能表的結構與原理

根據工作方式不同，電能表可分為感應式和電子式兩種。電子式電能表是利用電子電路驅動計數機構來對電能進行計數的；感應式電能表是利用電磁感應産生力矩來驅動計數機構對電能進行計數的。感應式電能表由于成本低、結構簡單而被廣泛應用。

單相電能表（感應式）的外形及内部結構如圖所示。

單相電能表（感應式）的外形及内部結構

從圖中可以看出，單相電能表内部垂直方向有一個鐵心，鐵心中間夾有一個鋁盤，鐵心上繞着線徑小、匝數多的電壓線圈，在鋁盤的下方水平放置着一個鐵心，鐵心上繞有線徑粗、匝數少的電流線圈。當電能表按圖示的方法與電源及負載連接好後，電壓線圈和電流線圈均有電流通過且都産生磁場，它們的磁場分别通過垂直和水平方向的鐵心作用于鋁盤，鋁盤受力轉動，鋁盤中央的轉軸也随之轉動，它通過傳動齒輪驅動計數器計數。如果電源電壓高、流向負載的電流大，兩個線圈産生的磁場強，鋁盤轉速快，通過轉軸、齒輪驅動計數器的計數速度快，計數出來的電量更多。永久磁鐵的作用是讓鋁盤運轉保持平衡。

三相三線式電能表内部結構如圖所示。從圖中可以看出，三相三線式電能表有兩組與單相電能表一樣的元件，這兩組元件共用一根轉軸、減速齒輪和計數器，在工作時，兩組元件的鋁盤共同帶動轉軸運轉，通過齒輪驅動計數器進行計數。

三相四線式電能表的結構與三相三線式電能表類似，但其内部有三組元件共同來驅動計數機構。

2 電能表的普通接線方式

電能表在使用時，要與線路正确連接才能正常工作，如果連接錯誤，輕則會出現電量計數錯誤，重則會燒壞電能表。在接線時，除了要注意一般的規律外，還要認真查看電能表接線說明圖，按圖接線。

三相三線式電能表内部結構

單相電能表的接線

1.單相電能表的接線

單相電能表的接線如上圖所示。圖中圓圈上的粗水平線表示電流線圈，其線徑粗、匝數小、阻值小（接近于零歐），在接線時，要串接在電源相線和負載之間；圓圈上的細垂直線表示電壓線圈，其線徑細、匝數多、阻值大（用萬用表歐姆檔測量時為幾百至幾千歐），在接線時，要接在電源相線和零線之間。另外，電能表電壓線圈、電流線圈的電源端（該端一般标有圓點）應共同接電源進線。

2.三相電能表的接線方式

三相電能表分為三相三線式電能表和三相四線式電能表，它們的接線方式如圖所示。

三相電能表常見的接線方式

3 電子式電能表

與機械式電能表比較，電子式電能表具有精度高、可靠性好、功耗低、過載能力強、體積小和重量輕等優點。有的電子式電能表采用一些先進的電子測量電路，故可以實現很多智能化的電能測量功能。常見的電子式電能表有普通的電子式電能表、電子式預付費電能表和電子式多費率電能表等。

1.普通的電子式電能表

普通的電子式電能表采用了電子測量電路來對電能進行測量。根據顯示方式，可以分為滾輪顯示電能表和液晶顯示電能表。電子式電能表和滾輪顯示電子電能表的内部結構:

兩種類型的普通電子式電能表

滾輪顯示電子式電能表内部沒有鋁盤，不能帶動滾輪計數器，但其内部采用了一個小型步進電動機，在測量時，電能表每通過一定的電量，測量電路會産生一個脈沖，該脈沖去驅動電動機旋轉一定的角度，帶動滾輪計數器轉動來進行計數。左方的電子式電能表的電表常數為3200imp/kW·h（脈沖數/kW·h），表示電能表的測量電路需要産生3200個脈沖才能讓滾輪計數器計量一度電，即當電能表通過的電量為1/3200度時，測量電路才會産生一個脈沖去滾輪計數器。

液晶顯示電子式電能表則是由測量電路輸出顯示信号，直接驅動液晶顯示器顯示電量數值。

電子式電能表的接線與機械式電能表基本相同，為确保接線準确無誤，可查看電能表附帶的說明書。

2.電子式電能表與機械式電能表的區别

電子式電能表與機械式電能表如圖所示。兩種電能表可以從以下幾個方面進行區别：

機械式電能表和電子式電能表的區别

1）查看面闆上有無鋁盤。電子式電能表沒有鋁盤，而機械式電能表面闆上可以看到鋁盤。

2）查看面闆型号。電子式電能表型号的第3位含有S字母，而機械式電能表沒有，如DDS879為電子式電能表。

3）查看電表常數單位。電子式電能表的電表常數單位為imp/kW·h（脈沖數/千瓦時），機械式電能表的電表常數單位為r/kW·h（轉數/千瓦時）。

4 電能表型号與銘牌含義

1.型号含義

電能表的型号一般由五部分組成，各部分意義如下：

1）類别代号：D-電能表。

2）組别代号：A-安培小時計；B-标準；D-單相電能表；F-伏特小時計；J-直流；S-三相三線；T-三相四線；X-無功。

3）功能代号：F-分時計費；S-電子式；Y-預付費式；D-多功能；M-脈沖式；Z-最大需量。

4）設計序号：一般用數字表示。

5）改進序号：一般用漢語拼音字母表示。

6）派生代号：T-濕熱、幹熱兩用；TH-濕熱專用；TA-幹熱專用；G-高原用；H-船用；F-化工防腐。

電能表的形式和功能很多，各廠家在型号命名上也不盡完全相同，大多數電能表隻用兩個字母表示其功能和用途。一些特殊功能或電子式的電能表多用三個字母表示其功能和用途。

舉例如下：

①DD28表示單相電能表。D-電能表，D-單相，28-設計序号。

②DS862表示三相三線有功電能表。D-電能表，S-三相三線，86-設計序号，2-改進序号。

③DX8表示無功電能表。D-電能表，X-無功，8-設計序号。

④DTD18表示三相四線有功多功能電能表。D-電能表，T-三相四線，D-多功能，18-設計序号。

2.銘牌含義

電能表銘牌通常含有以下内容：

1）計量單位名稱或符号。有功電表為“kW·h（千瓦時），無功電表為“kvarh（千乏時）”。

2）電量計數器窗口。整數位和小數位用不同顔色區分，窗口各字輪均有倍乘系數，如×1000、×100、×10、×1、×0.1。

3）标定電流和額定最大電流。标定電流（又稱基本電流）是用于确定電能表有關特性的電流值，該值越小，電能表越容易啟動；額定最大電流是指儀表能滿足規定計量準确度的最大電流值。當電能表通過的電流在标定電流和額定最大電流之間時，電能計量準确，當電流小于标定電流值或大于額定最大電流值時，電能計量準确度會下降。一般情況下，不允許流過電能表的電流長時間大于額定最大電流。

4）工作電壓。電能表所接電源的電壓。單相電能表以電壓線路接線端的電壓表示，如220V；三相三線電能表以相數乘以線電壓表示，如3×380V；三相四線電能表以相數乘以相電壓/線電壓表示，如3×220/380V。

5）工作頻率。電能表所接電源的工作頻率。

6）電表常數。它是指電能表記錄的電能和相應的轉數或脈沖數之間關系的常數。機械式電能表以r/kW·h（轉數/千瓦時）為單位，表示計量1千瓦時電量時的鋁盤的轉數，電子式電能表以imp/kW·h（脈沖數/千瓦時）為單位。

7）型号。

8）制造廠名。

圖為單相機械電能表，其銘牌含義見标注所示。

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