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电能表工作原理、检定方法及简单故障排除

时间:2017-06-01 20:41 来源:电工之家

 1.机械式电能表的基本结构和作用
  电能表(电度表)是用来测量某一段时间内所消耗的电能的仪表。机械式电能表的型号虽有不同,但其结构、原理是一样的。一般采用电磁感应原理制成。
  (1)电磁元件。它包括电流元件和电压元件两部分。转盘3下面部分是电流元件,它由铁芯4及绕在它上面的电流线圈组成;电流线圈匝数少,导线粗,它与负荷串联。转盘上面部分是它的电压元件。它由铁芯2及绕在它上面的电压线圈组成;电压线圈线径细,匝数多,承受负荷的全部电压,但只流过几毫安电流。
  (2)转盘。它由铝制转盘3及转轴组成。
  (3)制动磁铁。它是一块永久磁铁5,在转盘转动时产生制动力矩,使转盘的转速与负载的功率大小成正比。
  (4)计数机构6。它由蜗轮蜗杆、齿轮机构组成,用于计量电能。
  (5)支座。用于支撑电磁元件、制动元件和计数机构等部件。
  (6)接线盒。用于连接电能表内外接线。
  2.电能表工作原理
  2.1机械式(感应式)电能表工作原理
  电能表的工作原理是:当把电能表接入被测电路时,电流线圈和电压线圈中流过交变电流,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。负载消耗的功率越大,通过电流线圈的电流越大,铝盘中感应出的涡流也越大,使铝盘转动的力矩就越大。即转矩的大小跟负载消耗的功率成正比。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,制动力矩与主动力矩方向相反;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平衡时,铝盘将匀速转动。负载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。
  2.2电子式电能表工作原理
  电力信号通过互感器采集到电能表中,通过模拟输入前端处理器进行(A/D)模数转换,变成数字信号,然后对采样的数据进行数字滤波、数据处理,进行参数计算最终输出电能数值,并且可与其它系统通讯。
  3.机械式电能表与电子式电能表的比较
  3.1感应式电能表采用电磁感应的原理把电压、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ge的鼓轮转动,转动的过程即是时间量累积的过程。因此感应式电能表的好处就是直观、动态连续、停电不丢数据。
  3.2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。由于应用了数字技术,分时计费电能表、预付费电能表、多用户电能表、多功能电能表纷纷登场,进一步满足了科学用电、合理用电的需求。与传统的机械电度表相比,电子电度表能实现记录用电时间、预付费、自动读表三种重要的功能,而且具有精度高、低功耗、低功率因素检测和精确的有功功率测量和防乱接行为检测等功能特性。实现了智能化用电管理,实行远程自动集中抄表计费等。
  目前从总体来看,感应式电能表与电子式电能表相比,感应式电能表生产的数量为多。但电子式电能表的产量有明显上升的趋势。
  4.机械式电能表常见故障及处理方法
  4.1胶木接线盒内出现烧集糊味,主要有两方面的原因
  导线的固定螺丝未拧紧,当电器用电负荷增大时,螺丝柱因接触不良发热,
  烧坏胶木盒并发出集糊味。解决的方法很简单,拉下总电源开关,取下接线盖后,重新将线头清理干净,装入接线柱内,拧紧全部螺丝即可以排除故障。另一种原因是,从室内接到电表上的导线质量差,引起铜柱与导线间产生氧化层,从而增大电阻值使接触点发热而损坏接线盒,这时应更换导线。有时当用电设备超过电表额定电流烧毁。当发现实际所用电器的总负荷超过电能表的额定容量时,应错开使用时间或更换电度表,以防电表被被击毁或发生电气火灾。
  4.2空载时自行转动
  如发现电表在空载时自行转动,则说明电表线路有漏电存在,请电工检查处理。如果检查确信没有漏电存在,那就是电表自身的故障,应及时送电力部门检修或更换新表。
  4.3运行时产生“吱吱”响声
  电度表在运行时,有轻微的“嗡嗡”声,属于正常现象,但如果表内产生不规则的杂乱响声,则是表内部的某些元件老化、松动或转动齿轮缺油等原因所引起。应送电力部门校修更换元件。有时,当电表处于严重超负荷运行时,也会产生不规则的响声,应及时关闭部分电器,以防损坏电表。
  4.4铝盘停转或不跳字
  电度表是一种精密计量仪表,它在出厂前都是经过严格校验的,其灵敏度和可靠性、稳定性应达到一定的标准。当负荷电流小于0.025A时,电表铝盘不转动、不跳字属正常范围,如果在较大负荷时仍不转动,很可能是铝盘被卡住,铝盘已变形或电磁机构失灵等问题,忠及时送检。
  4.5走字不准如何自行测试
  如果怀疑电表走字不准,可以采用以上方法加以测试。一般在电表的标牌上均标注着每耗用一度电铝盘转动多少圈,如标注3000转/KWh的字样,便知道该表每耗一度电铝盘转动3000圈。如果连续点亮一盏100瓦的灯炮每小时耗电0.1度,便知铝盘应该转动300圈,那么平均每分钟铝盘应转5圈左右,经过这样简单测试便知道电表走字是否正常,当测试结果与实际相差很大时,应怀疑电表有问题,应及时送检。
  5.机械式电能表检定项目
  交流电能表的检定依据JJG307:1988交流电能表检定规程,检定项目有:工频耐压试验;直观检查;潜动实验;起动实验;校核常数;测定基本误差。
  6.结束语
  通过以上论述对电能表的结构和工作原理有了初步的了解,掌握电能表的故障的产生的原因及处理方法,帮助检定技术人员更好的完成本职工作,维护用户和供电单位的利益。

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