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“天津單相電表”工作原理
當(dāng)電度表接入被測(cè)電路后，被測(cè)電路電壓U加在電壓線圈上，在其鐵芯中形成一個(gè)交變的磁通，這個(gè)磁通的一部分ΦU由回磁極穿過鋁盤到回到電壓線圈的鐵芯中；同理，被測(cè)電路電流I通過電流線圈后，也要在電流線圈的U形鐵芯中形成一個(gè)交變磁通Φi，這個(gè)磁通由U形成鐵芯的一端由下*穿過鋁盤，然后又由上至下穿過鋁盤回到U形鐵芯的另一端。電度表的電路和磁路如圖6-3所示，其中回磁板4是由鋼板沖制而成的，它的下端伸入鋁盤下部，與隔著鋁盤和電壓部件的鐵芯柱相對(duì)應(yīng)，以便構(gòu)成電壓線圈工作磁通的回路。

天津單相電表
“天津單相電表”工作原理當(dāng)電度表接入被測(cè)電路后，被測(cè)電路電壓U加在電壓線圈上，在其鐵芯中形成一個(gè)交變的磁通，這個(gè)磁通的一部分ΦU由回磁極穿過鋁盤到回到電壓線圈的鐵芯中；同理，被測(cè)電路電流I通過電流線圈后，也要在電流線圈的U形鐵芯中形成一個(gè)交變磁通Φi，這個(gè)磁通由U形成鐵芯的一端由下*穿過鋁盤，然后又由上至下穿過鋁盤回到U形鐵芯的另一端。電度表的電路和磁路如圖6-3所示，其中回磁板4是由鋼板沖制而成的，它的下端
 
 
圖6-3  電度表的電路和磁路
（a）鐵芯結(jié)構(gòu)                     （b）電路和磁路
1—電流元件鐵芯   2電壓元件鐵芯   3—鋁盤    4—回磁板
 
由于穿過鋁盤的兩個(gè)磁通是交流磁通，而且是在不同位置穿過鋁盤，因此就在各自穿
 圖4  鋁盤上的磁通和渦流
過鋁盤的位置附近產(chǎn)生感應(yīng)渦流，如圖所示，這兩個(gè)磁通與這些渦流的相互作用，便在鋁盤上產(chǎn)生推動(dòng)鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩?？梢宰C明：作用于鋁盤的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩MP與被測(cè)電路的有功功率成正比。即
                                （6-1）
式中，K為一比例常數(shù)。Φ是I與U的相位差。當(dāng)鋁盤在轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的作用下開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，切割穿過它的*磁鐵的磁通Φf，將在其上產(chǎn)生一個(gè)渦流if。這個(gè)渦流與*磁鐵的相互作用，將產(chǎn)生一個(gè)作用于鋁盤與其轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的力矩Mf，稱為制動(dòng)力矩。顯然，鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)越快，切割穿過它的磁力線就越快，所引起的磁通變化率就越大，產(chǎn)生的渦流越大，則制動(dòng)力矩就越大；所以制動(dòng)力矩和鋁盤的轉(zhuǎn)速n（轉(zhuǎn)/秒）成正比，即
                                            （6-2）
式中，k為一比例常數(shù)。由此說明，制動(dòng)力矩是一個(gè)動(dòng)態(tài)力矩，當(dāng)鋁盤不動(dòng)時(shí)，制動(dòng)力矩不存在。制動(dòng)力矩是隨鋁盤的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的，并隨轉(zhuǎn)速增大而增大，其方向總是和鋁盤的，轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。
當(dāng)鋁盤在轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的作用下開始轉(zhuǎn)動(dòng)后，隨著轉(zhuǎn)速的增加，其制動(dòng)力矩不斷增加，直到制動(dòng)力矩與轉(zhuǎn)動(dòng)力矩相平衡。此時(shí)，作用于鋁盤的總力矩為零，鋁盤的轉(zhuǎn)速不再增加，而是穩(wěn)定在一定的轉(zhuǎn)速下。所以，按平衡條件MP = Mf，將式（6-1）和式（6-2）代入即得
kn = KP
即轉(zhuǎn)速為
n = KP/k = CP                                       （6-3）
式中C稱為電度表的比例常數(shù)。
由此可見，電度表鋁盤的轉(zhuǎn)速和負(fù)載功率成正比。將式（6-3）兩端同時(shí)乘以測(cè)量時(shí)間T，得：
nT = CPT = CW
式中nT為在測(cè)量時(shí)間內(nèi)電度表鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)，以N表示，故被測(cè)負(fù)載在時(shí)間T內(nèi)所消耗的電能為
W = N/C                                           （6-4）
上式中，C=N/W（轉(zhuǎn)/千瓦小時(shí)）表示電度表每一千瓦小時(shí)下鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)。即千瓦小時(shí)數(shù)。電度表常數(shù)C是電度表的一個(gè)重要參數(shù)，通常標(biāo)注在電度表的銘牌上。
 
[天津單相表] 使用方法
1、    合理選擇電度表：一是根據(jù)任務(wù)選擇單相或三相電度表。對(duì)于三相電度表，應(yīng)根據(jù)被測(cè)線路是三相三線制還是三相四線制來選擇。二是額定電壓、電流的選擇，必須使負(fù)載電壓、電流等于或小于其額定值。
2、    安裝電度表：電度表通常與配電裝置安裝在一起，而電度表應(yīng)該安裝在配電裝置的下方，其中心距地面1.5~1.8米處；并列安裝多只電度表時(shí)，兩表間距不得小于200毫米；不同電價(jià)的用電線路應(yīng)該分別裝表；同一電價(jià)的用電線路應(yīng)該合并裝表；安裝電度表時(shí)，必須使表身與地面垂直，否則會(huì)影響其準(zhǔn)確度。
3、    正確接線：要根據(jù)說明書的要求和接線圖把進(jìn)線和出線依次對(duì)號(hào)接在電度表的出線頭上；接線時(shí)注意電源的相序關(guān)系，特別是無功電度表更要注意相序；接線完畢后，要反復(fù)查對(duì)無誤后才能合閘使用。
 當(dāng)負(fù)載在額定電壓下是空栽時(shí)，電度表鋁盤應(yīng)該靜止不動(dòng)。
 當(dāng)發(fā)現(xiàn)有功電度表反轉(zhuǎn)時(shí)，可能是接線錯(cuò)誤造成的，但不能認(rèn)為凡是反轉(zhuǎn)都是接線錯(cuò)誤。下列情況下反轉(zhuǎn)屬正?，F(xiàn)象：（a）裝在聯(lián)絡(luò)盤上的電度表，當(dāng)由一段母線向另一段母線輸出電能時(shí)，電度表盤會(huì)反轉(zhuǎn)。（b）當(dāng)用兩只電度表測(cè)定三相三線制負(fù)載的有功電能時(shí)，在電流與電壓的相位差角大于60°，即cosΦ<0.5時(shí)，其中一個(gè)電度表會(huì)反轉(zhuǎn)。
正確的讀數(shù)：當(dāng)電度表不經(jīng)互感器而直接接入電路時(shí)，可以從電度表上直接讀出實(shí)際電度數(shù)；如果電度表利用電流互感器或電壓互感器擴(kuò)大量程時(shí)，實(shí)際消耗電能應(yīng)為電度表的讀數(shù)乘以電流變比或電壓變比。
 
 
圖6-1、感應(yīng)系電度表的結(jié)構(gòu)示意圖          圖6-2、積算機(jī)構(gòu)示意圖
1、電流元件  2、電壓元件  3、鋁質(zhì)圓盤       1、蝸桿 2、蝸輪 3—6、齒輪
4、轉(zhuǎn)軸  5、*磁鐵  6、蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)      7、滾輪
結(jié)構(gòu)：
 
一般是由驅(qū)動(dòng)部件、轉(zhuǎn)動(dòng)部分、制動(dòng)部分以及積算機(jī)構(gòu)等組成。結(jié)構(gòu)如圖6-1、圖6-2所示。
 
1、    驅(qū)動(dòng)部件：由電流元件1和電壓元件2組成。電流元件由鐵芯和繞在鐵芯上的電流線圈組成。電流線圈的導(dǎo)線較粗，匝數(shù)較少，與負(fù)載串聯(lián)，故又稱串聯(lián)電磁鐵。電壓元件也由鐵芯和電壓線圈組成。電壓線圈的導(dǎo)線較細(xì)而匝數(shù)較多，與負(fù)載并聯(lián)，故又稱并聯(lián)電磁鐵。
2、    轉(zhuǎn)動(dòng)部分：由鋁質(zhì)的轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤3、固定轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤的轉(zhuǎn)軸4構(gòu)成，轉(zhuǎn)軸支承在上下軸承中。電度表工作時(shí)，電流元件和電壓元件產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)使鋁盤感應(yīng)出的渦流與該交變磁場(chǎng)相互作用，驅(qū)使圓盤產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)。
3、    制動(dòng)部分：由*磁鐵5構(gòu)成，它是用來在鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生制動(dòng)力矩的，使鋁盤的轉(zhuǎn)速能和被測(cè)功率成正比，以便用鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)來反映被測(cè)電能的大小。
4、    積算機(jī)構(gòu)：用來計(jì)算鋁盤在一定時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)，以便達(dá)到累計(jì)電能的目的。積算機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖6-2所示。當(dāng)鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過蝸桿蝸輪及齒輪級(jí)的傳動(dòng)，帶動(dòng)滾輪組轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，就可以通過滾輪上的數(shù)字來反映鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)，也就是所測(cè)電能的大小。

天津單相電表測(cè)量精度
   
天津單相電能表
　　有功電能1.0級(jí)符合IEC62053-21和IEC61557－12（PMD DD） 計(jì)量范圍
　　> 000000.0-999999.9KWh ， 6 1位有效數(shù)字
天津單相電表脈沖輸出
　　> 脈寬 120ms
　　> 脈沖常數(shù) 100Imp/Kwh
　　> 節(jié)點(diǎn)特性 35V （DC）/20mA（max）

天津單相電表電流特性
　　> zui大電流Imax 40A
　　> 基本電流Ib 5A
　　> 啟動(dòng)電流 20mA
天津單相電表應(yīng)用范圍
　　千瓦時(shí)有功電度計(jì)量。
　　子計(jì)量/成本分配/內(nèi)部核算。
　　遠(yuǎn)程脈沖輸出。
　　適用于商業(yè)建筑、公共基礎(chǔ)設(shè)施建筑，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)不同區(qū)域或不同負(fù)荷電能消耗的計(jì)量、統(tǒng)計(jì)。
　　適用于工業(yè)建筑不同生產(chǎn)線或各類負(fù)載的電能消耗統(tǒng)計(jì)，內(nèi)部核
 
天津單相電表[1]
算。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)電的需求越來越大，不同時(shí)間用電量不均衡的現(xiàn)象也日益嚴(yán)重。為緩解我國(guó)日趨尖銳的電力供需矛盾，調(diào)節(jié)負(fù)荷曲線，改善用電量不均衡的現(xiàn)象，全面實(shí)行峰、平、谷分時(shí)電價(jià)制度，“削峰填谷”，提高全國(guó)的用電效率，合理利用電力資源，國(guó)內(nèi)部分省市的電力部門已開始逐步推出了多費(fèi)率電能表，對(duì)用戶的用電量分時(shí)計(jì)費(fèi)。1995年4月，由國(guó)家計(jì)委、國(guó)家經(jīng)貿(mào)委和電力工業(yè)部聯(lián)合在上海召開的全國(guó)計(jì)劃用電工作會(huì)議上決定，用3～4年時(shí)間，在全國(guó)各大電網(wǎng)內(nèi)，有計(jì)劃、分步驟全面推行峰谷分時(shí)電價(jià)制度?？偰繕?biāo)是各網(wǎng)轉(zhuǎn)移高峰電力 10～15%，全國(guó)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移高峰電力 1000～2000萬千瓦，推行的范圍不僅是工業(yè)、商業(yè)用戶，而且對(duì)非工業(yè)、農(nóng)業(yè)用電也要逐步實(shí)行。在有條件的地區(qū)，即已經(jīng)實(shí)行一戶一表的居民用電區(qū)，也將有計(jì)劃的開發(fā)低谷用電，實(shí)行峰谷電價(jià)，以提高電能利用率，提高居民的用電質(zhì)量。對(duì)電力用戶采用不同時(shí)段、不同計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。鼓勵(lì)低谷時(shí)段的電力消費(fèi)。
　　1980年，天津地區(qū)首先提出了按峰、谷時(shí)間分段計(jì)量電能，以經(jīng)濟(jì)手段促進(jìn)合理、均衡、科學(xué)用電的建議，繼而開始進(jìn)行了試點(diǎn)，通過幾年實(shí)踐，初步摸索了一些有參考價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)。隨后，山西省利用簡(jiǎn)易設(shè)備先后在一部分用電單位進(jìn)行了聯(lián)合試點(diǎn)。1982～1985年，全國(guó)許多省市和地區(qū)也相繼實(shí)行了電能分時(shí)計(jì)量及與此相適應(yīng)的新的收費(fèi)制度，并取得了非常大的成效。一些大的電網(wǎng)局也把它作為技術(shù)改進(jìn)的重要內(nèi)容和開展科學(xué)用電的重要措施之一。至此，我國(guó)己跨進(jìn)了用多種電價(jià)作為輔助管理手段和控制用電負(fù)荷的國(guó)家行列。
　　早期主產(chǎn)的*代石英鐘控分時(shí)電能表。這種電能表通過導(dǎo)線連接石英鐘各種不同時(shí)段來分別驅(qū)動(dòng)峰、谷電磁計(jì)數(shù)器，分別顯示出峰、谷電量及總電量，按總電量扣除峰、谷電量即為平常時(shí)段電量。由于這種分時(shí)計(jì)費(fèi)電能表的可靠性較差。計(jì)時(shí)分段精度太低（zui小分割為5min），易受干擾，時(shí)段調(diào)整也比較麻煩，使用功能單一，不能適應(yīng)分時(shí)計(jì)費(fèi)中的一些特殊要求，目前已基本淘汰停用。單相電子式電能表（樣圖）
第二代機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)的分時(shí)電能表。這種電能表采用1.0級(jí)感應(yīng)系電能表機(jī)芯為基礎(chǔ)，采用紅外光電變換器，脈沖輸出和*處理器（CPU），單片機(jī)電路，使用附帶的鍵盤編程或者紅外無線鍵盤來進(jìn)行各種需求量、時(shí)鐘、時(shí)段、雙休日的設(shè)定，可保護(hù)本月zui大需求量、上月zui大需求量和本月峰、平、谷zui大需求量顯示及存儲(chǔ)。帶有脈沖輸出及RS-232串行通信口，便于數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳送與監(jiān)控。儀表性能比較精密可靠，功能可滿足我國(guó)現(xiàn)階段分時(shí)計(jì)費(fèi)需求，生產(chǎn)工藝比較成熟，價(jià)格具有競(jìng)爭(zhēng)力，是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用的一代產(chǎn)品。但是美中不足的是各生產(chǎn)廠家均為自行開發(fā)單片機(jī)，存在產(chǎn)品兼容性差，維修困難的缺點(diǎn)。這一系列產(chǎn)品常見的有DF68、DF93、DTF33、DF86、 DSF20、DIF－2、DF32、DSD66等。

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