电度表知识手册

1、感应式电度表知识手册一九九八年九月前 言为了加深广大员工对电度表基础知识的了解，提高员工的整体水平，特编写（电度表知识手册）。本手册根据工厂生产实际并参照有关资料进行编写，简单易懂，适合广大员工学习研究，并对生产操作有一定的指导作用。由于时间仓促，水平有限，错误和疏漏之处在所难免，望批评指正。基础知识辅导资料1. 电度表的基本结构主要包括测量机构和辅助部件。测量机构是电能测量的核心部分，由驱动元件、转动元件、制动元件、轴承、计度器和调整装置组成。驱动元件由电压元件和电流元件组成，用来将交变的电压和电流转变为交变磁通，切割转盘形成驱动力矩，使转盘转动。制动力矩由磁钢形成，磁钢产生磁通，被转动着的

2、转盘切割转盘中的感应电流，相互作用形成制动力矩从而阻止转盘加速转动。2. 我厂生产的有功电度表是依据GB/T152831994进行生产，无功电度表则依据GB/T152821994进行生产。以DT8624 10（40）为例，该表为2级表，额定电压为3220/380V, “D”表示电度表，“T”表示三相四线，“86”表示设计年份，“2”表示设计序号，“4”表示过载倍数，“10”为基本电流，“40”为过载电流。“A”为电流单位。电能计算单位有功为kW.h,无功为kvar.h。3. 我厂主要型号电磁元件参数 型号电压线圈直径(mm)匝数电流线圈匝数(A.T)DD282f0.13900080DT8f0.

3、14650080D86系列f0.175700604. 我厂生产电度表种类有：DD282、DD862为单相有功电度表，精度为2.0级。DT8、DT862为三相四线有功电度表，精度为2.0级 。DS8、DS862为三相三线有功电度表，精度为2.0级。DT864为三相四线有功电度表，精度为1.0级。DS864为三相三线有功电度表，精度为1.0级。DX8、DX865为三相三线无功电度表，精度为3.0级。DX862为三相四线无功电度表，精度为3.0级。DX864为三相四线无功电度表，精度为2.0级。DX863为三相三线无功电度表，精度为2.0级。DDF292为单相复费率电度表，精度为2.0级。DTF29

4、2为三相四线复费率电度表，精度为2.0级。DTF291为三相四线复费率电度表，精度为1.0级。DSF292为三相三线复费率电度表，精度为2.0级。DSF291为三相三线复费率电度表，精度为1.0级。5. 以DD862为例，绕制电压线圈后要对其进行短路、断路、匝数测试，用线圈测量仪完成测试项目，如发现短路切不可用敲击等方法使之不短路。在电压元件装配时，插片时应垫一块铝片，防止线圈被划伤或划断，要采用电压整形夹具进行整形，以保证冲片组合规则，整齐，切不可将有不同缺口的冲片插入同一只线圈。装配完成后，要抽检测试激磁电流，规定在302mA内。所谓激磁电流是在插好冲片的电压线圈上加220V交流电压时测的

5、电流值，如电流过大需加冲片直至合格。6. 以DD862为例，在总装过程中，应保证电流元件与电压元件的开挡间隙为2.50.125mm，计度器装配应保持1/21/3全齿高啮合，圆盘的径向跳动要小于0.15mm,轴向跳动小于0.15mm。防潜针与黑标记成180度，圆盘装配后，应位于电磁元件的中间，上下均不小于0.5mm间隙，转动应灵活，无飘动感。7. 校表时有内控标准，内控标准小于国家标准，如以2级表为例，则内控为70%80%，即1.4-1.6之间，同时校表需考虑调整裕度，轻载调整扳手调动范围为15度，回线螺丝调动时离焊点距离不小于2mm，离另一端不小于20mm。三相合相调整相位及轻载时，应同步均衡

6、地调整各相。8. 耐压过程：电度表所有线路对金属外壳间或绝缘材料制的外壳的金属外露部分及金属架之间应能耐受频率为50Hz的实际正弦波形的交流电压幅值为2000V历时1min的试验，串联线路之间，以及不同相的串联线路之间应能耐受频率为50Hz的实际正弦波形的交流电压幅值为600V历时1min的试验，禁止二次击穿。9. 潜动：当电度表的电流线路中无电流，而加于电压线路的电压为额定值的80%110%时，电度表转盘的转动不应超过一整转，对字轮式计度表，应在只有一个字轮转动时进行实验。10. 起动：电度表在额定电压、额定频率及COS=1.0或sin=1.0(感应或容性)的条件下，当负载电流如下表所示时，

7、电度表的转盘应不停转动。分 类标定电流的百分数（%）0.5级1级2级 3级无止逆0.30.40.51.0有止逆0.80.91.01.511. 电流线圈绕制时应注意其绕制方向和匝数，对DD282型电度表，其匝数分别为2（4）A 220T；2.5（5）A 216T；3（6）A 213T；5（10）A 28T；10（20）A 24T；20（40）A 22T；30（60）A3T；40（80）A 21T；对DD862其匝数分别为DD862 3（6）A210T；5（20）A 26T；10（40）A 23T；15（60）A 22T；20（80）A 3T；30（100）A 21T；要保持排线紧密，剥头处搪锡均

8、匀，在电流总成装配时，DT8用黄铜丝；D86系列用M320铜螺钉，都不能更换为铁制；D86系列加补偿片时应放平整，有毛刺的一面与另一片的光面放在一起，不能毛面对毛面，补偿片的高度要低于电流铁芯的高度。12. 表牌的窗口有三种，分别为一红格，全黑格与全黑格10，如计度器末三位数为1、2、3前几位为零，则一红格（如DD28 5（10）A）为表示12.3度，全黑格（如DD862 10（40）A）为123度；全黑格10（如DT8 80A）为1230度。13. 电度表调整中，在额定电压、额定频率、标定电流和COS=1或Sin=1的条件下，通过调整磁钢位置来改变制动力矩。COS=0.5时，在电流铁芯上套短

9、路片作为相位角的粗调，细调则通过接在绕制于电流铁芯上的附加线圈上的康铜丝上的螺钉来完成，轻载则通过轻载扳手或移动金属框（片）的轻载调整螺钉来完成。14. 下列表为不合格表：基本误差不合格、耐压不合格，起动不合格、潜动不合格。铭牌明显偏斜，标志不完整，字迹不清楚；字轮式计度器上的数字约有1/5或以上高度被字窗掩盖；表壳损坏、变形，玻璃窗模糊，固定不牢或破裂；端钮盒固定不牢或损坏，盒盖上没有接线图，固定表盖的螺钉和端钮盒内的螺钉不完好或缺少，没有铅封或铅封不合规范，表壳应接地的部分有漆层或锈蚀，固定电度表的孔眼损坏，没有指示转盘转动的标记，没有供计读转数的色标位置（当防潜针距制动片最近时，色标应在

10、正前方），或长度（应为转盘周长的4%6%）不适当；各种紧固螺丝松动或缺少必要的垫圈；转盘或制动磁铁磁极等处有铁粉或杂物；导线固定或焊接不牢，导线上绝缘老化；目测固定满载、轻载和相位角调整装置及平衡调整装置处在极限位置，没有调整裕度；各制动磁铁磁极端面，显著地与转盘平面不平行，且对转盘中心的距离有显著差别；转盘不在制动磁铁和驱动元件的工作气隙中间，表盖密封不良，蜗轮和蜗杆应在齿高的1/21/3处啮合。15. K系数计算式中U1I1C1 被校表电压，电流及常量 U2I2C2 标准表电压，电流及脉冲常数16. 功率计算单相电度表 P=UICOS三相电度表 P=UICOS“U”为线电压 “COS”为功

11、率因数如一户家庭所有用电器的功率为300W；假设COS=1 则此时可选择DD862 1.5（6）A电度表工厂中有三相四线220/380V，如通过电流为60A，COS=0.8 则P=UI COS=3380600.8=31590W17.DD28电压线圈骨架宽度L=32，所用漆包线连漆皮线径0.146，则每一层间电压为18.计度器间传动比为50、100/10、72/12（以DD28为例）则总传动比为50100/1072/12=3000用于DD282 2（4）A时因盘转数为3000r/Kwh，标牌上有一红格。用于DD28 20（40）A时，盘转数为300r/Kwh，标牌上为全黑格。19.操作人员必须严

12、格按工艺操作，按图纸生产，贯彻工艺守则，否则按违反操作工艺论处，如发现工艺有不当之处，或有更先进的操作方法，经批准修改工艺文件后，方可实施，不可擅自改变。20. 电度表调整时，可能有下列情况：（1） 轻载调整片移到任何位置，轻载始终向某一方向移动，这是由于电压铁芯倾斜或装配不当所产生的潜动力矩较大造成的。（2） 轻载调整片移到任何位置都不见转盘微转，这时应注意制动磁铁和驱动元件工作气隙是否正常，有无铁屑等微粒阻塞，检查蜗杆与斡轮的啮合深度和上、下轴承的完好性及电压回路的通、断情况。（3） 相位角调整时，不能把电度表误差调到需要电压的主要原因有：电流铁芯倾斜；电压线路有匝间短路；磁路各部分气隙（

13、包括铁芯接缝）变化，其中电流铁芯倾斜会产生电流潜动力矩，刻力矩由远离转盘的电流铁芯磁极这边指向靠近转盘的电流铁芯磁极那边，为此断开电压回路，电流回路仍通标定电流，若转盘动就说明电流铁芯倾斜，这时应移动电流铁芯。直到转盘不动为止，但不要改变对工作磁通的正常工作气隙，另外，电压铁芯磁极上的短路框片的材质和厚度对电压工作磁通的相位角也有很大影响。21.经互感器接入式的电度表，是与指定变比的电流互感器或电流及电压互感器联用，电度表能直接读出记录电能的千瓦时数，或仅需乘以10的整数次方的乘数。经万用互感器接入式的电度表，如与具有任意变比的电流互感器或电流及电压互感器联用，须将电度表的读数乘以电流互感器变

14、比数或乘以电流及电压互感器的变比数之后，才能得到记录电能的千瓦时数。PT：电压互感器比 CT：电流互感器比22.电压元件有电压铁芯、电压线圈和磁分路组成，用来把交流电压变为交变的电压磁通，因为电压线圈总是和负载并联，所以又把电压元件称为并联电路或电压线路，电压铁芯用0.350.5mm厚的硅钢片迭成，电压线圈用线径0.080.16mm的漆包线绕成，使电压元件能产生所需要的电压磁通和具有较大的阻抗和阻抗角，减少功率损耗。 电流元件用来把交流电流转变为交变的电流磁通，因为电流线圈总是和负载串联，所以又把电流元件称为串联电路或电流线路，电流铁芯用0.35mm厚的高硅钢片迭成，电流线圈线径由电度表的额定

15、最大电流确定，其安匝数一般为60150范围，常将电流线圈分别绕在电流铁芯的两柱上。23.满载调整时： 电度表始终显示较大的负误差，这时首先检查驱动元件装配的正确性，特别是电压、电流铁芯间的工作气隙是否增大而减少了驱动元件。此外，电流线路有匝间短路或分流，也会使转速变慢。电度表始终显示较大的正误差，这时应检查制动磁铁的磁性和驱动元件的工作气隙是否正常。为此，可换用同类型的完好制动磁铁试验，证明原有磁铁是否可用，电压回路有匝间短路或少绕了匝数，也会使转速变快。24.轻载影响因数有：电压铁芯倾斜，电流铁芯倾斜，电压铁芯位移，电流铁芯位移，转盘位移，磁分路位移，制动磁铁位置不对称，电压非工作磁通路径上

16、的气隙不同。25. 电流表误差相对误差的百分数=（R-E）/E100%式中： R-电度表所指示的电能值 E-通过电度表的真实电能值26.DD862型电度表接线图。直接接入式 经电流互感器接入式27驱动力矩是怎样产生的？它与什么因数有关？驱动力矩的产生见题“1”。它的总表达式为：M=fd1r1kuIsin10-2(克.厘米)d1-圆盘厚度（厘米）R1-圆盘材料的电导率米.欧（厘米）2f-频率u电压工作磁通I电流工作磁痛-磁通u和间相位差角k-驱动力矩的几何常数，它与极迹之间和极迹对圆盘的相对位置有关。在f固定，圆盘的材料和厚度确定（即d1r1 固定后）则上式为：MkuIsin10-2(克.厘米)

17、即转动力矩与电压工作磁通 ，电流工作磁通以及它的内相角sin成正比。另一个非常重要就是k,k=L/C,L是磁铁和圆盘转轴的距离，C为电流铁芯和电压铁芯磁极间的距离，因此当电流铁芯和电压铁芯间隙变小即C变小，磁极和圆盘转轴间的距离变大时即L 变大，k=L/C变大，则转动力矩距离亦大，反之M变小。因此在装配中要严格按工艺要求装配。从上式中可见感应系电度表要产生转动力矩，至少要有二个交变磁能通，而它们彼此空间和时间上均有相位差，当u和I之相位差90度时，转距最大。28.制动力矩是怎样产生？它与什么因素有关？当圆盘以转速n在永久磁铁的磁场中旋转时，导体圆盘切割永久磁铁的磁通T而产生涡流IT，磁通与涡流

18、相互作用而形成制动矩，其值为：MT=C5rTd1R2mT2n 式中：n电度表之圆盘转速Rm磁极中心到圆盘转轴中心的距离T磁铁的磁通rT圆盘材料的导电率d1 -圆盘厚度从上式可知制动力矩与下列因素有关：（1） 与磁铁的磁通T平方成正比，因此剩磁越大则制动力矩越大，即表速转慢。（2） 与磁极中心到圆盘转轴中心的距离Rm平方成正比，即磁极中心越远离铜轴，制动力矩越大，表速越慢。（3） 与回磁板和磁铁板面的间隙大小有关。当间隙增大则磁阻增大，磁通变小，磁铁剩磁变弱，表速变快。（4） 与磁铁组合中的磁分路块位置有关，滑块往里，制动力矩减少，表变快；磁分路块往外，制动力矩增大，表变慢。（5） 与环境温度有

19、关。因为永久磁铁的磁通T随温度升高而减少，其制动力矩变小，表速变快。（6） 与磁通的清洁有关。当磁通有铁粉存在时，磁通值要随着铁屑的位置改变而改变，磁通值的改变会影响制动力矩的变化。严重时铁屑、灰尘的存在会时电表停走，因此磁钢装配中要注意清洁。（7） 与圆盘磁铁的距离间隙、磁板的几何尺寸等有关。29.自制动力矩是什么？它与什么因素有关？ 在电度表中，除永久磁铁产生的制动力矩外，还存在着由于圆盘切割交变的电压工作磁通u和电流工作磁通I而产生的附加制动力矩，一般称作电度表的自制动力矩。 当u的变化为正弦波时，由电压工作磁通u与圆盘旋转时因切割磁通u而感应得到的涡流间的相互作用所形成的自制动力矩的平

20、均值为：Mu=Kuu2n电流工作磁通I所产生的自制动力矩为；MI=KII2nKu、K1为常数、它由圆盘的材料电导率，极迹相对于圆盘的位置来决定。实际上，考虑到当同一磁通以相反的方向两次穿过圆盘时的自制力矩好比每一个磁通单独存在所产生的自制力矩之和为大。它在过大情况约增大1020%。30.什么是摩檫力矩？对电表的性能有何影响？因转动元件与上轴销、下轴承之间，计度器各转动齿轮之间，计度器蜗轮与圆盘上蜗杆之间，转盘与空气之间，将产生一个与电磁转距方向相反的力矩，此力矩称为摩檫力矩。它一般由下述几部分排成：（1） 下轴承与滚珠之间的摩檫力矩；（2） 衬套与上轴销钢针的摩檫力矩（3） 计度器各转动齿轮及字轮之间的摩檫力矩；（4） 计度器涡轮与圆盘上涡杆之间的摩檫力矩；（5） 转盘在空气中转动时引起的摩檫力。摩檫力矩造成的误差随着负荷电流减少而增大，并且造成电表在低负荷时的性能不稳定。31.什么叫仪表误差？仪表误差有几种表示方法？电度表的误差用什么表