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摘要：本文分析了電子式與感應(yīng)式電能表的性能，論述了全電子式電能表的特點(diǎn)、類型、功能及其合理選用，介紹了確保電能表計(jì)量準(zhǔn)確性的要求。

關(guān)鍵詞：電子表機(jī)械表電能表性能選用

0引言

經(jīng)常使用的電能表有兩種：一種是感應(yīng)式機(jī)械電能表，它是利用三個(gè)不同空間和相位的磁通建立起來(lái)的交變移進(jìn)磁場(chǎng)，在這個(gè)磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，這個(gè)感應(yīng)電流使得轉(zhuǎn)盤總是朝一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)蝸桿傳遞到計(jì)數(shù)器，累計(jì)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)，從而達(dá)到計(jì)量電能的目的。另一種是電子式電能表，它是利用電流和電壓作用于固態(tài)電子器件而產(chǎn)生瓦時(shí)輸出量的電能計(jì)量?jī)x表。

1電子表與機(jī)械表的缺點(diǎn)比較

1.1機(jī)械表存在以下缺點(diǎn)：①使用的制動(dòng)阻尼磁鐵受溫度影響較大，高溫狀態(tài)下容易失磁，使得表計(jì)走慢，給供電部門造成電能損失；②機(jī)械式電能表由于受磁場(chǎng)對(duì)稱性和發(fā)熱影響，容易發(fā)生潛動(dòng)即空走；③感應(yīng)式電能表在輕負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，往往出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償現(xiàn)象。

1.2電子表存在以下缺點(diǎn)：①生產(chǎn)技術(shù)有待于進(jìn)一步提高；②價(jià)格較貴；③對(duì)外部環(huán)境要求較高等。

2電子表與機(jī)械表的性能比較

2.1線性動(dòng)態(tài)范圍與計(jì)量準(zhǔn)確度：由于電子表的采樣元件、A/D變換元件、放大電路等的線性好，使得電子表的線性動(dòng)態(tài)范圍較大，適應(yīng)性很強(qiáng)。機(jī)械表的線性動(dòng)態(tài)范圍小，原因是非線性因素太多，當(dāng)用電量變化很大時(shí)計(jì)量精度將受到很大影響。

2.2靈敏度：電子表的電子線路本身靈敏度極高，可比機(jī)械表高一個(gè)數(shù)量級(jí)，而且可以長(zhǎng)時(shí)間保持這種高靈敏度。機(jī)械表的機(jī)械摩擦阻力是原理性的問(wèn)題目前無(wú)法克服，特別是在低轉(zhuǎn)速時(shí)，機(jī)械摩擦力接近靜態(tài)摩擦力，數(shù)值明顯提高，因而計(jì)量漏洞將增大，長(zhǎng)時(shí)間工作后尤其如此。

2.3功耗：由于電子表采用的CMOS元件自身功耗很小，例如一只單相電子表的每月功耗約為0.3～0.5kWh，機(jī)械表的功耗每月0.8～1kWh。

2.4防竊電效果：由于電子線路內(nèi)部在設(shè)計(jì)上很容易實(shí)現(xiàn)對(duì)付各種竊電行為防范措施，因此電子表在防竊電功能上要比機(jī)械表強(qiáng)得多。

2.5穩(wěn)定性：電子表總體的穩(wěn)定性很好，用戶在安裝前可以實(shí)現(xiàn)免調(diào)，工作中的調(diào)校周期也可以大大延長(zhǎng)，從而節(jié)省了人工。機(jī)械表因采用機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)方式工作，摩擦力不穩(wěn)定，因此穩(wěn)定性與電子表相比顯得較差，經(jīng)運(yùn)輸后準(zhǔn)確度就可能超差，在安裝之前必須重新調(diào)校。

2.6精度：電子表電路中的A/D變換器的精度可達(dá)2-14以上，因此分辯力和精度很高，可以設(shè)計(jì)0.5級(jí)以上的高精度電能表。機(jī)械表由于采用磁路結(jié)構(gòu)非線性失真大，一致性差，因此要采用各種補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，采用補(bǔ)償機(jī)構(gòu)又降低了穩(wěn)定性，也不利于生產(chǎn)使用中的調(diào)校。

3感應(yīng)式電能表突出的問(wèn)題

感應(yīng)式電能表已有100多年的歷史，當(dāng)前突出的問(wèn)題是：

3.1合格率低，超差嚴(yán)重。

3.2偷竊電現(xiàn)象嚴(yán)重：感應(yīng)式電能表由于電流、電壓接線端子外露，很容易采用改接線或倒表手段進(jìn)行偷竊電，這是包括我國(guó)在內(nèi)的發(fā)展中國(guó)家普遍存在的嚴(yán)重問(wèn)題。

3.3抄表方式單一落后：感應(yīng)式電能表采用的是人工登門手工抄表，隨著電能表的數(shù)量增加，抄表、核算的工作量越來(lái)越大。

4全電子式電能表的類型及其合理選用

全電子式電能表是通過(guò)對(duì)用戶供電電壓和電流實(shí)時(shí)采樣，采用專用的電能表集成電路，對(duì)采樣電壓和電流信號(hào)進(jìn)行處理并相乘轉(zhuǎn)換成與電能成正比的脈沖輸出顯示。

4.1兩種采樣方式的全電子式電能表比較當(dāng)前電子式電能表對(duì)用戶用電采樣方式主要有兩種形式。一種是用互感器采樣，另一種為直接采樣。采用互感器采樣即利用電壓互感器和電流互感器分別來(lái)采集用戶的電壓信號(hào)和電流信號(hào)；直接采樣則是用熱穩(wěn)定性高的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)來(lái)取得電壓信號(hào)，而用電阻溫度系數(shù)非常小的錳銅片進(jìn)行電流直接采樣。

4.2電子式多費(fèi)率電能所謂多費(fèi)率電能表也稱復(fù)費(fèi)率電能表或稱之為分時(shí)計(jì)量電能表。它是根據(jù)每天用電的峰、平、谷的實(shí)際情況，分時(shí)段地進(jìn)行計(jì)量，以作為分時(shí)電價(jià)結(jié)算的依據(jù)。

4.3電子式電能表的抄表方式全電子式電能表的抄表方式主要有以下幾種：①人工抄表：根據(jù)表頭顯示進(jìn)行抄表。②手持紅外抄表器抄表：手持紅外抄表器抄表它是一個(gè)帶有紅外收發(fā)的單片機(jī)控制系統(tǒng)。③遠(yuǎn)距離自動(dòng)抄表系統(tǒng)：所謂遠(yuǎn)距離自動(dòng)抄表系統(tǒng)是指管理人員可以坐在遠(yuǎn)距表的辦公室里，應(yīng)用微機(jī)通過(guò)專用線、無(wú)線、電力線、光纖等做為通道，進(jìn)行抄表和用電管理。

4.4全電子式予付費(fèi)電能表所謂網(wǎng)絡(luò)購(gòu)電式予付費(fèi)電能表，用戶到供電或物業(yè)管理部門去買電，而供電或物業(yè)管理部門采用遠(yuǎn)控或手持售電機(jī)，將購(gòu)電量直接注入到用戶的電表內(nèi)，用戶表頭可顯示出購(gòu)電數(shù)。當(dāng)顯示電量減到一定值時(shí)，可發(fā)出光報(bào)警，提示用戶購(gòu)電，否則，當(dāng)用完電時(shí)及時(shí)斷電。

5集中式多用戶全電子式電能表符合我國(guó)國(guó)情

我國(guó)居民住宅或公寓多以樓房為主。一座樓一般含幾個(gè)單元，而每個(gè)單元少者一般近十戶、十幾戶，多者幾十戶。

5.1集中式多用戶全電子電能表的結(jié)構(gòu)、原理。

5.1.1每戶電能計(jì)量單元：主要由電壓、電流采樣和專用電能表芯片構(gòu)成。它的任務(wù)是完成每個(gè)用戶的用電量累積、存儲(chǔ)，并同時(shí)將電量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖分別輸出或送入單片機(jī)處理。

5.1.2單片機(jī)系統(tǒng)：它是一個(gè)智能數(shù)據(jù)采集處理和控制單元。整個(gè)系統(tǒng)安裝在一個(gè)見(jiàn)方約200*80mm2的印刷電路板上。它的任務(wù)是接收并存儲(chǔ)各用戶電量，經(jīng)處理后控制公用顯示器，定時(shí)、輪流顯示各戶用電量，控制對(duì)外通信，完成抄表或遠(yuǎn)控等工作。

5.1.3輸出部分：主要包括公用顯示器和對(duì)外通信、控制接口等。公用顯示器輪流顯示每戶戶號(hào)和電量，可24小時(shí)連續(xù)工作，用戶隨時(shí)可查看各自的用量情況。

5.2技術(shù)指標(biāo)、功能及合理選用：集中式多用戶全電子式電能表的主要技術(shù)指標(biāo)和單塊全電子式電能表相當(dāng)，而功能比單表強(qiáng)，性能價(jià)格比高于單表，由于篇幅關(guān)系，這里只介紹幾點(diǎn)有關(guān)選用和使用的問(wèn)題。

5.2.1分路電能計(jì)量戶數(shù)：有兩種類型：一種是幾戶至幾十戶的表，這種表分嵌墻式和外掛式兩種，一般是一個(gè)單元裝一塊，安裝在樓梯間。另一種是上百戶以上的多用戶柜式電能表。這類表專為學(xué)生公寓設(shè)計(jì)，根據(jù)當(dāng)前高校學(xué)生公寓用電管理要求，這類表除具有遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表、予付費(fèi)等功能外，它還可設(shè)計(jì)成具有負(fù)載任意限定和惡性負(fù)載識(shí)別能力。

5.2.2供電方式：有以下幾種，可按需選用。①單相進(jìn)線——單相、多戶出線。②三相四線制進(jìn)線——單相多戶出線，即每相可接多戶。要求每相所接戶數(shù)盡量相等。③三相進(jìn)線——三相多戶出線，用戶三相用電設(shè)備。④三相四線制進(jìn)線——單、三相混合出線，其中三相出線可接三相用電電器。

6把好幾個(gè)關(guān)，確保電能表計(jì)量準(zhǔn)確性

電能表是供電企業(yè)與用戶進(jìn)行電能交易的一桿秤，這桿秤的準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到供電企業(yè)與用戶的切身利益，因此，為了保證這桿秤的準(zhǔn)確性，保證國(guó)家和用戶的利益不受損害，我認(rèn)為應(yīng)在電能表的采購(gòu)、校驗(yàn)、服務(wù)等方面把好以下幾道關(guān)：

6.1嚴(yán)把采購(gòu)入庫(kù)關(guān)：在選購(gòu)電能表時(shí)必須考慮生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)條件、產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間、質(zhì)量保證體系、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行故障率等因素。

6.2把好檢測(cè)校驗(yàn)關(guān)：對(duì)于待裝的電能表，必須保證其首次檢驗(yàn)合格率、走字合格率達(dá)到100%。

6.3搞好優(yōu)質(zhì)服務(wù)和監(jiān)督關(guān)：應(yīng)通過(guò)設(shè)立行風(fēng)監(jiān)督員的辦法，加強(qiáng)行風(fēng)監(jiān)督。通過(guò)定期走訪用戶，聽(tīng)取用戶意見(jiàn)等方式來(lái)做好各項(xiàng)工作。

6.4把好安裝關(guān)：鑒于電子式電能表對(duì)周圍環(huán)境的要求較高，因此，在安裝時(shí)應(yīng)注意避免太陽(yáng)直射，最好集中安裝在表箱內(nèi)，城鎮(zhèn)集中小區(qū)可大批安裝使用這種電能表。

7結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)今，電能已成為最重要的能源，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下，人們對(duì)電能的計(jì)量要求準(zhǔn)確度要高，使用壽命要求長(zhǎng)，而對(duì)用電的管理要求實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化。全電子式電能表，取代傳統(tǒng)的感應(yīng)式電能表已勢(shì)在必行。只有把好這些關(guān)，才能保證電能計(jì)量裝置的準(zhǔn)確性，從而確保供電企業(yè)和用戶的利益不受損失。這對(duì)于樹立供電企業(yè)的良好形象也有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

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