1、感應式電度表知識手冊一九九八年九月前 言為了加深廣大員工對電度表基礎知識的了解，提高員工的整體水平，特編寫（電度表知識手冊）。本手冊根據工廠生產實際并參照有關資料進行編寫，簡單易懂，適合廣大員工學習研究，并對生產操作有一定的指導作用。由于時間倉促，水平有限，錯誤和疏漏之處在所難免，望批評指正。基礎知識輔導資料1. 電度表的基本結構主要包括測量機構和輔助部件。測量機構是電能測量的核心部分，由驅動元件、轉動元件、制動元件、軸承、計度器和調整裝置組成。驅動元件由電壓元件和電流元件組成，用來將交變的電壓和電流轉變為交變磁通，切割轉盤形成驅動力矩，使轉盤轉動。制動力矩由磁鋼形成，磁鋼產生磁通，被轉動著的

2、轉盤切割轉盤中的感應電流，相互作用形成制動力矩從而阻止轉盤加速轉動。2. 我廠生產的有功電度表是依據GB/T152831994進行生產，無功電度表則依據GB/T152821994進行生產。以DT8624 10（40）為例，該表為2級表，額定電壓為3´220/380V, “D”表示電度表，“T”表示三相四線，“86”表示設計年份，“2”表示設計序號，“4”表示過載倍數，“10”為基本電流，“40”為過載電流。“A”為電流單位。電能計算單位有功為kW.h,無功為kvar.h。3. 我廠主要型號電磁元件參數 型號電壓線圈直徑(mm)匝數電流線圈匝數(A.T)DD282f0.13900080

3、DT8f0.14650080D86系列f0.175700604. 我廠生產電度表種類有：DD282、DD862為單相有功電度表，精度為2.0級。DT8、DT862為三相四線有功電度表，精度為2.0級 。DS8、DS862為三相三線有功電度表，精度為2.0級。DT864為三相四線有功電度表，精度為1.0級。DS864為三相三線有功電度表，精度為1.0級。DX8、DX865為三相三線無功電度表，精度為3.0級。DX862為三相四線無功電度表，精度為3.0級。DX864為三相四線無功電度表，精度為2.0級。DX863為三相三線無功電度表，精度為2.0級。DDF292為單相復費率電度表，精度為2.0級

4、。DTF292為三相四線復費率電度表，精度為2.0級。DTF291為三相四線復費率電度表，精度為1.0級。DSF292為三相三線復費率電度表，精度為2.0級。DSF291為三相三線復費率電度表，精度為1.0級。5. 以DD862為例，繞制電壓線圈后要對其進行短路、斷路、匝數測試，用線圈測量儀完成測試項目，如發現短路切不可用敲擊等方法使之不短路。在電壓元件裝配時，插片時應墊一塊鋁片，防止線圈被劃傷或劃斷，要采用電壓整形夾具進行整形，以保證沖片組合規則，整齊，切不可將有不同缺口的沖片插入同一只線圈。裝配完成后，要抽檢測試激磁電流，規定在30±2mA內。所謂激磁電流是在插好沖片的電壓線圈上

5、加220V交流電壓時測的電流值，如電流過大需加沖片直至合格。6. 以DD862為例，在總裝過程中，應保證電流元件與電壓元件的開擋間隙為2.5±0.125mm，計度器裝配應保持1/21/3全齒高嚙合，圓盤的徑向跳動要小于0.15mm,軸向跳動小于0.15mm。防潛針與黑標記成180度，圓盤裝配后，應位于電磁元件的中間，上下均不小于0.5mm間隙，轉動應靈活，無飄動感。7. 校表時有內控標準，內控標準小于國家標準，如以2級表為例，則內控為70%80%，即1.4-1.6之間，同時校表需考慮調整裕度，輕載調整扳手調動范圍為±15度，回線螺絲調動時離焊點距離不小于2mm，離另一端不小

6、于20mm。三相合相調整相位及輕載時，應同步均衡地調整各相。8. 耐壓過程：電度表所有線路對金屬外殼間或絕緣材料制的外殼的金屬外露部分及金屬架之間應能耐受頻率為50Hz的實際正弦波形的交流電壓幅值為2000V歷時1min的試驗，串聯線路之間，以及不同相的串聯線路之間應能耐受頻率為50Hz的實際正弦波形的交流電壓幅值為600V歷時1min的試驗，禁止二次擊穿。9. 潛動：當電度表的電流線路中無電流，而加于電壓線路的電壓為額定值的80%110%時，電度表轉盤的轉動不應超過一整轉，對字輪式計度表，應在只有一個字輪轉動時進行實驗。10. 起動：電度表在額定電壓、額定頻率及COS=1.0或sin=1.0

7、(感應或容性)的條件下，當負載電流如下表所示時，電度表的轉盤應不停轉動。分 類標定電流的百分數（%）0.5級1級2級 3級無止逆0.30.40.51.0有止逆0.80.91.01.511. 電流線圈繞制時應注意其繞制方向和匝數，對DD282型電度表，其匝數分別為2（4）A 2×20T；2.5（5）A 2×16T；3（6）A 2×13T；5（10）A 2×8T；10（20）A 2×4T；20（40）A 2×2T；30（60）A3T；40（80）A 2×1T；對DD862其匝數分別為DD862 3（6）A2×10T；5

8、（20）A 2×6T；10（40）A 2×3T；15（60）A 2×2T；20（80）A 3T；30（100）A 2×1T；要保持排線緊密，剝頭處搪錫均勻，在電流總成裝配時，DT8用黃銅絲；D86系列用M3×20銅螺釘，都不能更換為鐵制；D86系列加補償片時應放平整，有毛刺的一面與另一片的光面放在一起，不能毛面對毛面，補償片的高度要低于電流鐵芯的高度。12. 表牌的窗口有三種，分別為一紅格，全黑格與全黑格×10，如計度器末三位數為1、2、3前幾位為零，則一紅格（如DD28 5（10）A）為表示12.3度，全黑格（如DD862 10（4

9、0）A）為123度；全黑格×10（如DT8 80A）為1230度。13. 電度表調整中，在額定電壓、額定頻率、標定電流和COS=1或Sin=1的條件下，通過調整磁鋼位置來改變制動力矩。COS=0.5時，在電流鐵芯上套短路片作為相位角的粗調，細調則通過接在繞制于電流鐵芯上的附加線圈上的康銅絲上的螺釘來完成，輕載則通過輕載扳手或移動金屬框（片）的輕載調整螺釘來完成。14. 下列表為不合格表：基本誤差不合格、耐壓不合格，起動不合格、潛動不合格。銘牌明顯偏斜，標志不完整，字跡不清楚；字輪式計度器上的數字約有1/5或以上高度被字窗掩蓋；表殼損壞、變形，玻璃窗模糊，固定不牢或破裂；端鈕盒固定不牢

10、或損壞，盒蓋上沒有接線圖，固定表蓋的螺釘和端鈕盒內的螺釘不完好或缺少，沒有鉛封或鉛封不合規范，表殼應接地的部分有漆層或銹蝕，固定電度表的孔眼損壞，沒有指示轉盤轉動的標記，沒有供計讀轉數的色標位置（當防潛針距制動片最近時，色標應在正前方），或長度（應為轉盤周長的4%6%）不適當；各種緊固螺絲松動或缺少必要的墊圈；轉盤或制動磁鐵磁極等處有鐵粉或雜物；導線固定或焊接不牢，導線上絕緣老化；目測固定滿載、輕載和相位角調整裝置及平衡調整裝置處在極限位置，沒有調整裕度；各制動磁鐵磁極端面，顯著地與轉盤平面不平行，且對轉盤中心的距離有顯著差別；轉盤不在制動磁鐵和驅動元件的工作氣隙中間，表蓋密封不良，蝸輪和蝸桿

11、應在齒高的1/21/3處嚙合。15. K系數計算式中U1I1C1 被校表電壓，電流及常量 U2I2C2 標準表電壓，電流及脈沖常數16. 功率計算單相電度表 P=UICOS三相電度表 P=UICOS“U”為線電壓 “COS”為功率因數如一戶家庭所有用電器的功率為300W；假設COS=1 則此時可選擇DD862 1.5（6）A電度表工廠中有三相四線220/380V，如通過電流為60A，COS=0.8 則P=UI COS=3×380×60×0.8=31590W17.DD28電壓線圈骨架寬度L=32，所用漆包線連漆皮線徑0.146，則每一層間電壓為18.計度器間傳動比為

12、50、100/10、72/12（以DD28為例）則總傳動比為50×100/10×72/12=3000用于DD282 2（4）A時因盤轉數為3000r/Kwh，標牌上有一紅格。用于DD28 20（40）A時，盤轉數為300r/Kwh，標牌上為全黑格。19.操作人員必須嚴格按工藝操作，按圖紙生產，貫徹工藝守則，否則按違反操作工藝論處，如發現工藝有不當之處，或有更先進的操作方法，經批準修改工藝文件后，方可實施，不可擅自改變。20. 電度表調整時，可能有下列情況：（1） 輕載調整片移到任何位置，輕載始終向某一方向移動，這是由于電壓鐵芯傾斜或裝配不當所產生的潛動力矩較大造成的。（2）

13、 輕載調整片移到任何位置都不見轉盤微轉，這時應注意制動磁鐵和驅動元件工作氣隙是否正常，有無鐵屑等微粒阻塞，檢查蝸桿與斡輪的嚙合深度和上、下軸承的完好性及電壓回路的通、斷情況。（3） 相位角調整時，不能把電度表誤差調到需要電壓的主要原因有：電流鐵芯傾斜；電壓線路有匝間短路；磁路各部分氣隙（包括鐵芯接縫）變化，其中電流鐵芯傾斜會產生電流潛動力矩，刻力矩由遠離轉盤的電流鐵芯磁極這邊指向靠近轉盤的電流鐵芯磁極那邊，為此斷開電壓回路，電流回路仍通標定電流，若轉盤動就說明電流鐵芯傾斜，這時應移動電流鐵芯。直到轉盤不動為止，但不要改變對工作磁通的正常工作氣隙，另外，電壓鐵芯磁極上的短路框片的材質和厚度對電壓

14、工作磁通的相位角也有很大影響。21.經互感器接入式的電度表，是與指定變比的電流互感器或電流及電壓互感器聯用，電度表能直接讀出記錄電能的千瓦時數，或僅需乘以10的整數次方的乘數。經萬用互感器接入式的電度表，如與具有任意變比的電流互感器或電流及電壓互感器聯用，須將電度表的讀數乘以電流互感器變比數或乘以電流及電壓互感器的變比數之后，才能得到記錄電能的千瓦時數。PT：電壓互感器比 CT：電流互感器比22.電壓元件有電壓鐵芯、電壓線圈和磁分路組成，用來把交流電壓變為交變的電壓磁通，因為電壓線圈總是和負載并聯，所以又把電壓元件稱為并聯電路或電壓線路，電壓鐵芯用0.350.5mm厚的硅鋼片迭成，電壓線圈用線

15、徑0.080.16mm的漆包線繞成，使電壓元件能產生所需要的電壓磁通和具有較大的阻抗和阻抗角，減少功率損耗。 電流元件用來把交流電流轉變為交變的電流磁通，因為電流線圈總是和負載串聯，所以又把電流元件稱為串聯電路或電流線路，電流鐵芯用0.35mm厚的高硅鋼片迭成，電流線圈線徑由電度表的額定最大電流確定，其安匝數一般為60150范圍，常將電流線圈分別繞在電流鐵芯的兩柱上。23.滿載調整時： 電度表始終顯示較大的負誤差，這時首先檢查驅動元件裝配的正確性，特別是電壓、電流鐵芯間的工作氣隙是否增大而減少了驅動元件。此外，電流線路有匝間短路或分流，也會使轉速變慢。電度表始終顯示較大的正誤差，這時應檢查制動

16、磁鐵的磁性和驅動元件的工作氣隙是否正常。為此，可換用同類型的完好制動磁鐵試驗，證明原有磁鐵是否可用，電壓回路有匝間短路或少繞了匝數，也會使轉速變快。24.輕載影響因數有：電壓鐵芯傾斜，電流鐵芯傾斜，電壓鐵芯位移，電流鐵芯位移，轉盤位移，磁分路位移，制動磁鐵位置不對稱，電壓非工作磁通路徑上的氣隙不同。25. 電流表誤差相對誤差的百分數=（R-E）/E×100%式中： R-電度表所指示的電能值 E-通過電度表的真實電能值26.DD862型電度表接線圖。 直接接入式 經電流互感器接入式27驅動力矩是怎樣產生的？它與什么因數有關？驅動力矩的產生見題“1”。它的總表達式為：M=fd1r1kuI

17、sin×10-2(克.厘米)d1-圓盤厚度（厘米）R1-圓盤材料的電導率米.歐（厘米）2f-頻率u電壓工作磁通I電流工作磁痛-磁通u和I間相位差角k-驅動力矩的幾何常數，它與極跡之間和極跡對圓盤的相對位置有關。在f固定，圓盤的材料和厚度確定（即d1r1 固定后）則上式為：MkuIsin×10-2(克.厘米)即轉動力矩與電壓工作磁通U ，電流工作磁通I以及它的內相角sin成正比。另一個非常重要就是k,k=L/C,L是磁鐵和圓盤轉軸的距離，C為電流鐵芯和電壓鐵芯磁極間的距離，因此當電流鐵芯和電壓鐵芯間隙變小即C變小，磁極和圓盤轉軸間的距離變大時即L 變大，k=L/C變大，則轉動

18、力矩距離亦大，反之M變小。因此在裝配中要嚴格按工藝要求裝配。從上式中可見感應系電度表要產生轉動力矩，至少要有二個交變磁能通，而它們彼此空間和時間上均有相位差，當u和I之相位差90度時，轉距最大。28.制動力矩是怎樣產生？它與什么因素有關？當圓盤以轉速n在永久磁鐵的磁場中旋轉時，導體圓盤切割永久磁鐵的磁通T而產生渦流IT，磁通與渦流相互作用而形成制動矩，其值為：MT=C5rTd1R2mT2n 式中：n電度表之圓盤轉速Rm磁極中心到圓盤轉軸中心的距離T磁鐵的磁通rT圓盤材料的導電率d1 -圓盤厚度從上式可知制動力矩與下列因素有關：（1） 與磁鐵的磁通T平方成正比，因此剩磁越大則制動力矩越大，即表速

19、轉慢。（2） 與磁極中心到圓盤轉軸中心的距離Rm平方成正比，即磁極中心越遠離銅軸，制動力矩越大，表速越慢。（3） 與回磁板和磁鐵板面的間隙大小有關。當間隙增大則磁阻增大，磁通變小，磁鐵剩磁變弱，表速變快。（4） 與磁鐵組合中的磁分路塊位置有關，滑塊往里，制動力矩減少，表變快；磁分路塊往外，制動力矩增大，表變慢。（5） 與環境溫度有關。因為永久磁鐵的磁通T隨溫度升高而減少，其制動力矩變小，表速變快。（6） 與磁通的清潔有關。當磁通有鐵粉存在時，磁通值要隨著鐵屑的位置改變而改變，磁通值的改變會影響制動力矩的變化。嚴重時鐵屑、灰塵的存在會時電表停走，因此磁鋼裝配中要注意清潔。（7） 與圓盤磁鐵的距離

20、間隙、磁板的幾何尺寸等有關。29.自制動力矩是什么？它與什么因素有關？ 在電度表中，除永久磁鐵產生的制動力矩外，還存在著由于圓盤切割交變的電壓工作磁通u和電流工作磁通I而產生的附加制動力矩，一般稱作電度表的自制動力矩。 當u的變化為正弦波時，由電壓工作磁通u與圓盤旋轉時因切割磁通u而感應得到的渦流間的相互作用所形成的自制動力矩的平均值為：Mu=Kuu2n電流工作磁通I所產生的自制動力矩為；MI=KII2nKu、K1為常數、它由圓盤的材料電導率，極跡相對于圓盤的位置來決定。實際上，考慮到當同一磁通以相反的方向兩次穿過圓盤時的自制力矩好比每一個磁通單獨存在所產生的自制力矩之和為大。它在過大情況約增大1020%。30.什么是摩檫力矩？對電表的性能有何影響？因轉動元件與上軸銷、下軸承之間，計度器各轉動齒輪之間，計度器蝸輪與圓盤上蝸桿之間，轉盤與空氣之間，將產生一個與電磁轉距方向相反的力矩，此力矩稱為摩檫力矩。它一般由下述幾部分排成：（1） 下軸承與滾珠之間的摩檫力矩；（2） 襯套與上軸銷鋼針的摩檫力矩（3） 計度器各轉動齒輪及字輪之間的摩檫力矩；（4） 計度器渦輪與圓盤上渦桿之間的摩檫力矩；（5） 轉盤在空氣中轉動時引起的摩檫力。摩檫力矩造成的誤差隨著負荷電流減少而增大，并且造成電表在低負荷時的性能不穩定。31.什么叫儀表誤差？儀表誤差有幾種表示方法？電度表的誤差用什么表