電能表是計算電量(電能)的測量儀錶,又稱電度表,火表,千瓦小時表,指測量各種電學量的儀錶。電能表按其使用的電路可分為直流電能表和交流電能表。交流電能表按其相線又可分為單相電能表、三相三線電能表和三相四線電能表。德力西電氣-時刻守護您的用電安全?

www.delixi-electric.com圖標電能表是計算電量(電能)的測量儀錶,又稱電度表,火表,千瓦小時表,指測量各種電學量的儀錶。電能表按其使用的電路可分為直流電能表和交流電能表。交流電能表按其相線又可分為單相電能表、三相三線電能表和三相四線電能表。

電能表在使用時,要與線路正確連接才能正常工作,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,還要認證查看電能表接線說明圖,按照說明圖來接線。

一、單相電能表的接線方式

投圖1 單相電能表外形圖

單相電能表常見的接線方式如圖2所示:

圖2 單相電能表常見的接線方式

圖中圓圈上的水平線表示電流線圈,其線徑粗、匝數小、阻值小,在接線時,要串接在電源相線和負載之間;圓圈上的垂直線表示電壓線圈,其線徑細、匝數多、阻值大,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(該端一般標有圓點)應共同接電源進線。

二、三相電能表的接線方式

圖3 三相電能表外形圖

三相電能表可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4所示。

圖4(a)三相三線式電能表接線方式 圖4(b)三相四線式電能表接線方式

三、在大電流高電壓電路中的電能表接線方式

在使用電能表時,要求所接電路的電壓和電流不能超過電能表的額定電壓和額定電流。如果希望容量小的電能表也能測量大電流和高電壓電路的電能,可在電路與電能表之間加接電壓互感器和電流互感器。

(1)1)電壓互感器電壓互感器是一種能將交流電壓升高或降低的器件,其外形與結構如圖5(a)、(b)所示,其工作原理說明如圖5(c)所示。

圖5 (a) 外形
圖5 (b)結構 圖5(c)工作原理說明圖

從圖中可以看出,電壓互感器由兩組線圈繞在鐵芯上構成,一組線圈(可稱作初級線圈,其匝數為N1)並接在電源線上,另一組線圈(可稱作次級線圈,其匝數為N2)接有一個電壓表。當電源電壓加到初級線圈時,該線圈產生磁場,磁場通過鐵芯穿過次級線圈,次級線圈

兩端即產生電壓。電壓互感器的初級線圈電壓U1與次級線圈電壓U2有下面的關係:

從上面的式子可以看出:電壓互感器線圈兩端的電壓與匝數成正比,即匝數多的線圈兩端的電壓高,匝數少的線圈兩端電壓低,N/N2稱為變壓比。

因此,當電能表接在高電壓電路中時,應在電能表與電路之間接電壓互感器,匝數多的線圈並接在電源線上,匝數少的線圈與電能表內部的電壓線圈並接。

電流互感器電流互感器是一種能增大或減小交流電流的器件,其外形與工作原理說明如圖6所示。

圖6 (a)外形
圖6 (b)工作原理說明圖

從圖6 (b)中可以看出,電流互感器與電壓互感器結構基本相同,不同主要在於電壓互感器的一組線圈並接在電源線上,而電流互感器的一組線圈串接在一根電源線上。當有電流流過初級線圈時,線圈產生磁場,磁場通過鐵芯穿過次級線圈,次級線圈兩端有電壓產生,與線圈連接的電流表有電流流過。對於穿心式電流互感器,直接將穿心(孔)而過的電源線作為一次繞組,二次繞組接電流表。

電流互感器的初級線圈電流I1與次級線圈電流I2有下面的關係:

從上面的式子可以看出:線圈流過的電流大小與匝數成反比,即匝數多的線圈流過的電流小,匝數少的線圈流過的電流大,N2/N1稱為變流比。

因此,當電能表接在大電流電路中時,應在電能表與電路之間接電流互感器,匝數少的線圈串接在電源線上,匝數多的線圈與電能表內部的電流線圈串接。

電能表在大電流電路中的接線方式當電能表需用在大電流電路時,可在電源線與電能表之間加接電流互感器。如下圖所示是幾種在大電流電路中的電能表接線方式,其中圖7 (a)為單相電能表的接線方式;圖7 (b)為三相三線式電能表的接線方式;圖7 (c)為三相四線式電能表的接線方式。

在電能表與電流互感器配合來測量電路電量時,電能表測得的值並不是電路的實際用電量,實際用電量應等於電能表的值與電流互感器的變流比(M2M)的乘積。以圖7 (a)為例,若電流互感器的變流比為400/5,電能表一天變化值為10kW·h,那麼該天負載實際消耗電能為10kW·h400/5=800kW·h。

圖7 電能表大電流連接方式

電能表在大電流、高電壓電路中的接線方式當電能表需用在大電流、高電壓電路時,可在電源線與電能表之間加接電流互感器和電壓互感器。如圖8所示是單相電能表在大電流、高電壓電路中的接線方式。

圖8 單相電能表在大電流、高電壓電路中的連接方式

在電能表與電流互感器、電壓互感器配合使用時,電能表測得的值並不是電路的實際用電量,實際用電量應等於電能表的值、電流互感器的變流比和電壓互感器的變壓比三者的乘積。


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