电能表检定员培训讲义
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电能表的分类
感应系电能表 电子式电能表 （包括预付费电能表，其发展经历了“投 币式—磁卡式——电钥匙——IC卡—— CPU卡”几个阶段，安全性能最好的是？）
电能表标志和符号的一般含义
类别 组别代号 设计 序号 改进 派生代号 号
电能表型 号的表示 方法
电能 表
D
S T X B Z
D
湿热 T 单相 干热 三相 湿热 TH 三线 带用 用小 三相 用阿 写的 干热 TA 四线 拉伯 汉语 带用 数字 拼音 高原 G 无功 表示 字母 用 表示 化工 F 标准 防腐 最大 开关 K 需量 板用
电能表的结构与原理—感应系电能表
轻载误差的调整: 在低负荷下,固有的摩擦力矩和电 流铁心工作磁通的非线形,造成 电能表负误差,所以要通过补偿 力矩进行补偿(机构如图)。 图中的铜片为轻载调整装置。调整 装置用导电和导磁材料均可。 但是在负载电流为0时，电能表转 盘仍在转动，这就叫“潜动”， 潜动的原因就是轻载补偿力矩 补偿不当或电磁元件不对称引 起的。源自电能表标志和符号的一般含义
参比电压：
220V—单相电能表电压线路能长期承受电压值； 3×100V—经互感器接入的三相三线电能表各电压 线路能长期承受的线电压为100V，”3”表示三 相； 3×380V—在低压线路内直接接入的三相三线电能 表各电压线路能长期承受的线电压为 380V，”3”表示三相； 3×220/380V—直接接入的三相四线电能表各电压 线路能长期承受的线电压为380V，相电压为 220V； 3×57.7/100V—经互感器接入的三相四线电能表各 电压线路能长期承受的线电压为100V，相电压 为57.7V；
电能表的结构与原理—感应系电能表
基本误差特性曲线(负载-误差曲 线) : 电能表在给定条件下的误差,叫做 基本误差。 当负载电流低于标定电流5%时， 补偿力矩大于摩擦力矩，呈现 正误差。在电流5%Ib-20%左右 的轻负载时，摩擦力矩和电流 电磁铁的非线性误差产生较大 的负误差….. 相角误差随着功率因数降低而增 大。
电能表的结构与原理—感应系电能表
计度器积算原理: 计时容量:电能表在额定最大功率运行时,各位字轮或指针都 从0变到9所需的时间。我国电能表标准规定这时间应不 少于1500小时。 计度器传动比和电能表常数的关系： 计度器传动比是指低位字轮或指针回转1转时转盘应转的 转数。电能表的常数是指计度器指示1 kWh的电量时电能 表转盘应转的转数（或应发的脉冲数）。 设传动比为K，电能表常数为C，计度器位数为m，小数 位数为a，则有： -a K：10*10 =C:1 1-a K:10 =C:1 1-a K=10 C
电能表的结构与原理—感应系电能表
内相角60无功电能表： 在电压线圈上串联一个电阻，使电压工作磁通滞后端电压60 。无功电 能表的转动方向，不但与无功功率大小有关还决定于负载的性质和三 相电路的相序。
电能表的结构与原理—感应系电能表
电能表的接线：（以通过互感器接入的三相三线有 功电能表为例） 另：中性点不直接接地的高压电路中，用三相三线 电能表计量
电能表的结构与原理—感应系电能表
例：如果一只电能表的计度器转动最快的一位字轮上的齿轮 的齿数为20，传动它的齿轮齿数为10，依次往下的齿数 比为60/24，60/12，再往下与电能表转轴蜗杆啮合的齿轮 齿数为80，而蜗杆是单螺纹的，求传动比；如果这只电 能表有一位小数，其常数是多少？ 解：由题意知，其传动比为： K=（20/10）*（60/24）*（60/12）*（80/1） =2000 即K=2000 小数为1位，即a=1,则有： -a K：10*10 =C:1 -1 2000:10*10 =C:1 C=2000 即常数为2000 r/kWh
电能表的结构与原理—电子式电能表
下图分别是数字乘法器电子式电能表和模拟乘法器电子式 电能表工作原理图。其误差可通过软件或硬件调整。
电能表的结构与原理—电子式电能表
电能表的结构与原理—感应系电能表
交流单相感应电能表的简单原理： 电压、电流线圈分别通以电压 和电流后各自产生交变磁力线， 它们穿过置于两者间的转盘， 由于电磁感应原理，在盘上各 自感生电动势而产生涡流，两 个线圈的磁力线和盘上涡流相 互作用便生成一个驱动力矩驱 动园盘转动。另一方面盘旋转 便切割永久磁钢的磁力线，在 盘上生成涡流，它们相互作用 生成一个与旋转方向相反的制 动力矩，电能量越大，园盘转 速越快，制动力矩也越大，直 至某一转速下驱动力矩和制动 力矩平衡，这样使转速和电能 量成正比。
电能表的结构与原理—感应系电能表
作用在圆盘上的力： 有四个电磁力：电压工作磁通与两 个电流工作磁通在圆盘上产生 的两个感应电流相互作用产生 的电磁力F1、F2；两个电流工 作磁通与电压工作磁通在圆盘 上产生的感应电流相互作用产 生的电磁力F3、F4。 虽然在正弦变化的一个周期内，某 些时刻产生的四个电磁力方向 不一致，由于圆盘的转动是有 惯性的，圆盘的转动方向由一 个周期内的平均电磁力方向决 定的，即取决于多数时刻电磁 力的方向，所以电能表的圆盘 始终朝一个方向转动。
参比电流和最大电流：
电流标注形式： 相数参比/基本电流Ib（最大电流 Imax）
电能表的结构与原理—感应系电能表
结构: 驱动元件:电压元件和电流元件。 转动元件：由转盘3和转轴4构成。 转盘用纯铝板制成，因其导电 率高、轻、不易变形。 上下轴承：寿命很大程度上取决于 下轴承的质量。 制动元件：用高的剩磁感应强度和 矫顽力以及低温度系数的永久 磁铁。 计度器 其它辅助元件
电能表的结构与原理—感应系电能表
防潜力矩： 由于该力矩与电压电磁铁的散播磁 通产生，所以与电压的大小成 正比。
电能表的结构与原理—感应系电能表
相位角误差: 感应系电能表的转矩公式为：M=kIU sin 为I和U的 夹角。 如何使M=kUI cos?只有+ =90， 即-= 90 当- 90，产生相交误差。
感应系电能表 电子式电能表 （包括预付费电能表，其发展经历了“投 币式—磁卡式——电钥匙——IC卡—— CPU卡”几个阶段，安全性能最好的是？）
电能表标志和符号的一般含义
类别 组别代号 设计 序号 改进 派生代号 号
电能表型 号的表示 方法
电能 表
D
S T X B Z
D
湿热 T 单相 干热 三相 湿热 TH 三线 带用 用小 三相 用阿 写的 干热 TA 四线 拉伯 汉语 带用 数字 拼音 高原 G 无功 表示 字母 用 表示 化工 F 标准 防腐 最大 开关 K 需量 板用
电能表的结构与原理—感应系电能表
轻载误差的调整: 在低负荷下,固有的摩擦力矩和电 流铁心工作磁通的非线形,造成 电能表负误差,所以要通过补偿 力矩进行补偿(机构如图)。 图中的铜片为轻载调整装置。调整 装置用导电和导磁材料均可。 但是在负载电流为0时，电能表转 盘仍在转动，这就叫“潜动”， 潜动的原因就是轻载补偿力矩 补偿不当或电磁元件不对称引 起的。源自电能表标志和符号的一般含义
参比电压：
220V—单相电能表电压线路能长期承受电压值； 3×100V—经互感器接入的三相三线电能表各电压 线路能长期承受的线电压为100V，”3”表示三 相； 3×380V—在低压线路内直接接入的三相三线电能 表各电压线路能长期承受的线电压为 380V，”3”表示三相； 3×220/380V—直接接入的三相四线电能表各电压 线路能长期承受的线电压为380V，相电压为 220V； 3×57.7/100V—经互感器接入的三相四线电能表各 电压线路能长期承受的线电压为100V，相电压 为57.7V；
电能表的结构与原理—感应系电能表
基本误差特性曲线(负载-误差曲 线) : 电能表在给定条件下的误差,叫做 基本误差。 当负载电流低于标定电流5%时， 补偿力矩大于摩擦力矩，呈现 正误差。在电流5%Ib-20%左右 的轻负载时，摩擦力矩和电流 电磁铁的非线性误差产生较大 的负误差….. 相角误差随着功率因数降低而增 大。
电能表的结构与原理—感应系电能表
计度器积算原理: 计时容量:电能表在额定最大功率运行时,各位字轮或指针都 从0变到9所需的时间。我国电能表标准规定这时间应不 少于1500小时。 计度器传动比和电能表常数的关系： 计度器传动比是指低位字轮或指针回转1转时转盘应转的 转数。电能表的常数是指计度器指示1 kWh的电量时电能 表转盘应转的转数（或应发的脉冲数）。 设传动比为K，电能表常数为C，计度器位数为m，小数 位数为a，则有： -a K：10*10 =C:1 1-a K:10 =C:1 1-a K=10 C
电能表的结构与原理—感应系电能表
内相角60无功电能表： 在电压线圈上串联一个电阻，使电压工作磁通滞后端电压60 。无功电 能表的转动方向，不但与无功功率大小有关还决定于负载的性质和三 相电路的相序。
电能表的结构与原理—感应系电能表
电能表的接线：（以通过互感器接入的三相三线有 功电能表为例） 另：中性点不直接接地的高压电路中，用三相三线 电能表计量
电能表的结构与原理—感应系电能表
例：如果一只电能表的计度器转动最快的一位字轮上的齿轮 的齿数为20，传动它的齿轮齿数为10，依次往下的齿数 比为60/24，60/12，再往下与电能表转轴蜗杆啮合的齿轮 齿数为80，而蜗杆是单螺纹的，求传动比；如果这只电 能表有一位小数，其常数是多少？ 解：由题意知，其传动比为： K=（20/10）*（60/24）*（60/12）*（80/1） =2000 即K=2000 小数为1位，即a=1,则有： -a K：10*10 =C:1 -1 2000:10*10 =C:1 C=2000 即常数为2000 r/kWh
电能表的结构与原理—电子式电能表
下图分别是数字乘法器电子式电能表和模拟乘法器电子式 电能表工作原理图。其误差可通过软件或硬件调整。
电能表的结构与原理—电子式电能表
电能表的结构与原理—感应系电能表
交流单相感应电能表的简单原理： 电压、电流线圈分别通以电压 和电流后各自产生交变磁力线， 它们穿过置于两者间的转盘， 由于电磁感应原理，在盘上各 自感生电动势而产生涡流，两 个线圈的磁力线和盘上涡流相 互作用便生成一个驱动力矩驱 动园盘转动。另一方面盘旋转 便切割永久磁钢的磁力线，在 盘上生成涡流，它们相互作用 生成一个与旋转方向相反的制 动力矩，电能量越大，园盘转 速越快，制动力矩也越大，直 至某一转速下驱动力矩和制动 力矩平衡，这样使转速和电能 量成正比。
电能表的结构与原理—感应系电能表
作用在圆盘上的力： 有四个电磁力：电压工作磁通与两 个电流工作磁通在圆盘上产生 的两个感应电流相互作用产生 的电磁力F1、F2；两个电流工 作磁通与电压工作磁通在圆盘 上产生的感应电流相互作用产 生的电磁力F3、F4。 虽然在正弦变化的一个周期内，某 些时刻产生的四个电磁力方向 不一致，由于圆盘的转动是有 惯性的，圆盘的转动方向由一 个周期内的平均电磁力方向决 定的，即取决于多数时刻电磁 力的方向，所以电能表的圆盘 始终朝一个方向转动。
参比电流和最大电流：
电流标注形式： 相数参比/基本电流Ib（最大电流 Imax）
电能表的结构与原理—感应系电能表
结构: 驱动元件:电压元件和电流元件。 转动元件：由转盘3和转轴4构成。 转盘用纯铝板制成，因其导电 率高、轻、不易变形。 上下轴承：寿命很大程度上取决于 下轴承的质量。 制动元件：用高的剩磁感应强度和 矫顽力以及低温度系数的永久 磁铁。 计度器 其它辅助元件
电能表的结构与原理—感应系电能表
防潜力矩： 由于该力矩与电压电磁铁的散播磁 通产生，所以与电压的大小成 正比。
电能表的结构与原理—感应系电能表
相位角误差: 感应系电能表的转矩公式为：M=kIU sin 为I和U的 夹角。 如何使M=kUI cos?只有+ =90， 即-= 90 当- 90，产生相交误差。