单相电能表工作原理及简单校正方法

单相电能表工作原理及简单校正方法

摘要本文主要对电能表的种类进行概述以及对种类之一的单相电能表中的感应式、电子式单相电能表的工作原理及校正方法进行分析，旨在与同行交流，促进我国电力事业的发展。

关键词单相电能表；工作原理；校正方法；感应式；电子式

随着时代的不断进步，人们越来越离不开电，而电力是商品，用电需缴费。于是有关电能计算仪器应运而生，也就是电能表。在日常缴费可能遇到的问题是对用户的实际用电量与电能表盘上显示的电量数不相符合，记多了有损用户的利益，记少了有损有国家的利益，因此我们必须重视对电能表的校正。

1电能表的概述

电能表，就是用来测量电能的仪表，也就是电度表，它在电力系统的很多环节得到广泛推广应用，主要表现在发电、供电和用电三个环节。根据不同标准，电能表主要分为以下五种类型：①根据接入电源性质：直流式、交流式；②根据用途：工业与民用表、最大需量表、电子标准表、复费率表；③根据用电设备：单相、三相二线、三厢四线电能表；④根据等级：普通有功、普通无功、标准电能表；⑤根据结构原理：感应式（机械式）、电子式（静止式）、机电一体式（混合式）。

2单相感应式电能表特点及工作原理

感应式电能表主要应用电磁感应原理，即将电压、相位。电流转化成磁力矩，从而推动铝圆盘转动，圆盘的轴推动齿轮从而驱动计度器的鼓轮进行转动，转动的历程即是累积时间量的历程。因此，其特点是：直观、动态不间断、停电数据不丢。

感应式电能表工作原理：当电路连接电能表时，电流线圈与电压线圈形成交变电流，它们分别在各自铁芯中出现变交的磁通从而穿过铝盘并感应出涡流。而涡流再再磁场里得到力的作用，因此铝盘因得到转矩从而转动。当负载耗费的功率越大，电流线圈通过的电流就越大。也就是说转矩的大小与负载耗费的功率之间成正比。功率越小，转矩也越小，铝盘转动也就越慢。铝盘转动时，由于又受到来自永久磁铁所出现的制动力矩地作用，制动力矩跟动力矩的方向正好相反。制动力矩大小和铝盘的转速形成正比，铝盘转动越快，制动距离越大。当主动力矩跟制动力矩暂时达到平衡时，铝盘就匀速转动。负载所耗费的电能和铝盘的转形成正比。因此，铝盘转动时，推动计数器，从而把耗费的电能显示在电度表上。

3单相电子式电能表特点及工作原理

电子式电能表主要是应用电子电路、芯片来测量电能，用分压电阻或者电压

互感器把电压信号变为可用作测量电子的小信号，用分流器或者电流互感器把电流信号变为可用作测量电子的小信号，使用专用的测量电能的芯片将转换好的电压和电流信号开展模拟或者数字乘法，从而累计电能，然后发出频率和电能成正比的脉冲信号。步进电机随着脉冲信号的驱动从而带动机械式计度器显示或者送微机进行处理后实现数码显示。由于科学技术的应用，近些年纷纷出现的电能表的呈现特点分别有：分时计费、预付费，多用户、多功能，这些电能表进一步满足了科学、合理的用电需求。

4复费率电能表特点及工作原理

4.1复费率电能表特点

①可以使用专用大规模的数字集成电路，具有稳定性能，可靠性强，耗能低、使用寿命长、重量轻、体积小等特点；②可作多功能电表使用，可在在不同时段对电能进行计量，具有十二时段、四费率等特点；③可以自行断电监测、自动读表，并运用GPRS系统和以太网等一些通信网络把读表结果实时发送至接受端，具有实时计费功能，并运用多参数对谐波进行测量实现电能计量。

4.2复费率电能表基本工作原理

①将交流电压和电流经采样电路导入乘法器，乘法器将二者相乘，导出与

1.732*U*I成正比的一个交流电压；②通过电压变频器将交流电压转化为和它成正比的频率脉冲；③此频率脉冲经过时间分配器，把脉冲输入费率不同的各计数单元。每个计数单元会在单位时间内记录送入的脉冲数，并对记录的脉冲数进行累计，这累计数就是该时间内消耗的电量。

5电能表的常见问题及校正

5.1常见问题的解答

电能表在平常使用中，经常出现各种问题，主要问题表现在以下

方面：

1）造成电能表潜动线现象，原因是：①补偿力矩调整不当；②电压、电流铁芯工作间隙不均匀；③对于三相电能表各相平衡装置两颗螺丝调整不一致，产生电压潜动；④线路中有漏电流存在。2）感应式电能表启动试验不合格，可能存在的原因：①上、下轴承制造精度差；②传动零部件光洁度不好或有毛刺；③各部分工作间隙有铁屑等杂物。

5.2单相电能表的校正

电能表在校正前，应将它的内外部进行仔细检查，检查其外部时，主要检查其外壳是否损坏、清洁、光滑，玻璃窗（盖）是否完好无损、干净清洁；铭牌是

否端正，标志是否完整，字迹是否清晰，计度器是否端正等。检查内部时，主要是检查电压与电流的电磁元件的位置是否正确，且不能有倾斜；转盘是否在电磁元件与永久磁铁气隙正中间，转盘的灵活度等。

1）校正顺序。校正补偿力矩→校正满载→校正相位角→校正轻载→校正潜动→校正启动电流。2）校正方法。①校正补偿力矩：当电能表的电压线路与参比电压、断开电流回路，校正轻载校正装置，当防潜针与磁化钢片距离很远时，应慢慢将转盘靠正方向移动；当在防潜针离磁化钢片很近时，转盘应不动；②校正满载：当COSθ等于1.0时，加参比电压和百分之百的基本电流，校正永久磁钢（粗校）和分磁螺丝或分磁滑块（细校）的位置，从而使电能表在负荷满载时的误差满足要求；③校正相位角：电能表经满载校正后，调移相器，使COSθ等于0.5，加参比电压和百分之百的基本电流后对相位角进行再次校正。调节电流铁心上辅助线圈的回线卡子，降低回线的电阻时表变慢，增加电阻值时表变快；

④校正轻载：在COSθ=1.0时，加参比电压、百分之十的基本电流情况下，校正电能表的轻载校正装置，使电能表的误差达到要求；⑤校正潜动：在被校表加80%-110%参比电压、断开电流回路的情况下，转盘不应转一整圈。如不合格，则调节电压铁芯上的小磁化铁片和安装在转盘转轴上的防潜针之间的距离。

总之，我们应高度重视单相电能表工作原理及校正方法，夯实业务知识技能，不断探究，创新工作方法，提高工作效率，以便更好地为人民服务。

参考文献

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[2]李俊贤,栗欣水,杨丽云,牛志兵.单相电能表标准装置操作方法[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010,01.

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