談功率表原理及接線方式的選擇

【摘要】在電力供電系統(tǒng)中，測量儀表是保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要工具之一，它可以監(jiān)督電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況，使工作人員能夠正確地統(tǒng)計出電力負(fù)荷，處理和判斷運(yùn)行故障和事故，也是積累技術(shù)資料和計算生產(chǎn)指標(biāo)基本數(shù)據(jù)的重要來源。下面對常用有功功率表和無功功率表的原理及接線方式作以簡要的介紹。

【關(guān)鍵詞】功率表；原理；接線方式選擇

一、功率表的結(jié)構(gòu)和工作原理

在電力系統(tǒng)中，雖然用于測量功率的表計種類很多，但它們都同屬于電動系儀表。這種儀表有兩個線圈：固定線圈（又稱定圈）和可動線圈（又稱動圈）。定圈分為兩個部分平行排列，這使得定圈兩部分之間的磁場比較均勻。動圈與轉(zhuǎn)軸連接，一起放置在定圈的兩部分之間。儀表工作時，定圈和動圈中都必須通以電流，假設(shè)定圈中通過的電流為I1，動圈中通過的電流為I2。I1的作用是在定圈中建立磁場，磁場的方向由右手螺旋定則確定。對于一個已制成的儀表，定圈的參數(shù)是固定的。因此磁場的強(qiáng)弱只與I1有關(guān)，且正比于I1。當(dāng)動圈中通以電流I2時，磁場將對I2產(chǎn)生一個電磁力F，使可動部分獲得轉(zhuǎn)動力矩M而偏轉(zhuǎn)。其電磁力F的方向可由左手定則確定。如果I1、I2同時改變方向，用左手定則判斷可知，電磁力的方向不變，即轉(zhuǎn)動力矩M的方向不變。所以電動系儀表既能測量直流電路又可測量交流電路。

二、功率表的讀數(shù)

由于功率表的電壓線圈量限有幾個，電流線圈的量限一般也有兩個，如圖1所示。若實驗室所設(shè)計的日光燈電路實現(xiàn)的功率表電流量限為0.5A-1A，電流量程換接片按圖1中實線的接法，即為功率表的兩個電流線圈串聯(lián)，其量限為0.5A；如換接片按虛線連接，即功率表兩個電流線圈并聯(lián)，量限為1A。表盤上的刻度為150格。如功率表電壓量限選300v，電流量限選1A時，我們用這種額定功率因素為1的功率表去測量，則每格為2W，即實數(shù)的格數(shù)乘以2為實際被測功率值。

三、功率表的一般接線方式

1.功率表一般有兩種不同的接線方式

（1）第一種接線方式

第1種接線方式電路如圖2（a）所示，功率表電壓線圈帶“*”端向前接到電流線圈帶“*”端。在這種電路中，功率表電流線圈中的電流雖然等于負(fù)載電流，但功率表電壓支路兩端的電壓卻等于負(fù)載電壓加上功率表電流線圈的電壓降，即功率表的速數(shù)中多了電流線圈的功率消耗。因此，這種接線方式適用于負(fù)載電阻遠(yuǎn)大于功率表電流線圈電阻的情況，此時可保證功率表本身的功率消耗對測量結(jié)果的影響較小。

（2）第二種接線方式

第二種接線方式如圖2（b）所示，功率表電壓線圈帶“*”端向后接到電流線圈不帶“*”端。在這種電路中，功率表電歷支路兩端電壓雖然等于負(fù)載電壓，但電流線圈中的電流卻等于負(fù)載電流加上功率表中電壓支路的電流，即功率表的讀數(shù)中多了電壓支路的電流。因此，這種接線方式適用于負(fù)載電阻遠(yuǎn)小于功率表電壓支路電阻的情況.此時也可保證功率表本身的功率消耗對測量結(jié)果的影響較小。

圖2中，w即為單相功率表，測量單相交流電壓時，可根據(jù)實際情況選擇兩種方法中的一種。

圖2 用功率表測量直流電路的功率

（a）第一種接線方式；（b）第二種接線方式

2.單相功率表測量三相四線制電源功率電路的接線

圖4是用單相功率表測量三相三線制電源功率電路的接線圖。圖3電路圖是用兩只單相功率表與三相電源連接進(jìn)行功率測量的電路的總功率為兩只功率表的讀數(shù)之和。如果負(fù)載的功率因數(shù)低于0.5，則會有一只功率表的讀數(shù)為負(fù)值，即該功率表指針會反轉(zhuǎn)。為了取得讀數(shù)，這時需要將該功率表電流線圈的兩個端鈕對換，使指針往正方向偏轉(zhuǎn)。這時所測量的功率應(yīng)為兩只功率表讀數(shù)之差。

4.功率表的型號及規(guī)格數(shù)據(jù)

選擇功率表的量限時，除了考慮應(yīng)有足夠的功率量限外，還應(yīng)注意正確選擇功率表中的電流量限和電壓量限，務(wù)必使電流量限能容許通過負(fù)載電流，電壓量限能容許通過負(fù)載電壓。

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