1、正版可修改PPT課件（中職）通用電工電子儀表應(yīng)用實訓(xùn)模塊十 感應(yīng)系儀表教學(xué)課件模塊十 感應(yīng)系儀表項目1 單相電度表項目2 三相電度表項目3 互感器項目4 單相電度表的使用模塊十 感應(yīng)系儀表模塊概述感應(yīng)系電度表由驅(qū)動部件、轉(zhuǎn)動部件、制動部件以及積算機(jī)構(gòu)組成。其基本原理是:電壓線圈中產(chǎn)生的交變磁場作用于由電流線圈產(chǎn)生的交變磁通在鋁制轉(zhuǎn)盤上形成的感應(yīng)渦流，使鋁盤受到其大小與被測電路的有功功率成正比的轉(zhuǎn)動力矩。三相電度表的工作原理與單相電度表相同，只是在結(jié)構(gòu)上采用多組驅(qū)動部件和固定在同一轉(zhuǎn)軸上的多個鋁盤的方式。儀用互感器的基本結(jié)構(gòu)與變壓器相同，由一個用硅鋼片疊制的閉合鐵芯和裝在鐵芯上的一次線圈及二次線

2、圈構(gòu)成。電壓互感器實際上就是一個降壓變壓器，其一次線圈的匝數(shù)遠(yuǎn)比二次線圈的匝數(shù)多。電流互感器實際上就是一個降流變壓器，其一次線圈的匝數(shù)一般都比二次線圈的匝數(shù)少。下一頁返回模塊十 感應(yīng)系儀表教學(xué)目標(biāo)1.了解感應(yīng)系電度表的結(jié)構(gòu)、技術(shù)特性、應(yīng)用范圍、維護(hù)保養(yǎng)及簡單校驗;2.理解感應(yīng)系電度表的工作原理，掌握其使用方法;3.了解三相有功、無功電度表的工作原理及使用方法;4.了解互感器的結(jié)構(gòu)、技術(shù)特性;5.理解互感器的工作原理，掌握其使用方法。上一頁返回項目1 單相電度表電度表是日常生活和生產(chǎn)中必不可少的一種電工儀表，它能夠?qū)崿F(xiàn)電能的計量。在交流電能的測量中一般都是采用感應(yīng)系電度表，它是利用電磁感應(yīng)原理制

3、成的。一、結(jié)構(gòu)感應(yīng)系電度表的型號很多，但其結(jié)構(gòu)大致相同。如圖10-1所示為感應(yīng)系電度表的結(jié)構(gòu)示意圖，它主要由驅(qū)動部分、轉(zhuǎn)動部分、制動部分、計算機(jī)構(gòu)等組成。下一頁返回項目1 單相電度表1.驅(qū)動部分包括電流元件和電壓元件兩部分。電流元件由鐵芯和繞在鐵芯上的電流線圈構(gòu)成。電流線圈的導(dǎo)線較粗，匝數(shù)較少，與負(fù)載串聯(lián)，其鐵芯是由硅鋼片疊制而成的，故又稱串聯(lián)電磁鐵。電壓元件也是由鐵芯和電壓線圈構(gòu)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)，其鐵芯也是由硅鋼片疊制而成，只是形狀與電流元件不同，故又稱并聯(lián)電磁鐵。2.轉(zhuǎn)動部分由鋁質(zhì)的轉(zhuǎn)動圓盤、固定轉(zhuǎn)動圓盤的轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，轉(zhuǎn)軸支承在上下軸承中。電度表工作時，電流元件和

4、電壓元件產(chǎn)生的交變磁場使鋁盤感應(yīng)出的渦流與該交變磁場相互作用，驅(qū)使圓盤轉(zhuǎn)動。上一頁下一頁返回項目1 單相電度表3.制動部分由永久磁鐵構(gòu)成，它是用來在鋁盤轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生制動力矩的，使鋁盤的轉(zhuǎn)速能和被測負(fù)載功率成正比，從而使電度表能反映出負(fù)載所消耗的功率。4.計算機(jī)構(gòu)由蝸桿、蝸輪、齒輪及滾輪組成，如圖10-2所示為其結(jié)構(gòu)示意圖?？梢杂脕碛嬎沅X盤的轉(zhuǎn)數(shù)，實現(xiàn)電能的測量和時間的計算。當(dāng)鋁盤轉(zhuǎn)動時，通過蝸桿、蝸輪及齒輪組的傳動，帶動滾輪組轉(zhuǎn)動。滾輪組一般有五個滾輪，每個滾輪的側(cè)面都刻有09十個數(shù)字，滾輪之間是按十進(jìn)制進(jìn)位，即右邊第一個的滾輪轉(zhuǎn)動一周(轉(zhuǎn)過09十個數(shù)字)，帶動右邊第二個滾輪轉(zhuǎn)過一個數(shù)字，當(dāng)右邊

5、第二個滾輪轉(zhuǎn)動一周就帶動第三個滾輪轉(zhuǎn)過一個數(shù)字。以此類推，可以通過五個滾輪上的數(shù)字來反映鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)，也就是所測電能的度數(shù)。上一頁下一頁返回項目1 單相電度表二、工作原理1.轉(zhuǎn)動力矩根據(jù)電磁感應(yīng)原理，當(dāng)交流電流流過感應(yīng)系電度表的電流線圈和電壓線圈時，在線圈中會產(chǎn)生交變的磁通，這些交變的磁通穿過鋁盤，在鋁盤上會產(chǎn)生渦流，而這些渦流與線圈中的交變磁通相互作用從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩。如圖10-3所示為鋁盤上的磁通與渦流示意圖?？梢宰C明，作用于鋁盤的轉(zhuǎn)動力矩MP與被測電路的有功功率成正比，即 （10-1）式中，K為一比例常數(shù); 為I與U的相位差。上一頁下一頁返回項目1 單相電度表2.制動力矩當(dāng)鋁盤在轉(zhuǎn)動力矩的

6、作用下開始轉(zhuǎn)動時，鋁盤切割穿過它的永久磁鐵的磁通，從而在其上產(chǎn)生一個渦流。這個渦流與永久磁鐵的磁場相互作用，將產(chǎn)生一個作用于鋁盤上且與其轉(zhuǎn)動方向相反的制動力矩Mf。顯然，鋁盤轉(zhuǎn)動越快，切割穿過它的磁感線就越快，所引起的磁通變化率就越大，產(chǎn)生的渦流越大，則制動力矩就越大。所以制動力矩與鋁盤的轉(zhuǎn)速n ( r/s)成正比，即 Mf =kn (10-2)式中，k為比例常數(shù)。由上式可知，制動力矩是一個動態(tài)的量，當(dāng)鋁盤不動時(n=0)，制動力矩不存在。制動力矩是隨鋁盤的轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的，并隨轉(zhuǎn)速增大而增大，其方向總是和鋁盤的轉(zhuǎn)動方向相反。上一頁下一頁返回項目1 單相電度表當(dāng)鋁盤在轉(zhuǎn)動力矩的作用下開始轉(zhuǎn)動后，隨

7、著轉(zhuǎn)速的增加，其制動力矩也不斷增加，直到制動力矩與轉(zhuǎn)動力矩相平衡。此時鋁盤將勻速運行。根據(jù)平衡條件Mp= Mf，可得既轉(zhuǎn)速n為 （10-3）式中，C=K/k，稱為電度表的比例常數(shù)，單位為r/(kWh)，表示電度表每千瓦時下的鋁盤轉(zhuǎn)數(shù)。由此可見，電度表鋁盤的轉(zhuǎn)速和負(fù)載功率成正比。上一頁下一頁返回項目1 單相電度表將式(10-3)兩端同時乘以測量時間t，得 nt=CPt=CW將上式中nt用N來代替(表示為在測量時間t內(nèi)電度表鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù))，可得被測負(fù)載在時間t內(nèi)所消耗的電能為在設(shè)計電度表計算機(jī)構(gòu)的傳動比中，已經(jīng)考慮了C的大小，因此窗口上可以直接讀出電能的千瓦時(kWh)數(shù)。C是電度表的一個重要參數(shù)，

8、通常標(biāo)注在電度表的銘牌上，通常有3000r/kWh 、1 500r/kW.h等。上一頁下一頁返回項目1 單相電度表三、技術(shù)特性及應(yīng)用范圍1.準(zhǔn)確度等級國標(biāo)規(guī)定有功電度表準(zhǔn)確度等級為0.5級、1.0級和2.0級，無功電度表為2.0級和3.0級。另外還規(guī)定:交流電度表在額定電壓、額定電流及cos=1的條件下，0.5級和1.0級三相電度表工作5000h后，其他級電度表工作3000h后，其基本誤差仍應(yīng)符合原準(zhǔn)確度等級的要求。上一頁下一頁返回項目1 單相電度表2.負(fù)載范圍它是表征電度表性能好壞的一個重要指標(biāo)，表示其允許的負(fù)載電流范圍的寬窄。對于“寬負(fù)載電度表”可以擴(kuò)大其使用電流范圍，在負(fù)載電流超過額定電

9、流的若干倍的范圍內(nèi)，仍能保證電度表的基本誤差不超過原規(guī)定的數(shù)值。而一般電度表在使用過程中，電路上不允許經(jīng)常短路或負(fù)載超過額定值的125 %。3.靈敏度電度表的靈敏度是指電度表工作在額定電壓、額定頻率及cos=1的條件下，驅(qū)動鋁盤轉(zhuǎn)動的最小電流與電度表額定電流之比。上一頁下一頁返回項目1 單相電度表4.潛動潛動是指當(dāng)負(fù)載電流為零時，由于慣性的作用，電度表轉(zhuǎn)盤仍稍有轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象。按照規(guī)定，當(dāng)電度表的電流線圈中沒有電流，加在電壓線圈上的電壓為額定值的80%110%時，電度表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動不應(yīng)超過一整轉(zhuǎn)。5.功率消耗當(dāng)電流線圈中沒有電流時(即負(fù)載不工作)，在額定電壓、額定頻率下，單相電度表的電壓線圈或三相電

10、度表的單個電壓線圈中仍然會消耗一定的功率。一般其消耗功率要符合相關(guān)規(guī)定。感應(yīng)系電度表可以用來測量某一段時間內(nèi)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能或負(fù)載所消耗的電能。上一頁下一頁返回項目1 單相電度表四、使用及維護(hù)1.合理選擇電度表一是根據(jù)測量任務(wù)選擇單相或三相電度表。對于三相電度表，應(yīng)根據(jù)被測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.正確安裝電度表電度表通常與配電裝置安裝在一起，為了使線路的走向簡捷而不混亂，電度表應(yīng)安裝在配電裝置的下方，其中心距地面1.51.8 m處;如需并列安裝多只電度表，則兩表的間距不得小于200 mm;不同電價的用電線路應(yīng)分

11、別裝表，同一電價的用電線路應(yīng)合并裝表;安裝電度表時，必須使表身與地面垂直，否則會影響其準(zhǔn)確度。上一頁下一頁返回項目1 單相電度表3.正確接線各種電度表的接線不盡相同，在接線前可查看附在電度表上的說明書。接線時，要注意電源的相序關(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)查對無誤才能合閘使用。如圖10-4所示為單相電度表的跳入式接線原理圖，目前多數(shù)電度表使用這種接線方式。當(dāng)負(fù)載在額定電壓下是空載時，電度表鋁盤應(yīng)該靜止不動，否則必須檢查線路，找出原因。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有功電度表反轉(zhuǎn)時，必須進(jìn)行具體分析。雖然有可能是接線錯誤造成的，但不能認(rèn)定凡是反轉(zhuǎn)都是接線錯誤。例如，在下列情況下的反轉(zhuǎn)即屬正常現(xiàn)象

12、:上一頁下一頁返回項目1 單相電度表裝在聯(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改為由另一段母線向這一段母線輸出電能時。電度表轉(zhuǎn)盤就會反轉(zhuǎn)。因為此時通過電流線圈的電流的相位發(fā)生了180的變化。當(dāng)用兩只電度表測定三相三線制負(fù)載的有功電能時，在電流與電壓的相位差角大于60，即cos 0. 5時，其中一個電度表會反轉(zhuǎn)。4.正確讀數(shù)當(dāng)電度表不經(jīng)互感器而直接接入電路時，可以從電度表上直接讀出實際電能數(shù)(Wh或kWh);如果電度表利用電流互感器或電壓互感器擴(kuò)大量程時，實際消耗電能應(yīng)為電度表的讀數(shù)乘以電流變比或電壓變比。例如當(dāng)電度表上標(biāo)有“10 xkWh”或“100 x kWh”等字樣，表示應(yīng)將電

13、度表讀數(shù)乘以10或100才是實際電能數(shù)。上一頁下一頁返回項目1 單相電度表五、簡單校驗單相電度表的校驗方法與單相功率表的校驗相近，如圖10-5所示，其具體方法有兩種。1.標(biāo)準(zhǔn)電度表法在圖10-5中，用標(biāo)準(zhǔn)電度表和被校電度表同時替代標(biāo)準(zhǔn)功率表和被校功率表。調(diào)整T3,T4，使電壓線圈兩端電壓為電度表的額定電壓，調(diào)節(jié)T1、 T2使其工作在一定的“負(fù)載”條件下，比較兩個電度表在相同時間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)，通過公式(10.5)計算出被校表的相對誤差。 （10-5）式中，C0、Cx分別為標(biāo)準(zhǔn)表與被校表的比例常數(shù)；N0、Nx分別為標(biāo)準(zhǔn)表與被校表的轉(zhuǎn)數(shù)。上一頁下一頁返回項目1 單相電度表2.功率表-秒表法此種方法是在圖

14、10-5中，保留標(biāo)準(zhǔn)功率表W0，用被校電度表代替被校功率表Wx。在一定的“負(fù)載”條件下，用秒表測出電度表轉(zhuǎn)動一定轉(zhuǎn)數(shù)所需的時間，然后與計算出的規(guī)定時間相比較，從而確定電度表的誤差大小。設(shè)電度表鋁盤轉(zhuǎn)動了N轉(zhuǎn)，則可通過公式(10-6)計算得出規(guī)定時間T的大小。 （10-6）式中，P0為標(biāo)準(zhǔn)功率表的讀數(shù)。若測量時間為t，則電度表的相對誤差 （10-7）上一頁返回項目2 三相電度表三相電度表可以實現(xiàn)三相交流電路功率的測量，其工作原理與單相電度表相同，只是在結(jié)構(gòu)上采用多組驅(qū)動部件和多個同軸鋁盤的方式，以實現(xiàn)對三相電能的測量。根據(jù)被測電能的性質(zhì)，三相電度表可分為有功電度表和無功電度表。根據(jù)三相電路的接線

15、形式的不同，可分為三相三線制電度表和三相四線制電度表。一、三相有功電度表三相有功電度表是根據(jù)兩表法或三表法原理，將兩只或三只單相有功電度表的測量機(jī)構(gòu)有機(jī)的組合為一體，構(gòu)成測量三相有功功率的儀表。按其組合方式的不同，可分為三相三線有功電度表(又稱兩元件式)和三相四線有功電度表。下一頁返回項目2 三相電度表1.三相三線有功電度表三相三線有功電度表相當(dāng)于由兩只單相電度表組合而成，結(jié)構(gòu)如圖10-6所示。它具有兩個驅(qū)動元件、兩個同軸轉(zhuǎn)動的鋁盤、兩只制動磁鐵和一只計算機(jī)構(gòu)。將其接入被測電路時，作用在轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動力矩為兩個元件產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩之和，并與三相負(fù)載的有功功率成正比。因此，鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)可以反映被測三

16、相負(fù)載消耗的有功電能的大小，并通過積算機(jī)構(gòu)顯示出具體數(shù)值。2.三相四線有功電度表三相四線有功電度表相當(dāng)于三只單相電度表組合而成。與三相三線有功電度表相比，它由三個驅(qū)動元件、三個鋁盤等組成，其讀數(shù)同樣可直接反映被測三相負(fù)載消耗的有功電能。接線方式如圖10-7所示。上一頁下一頁返回項目2 三相電度表二、三相無功電度表在三相電路中，除了有功功率外，還有無功功率的存在。發(fā)電機(jī)或變壓器等電源設(shè)備都有一定的功率容量。在負(fù)載的功率因數(shù)很低時，雖然供電設(shè)備已經(jīng)滿載，但實際輸出的有功功率卻很小，這既降低了供電設(shè)備的效率，又增加了線路上功率損耗。因此，提高功率因數(shù)是電力系統(tǒng)挖掘潛力的一項重要措施。提高功率因數(shù)就是

17、要盡量減小負(fù)載的無功電能?？梢姡瑹o功電能的測量是十分重要的。上一頁下一頁返回項目2 三相電度表1.三相三線無功電度表在三相三線制交流電路的無功電能的測量中，廣泛采用一種具有60相位差的三相三線制無功電度表，如圖10-8所示。它的特點是當(dāng)負(fù)載功率因數(shù)cos=1時，電壓線圈的工作磁通U與電流線圈的工作磁通中，之間的相位差為60(而有功電度表為90)，這要求電壓線圈的電流不是滯后于電壓90，而是60。這可以通過適當(dāng)選擇在電壓線圈中所串聯(lián)的電阻來實現(xiàn)。這種三相無功電度表也是由兩組電磁元件組成的。兩組元件的接線方式是:第一組元件接于電壓UVW和電流IU上;第二組元件則接于電壓Uuw和電流Iw上。根據(jù)電磁

18、感應(yīng)原理可以證明，當(dāng)電壓線圈中的電流滯后于電壓時，電度表鋁盤的總轉(zhuǎn)矩Mp為 MP=KP （10-8）上一頁下一頁返回項目2 三相電度表即總轉(zhuǎn)矩與三相無功功率成正比。所以，通過積算機(jī)構(gòu)，便可測出三相無功電能。該接法不論三相負(fù)載是否對稱均適用，該表的外部接線與三相三線制有功電度表的接線完全一樣。2.三相四線無功電度表在三相四線制無功電能的測量中，最常用的是一種帶附加電流線圈結(jié)構(gòu)的無功電度表，如圖10-9所示。帶有附加線圈的三相無功電度表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)同三相三線制有功電度表的結(jié)構(gòu)基本相同，所不同的是每一個電流元件的鐵芯上除了基本線圈1外，還裝有與基本線圈匝數(shù)相同的附加線圈2，并將兩組電磁元件中的附加線圈

19、串聯(lián)起來接入沒有基本線圈中的一相電路中。上一頁下一頁返回項目2 三相電度表基本線圈及電壓線圈的接法與兩表接法相同，即一組元件接入的電流為IU、電壓為UVW；另一組元件則接入電流IW、電壓為UUV。附加線圈的接法使電流產(chǎn)生的磁通與基本線圈中的磁通方向相反。通過證明可得轉(zhuǎn)動力矩 （10-9）同樣總轉(zhuǎn)矩與三相無功功率成正比。因而通過積算機(jī)構(gòu)，便可測出三相負(fù)載的無功電能。為了能直接讀取無功電能，只要把電流線圈(包括基本線圈和附加線圈)減小為原來的 即可。上一頁返回項目3 互感器一、概述互感器實際上就是一個鐵芯變壓器，其結(jié)構(gòu)如圖10-10所示。它的鐵芯是由硅鋼片疊制而成，以減小渦流。鐵芯上通常繞有兩個或

20、多個繞組，即一次繞組和二次繞組。它能夠?qū)⒏唠妷鹤儞Q成標(biāo)準(zhǔn)的低電壓，將大電流變換成標(biāo)準(zhǔn)的小電流，作為測量儀表或繼電保護(hù)裝置的電源，以保證操作人員的人身安全。本節(jié)主要介紹儀用互感器。按用途的不同，儀用互感器分為兩種:一種是電流互感器;另一種是電壓互感器。其符號如圖10-11所示。下一頁返回項目3 互感器二、電壓互感器1.結(jié)構(gòu)在工程測量中，一般規(guī)定互感器的二次線圈的額定電壓為100V，所以它的一次線圈的匝數(shù)比二次線圈的匝數(shù)要多得多。不同量程的電壓互感器，其一次線圈的匝數(shù)是不同的，即一次線圈可以接入不同的額定電壓。如圖10-12所示為被測電路、電壓互感器和電壓表之間的連接圖。其中，電壓互感器的一次繞組

21、通過端鈕U1和U2并接在被測電路中;二次繞組則通過u1和u2端鈕與電壓表連接。上一頁下一頁返回項目3 互感器2.工作原理電壓互感器實質(zhì)上就是一個降壓變壓器。在測量中，連接在二次繞組的電壓表的阻抗較高，所以電壓互感器在正常工作時近似于一個開路運行的變壓器。若一次線圈的匝數(shù)為N1，二次線圈的匝數(shù)為N2，根據(jù)變壓器知識可知，變壓比Ku為在測量過程中，用電壓表測出二次線圈兩端的電壓U2，則被測電壓U1= Ku U2。選擇不同的匝數(shù)比，便可得到不同變壓比的電壓互感器。上一頁下一頁返回項目3 互感器3.技術(shù)特性實際的電壓互感器中，由于鐵芯、導(dǎo)線材料有損耗以及結(jié)構(gòu)上不可避免地存在一些缺陷，使得電壓互感器具有

22、如下特性。一次、二次繞組的電壓之比不再等于它們的匝數(shù)比，即電壓互感器的實際變壓比與銘牌上標(biāo)注的額定變壓比不相等。因此，根據(jù)額定變壓比確定的被測電壓和按實際變壓比確定的被測電壓之間就存在著差異，這種差異稱為變壓比誤差，簡稱比差。實際變壓比與互感器本身的性能(如導(dǎo)線電阻、鐵芯損耗、線圈漏磁等)及負(fù)載有關(guān)，其不是一個常數(shù)。上一頁下一頁返回項目3 互感器電壓互感器一次繞組電壓與二次繞組電壓的相位關(guān)系不再是理想情況下的180，而是180，角就稱為電壓互感器的相角誤差，簡稱角差。同樣，角差也不是一個常數(shù)，它與電壓互感器本身的性能參數(shù)及負(fù)載有關(guān)。角差的存在，對接在二次繞組的電壓表并沒有什么影響，但對接入的功

23、率表、電度表等卻有很大影響，這是因為這些儀表的讀數(shù)與電壓和電流的相位差有關(guān)。如果經(jīng)過電壓互感器后的電壓和電流的相位差不能保持原有關(guān)系，則必然引起對功率和能量等的測量誤差?？傊?，不論是比差還是角差，都要求它們越小越好，通過合理的設(shè)計、選材和正確選擇負(fù)載等措施來盡量減小它們對測量的影響。上一頁下一頁返回項目3 互感器4.使用方法(1)正確選擇電壓互感器根據(jù)被測電壓大小合理選擇一次線圈的額定電壓。根據(jù)測量準(zhǔn)確度要求，合理選擇準(zhǔn)確度等級。根據(jù)負(fù)載的大刁、和性質(zhì)，合理選擇電壓互感器的容量。(2)根據(jù)接線標(biāo)示圖正確接線(3)電壓互感器的一次線圈、二次線圈都要裝保護(hù)熔斷器，以防意外事故的發(fā)生。電壓互感器的二

24、次線圈絕對不允許短路。因為當(dāng)二次線圈發(fā)生短路時，會出現(xiàn)很大電流，電壓互感器有被燒毀的危險。(4)電壓互感器的二次線圈、鐵芯及外殼必須可靠接地。這樣當(dāng)絕緣損壞時，可以防止一次線圈回路的高電壓竄入二次線圈回路，以保證人身和設(shè)備的安全。上一頁下一頁返回項目3 互感器三、電流互感器1.結(jié)構(gòu)電流互感器相當(dāng)于一個“降流”變壓器，所以它的一次線圈的匝數(shù)遠(yuǎn)比二次線圈的匝數(shù)少。通常二次線圈的額定電流都規(guī)定為5 A,所以不同量程電流互感器的一次線圈的匝數(shù)是不相同的。如圖10-13所示為利用電流互感器測量時的連接圖，應(yīng)使一次線圈L1、 L2與被測電路串聯(lián)，二次線圈K1、 K2接到電壓表的兩端。2.工作原理電流互感器

25、的工作原理也與變壓器相似，與電壓互感器不同的是，由于接入二次線圈回路中電流表的阻抗很小，所以工作中的電流互感器的工作狀態(tài)接近于短路狀態(tài)。上一頁下一頁返回項目3 互感器同樣根據(jù)變壓器知識可知，變流比Ki為在測量過程中，用電流表測出二次線圈流過的電流I2，則被測電流I1 = Ki I2。選擇不同的匝數(shù)比，便可得到不同變流比的電流互感器。3.技術(shù)特性與電壓互感器相同，實際運行中的電流互感器也存在比差和角差，必須通過合理的設(shè)計、選材和正確選擇負(fù)載等措施來盡量減小它們對測量的影響。上一頁下一頁返回項目3 互感器4.使用方法與電壓互感器相同，首先要正確選擇電流互感器與正確連接電流互感器，另外還要注意以下兩

26、點:電流互感器二次線圈的連接線應(yīng)選用2.5 mm2的單股絕緣銅導(dǎo)線，中間不允許有接頭，更不能裝開關(guān)、熔斷器等。二次線圈不允許開路，這是因為當(dāng)二次線圈開路時，鐵芯會由于過度飽和磁化而引起其損耗大大增加，使鐵芯過分發(fā)熱而燒毀其上的線圈;同時還會在二次線圈上感應(yīng)出很高的電壓(有時可達(dá)到正常值的幾百倍)，可能損壞電流互感器的絕緣而危及操作人員的安全，在操作時應(yīng)特別注意。電流互感器的二次側(cè)的一端和鐵芯要可靠接地。上一頁下一頁返回項目3 互感器5.穿心式電流互感器當(dāng)電流互感器的二次線圈的匝數(shù)不變時，隨著被測電流的增大，其一次線圈的匝數(shù)將相應(yīng)減小，以保證二次線圈的電流不超過額定電流。當(dāng)一次線圈匝數(shù)減少到一定

27、程度時，便可不必在鐵芯上繞制固定的一次線圈，而是直接將通過大電流的導(dǎo)線和互感器的鐵芯相交鏈，這種電流互感器就稱為穿心式電流互感器。被測電流越大，交鏈的次數(shù)越少。上一頁下一頁返回項目3 互感器四、互感器的應(yīng)用1.鉗形電流表通常在使用電流表直接測量電流時，需要將被測電路斷開，才能將電流表或電流互感器的一次線圈接到被測電路中。而利用鉗形電流表，則無需斷開被測電路就可以測量被測電流。由于鉗形電流表具有這一獨特的優(yōu)點，所以得到了廣泛的應(yīng)用。上一頁下一頁返回項目3 互感器鉗形電流表是由穿心式電流互感器和電流表組成的，其結(jié)構(gòu)如圖10-14所示。當(dāng)捏緊扳手時，鉗形鐵芯可以張開，如圖中虛線表示，這樣被測電流通過

28、的導(dǎo)線可直接穿過鐵芯缺口。然后放開扳手使鉗形鐵芯閉合，此時通過電流的導(dǎo)線相當(dāng)于電流互感器的一次線圈，于是和二次線圈相連的電流表中就有電流通過，因此，就可直接從指針的偏轉(zhuǎn)位置讀出被測電流的數(shù)值。鉗形電流表的準(zhǔn)確度比較低，一般都只有2.5級以下，通常用在不便于折線或不能切斷電路的情況下進(jìn)行測量。上一頁下一頁返回項目3 互感器2.互感器在功率測量中的應(yīng)用在高電壓、大電流電路中進(jìn)行測量時，為了擴(kuò)大功率表的量程和保證測量工作安全地進(jìn)行，必須使用互感器。普通功率表通過互感器接入被測電路后，其讀數(shù)應(yīng)乘以互感器的變比才是實際的被測功率。如果只用電流互感器，則只乘以電流互感器的電流變比;如果同時應(yīng)用電流互感器和

29、電壓互感器，則讀數(shù)應(yīng)同時乘以電流變比和電壓變比。通常安裝式功率表都必須和所標(biāo)明的互感器配套使用，其被測功率可從標(biāo)度尺上直接讀出，這是因為互感器的變比已在儀表的刻度時考慮進(jìn)去了。如果所用互感器和要求的不一致時，其結(jié)果應(yīng)經(jīng)過相應(yīng)的換算后得出。上一頁下一頁返回項目3 互感器功率表的接線必須遵守“發(fā)電機(jī)端”原則，要注意互感器的極性，保證互感器接入被測電路后，功率表電流線圈中電流的方向和電壓支路電壓的極性與不接入互感器時相同。以下是幾種常見的接線方式:(1)功率表通過電流互感器接入電路如圖10-15所示。(2)功率表通過互感器接入電路如圖10-16所示。(3)三相功率表和儀用互感器的接線如圖10-17所

30、示為二元三相功率表經(jīng)過電壓互感器和電流互感器接入三相三線制電路的接線圖。如圖10-18所示為三元三相功率表通過電壓互感器和電流互感器接入被測電路時的線路。上一頁下一頁返回項目3 互感器3.互感器在電能測量中的應(yīng)用由于三相電度表通常多用于負(fù)荷較大的場合，其被測電流和電壓都比較大，除可換用額定電流較大的三相有功電度表外，還可以將三相電度表與互感器配合來完成測量任務(wù)。電度表通過互感器接入被測電路時，其互感器的接線要求與功率表通過互感器接入電路時相同，即要求使電流線圈中電流的方向和電壓支路電壓的極性與不接入互感器時相同。如圖10-19所示為有功電度表和無功電度表通過互感器接入三相電路的接線圖。上一頁下

31、一頁返回項目3 互感器當(dāng)電度表與所標(biāo)明的互感器配套使用時，可以直接從電度表上讀出被測電能的度數(shù);當(dāng)與電度表配套使用的互感器與標(biāo)明的不同時，則應(yīng)根據(jù)電壓互感器的電壓變比和電流互感器的電流變比對讀數(shù)進(jìn)行換算，才能得到被測電能的數(shù)值。例如，某電度表標(biāo)明配套互感器的變比是10000/100V,100/5A，而實際使用的互感器變比是10 000/100V,50/5A，則應(yīng)將電度表的讀數(shù)除以2，才是被測電能的度數(shù)?！纠侩姸缺斫泳€的注意事項及如何快速判斷接線正誤?答:電度表有直接接入和帶互感器接入兩種接法，接線時必須區(qū)分好電源的相線、零線及相序;還必須區(qū)分好互感器初、次級線圈的同名端正確連接，否則會導(dǎo)致電

32、度表慢走或倒走等計量誤差及短路事故。上一頁下一頁返回項目3 互感器接線的正誤，可以用如下快速檢查法判別:當(dāng)負(fù)載在正常狀態(tài)下，先測記下鋁盤在X分鐘內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)N1，再把相應(yīng)的電壓元件的電源斷開，并測記此時鋁盤在X分鐘內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)N2，對比N1和N2的值則可判定接線的正誤。當(dāng)電度表接線正確時，對三相三線有功電度表，若斷開B相電壓后，電度表慢走一半，即NZ的轉(zhuǎn)數(shù)比N,減小一半;對三相三線無功電度表，先測定三相電源相序后，若斷開C相電壓，電度表N2的轉(zhuǎn)數(shù)比N2減小一半;對三相四線有功電度表，若依次斷開每一驅(qū)動元件電壓，則N2轉(zhuǎn)數(shù)分別為N1的1/3上一頁下一頁返回知識庫 單相電子式預(yù)付費分時電度表如圖10 - 20所示為單相電子式預(yù)付費分時電度表，該表是配合國家“節(jié)約用電管理辦法”的實施，根據(jù)供電收費管理的實際需要，采用最新微電子技術(shù)研制的新一代預(yù)付費分時電度表;主要用于單相電壓220/240V,頻率50/60Hz的有功電能計量;通過系統(tǒng)設(shè)置可靈活實現(xiàn)預(yù)付費、預(yù)賒電量、非預(yù)付費、分時計量、階梯電價、數(shù)據(jù)凍結(jié)、