机械式电能表和电子式电能表比较

精品文档 1欢迎下载 机械式电能表和电子式电能表比较 一 工作原理 目前使用的电能表有两种 一种是机械式电能表 又称感应式电能表 一种是电 子式电能表 它们由于出现的年代不一样 因而其工作原理截然不同 机械式电能表的工作原理是 当电能表接入电路时 电压线圈和电流线圈产生的 磁通穿过圆盘 这些磁通在时间和空间上不同相 分别在圆盘上感应出涡流 由于磁通与 涡流的相互作用而产生转动力矩使圆盘转动 因磁钢的制动作用 使圆盘的转速达到匀速 运动 由于磁通与电路中的电压和电流成正比例 使圆盘在其作用下以正比于负载电流的 转速运动 圆盘的转动经蜗杆传动到计度器 计度器的示数就是电路中实际所使用的电能 电子式电能表是近几年随着电子工业的发展而出现的 它是利用电子电路 芯片来 测量电能 用分压电阻或电压互感器将电压信号变成可用于电子测量的小信号 用分流器 或电流互感器将电流信号变成可用于电子测量的小信号 利用专用的电能测量芯片将变换 好的电压 电流信号进行模拟或数字乘法 并对电能进行累计 然后输出频率与电能成正 比的脉冲信号 脉冲信号驱动步进马达带动机械计度器显示 或送微计算机处理后进行数 码显示 二 电能表简单分类 电能表是专门用来测量电能累积值的仪表 电力企业用以计量发电量 用电量 供电量 损耗电量 销售电量等数值均依赖于电能表 所以有人也把电能表比作电力工业 销售产品的一杆秤 上面所说的机械式电能表与电子式电能表是按照电能表的结构原理进行分类的 也是最常用的分类方法 除了这种分类之外 电能表还可以按以下标准进行分类 精品文档 2欢迎下载 1 按照所测不同电流种类可分为 直流式和交流式二种 2 按照电能表的用途可分为 单相电能表 三相有功电能表 三相无功电能表 最大需量表 复费率电能表 损耗电能表 3 按电能表的接线方式不同可分为 直接接入式 经互感器接入式 经万用互感 器接入式 同时也分为单相 三相三线和三相四线等 4 按照电能表的等级划分为 普通有功电能表 0 2或0 2S 级 0 5或0 5S 级 1 0 级 2 0级 普通无功电能表 2 0级 3 0级 标准电能表分为 0 5级 0 2级 0 05级 0 02级 0 01级 三 机械式电能表与电子式电能表的比较 机械式电能表与电子式电能表诞生于不同的年代 原理也大不相同 为什么这两 种电能表还能并存呢 这是由它们各自的优缺点所决定的 这两种电能表在性能上有什么 样的优缺点呢 1 稳定性 电子表因采用锰铜等高稳定性材料制作电流采样元件 高质量的电路作运算处理 元件 因此总体的稳定性很好 用户在安装前可以实现免调 工作中的调校周期也可以大 大延长 从而节省了人工 机械表因采用机械转动方式工作 摩擦力不稳定 因此稳定性与电子表相比显得 较差 经运输后准确度就可能更差 在安装之前必须重新调校 安装运行后的表由于上述 原因 稳定性又会逐渐变差 2 精度 电子表电路中的 A D 模数变换器的精度可达2 14以上 因此分辨力和精度很高 可以设计0 5级以上的高精度电能表 因此 电网管理中计量精度可大大提高 线损统计也 精品文档 3欢迎下载 可以更为准确 机械表由于采用磁路结构非线性失真大 一致性差 因此要采用各种补偿机构 采用补偿机构又降低了稳定性 也不利于生产使用中的调校 因此要生产精度高的机械电 能表的难度相当大 3 灵敏度 电子表的电子线路本身灵敏度极高 可比机械表高一个数量级 而且可以长时间 保持这种高灵敏度 机械表的机械摩擦阻力是原理性的问题 目前无法克服 特别是在低转速时 机 械摩擦力接近静态摩擦力 数值明显提高 因而计量漏洞将增大 长时间工作后尤其如此 4 线性动态范围与计量准确度 由于电子表的采样元件 A D 变换元件 放大电路等的线性好 使得电子表的线 性动态范围较大 适应性很强 特别适合于用电量变化大的地方 能保证大小电流时计量 精度不变 机械表的线性动态范围小 原因是非线性因素太多 如小电流低转速时受制于摩 擦力上升 磁阻上升等因素 大电流时磁路容易产生磁路饱和 因此当用电量变化很大时 计量精度将受到很大影响 5 功耗 由于电子表采用的 CMOS 元件 自身功耗很小 例如一只单相电子表的每月功耗约 为0 3 0 5kW h 而机械表的功耗约为每月0 8 1kW h 不要小看了这0 5kW h 左右的差别 对一个 拥有几十万只甚至上百万只电能表的大电网而言 这个总数是十分庞大的 对电网的节能 精品文档 4欢迎下载 效果及电网的管理成本影响十分巨大 6 防窃电效果 由于电子线路内部在设计上很容易实现对付各种窃电行为防范措施