压和电流的量程。必须注意，负载最大电流和最高电压不能超过瓦特表的电流量程和电压量程，这样瓦特表的功率量程自然得到满足。反之，如果选择时只注意功率量程是否满足要求，而忽视电流、电压量程是否与负载电流、电压相适应，就可能损坏瓦特表。例如，在COSφ＜1时，瓦特表的指针虽然没有达到满偏转，但被测电流或被测电压可能已经超过瓦特表的电流或电压量程，结果仍可能使瓦特表损坏。

3、瓦特表的正确接线

瓦特表的正确接线方式很多,具体采用哪种接线方式，要根据负载大小而定。

（1）瓦特表电流线圈的接法

瓦特表的电流线圈要和负载串联，且标有“*”的端钮一定要接在电源一方，另一端钮接到负载一方。反之，瓦特表的可动部分将受到反方向的力矩作用而反方向偏转，这样不仅无法读数，且仪表指针也容易被打弯。

（2）瓦特表电压支路的正确接法

瓦特表的电压支路应和负载并联，且标有“*”的电压端钮可以接到电流线圈的任一端，而电压支路的另一端则跨接到负载的另一端，如图1所示。

﹡

I L

I L

R fj

1

（a） （b）

图1、瓦特表的正确接线

电压支路有前后两种接法，应根据负载大小而选用。

当负载两端电压U L较高，而通过的负载电流I L很小时,电压支路应前接,如图1(a)所示.此时电流线圈电流等于负载电流I L,电压支路两端电压为：

U1=U L+I L Z i

其中：Z i──电流线圈的阻抗。由于负载电流I L很小，且电流线圈阻抗Z i 也很小，所以I L Z i可忽略不计，故有：U1≈U L

由此可见瓦特表本身的损耗对测量结果影响很小，因而使测量精度提高。变压器空载试验中使用的瓦特表必须采用这种联结方法。

当负载电流I L较大，而负载两端电压U L很小时，电压支路应后接，如图1（b）所示。此时电压支路两端电压等于负载两端电压U L，电流线圈的电流为：

I1=I L+U L/Z u

其中：Zu──电压线圈阻抗与附加电阻R fj之和。由于负载两端电压U L很小，

且Z u很大，U L/Z u可忽略不计，故有：

I1≈I L

此时瓦特表本身的损耗对测量结果影响很小，因而测量误差减小。变压器短路试验中使用的瓦特表必须采用这种接法。

4、瓦特表的正确读数

瓦特表的标度尺上只标有分格数，并未标明瓦特数，这是由于瓦特表一般是多量程的，在选用不同的电流、电压量程时，每分格代表不同的瓦特数。每一分格代表的瓦特数称为瓦特表的分格常数，用C表示。不同的瓦特表C的计算方法不同。

普通瓦特表： C=U m I m/αm(瓦/格)

低功率因数瓦特表：C=U m I m cosψm /αm(瓦/格)

其中：Um──使用的电压量程（伏）；

Im──使用的电流量程（安）；

αm──瓦特表标度尺的满刻度的格数；

C OSψm──额定功率因数（其值标在表面上）。

算出C后即可由下式求得被测功率值：

p=cα（瓦）

上式中：α──指针偏转的格数。

5、几种错误接线的分析

如图2（a）和图2（b）都是一个线圈极性接反了。如果以流进仪表“*”端的

方向作为电流I1和I2的正方向，则从相量图看出，此时两线圈电流I1和I2之间的相位差ψ=180-φ。而cosψ=cos（180°-φ）=-cosφ，因此平均转矩和偏转角都是负值，指针将反偏而不能读数，甚至造成损坏。所以两种接线都是错误的。 图2（c）中，两个线圈都接反了，此时ψ角仍然等于φ角，因而仪表有正的转矩。但是由于附加的电阻R fj值比电压线圈阻值大得多，电源电压U几乎全降在R fj上，这就使得电流线圈和电压线圈之间存在着接近于U的很大的电位差，结果引起静电误差，甚至可能使线圈的绝缘击穿。因此，这种接线也是错误的。

瓦特表应用广泛，错误的接线不仅产生误差，甚至烧毁仪表。本文意在帮助用户，正确使用瓦特表。

1=-I

ψ I2

Φ

（a）电流回路接反I

u U

2 =-I uψΦ

1=I

(b)电压回

*

I1=-I

Rψ

Φ

都接反