电度表知识手册

《电度表知识手册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电度表知识手册（7页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、感应式电度表知识手册一九九八年九月、八、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

2、磁通，被转动着的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/T15282 1994进行生产。以DT862 4 10(40)为例，该表为2级表，额定电压为3x220/380V,“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)DD282 0

3、.13900080DT8 0.14650080D86系列 0.175700604. 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

4、，精度为2.0级。DTF292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 30 2mA 内。所谓激

5、磁电流是在插好冲片的电压线圈上加 220V 交流电压时测的电流值， 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

6、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

7、、额定频率及COSO =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，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 2X20T； 2.5 (5) A2X16T； 3 (6) A2X13T； 5 (10) A2X8T； 10 (20) A2X4T； 20 (40) A 2X2T； 30 (60) A3T； 40 (80) A 2X1T；对 DD862 其匝数分别为 DD862 3 (6) A2

8、X10T； 5(20) A2X6T； 10(40) A2X3T； 15(60) A2X2T； 20(80) A3T； 30(100) A2X1T； 要保持排线紧密，剥头处搪锡均匀，在电流总成装配时，DT8用黄铜丝；D86系列用M3X20 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X10，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

9、黑格X 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oCOS =0.5时，在电流铁芯上套短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，

10、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，

11、蜗轮和蜗杆应在齿高的 1/21/3 处啮合。15. K 系数计算K= U2IC 2=UJC 1式中 UIC 被校表电压，电流及常量111UIC 标准表电压，电流及脉冲常数22216. 功率计算单相电度表p=uicose三相电度表p= 3 uicose“u”为线电压 “cose ”为功率因数如一户家庭所有用电器的功率为 300W；假设 cose =1 则pucos e300220 X 1=1.3636A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, COS0 =0.8则P= 3 UI COSe =3X380X60X0.8=31590W17.

12、DD28电压线圈骨架宽度L=32，所用漆包线连漆皮线径e 0.146,则每一层间电压为220 X 320.146 X 9000 = 5.3V18计度器间传动比为50、100/10、72/12 (以DD28为例)则总传动比为 50X100/10X72/12=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。

13、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（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

14、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

15、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

16、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的气隙不同。25. 电流表误差相对误差的百分数=（R-E） /EX100% 式中： R-电度表所指示

17、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=f8 r k0 u0 sin X 10-2（克.厘米）1 1 I5 -圆盘厚度（厘米）1R -圆盘材料的电导率米. 欧（厘米） 21f频率 u 电压工作磁通u I 电流工作磁痛 - 磁通 u 和 I 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5 r固定后）则上式为：11Mke u sin X 10-2 （克.厘米）I即转动力矩与电压工作磁通e

18、u，电流工作磁通 I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e u和e 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e而产生涡流TI，磁

19、通与涡流相互作用而形成制动矩，其值为：M=Cr 5 R2me 2n式中：T T 5 T 1 Tn电度表之圆盘转速R 磁极中心到圆盘转轴中心的距离me 磁铁的磁通Tr 圆盘材料的导电率T5 -圆盘厚度1从上式可知制动力矩与下列因素有关：（1）与磁铁的磁通e平方成正比，因此剩磁越大则制动力矩越大，即表速转慢。T（2）与磁极中心到圆盘转轴中心的距离 R 平方成正比，即磁极中心越远离铜轴，制动力m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

20、矩增大，表变慢。（5）与环境温度有关。因为永久磁铁的磁通e随温度升高而减少，其制动力矩变小，表T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0 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eu的变化为正弦波时，由电压工作磁通0u与圆盘旋转时因切割磁通0u而感

21、应得到 的涡流间的相互作用所形成的自制动力矩的平均值为：Mu=Ku0 u2n电流工作磁通0 I所产生的自制动力矩为；M=K 0 2nIIIK 、K 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。u1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

22、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示？由于零部件加工、装配、刻度、仪表本身结构等不准确因素的存在，使仪表本身存在固有 误差，往往使被测量的实际值与实际测量不相等，其差值叫仪表的误差。仪表误差的表示方 法：绝对误差，相对误差和引用误差。绝对误差是被测量的实测值X和实际值X。（也叫真 值）这差用AX表示：即厶X=X-X

23、0相对误差是绝对误差对被测量实际值之比的百分数用 V 表示。V=X-X0X0X 100%相对误差一般用百分数表示，它表示仪表测量精度程度。引用误差是绝对误差AX与仪表刻度尺上限X的百分比，电测指示仪表一般都用引用误差表 n示它的准确等级。A Xv= x 100%Xn电度表的准确度等级是用基本误差表示的。在规定条件下测试的相对误差就是基本误差。其R E 表达式为：V= E X 100%式中：E-通过电度表的真实电能R-电度表所指示的电能电度表所指示的 2.0 级就是指相对误差。32. 写出铭牌上符号的含义：（以DD862 5（20）A为例）:DD862-4电度表型号；220V-额定电压；5 （2

24、0） A- “5”表示额定电流，“20”表示额定最大电流，“A”表示电流单位;50Hz-额定频率；（1）（ 2）（ 3）（ 4）(5) 720r/kwh电度表常数，即每千瓦小时圆盘转720转；(6) GB/T15283-94-交流电度表执行标准号，等同采用IEC52188标准;7) 97量 制浙 字00000220号 -计量许可证号8) XK06-103 0267生产许可证号(9) KWh-电能单位，“KWh”俗称“度”(10) 2.0 表示电度表精度等级为2.0级11 ) 浙江奥德康仪器仪表有限公司-制造厂名12) No:*-x-*-出厂编号(前四位为出厂日期年、月)(13)-圆盘转动方向14) ODKON商标