1.电能表(电能计量分类、安装及管理)
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电能计量
第三章 电能计量 第一节 电能表（电表部分）
电能计量是电力生产、营销以及电网安 全运行的重要环节，发、输、配电和销售、 使用电能都离不开电能计量。电能计量的技 术水平和管理水平不仅事关电力工业的发展 和电力企业的形象，而且影响贸易结算的准 确、公正，涉及国家、电力企业和广大电力 客户的合法权益。
● 对于单相低压供电(一般为居民用电) 或三相低压供电电流小于50A的线路，电能表 可直接接到线路上进行电能计量；
● 对于低压供电电流大于50A或高压供电 的线路，电能表则需要经电压互感器和电流互 感器，使高电压，大电流按一定比例变换为安 全可靠的低压、小电流，并通过电缆与电流表 连接起来，方能进行电能的计量。此时，电能 表示数须乘以互感器的变比，才是电路中的实 际消耗电能。
因此，我们将电能表及与其相连接互感器， 以及互感器到电能表的二次回路接线统称为电
能计量装置。
电力系统
发
供
用
装设电能计量装置
测量发电量 厂电量
供电量及售电量等
为制定生产计划、搞好经济核算、合理计收电费提供依据。
1987年7月1日国务院为实施我国计量法， 已将用于贸易结算的电能表和测量互感列入强 制检定的工作计量器具目录中，实行定点定期 强制检定。2001年1月1日国家经贸委发布实施 了DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规 程》，对能源部1991年发布的DL448-1991《电 能计量装置管理规程》进行了修订。
第二节 电能计量装置的分类及铭牌标志
一、电能表的分类 我国目前电能表的分类情况大致如下： (1)电能表按照结构原理来分，有感应式、 电子式和感应电子式三种； (2)电能表按所测的电源来分，有直流式和 交流式两种； (3)电能表按所测的电能来分，有有功和无 功两种； (4)电能表按接入线路的方式来分，有直接 接入式、经互感器接入式和经万用互感器接入 式三种；
(5)电能表按用途来分，有单相、三相和特 殊用途电能表(包括标准电能表、最大需量电能 表、脉冲电能表、复费率电能表及多功能电能表 等)；
(6)电能表按等级指数来分，有3级、2级、1 级、0.5级等不同等级的电能表，随着电子式电 能表制造工艺及电子组件质量的提高，近年又增 加了0.5S级和0.2S级。
第二章 电能表的结构和工作原理
目前，常用的单相电能表，都是感应式三 磁通型积算式仪表。尽管单相电能表的型号不 同，但其基本结构是相似的，都由测量机构 (驱动元件、转动元件、制动元件、上轴承、 下轴承、计度器)和辅助部件(基架、底座、外 壳、端钮盒和铭牌)组成。
一、测量机构 测量机构是电能表实现电能测量的核心部 分，它由下述部件组成： 1．驱动元件 2．转动元件 3．轴承 4．制动元件 5．计度器
1．驱动元件
驱动元件包括电压元件和电流元件，它 的作用是将交变的电压和电流转变为穿过转 盘的交变磁通，与其在转盘中感应的电流相 互作用，产生驱动力矩，使转盘转动。
绕在电压铁芯上的电压线
圈接在被测电压所接入的线
路上与负载并联，所以称为
并联电路或电压线路。不管
有无负载电流，电压线圈总
是保持带电的，要消耗功率。
电压元件由:
电压铁芯1、
电压线圈2和 回磁极12组 成
回磁极用1.5～2mm厚的钢板 冲压而成，用作电压工作磁 通的回路，以便使电压工作 磁通与外加电压相差90°左
右，有的还在上面装设了补 偿力矩调整装置。
电流元件:由电 流铁芯3、电流 线圈4和过载补 偿装置(图5-21中未画出)组 成。
绕在电流铁芯上的电流线圈 由于接在被测电流所流过的 线路中与负载串联，所以又 称为串联电路或电流线路。
电流铁芯用0.35mm厚 的“Ｕ”形高硅电工 钢片叠成。
为了提高电能表的过载能力，在某些电 能表上还加装过载补偿装置，一般是用截面 较小的硅钢片制成。在U形电流铁芯的缺口处 加装一个磁分路，其作用是当电流过大时， 因磁分路饱和，使在标定电流下，经过它的 非工作磁通与穿过圆盘的工作磁通间的分配 重新改变，使工作磁通增大与电流增大成正
比，从而使转盘转速保持与电流成正比。
转轴用铝合金或铜合金棒
材制成。转轴上端装有蜗
杆11和上轴承9，蜗杆11
2、转动元件:它
与蜗轮10啮合，把转盘的 转数传递给计度器累积成
由转盘5和转轴 kW·h数。
6组成能在驱动
元件所建立的
交变磁场作用
下连续转动。
转盘的导电率要大， 重量要轻，且要保 证一定的机械强度， 所以转盘用纯铝板 制成。
3．轴承：电 能表的轴承是 主要元件，分 为上轴承和下 轴承。
下轴承位于转轴下端，支 撑转动元件的全部重量， 减小转动时的摩撼其质量 好坏对电能表准确度和使 用寿命有很大影响。
永久磁铁产生的磁通被转动着的
转盘切割时在转盘中所产生的感
应电流相互作用形成制动力矩，
4．制动元件
使转盘的转动速度和被测功率成 正比变化。
由制动元件7由永
久磁铁及其调整
装置组成
5．计度器 计度器又称积算机构，用来累计转盘的转 数，以显示所测定的电能。目前常见的计度器 有二种型式，即字轮式和指针式。
二、辅助部件
1．基架 基架用来支撑和固定测量机构，它的不大的形变都 将会对电能表的技术特性有一定的影响，故基架应有足够 的机械强度。 2．外壳 外壳由底座与表盖等组合而成，可用绝缘材料或金 属材料制作。 3．端钮盒 端钮盒用来连接电能表的电流、电压线圈和被测电 路，其中的铜质端钮表面要有良好的镀层，整个端钮盒应 有足够的机械强度和良好的绝缘。 4．铭牌 铭牌附在表盖上，或固定在计度器的框架上。
第二节 单相电能表的工作原理
一、转盘转动原理与驱动力矩表达式 由电工原理得知，载流导体在磁场内受到的
电磁力F与载流导体中的电流i和磁场中的磁通量 φ的乘积成正比，可用式F=KLiφ 表示 式中KL——比例系数。
电压线圈
电压铁芯
电流线圈
回磁极
转盘 电流铁芯
第三节 感应式三相电能表的结构
三相电能表和单相电能表的区别是每个三 相表都有两组或三组驱动元件，它们形成的电 磁力作用于同一个转动元件上，并由一个计度 器显示三相消耗电能，所有部件组装在同一表 壳内。所以，三相电能表具有单相电能表的一 切基本性能。由于三组电能表每组驱动元件之 间存在着相互影响，因此它们的性能也有其特 殊性。
第三章 电能计量 第一节 电能表（电表部分）
电能计量是电力生产、营销以及电网安 全运行的重要环节，发、输、配电和销售、 使用电能都离不开电能计量。电能计量的技 术水平和管理水平不仅事关电力工业的发展 和电力企业的形象，而且影响贸易结算的准 确、公正，涉及国家、电力企业和广大电力 客户的合法权益。
● 对于单相低压供电(一般为居民用电) 或三相低压供电电流小于50A的线路，电能表 可直接接到线路上进行电能计量；
● 对于低压供电电流大于50A或高压供电 的线路，电能表则需要经电压互感器和电流互 感器，使高电压，大电流按一定比例变换为安 全可靠的低压、小电流，并通过电缆与电流表 连接起来，方能进行电能的计量。此时，电能 表示数须乘以互感器的变比，才是电路中的实 际消耗电能。
因此，我们将电能表及与其相连接互感器， 以及互感器到电能表的二次回路接线统称为电
能计量装置。
电力系统
发
供
用
装设电能计量装置
测量发电量 厂电量
供电量及售电量等
为制定生产计划、搞好经济核算、合理计收电费提供依据。
1987年7月1日国务院为实施我国计量法， 已将用于贸易结算的电能表和测量互感列入强 制检定的工作计量器具目录中，实行定点定期 强制检定。2001年1月1日国家经贸委发布实施 了DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规 程》，对能源部1991年发布的DL448-1991《电 能计量装置管理规程》进行了修订。
第二节 电能计量装置的分类及铭牌标志
一、电能表的分类 我国目前电能表的分类情况大致如下： (1)电能表按照结构原理来分，有感应式、 电子式和感应电子式三种； (2)电能表按所测的电源来分，有直流式和 交流式两种； (3)电能表按所测的电能来分，有有功和无 功两种； (4)电能表按接入线路的方式来分，有直接 接入式、经互感器接入式和经万用互感器接入 式三种；
(5)电能表按用途来分，有单相、三相和特 殊用途电能表(包括标准电能表、最大需量电能 表、脉冲电能表、复费率电能表及多功能电能表 等)；
(6)电能表按等级指数来分，有3级、2级、1 级、0.5级等不同等级的电能表，随着电子式电 能表制造工艺及电子组件质量的提高，近年又增 加了0.5S级和0.2S级。
第二章 电能表的结构和工作原理
目前，常用的单相电能表，都是感应式三 磁通型积算式仪表。尽管单相电能表的型号不 同，但其基本结构是相似的，都由测量机构 (驱动元件、转动元件、制动元件、上轴承、 下轴承、计度器)和辅助部件(基架、底座、外 壳、端钮盒和铭牌)组成。
一、测量机构 测量机构是电能表实现电能测量的核心部 分，它由下述部件组成： 1．驱动元件 2．转动元件 3．轴承 4．制动元件 5．计度器
1．驱动元件
驱动元件包括电压元件和电流元件，它 的作用是将交变的电压和电流转变为穿过转 盘的交变磁通，与其在转盘中感应的电流相 互作用，产生驱动力矩，使转盘转动。
绕在电压铁芯上的电压线
圈接在被测电压所接入的线
路上与负载并联，所以称为
并联电路或电压线路。不管
有无负载电流，电压线圈总
是保持带电的，要消耗功率。
电压元件由:
电压铁芯1、
电压线圈2和 回磁极12组 成
回磁极用1.5～2mm厚的钢板 冲压而成，用作电压工作磁 通的回路，以便使电压工作 磁通与外加电压相差90°左
右，有的还在上面装设了补 偿力矩调整装置。
电流元件:由电 流铁芯3、电流 线圈4和过载补 偿装置(图5-21中未画出)组 成。
绕在电流铁芯上的电流线圈 由于接在被测电流所流过的 线路中与负载串联，所以又 称为串联电路或电流线路。
电流铁芯用0.35mm厚 的“Ｕ”形高硅电工 钢片叠成。
为了提高电能表的过载能力，在某些电 能表上还加装过载补偿装置，一般是用截面 较小的硅钢片制成。在U形电流铁芯的缺口处 加装一个磁分路，其作用是当电流过大时， 因磁分路饱和，使在标定电流下，经过它的 非工作磁通与穿过圆盘的工作磁通间的分配 重新改变，使工作磁通增大与电流增大成正
比，从而使转盘转速保持与电流成正比。
转轴用铝合金或铜合金棒
材制成。转轴上端装有蜗
杆11和上轴承9，蜗杆11
2、转动元件:它
与蜗轮10啮合，把转盘的 转数传递给计度器累积成
由转盘5和转轴 kW·h数。
6组成能在驱动
元件所建立的
交变磁场作用
下连续转动。
转盘的导电率要大， 重量要轻，且要保 证一定的机械强度， 所以转盘用纯铝板 制成。
3．轴承：电 能表的轴承是 主要元件，分 为上轴承和下 轴承。
下轴承位于转轴下端，支 撑转动元件的全部重量， 减小转动时的摩撼其质量 好坏对电能表准确度和使 用寿命有很大影响。
永久磁铁产生的磁通被转动着的
转盘切割时在转盘中所产生的感
应电流相互作用形成制动力矩，
4．制动元件
使转盘的转动速度和被测功率成 正比变化。
由制动元件7由永
久磁铁及其调整
装置组成
5．计度器 计度器又称积算机构，用来累计转盘的转 数，以显示所测定的电能。目前常见的计度器 有二种型式，即字轮式和指针式。
二、辅助部件
1．基架 基架用来支撑和固定测量机构，它的不大的形变都 将会对电能表的技术特性有一定的影响，故基架应有足够 的机械强度。 2．外壳 外壳由底座与表盖等组合而成，可用绝缘材料或金 属材料制作。 3．端钮盒 端钮盒用来连接电能表的电流、电压线圈和被测电 路，其中的铜质端钮表面要有良好的镀层，整个端钮盒应 有足够的机械强度和良好的绝缘。 4．铭牌 铭牌附在表盖上，或固定在计度器的框架上。
第二节 单相电能表的工作原理
一、转盘转动原理与驱动力矩表达式 由电工原理得知，载流导体在磁场内受到的
电磁力F与载流导体中的电流i和磁场中的磁通量 φ的乘积成正比，可用式F=KLiφ 表示 式中KL——比例系数。
电压线圈
电压铁芯
电流线圈
回磁极
转盘 电流铁芯
第三节 感应式三相电能表的结构
三相电能表和单相电能表的区别是每个三 相表都有两组或三组驱动元件，它们形成的电 磁力作用于同一个转动元件上，并由一个计度 器显示三相消耗电能，所有部件组装在同一表 壳内。所以，三相电能表具有单相电能表的一 切基本性能。由于三组电能表每组驱动元件之 间存在着相互影响，因此它们的性能也有其特 殊性。