电能做为一种产品，考量其是多少的一**工具是电能表。伴随着电子工业的发展趋势，已经向全智能、高精密、可靠性高和自动式收费的方位发展趋势。

1、电子式电能表的基本概念

电子式电能表是根据额定功率的精确测量技术性，选用光电乘法器完成输出功率计算的新式电能计量检定仪表盘。实际是把键入的工作电压讯号或电流量讯号经高压分压器和电压互感器开展收获和相位差赔偿后，各自送至有功功率乘法器和无功功率乘法器 (90 °相位后送无功功率乘法器 ) 造成差分信号，通过CPU、探测器等电源电路精确地精确测量出有功功率、无功功率、有功功率电能，并开展各种各样利率时间段解决及其较大需量挑选。

　 2、特性比照

（1）高精度。电子式电能表能在很宽的工作电压、电流量范畴内完成 1.0 至 0.1 级高精密的电能精确测量。 1.0 级表偏差非常*操纵在 0.5%之内。 0.5级可操纵在± 0.2%之内， 0.2级表可操纵在± 0.1%之内。而脚踏式电能表保证 0.5 级就早已很艰难了。

（2）偏差曲线图竖直。从负荷较低值到较大负荷，偏差数据信息基本上不会改变。而针对脚踏式电能表，即使调节优质也无法完成，并且绝大多数脚踏式电能表在轻负荷时偏差数据信息稍大且为负数。

（3）偏差衡定。在误差范畴内不因內部标准转变而产生变化，校检数据信息基本上不会改变。脚踏式电能表因为存**械设备损坏的要素造成偏差增加，务必按时 (3～6个月) 开展调节校检。具体运用中，只对较少数大用户开展校检，针对占绝大部分的小用户和住户用户开展周期时间校检难以完成，运作中轻负荷负偏差状况依然存有。

（4） TV 二次回路损耗小。电子式电能表连接 TV 二次回路后，每相键入电流量仅为 1OmA ，并且一只电子式表可与此同时完成有功功率、无功功率及较大需量精确测量，较少替代三只脚踏式电能表，针对一样的 TV 二次回路损耗可降低到

乃至更小。而损耗通常是负数。与此同时.电子式电能表针对提升电能计量检定精密度，降低电量计量检定损害功效比较大。

（5） 省掉抄水表阶段。完成电量预订作用是电子式电能表的主要特点.用户到配电单位事先选购了电量，就*抄水表员去用户处抄表，降低用人成本费。

（6） 有利于数字化管理。电子式电能表配有全智能和**程序，全部程序流程和数据处理方法均自行进行。配电单位可根据电子计算机售电智能管理系统对用户完成预订电量、预设较大负载限定、对电卡开展设置密码等作用。与此同时按必须存储用户表的在出厂表号、表参量、计度器默认值、用户家庭住址、名字等有关信息便于开展操作系统的管理方法。

（7）纪录分辨及警报作用。电子式电能表在其数据信息卡内存在总电量、此次剩下电量和之前剩下电量、负电量、总购电频次等数据信息，有利于配电机构与用户开展信息传递，维护供、用电量彼此的权益。电子式电能表全自动测算用户耗费电量.并在电量低于一定量时数码显示管长亮并表明剩余电量，提示用户立即购电。当用户电量剩至 5kW·h 时。警报提示用户购电。

（8） 不会受到安裝部位危害。脚踏式电能表因为受其原理的牵制，对其安裝部位尤其是悬架视角规定很高，不然会危害精密度和使用寿命。而电子式则要不然.因为选用电子信息技术，其精密度在于取样及计算的精确度，而与安裝部位不相干。

3、存在的不足

（1）稳定性问题

电子式电能表对重要光电构件，如 PBC 板开关电源，数据信息卡的运行特性规定很高，其特性多少立即危害正常的应用。

（2）抗干扰性和抗过压能力差

针对低电压表，因为工作电压控制回路立即连接电力网。则存有电力网浪涌保护器冲击性或别的影响及其电力网工作电压长期较高导致电子式电能表毁坏的状况。

（3）商品生命周期有待提高

电子式电能表属新式计量检定商品.其产品构造不丰富多彩，规格型号很少。可挑选空间小。

4、电能表的挑选

电能表分成单相电、三相三线和三相四线三种。电能表的挑选应用应参考下列规定：

（1）严苛区别用户

在采用电能表前，较先应区别使用人是住户用户、厂矿企业、或是服务行业这些状况，针对数目巨大的住户用户尽可能强烈推荐应用电子式单相电电能表，由于电子手表校检周期时间较长，高精度。等用户，联系实际状况按照用户规定可挑选应用电子式或脚踏式三相三线电能表，或是电子式或脚踏式三相四线电能表。尽管机械设备电能表校检周期时间短，但由于在一个管辖区的厂矿企业相对性较少，因而，用户采用哪一种电能表都可以。假如归属于新用户或是升级电能表. 以挑选电子式电能表为宜。

（2）重视用户，防止“一刀切”状况

单相电脚踏式电能表在中国利用率是较大的，仪表盘生产商多，产品构造丰富多彩，型号规格齐备，有关产业链巨大。不可以纵然新式电子式电能表的作用优势而*取代脚踏式电能表，应以科学发展的心态，重视基本国情，重视用户挑选，由浅入深，逐步推广电子式电能表。若*升级换代，会导致全产业链的巨大消耗和大部分人的抵制。因而，应需要结合实际状况，有选择开展拆换。

　（3）以使用量定规格型号

电能表以工作电压或电流量尺寸做为规格型号指标值。工作电压规格型号分成： 11OV 、 220V 、 380V 等规格型号，电流量规格型号分成： 2(10)A 、5(1 0)A 、5(20)A 、1O(30)A 、20(80)A 等规格型号。不一样的用户挑选不一样的规格型号。针对大用电户，可融合互感器变比作适度挑选。而针对小用电户。电流量规格型号要以用户用电量的尺寸而定.不可以采用小规格型号电能表的方法限制用户的用电量。不可以单纯性考虑到 TA 、TV 控制回路负载时的偏差让电能表**出载运作。标定电流应依据用户的用功率和用电量总产量来恰当选中。提议营销推广负载三倍表和二倍表。

5、电能表的发展趋向

电子式电能表解决了抄水表和精密度的问题，这是一个新的开始。坚信在为期不远的未来，就能完成电能表能自动调节工作电压和电流量规格型号，全自动向配电单位核心计算机房推送用电量数据信息，根据互联网和移动通信完成信息内容相通，到时用户只应向金融机构清算水电费，配电单位只设客户服务中心以给予贴心服务，进而完成新的供配电运营模式。

在当今计量检定工作上，智能化系统自动式电能表还未问世的真真正正因素并不是工艺问题，反而是销售市场缘故，是产业布局的缘故。应对电子式电能表和未来智能化系统自动式电能表强悍作用的反映和普及化运用，脚踏式电能表如何选择，是摆放在有关管理方法单位和配电单位眼前的明显问题。依据我国基本国情.在一定的時间内脚踏式电能表和新式的电能表将与此同时存有。伴随着产业链和人员结构的持续调节和进一步完善，新式智能化系统自动式计量检定仪表设备才会破旧立新，逐渐获得主导性，促进计量检定工作中迈进一个全新升级的阶梯。

二）电子式电能表的专业知识扩展

图1

图2

图3

图4

（1）单相电表应安裝在房间内，挑选干躁自然通风的地区，安裝单相电表的底盘应置放在牢固防火不容易受震动的墙壁，提议安裝相对高度为1.8米长，安裝后的单相电表应竖直不歪斜。安裝时要按照规定将机壳上的接地线端接地装置。

（2）单相电表按照规定的零线火线（正相序）连接路线，并按端钮盖子上的接线方法开展布线；应采用铜丝或铜接头连接，铜心线截面应确保每平方电线电缆载流量不得**过5A。扭紧螺丝，防止布线短路故障的接触不良现象导致摧毁机器设备和单相电表。禁止通电布线和开启端钮盖子。

三）几类典型性的电子式电能表

1、单相电电子式复利率电能表

能精准地计量检定有功功率电能、较大需量等数据信息。该表集有功功率、分时图收费于一体，表格中配有4种利率、10个时间段；具备智能遥控器红外线编程、便携式电脑红外线抄水表及RS485串行通讯接口有线电视抄水表作用，是电力企业开展智能化电能精确测量的理想化计量检定仪表盘。

A、常见专业术语：

（1）复利率电能表。

有好几个计度器各自在要求的不一样利率时间段内纪录沟通交流有功功率或无功功率电能的电能表。

（2）利率计度器。

由贮存器（作为存储信息内容）和显示屏（作为显示）二者组成的电——机械设备设备或电子系统，能纪录不一样利率的有功功率或无功功率的电能量。

（3）电能精确测量模块。

由被精确测量键入控制回路、精确测量等一部分组成，开展有功功率或无功功率电能计量检定的模块。

（4）利率时间段操纵模块。

由利率计度器（含光耦电路）、時间电源开关及时序逻辑电路等组成，开展利率时间段电能精确测量和表明的模块。

（5）峰、平、谷电量。

供电系统日负载曲线图高峰期的电量称峰电量，低谷期时间段的电能量称谷电量，计量检定峰、谷时间段之外的电能量称平电量，三者之和为总电量。

B、原理

单相电电子式复利率电能表的原理框架图如下图所示。电流量、工作电压取样电源电路是将穿过路线的大电流量和外界220V交流电流转换为适合的小电流量、小工作电压数据信号，经电能**型电子器件转化成随输出功率转变的差分信号。片式微控制器接受到输出功率差分信号后开展电能总计，而且存进储存器中，与此同时载入时钟信号，依照事先设置好的时间段分时图计量检定，并将数据信息导出到显示屏中表明，而且随时随地接受串口通信口的通讯数据信号开展数据处理方法。

图5

C、关键作用特性

（1）4种利率、10个时间段。

（2）较大需计算选用滑差式。滑差時间为l、3、5、15min。

（3）当今一分钟平均功率的表明。

（4）5V／80ms数字功放或微波感应器光学防护电能单脉冲导出。

（5）断电時间总计。

（6）具备红外信号编程、RS485串行通讯接口。

（7）可以用12V外置电源便携式电脑红外线抄水表。

（8）可设固定不动表明和循环系统显示方式。

（9）可纪录3个月（本月、上月、上月）的有功功率总电能、各利率电能、较大需量及需量产生的時间等信息内容。

（10）智能遥控器可*表明全部作用项，并可便捷编程。

D、规格型号

图6

（3）电能计度器容积：99999.9 kW·h。

（4）需量计度器容量：99.999kW。

（5）绝缘层抗压：≥2000 VAC。

（6）功能损耗（LED表明）：≤2VA。

（7）运行电流量：0.4％Ib。

（8）充电电池功能损耗（断电无法显示时）：≤0.4μA。

（9）操作温度：﹣20～﹢50 oC。

（10）储存和输送溫度：﹣25～﹢50 oC。

（11）环境湿度：≤75％。

G、表明作用

（1）数码显示管表明。左侧2位标示作用编号，右侧6位标示內容。

（2）峰平谷显示灯。峰、平、谷指示灯中的一个亮先后意味着右侧6位表明为峰电量、平电量、谷电量；峰、平两灯齐亮表示**峰电量；三灯全亮表明总电量。当作用编号表明00号时，峰、平、谷显示灯标示当今时间段的利率，有利于用户监控时间段的一切正常转换。

（3）欠压保护显示灯。內部充电电池欠压保护时此灯长亮表明。

（4）电能单脉冲灯。用以标示用户用电量负荷状况。

H、智能遥控器作用

（1）记忆力键：编程时，将调节恰当的数据信息记忆力，与此同时作用号增长一位；读表时，表明“ 00”项作用编号。

（2）偏移键。编程时循环系统挪动要调节的数据位；在正常的运行状态下，该键为循环系统展示和稳定表明切换开关。

（3）移位及下沉键。编程时，用于增、减闪动位的标值；一切正常工作中时，用于增、减表明项作用编号。

（4）编程键：在必须对电能表开展编程时按此键2s钟便可进到编程情况。

（5）清零键：在电能表较大需量必须清零时按此键可将较大需数值清零。

（6）复位开关：编程情况时按此键撤出编程，一切正常工作中时按此键表明作用编号00项。

（7）数字键盘。数字键0～9在编程情况时用以改动数码显示管闪动位的标值，一切正常工作中时用以查询功编号项数据信息。

（8）自查键。用以查验数码显示管每段表明是不是一切正常。

I、智能遥控器编程

在出厂后**次编程时尽量开展总清实际操作（用智能遥控器清零键实际操作）。

（1）进到编程情况。按“编程”键，这时表明“ 99——0”，先后在数码显示管闪动位键入6位登陆密码，密码恰当后进到编程情况，表明编程首项內容“00 X X X X X X”。若输入支付密码不正确，则表明不正确频次提醒“99——X”，若持续不正确**出10次，电能表将全自动锁住当日编程作用。次日可再开展编程，别的作用不受影响。电能总清后登陆密码为“000000”。

（2）选中编程项。进到编程情况后，左侧俩位数码显示管表明编程新项目号，用智能遥控器上的数字键盘“0～9”或是按“移位”或“下沉”键，更改到要编程的新项目号。

（3）键入数据信息。按“偏移”键挑选数据位，其闪动位可以用数字键盘“0～9”或“移位”“下沉”键键入数据。

（4）记忆力数据信息：确定键入数据信息恰当后，按记忆力键储存此项数据信息。假如必须对别的项编程，反复（2）、（3）、（4）操作过程。

（5）编程完毕：按“校准”键完毕编程。

（6）时间段设定表明。时间段总清后为00点00分，利率为l（1、2．3、4各自表明利率尖、峰、平、谷）。编程时各时间段按24h制一天到晚排序。

（7）分时图电量预设表明。只需将尖、峰、平、谷电量开展预设，系统软件会将4个电量全自动累积载入总电量，而对总电量预设时各分时图电量不受影响。

J、读表

表内存储3个月的电量、较大需量，即当月、上月、上月数据信息。新的一月数据以较大需量清零时时刻刻起储存。

1．立即读表

表内表明可以设置为固定项目显示或循环显示。固定显示时，用户只要按遥控器上的“数字键”、“上移”或“下移”键显示相应功能顺序号项内容，按复位或记忆键显示回到“00 X X X X X X”项。

2．较大需量清零

较大需量清零是将当前电能表内电量、较大需量冻结保存。按清零键后电能表自动将上月电量、需量等数据存入上上月保存，将当前电量、需量等数据存入上月保存，当前需量置0，以后依次类推。

较大需量清零有自动和手动两种方式。当设置为自动方式时，必须设定用电结算日（01～28），电能表在该日的0时自动需量清零。若该日停电、则电能表在该日后的**次通电时首先进行自动需量清零。当设置为手动方式时，按遥控器上的“清零”键，显示“ 98——0”，在数码管闪烁位输入6位密码，密码正确后，电能表自动进行需量清零，电能表总清后的较大需量清零密码为“000000”。

注意：编程密码与较大需量清零密码是相互独立的，为防止误操作，电能表每天只允许需量清零一次，*二次需量清零操作无效（且电能表显示NO）。

2、单相预付费电能表

单相预付费电能表是在普通单相电子式电能表基础上增加了微处理器、IC卡接口和表内跳闸继电器构成的。它通过IC卡进行电能表电量数据以及预购电费数据的传输，通过继电器自动实现欠费跳闸功能，为解决抄表收费问题提供了有效的手段。

A、基本原理

单相预付费电能表原理框图如图所示。测量模块为表计核心，它和普通电子式单相电能表采用相同技术输出功率脉冲到微处理器。微处理器接收到测量部分的功率脉冲进行电能累计，并且存入存储器中，同时进行剩余电费递减，在欠费时给出报警信号并控制跳闸。它随时监测IC卡接口，判断插入卡的有效性以及购电数据的合法性，将购电数据进行读入和处理。它还将数据输出到相应的显示器中显示。

图7

显示采用液晶显示器（LCD）或数码管显示（LED）。继电器一般为磁保持继电器，可以通断较大的电流。电能表中可扩展 RS485接口，进行数据抄读。

B、IC卡技术

在预付费电能表中IC卡技术是一个关键技术。IC卡是集成电路卡（Intergrated Circuit Gard）的简称。它将集成电路镶在塑料卡片上。它与磁卡比较有接口电路简单、保密性好、不易损坏、存储容量大、寿命长等特点。IC卡中的芯片分为不挥发的存储器（也称存储卡）、保护逻辑电路（也称加密卡）和微处理单元（也称CPU卡）三种。在电能表上使用的卡，这三种都有，接口往往采用串行方式的接触式卡。

下面对各种卡的构成特点及使用特点作简单介绍。

1．存储卡

在目前大量使用的存储卡中，可以分为以下3种。

（1）只读型。数据一次性写入存储器不可更改，往往由ROM或PROM存储器构成，其价格非常低廉，但数据内容不可改变，适用于游戏卡、特定标识卡等。

（2）计数型。芯片采用熔丝式的电路或存储单元锁死的电路，单元初始状态为1（未熔断或未锁死），当需要改写时，把相关单元熔丝烧断，单元状态变为0。计数卡简单可靠，数据内容不可改写，有很高的安全性，成本也较低；缺点是卡不可以改写，不能重复充值使用。它适用于电话卡、加油收费卡等。

（3）充值型。芯片采用电可擦除的存储电路，可以重复改写多次（一般为1万次以上），数据保持时间一般大于10年。它适用于卡的数据需要反复改写的场合，如收费卡、公路卡等。

2．加密卡

加密卡由电可擦除存储单元和密码控制逻辑单元构成，对于存储区数据的读写受到逻辑单元的控制不能任意进行，必须先核对密码后才可以操作，否则卡将被锁死。这样可以大大提高卡的安全保密性能。

加密卡中分主存储区、保护存储区、加密存储区三部分。其中主存储区数据可以任意读写。保护存储区数据可以任意读出，但改写需要先送“检验字”，芯片将检验字与存在加密存储区的密码比较，当检验结果一致时，控制逻辑打开存储器，可以进行写入。检验字比较次数限定4次，如果连续4次检验出错，芯片将锁死，整个芯片只能读出，不能再使用。加密存储区为存放密码和比较计数值的区域，此区域在校验字未比较成功前不能读写。

3．CPU卡

在卡上集成了存储器及微处理器。由于有了微处理器，CPU卡可以进行各种较为复杂的运算，而且从总线上直接进行检验字比较变为间接的卡的认证和识别，排除了从总线上破译密码的可能，安全性能有了很大提高。目前CPU卡已在金融卡中广泛使用。IEC7S16国际标准中，对CPU卡的结构、数据接口都有规定。

C、主要性能指标及功能

1．主要参数

（1）准确等级：1.0级；

（2）电流规格：5（20），10（40）A；

（3）电压回路功耗：＜2W；

（4）工作电压范围：（70%～130%）Ue；

（5）脉冲常数：5（20）A，3200imp/（kWh）；10（40）A，1600imp/（kWh）；

（6）起动电流：4%Ib；

（7）卡类型：加密卡；

（8）设计寿命：15年。

2．主要功能

（1）计量功能。计量有功电量，有功＝正向有功十反向有功。

（2）功率脉冲输出。脉冲宽度80±5ms，空触点输出，同时有脉冲LED指示。

（3）负荷控制。具有**功率自动断电的负荷控制功能，可以设置功率限额以及允许次数，当平均功率大于限额后，电能表跳闸并显示当时的功率。使用用户购电卡插入电能表可以恢复供电。但当**功率跳闸次数**过设定的允许次数时，电能表将不可恢复供电，只有使用了参数设置卡改变了功率限额后，才恢复供电。

（4）防窃电功能。具有自动检测短接电流回路的防窃电功能，当短接进出线时，电能表显示“O”并且记录窃电次数。

（5）显示。LCD显示可以设置自动及手动（按钮切换）方式显示如下几项数据：01：有功总电量；02：剩余电费；03：费率；04：剩余电费报警限额；05：功率限额；06：允许过载跳闸次数； 07：电能表常数；08：电能表编号。

（6）报警显示。当电能表自检出现故障时，显示：

E1X X X X X——存储器故障；

E2X X X X X——继电器故障；

E3X X X X X——时钟故障。

（7））预付费功能。使用购电卡可购电量送入电能表，电能表按设定的费率递减，当剩余电费小于设定的报警门**，电能表跳闸，提醒用户去购电；此时插入购电卡可以恢复供电。当剩余电费小于0后，电能表将跳闸，直到购电后才恢复供电。

五）电流互感器

电流互感器安装时应注意极性（同名端），一次侧的端子为L1、L2（或P1、P2），一次侧电流由L1流入，由L2流出。而二次侧的端子为K1、K2（或S1、S2）即二次侧的端子由K1流出，由K2流入。L1与K1，L2与K2为同极性（同名端），不得弄错，否则若接电度表的话，电度表将反转。电流互感器一次侧绕组有单匝和多匝之分，LQG型为单匝。而使用LMZ型（穿心式）时则要注意铭牌上是否有穿心数据，若有则应按要求穿出所需的匝数。注意：穿心匝数是以穿过空心中的根数为准，而不是以外围的匝数计算（否则将误差一匝）.电流互感器的二次绕组有一个绕组和二个绕组之分，若有二个绕组的，其中一个绕组为高精度（误差值较小）的一般作为计量使用，另一个则为低精度（误差值较大）一般用于保护。电流互感器的联接线必须采用2.5mm2的铜心绝缘线联接，有的电业部门规定必须采用4mm2的铜心绝缘线，但一般来说没有这种必要（特殊情况除外）。

1、电流互感器运行中应注意的问题

（1）电流互感器在运行中二次侧不得开路，一旦二次侧开路,，由于铁损过大，温过高而烧毁，或使副绕组电压升高而将绝缘击穿，发生高压触电的危险。所以在换接仪表时如调换电流表、有功表、无功表 等应先将电流回路短接后再进行计量仪表调换。当表计调好后，先将其接入二次回路再拆除短接线并检查表计是否正常。如果在拆除短接线时发现有火花，此时电流互感器已开路，应立即重新短接，查明计量仪表回路确无开路现象时，方可重新拆除短接线。在进行拆除电流互感器短接工作时，应站在绝缘皮垫上， 另外要考虑停用电流互感器回路的保护装置，待工作完毕后，方可将保护装置投入运行。

（2）如果电流互感器有嗡嗡声响，应检查内部铁心是否松动，可将铁心螺栓拧紧。

（3）电流互感器二次侧的K2一端，外壳均要可靠接地。

（4）当电流互感器二次侧线圈绝缘电阻低于 10～20 兆欧时，必须进行干燥处理，使绝缘恢复后，方可使用。

2、技术参数

（1）互感器安装海拔高度不**过1000米；

（2）环境温度：-50C～+400C且日平均不能**过300C；

（3）额定电压：0.5KV～0.66KV；

（4）额定二次电流：5A；

（5）额定一次电流可见各种互感器的铭牌；

（6）绝缘性能：一次绕组对二次绕组及地和二次绕组对地能承受工频耐压3KV历时1分钟；

（7）绝缘耐热等级：E。

3、安装使用及维护

（1）互感器可垂直或水平安装；

（2）互感器的一次穿心匝数按铭牌规定进行穿心，一次电流应从P1流向另一端，二次电流从S1经过外电路流向S2，互感器为减极性，连接到互感器的导线截面积不小于2.5mm2，并把“S2”接线端子接地；

（3）互感器运行时严禁二次绕组开路；

（4）互感器的安装场所应干燥通风，空气相对温度不大于80%且周围无侵蚀性和爆炸性介质；

（5）互感器应进行周期性检验，对检验不合格的产品进行维修或更换。