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第53章 什么是电能表

电能表是用来测量电能的仪表,俗称为电度表、火表等。

电能表的工作原理是这样的:当把电能表接入被测电路时,电流线圈和电压线圈中就有交变电流通过,这两个交变电流分别在它们的铁芯中产生交变的磁通;交变磁通穿过铝盘,在铝盘中感应出涡流;涡流又在磁场中受到力的作用,从而使铝盘得到转矩(主动力矩)而转动。用电器消耗的功率越大,通过电流线圈的电流越大,铝盘中感应出的涡流就越大,使铝盘转动的力矩也就越大,即转矩的大小跟用电器消耗的功率成正比。功率越大,转矩也越大,铝盘转动也就越快。铝盘转动时,又受到永久磁铁产生的制动力矩的作用,制动力矩和主动力矩方向相反;制动力矩的大小与铝盘的转速成正比,铝盘转动得越快,制动力矩也越大。当主动力矩与制动力矩达到暂时平衡时,铝盘就会匀速转动。用电器所消耗的电能与铝盘的转数成正比。铝盘转动时,带动计数器,把所消耗的电能指示出来。这就是电能表工作的简单过程。

按照原理划分,电能表可以分为感应式和电子式两种:①感应式电能表采用的是电磁感应的原理,它把电压、电流、相位转变为磁力矩,推动铝制圆盘转动,圆盘的轴(蜗杆)带动齿轮驱动计度器的鼓轮转动,转动的过程就是时间量累积的过程。因此。感应式电能表具有直观、动态连续、停电不丢数据的优点。②电子式电能表运用模拟或数字电路得到电压和电流向量的乘积,然后通过模拟或数字电路实现电能计量功能。因为应用了数字技术,分时计费电能表、预付费电能表、多用户电能表、多功能电能表等纷纷登场。进一步满足了科学用电、合理用电的需求。

使用电能表时必须注意,在低电压(不超过500伏)和小电流(几十安)的情况下,电能表可以直接接入电路进行测量。在高电压或大电流的情况下,电能表绝不能直接接入线路,需要配合电压互感器或电流互感器使用。对于直接接入线路的电能表,要根据负载电压和电流选择合适规格的,使电能表的额定电压和额定电流等于或稍大于负载电压或电流。此外,负载的用电量要在电能表额定值的10%以上,否则计量就不准确,甚至有时根本无法带动铝盘转动。