(一)电能表

电能表是计量电能量的专用仪表。在交流电网中,目前以感应系列三磁通型积算式电能表为主。之所以称电能表为积算式仪表,是因为它所反映的是某一段时间内(比如一个月)电能量的累计值,即

式中 p——交流电网中电功率的瞬时值,kW；

i——交流电网中电流的瞬时值,A；

u——交流电网电压的瞬时值,kV；

cosφ——交流电的功率因数(φ为u与i之间的相位角)。

1.电能表的分类

按电流类别分有直流式电能表和交流式电能表。直流式电能表常用于计量直流馈电的电解、直流电动机所消耗的电能量,有电动式和水银式两种。交流式电能表为现今应用最广泛的一种电能表。

按接入电路的形式分有直通式(直接接入)电能表与间接式(配互感器接入)电能表。

按性能分有：普通型电能表、防窃电型电能表、宽负荷型电能表、节能型电能表、可远程监控和抄录的低压载波型或高压载波型电能表等。

2.电能表的铭牌及其参数

(1)型号。电能表的型号一般用字母和数字代号表示,并且标示在铭牌上,其各自含义如图4-1所示。

图4-1　电能表型号示意图

比如：DD862——单相有功电能表,设计序号862；

DS10——三相三线有功电能表,设计序号10；

DT10——三相四线有功电能表,设计序号10；

DX15——三相三线无功电能表,设计序号15；

DDSXX——单相电子式有功电能表,设计序号XX；

DSS188——三相三线有功电子式电能表,设计序号188；

DTS188——三相四线有功电子式电能表,设计序号188；

DXS188——三相三线无功电子式电能表,设计序号188。

(2)参比电压。表示电能表长期运行时所承受的工作电压,用阿拉伯数字表示。(www.daowen.com)

比如：单相电能表220V；

三相三线电能表3×380V；

三相四线电能表3×380/220V。

(3)标定电流和额定最大电流。

标定电流：表示电能表使用电流的等级,作为计算负荷的基数。

额定最大电流：是指电能表可长期运行的最大电流。在此电流运行下,温升和误差都不会超过标准；额定最大电流值标在标定电流值后面,用括号括起来表示。

如果是三相电能表还要在电流前面加“3×”的字样。

比如：一铭牌标示为：3(12)A的电能表,表示该电能表的标定电流为3A,额定最大电流为12A。

又如：一铭牌标示为：3×5(10)A的电能表,表示该电能表的标定电流为三相5A,额定最大电流为10A。

(4)电能表的等级。表示电能表在额定的正常使用条件下的误差等级,用圆圈内的数字表示。

(5)电能表的常数。表示单位电能量与转数之间的关系。

比如：1kW·h=1000盘转数。表示表盘每转1000转等于电能表1kW·h的电能量。此常数也可用“1000r/(kW·h)”表示。

(6)电能表的其它参数。这些参数有：参比频率、倍率、出厂日期、制造厂、制造编号等。

3.新型电能表——电子式电能表

(1)电子式电能表的概述与分类。随着电子技术和制造工艺的快速发展,电子式电能表应运而生。目前电子式电能表已经能够制造成高精密的标准电能表、计量分时电量的复费率电能表及计量多种电量的多功能电能表等。鉴于电子式电能表具有精度高、计量准确等特点而被广泛应用,特别是在国家推行峰谷分时电价和远程集中抄表模式中,更显示出它的发展前景非常好。

电子式电能表一般由电能测量机构与数据处理机构两部分组成。根据电能测量机构的不同,电子式电能表分为全电子式电能表和机电脉冲式电子电能表(亦称机电一体式电能表)两大类。其主要区别在于电能表测量单元的测量原理。全电子式电能表是将被测量电路中的交流电压和电流经取样送入电子器件,产生与被测量的电能量成正比的脉冲,再输送给数据处理单元进行数据处理,最后输出测量结果。机电脉冲式电子电能表的电能测量原理是将感应式电能表与被测电能量成正比的转盘转数,转换成与之成比例的电能脉冲信号,再输送给数据处理单元进行系列处理。

全电子式电能表由：输入级(组成元件有电流转换器、电压转换器)、乘法器(组成元件有模拟乘法器、数字乘法器)、电压/频率转换器(组成元件有双向积分电压频率转换器,恒面积分脉冲反馈型电压频率转换器,恒流反馈型电压频率转换器)三大部分组成。

(2)电子式电能表与感应式电能表性能的比较,见表4-1。

表4-1　电子式电能表与感应式电能表性能比较表

电子式电能表也有不足之处：①维修复杂(需要有较高电子技术水平的专业人员来承担)；②价格较高；③使用寿命较短(一般为10～15年)；④受温度、湿度等环境影响,可能造成死机及计量数据混乱(现今已能制造在高寒恶劣环境下正常运行,寿命不减的感应式电能表)。

(二)互感器

互感器是用来变换电压和电流的仪器。通过它,可使电能表与电网的高压绝缘,也可使电能表扩大量程,以保证测量的安全和方便,即当一次网络发生故障时,不会烧坏仪表的测量线圈；也便于实现仪表制造的标准化,如电流线圈的额定电流为5A,电压线圈的额定电压为100V。

互感器按其作用分为两种：电流互感器(TA)和电压互感器(TV)。电流互感器,是用来向电能表和其它仪表及继电器等电流线圈馈电的,它的一次绕组与被测电路串联,二次绕组直接同仪表和继电器等的电流线圈串联(其二次回路的导线截面积不应小于4mm2)。电压互感器,是用来向电能表和其它仪表及继电器等电压线圈馈电的,它的一次绕组与被测电路并联,二次绕组同仪表和继电器等的电压线圈并联(其二次回路的导线截面积不应小于2.5mm2)。