电能表技术问答.docx

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电能表技术问答

1检定电子式标准电能表时发现无脉冲输出．有哪些原因可能造成的?

（1）电压、电流线接线错误；

（2）标准装置无输出或输出不正常；

（3）脉冲输出端接线错误；

（4）脉冲工作电源不匹配；

（5）误差校验仪工作不正常；

（6）标准表本身有故障。

2检定标准电能表时发现其基本误差合格，但标准偏差估计值不合格，这是什么原因造成的?

（1）未达到热稳定；

（2）标准装置中工作标准表不稳定；

（3）被检标准表未接地或接地不可靠；

（4）误差校验仪工作不正常；

（5）被检标准表本身不稳定

3什么是预付费电能表的监控功能?

如何检查这种功能?

预付费电能表的监控功能主要表现在：

当电费即将用完

时，即电量剩余值或金额剩余值等于警界直时，应发报警信

号，电量剩余值或金额剩余值为零时，发出断电信号以控制

开关断电，或仅发报警信号但能按规定作欠费记录。

检查方法：

设置表计剩余报警电量（或金额）及购电量

（或金额），将表计通电，直至所购电量或金额等于警界位．

看表计是否报警。

继续通电，至所购电量或金额为零，看表计是否断电，允许赊欠时，有无欠电量记录。

注：

购电量或所购金额必须大于剩余报警电量或报警金额。

4电子式标准电能表的误差调整有哪些方式?

有硬件凋整（如调整比例电阻、改变相位补偿等）和用

内部校准软件进行误差调整两种方式。

5电子式电能表标准装置出现故障，一般按照什么步骤检查故障点?

首先应排除外部电源、外部干扰源、接地线、被校表接

线或操作等方面可能引起的故障。

若已排除上述原因，装置

故障仍然存在，则一般按照电源机箱一稳压机箱一信号机箱

一功放机箱的顺序检查故障点。

6为什么电能表标准装置在检表时必须使用专用连接线，不能随意更换?

连接导线的长度、横截面、接触电阻等都会给装置带来

附加误差，从而影响到整体测量误差。

检表时所用导线不

同，误差也会不同。

随意使用连接线将无法保证测量的准确

性和一致性。

因此，检表时必须使用专用连接线。

7安装式电子电能表中使用最多的两种电流取样

方式是什么?

使用最多的两种测量原理是什么?

目前中国市场上电子式电能表使用最多的两种电流取样

方式是分流电阻直接取样方式和经互感器取样方式。

前者多用于单相电能表，后者多用于三相电能表。

目前安装式电子电能表中采用最多的两种测量原理是高

精度A／D转换型和霍尔乘法型，前者的基本原理是通过直

接测量被测电路中的交流电压、电流，对变化的正弦波按一

定的时间间隔逐点检测其电压、电流的大小和极性，并转换

成数字量送入单片机。

后者的基本原理是利用崔尔效应的

DFS传感元件将被测电路中的电压、电流相乘后，再经各种

变换从而获得测量有功电能、无功电能等所需的数据。

8电能表中内存表号为什么必须与铭牌表号一致?

具有内存数据的电能表一般都具备通信接口，如果内存

表号与铭牌表号不一致．在远红外通信时，将造成通信失

败。

因为远红外通信必须核对密码和表地址（即表号）才能

保证数据与电能表的正确对应。

另外，如果一块表有两个表号，将造成电力部门资产管理的混乱。

9单相电子式电能表中脉冲输出正常，显示器电量输出也一定正常吗?

单相电子式电能表的端钮脉冲输出正确只能说明该表的

电压、电流采样是正确的，基本误差是符合要求的，但不能

代表显示器电量输出也一定正确。

目前，绝大多数居民用电子表在设计上是这样处理的：

端钮脉冲直接从计量芯片送出，而供电量累计的脉冲则通过

CPU进行计算后送出，这里有个脉冲常数的换算问题，如果

常数正确，则该电子表的端钮脉冲输出数与累计的电量相

符，如常数错误，就会出现误差正常，但电量错误的现象。

10复费率电能表在线路断电情况下，数据如何保

存?

时钟如何保证正常工作?

复费率电能表在外电网断电时，有些电表具有电源检测

功能，一旦发现电源电压下降会自动将数据写入E2PROM，

这种方式多用于单相复费率表。

还有些电表则需靠后备电源

系统维持大容量数据记录。

而时钟则完全依靠后备电源系统

维持其正常运行。

常见的后备电源系统由1个储能电容和1节后备锂电池

构成。

储能电容可维持数据保存数小时，当其电压降低到不

足以维持数据时，锂电池开始提供电源。

当供电恢复后，储

备电容可在几十秒内完成充电，又可作为短时后备电源维持

数据和时钟运行。

11电子式电能表与机械式电能表相比有何优势?

（1）电子式电能表更能适应于恶劣的工作环境；

（2）电子式电能表易于安装，尤其对安装位置的垂直度

要求没有机械表高；

（3）电子式电能表易于实现防窃电功能；

（4）电子式电能表易于实现多功能计量；

（5）电子式电能表的安装、调试简单，易大批量生产；

（6）电子式电能表能长期稳定地运行；

（7）电子式电能表可实现较宽的负载。

12电子式电能表中的空载阀值是何含义?

大多数计量芯片都包括一个空载阀值的特性，它具有防

潜动功能。

空载阀值其实足设定的一个脉冲输出的最小频

率。

当负载产生的脉冲，其输出频率低于这个最小频率时，

计量芯片的管脚没有脉冲输出，电能表不记录电能。

通常空载阀值所等效的负载电流，远远小于国家标准规

定的启动电流，这也就是为什么说电子表比机械表灵敏的原

因。

13电子式电能表误差源

电子式表比机械式表的误差特性具有精度高、线性好、量

程宽等优点。

电子式电能表的误差来源，主要是由表内分流器（或电

流互感器TA）、表内分压器（或电压互感器TV）和乘法器等

部分引起的。

一分流器引起的误差

目前大多数电子式表的分流器由锰铜合金板制成，其温

度系数小，对铜的热电动势小。

常用型号有F1和F2两种，Fl

级用于准确度非常高的分流器上，电子式电能表用F2级即

可以达到要求。

其性能和特点如下表所示

锰铜电阻对温度的关系曲线，如下图所示。

锰铜分流器的电阻随着温度的变化而发生非线性变化，

这会引起电子式表误差对温度变化发生非线性变化。

因为锰

铜为纯电阻，当其阻值选择很小（电子式表一般根据不同标

定电流选择350～88μΩ）时，电流在一定范围（标定电流的

5％～600％）变化时，其阻值不会发生变化．即其对电流的

非线性几乎为零。

电流互感器的误差主要与一次回路电流、二次负载和工

作频率有关。

（1）一次回路电流与误差绝对值及相位差误差成反比。

（2）二次负载与误差绝对值成正比，与相位差误差成正

比。

（3）频率（25～10OOHz）对误差影响很小。

14感应式电能表和静止式电能表在性能上有何差异?

15．电子式电能表脉冲输出电路有哪两种形式，各有何特点?

为什么用光电耦合器对脉冲输出电路进行隔离?

答：

电子式电能表的脉冲输出电路有以下两种基本形式：

（1）有源输出，即电能表的脉冲信号发生电路的工作电源置

于电能表内，脉冲的产生和输出不依赖于该表工作电源之外的任

何其他电源，它能直接通过脉冲信号发生电路输出相应的高、低

电平脉冲信号，故取出信号简单方便。

（2）无源输出，只有外加低压直流工作电源及上拉电阻，才

能输出高、低电平脉冲信号。

它的优点是脉冲信号轴值可灵活设

定，以输入到不同输入信号幅值的脉冲计数器。

（3）采用光电隔离器，即可将电子式电能表内部的脉冲电路

和外界干扰隔离起来。

16．应用在电子式电能表的乘法器有哪几种?

什么是乘法器?

答：

（1）应用在电子式电能表的乘法器有以下几种：

1）霍尔效应乘法器；

2）平方差法乘法器；

3）热电变换型乘法器；

4）三角波平均乘法器；

5）时分割乘法器。

（2）乘法器是一种模拟乘法器，是一种完成两个互相关的模

拟信号（如输入电能表的连续变化的电压和电流）相乘作用的电

子电路。

17．应用在电子式电能表的模／数（A／D）转换器的类型和

型式有哪几种?

什么是模／数转换器?

答：

（1）模／数（A／D）转换器的类型和型式有以下几种：

1）积分型——双积分（三积分）多积分，电荷平衡式；

2）斜波型——谐波（v／T）式，阶梯斜波式（三、四斜），

多斜式；

3）复合型——积分斜波式，两次取样式，多次取样式；

4）比较型——逐次比较式，跟随比较式，余数再循环比较式；

5）脉宽型——脉冲宽度调制式（PwM）。

（2）模／数（A／D）转换器是将模／数（A／D）转换的电路输

入模拟量转换为数字量。

也就是将电压U和电流I两个模拟量

预先通过模拟量通过模拟乘法器相乘后得到一个直流电压输出模

拟量，再通过电压／频率（U/f）变换器将模拟量变成数字量，

最后进行计数和数字运算的。

由于数字运算电路不会产生误差，

不像模拟乘法器受电路运算精度限制。

因此模／数（A／D）转换

器是电子式电能表采用。

18．当电子式电能表检定装置发生故障时，检查和排除故障的程序是什么?

答：

当电子式电能表检定装置发生故障时，应按下列程序进

行检查和排除：

（1）当检查装置发生故障时，首先应排除外部电源、外部干

扰源、接地线、接线或被试表本身以及操作等方面可能引起的故

障；

（2）开机检查前，必须认真检查各开关的设置情况；

（3）按下列步骤进行检查：

电源机箱一稳压机箱一信号机箱

一功放机箱。

19A／D型静止式电能表的工作原理框图

20．为什么电子式电能表检定装置散热问题十分重要?

并应采用哪些散热措施?

答：

（1）电子式电能表检定装置散热问题的重要性原因是由

于功率放大器经常工作在大信号状态下，为了输出较大的功率，

功率输出三极管承受的电压就要高，通过的电流就要大，使得管

耗也较大，因此输出功率三极管的散热问题十分重要。

（2）为降低过热现象和避免功率管损坏，可采用：

①输出管

多管并联使用，降低功放输出级三极管单管功耗；②功放输出不

使用稳压电路，简化电路，减少内部热源；③采用散热器加风扇

进行散热。

21电子式电能表中电源降压电路的实现方式有哪几种形式?

（1）变压器降压方式。

（2）电阻或电容降压方式。

（3）开关电源方式。

通常三相全电子表采用变压器降压方式和电阻、电容降

压方式。

单相全电子表采用变压器降压方式和开关电源方式。

22什么叫电磁骚扰?

电磁骚扰是任何可能引起装置、没备或系统性能降低的

电磁现象。

23什么叫电磁干扰?

电磁干扰是电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能

的下降。

24什么叫电磁兼容性（EMC）?

电磁兼容性是设备或系统在其电磁环境中能正常工作且

不对该环境巾的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。

电磁抗扰度（EMS）和电磁骚扰度（EMI）是电磁兼容性

（EMC）的两个方面。

25什么是抗扰度和敏感性?

两者有何关系?

抗扰度是装置、设备或系统面I临电磁骚扰时不降低其运

行性能的能力。

敏感性是在存在电磁骚扰的情况下，装置、设

备或系统不能避免性能降低的能力。

敏感性高，抗扰度低。

26目前我国有关电磁兼容测量方法方面的国家标准是什么?

是GB／T17626《电磁兼容试验和测量技术》系列标准

它是电磁兼容的基础标准，等同采用国际标准IEC61000-4

27电磁干扰是由哪些因素引起的?

电磁干扰的产生大致包括以下几个方面：

①骚扰性质的

负载（如非线性负载、负载切换等）；②电网或设备的切换

及故障；③自然现象（如雷击等）；④静电；⑤尢线电传送。

28对电子式电能表为什么要进行电磁兼容性试验?

电子式电能表（包括机电式电能表）采用了敏感的电子

元器件，由于其小型化、低功耗、高速度的要求，使得电表

在严酷的电磁环境下遭受损害或失效的机会大了，严重的可

造成设备事故。

另一方面，电表在运行时会对周围环境产生

电磁骚扰，可能干扰公共安全和通信设备的工作，影响百姓

的文化生活。

因此为了保证电能计量的准确、可靠，有必要

对电子式电能表进行电磁兼容性试验。

29为什么要对电子式电能表进行浪涌抗扰度试验?

电能表在不同环境与安装条什下可能遇到雷击、供电系

统开关切换、电网故障等，造成的电压和电流浪涌可能使电

表工作异常甚至损坏。

浪涌抗扰度试验可以i平定电能表在遭

受高能量脉冲干扰时的抗i：

扰能力。

30进行浪涌抗扰度试验时对组合波信号发生器的输出阻抗和波形有何要求?

浪涌组合波信号发生器的等效输出阻抗为开路输出电压

峰值与短路输出电流峰值之比，应为2Ω。

开路电压波形为

1．2／50μs（1．2μs为波前时间，50μs为半峰值时间），短路电

流波形为8／20μs（8μs为波前时间．20μs为半峰值时间）。

31浪涌抗扰度试验对电子式电能表会产生哪些影响?

浪涌抗扰度试验可能会损坏电能表的电源输入部分，缩

短压敏电阻的使用寿命，损坏电子线路板上的元器件，影响

计量准确度，程序出错，功能不正常等。

32设计电子式电能表时可采取什么措施防止浪涌电压对产品的影响?

由于浪涌波的能量较大，一般采用瞬变干扰吸收器对超

过预定电压值的情况进行能量转移，并合理设计以释放能量。

目前使用最多的瞬变干扰吸收器是金属氧化物压敏电阻。

33进行静电放电抗扰度试验时为什么优先选择接触放电方式?

空气放电由于受到放电枪头接近速度、试验距离、环境

湿度和试验设备结构等的影响，其可比件和再现性较差，所

以应优先采用接触放电方式。

空气放电一般在不能采用接触

放电的场合下才使用。

34为什么要对电子式电能表进行电快速瞬变脉冲群抗扰度试验?

电子式电能表对来自继电器、接触器等电感性负载在切换和触点跳动时所产生的各种瞬时干扰较敏感。

这类干扰具有上升时间快、持续时间短、重复率高和能量较低的特点，

耦合到电能表的电源线、控制线、信号线和通信线路时，虽

然不会造成严重损坏，但会对电表造成骚扰，影响其正常工

作，因此有必要对电子式电能表进行电快速瞬变脉冲群抗扰

度试验。

35电快速瞬变脉冲群抗扰度试验对电子式电能表会产生哪些影响?

电快速瞬变脉冲群抗扰度试验可能引起电能表计量不

准，内存数据破坏，程序出错，时钟复位、停走或走时不

准，功能不正常等，一般不会损坏元器件。

36为什么要对电子式电能表进行高频电磁场抗扰度试验?

电磁辐射对大多数电子设备会产生影响，尤其是随着手

提移动电话的普及，当使用人员离电子设备距离很近时，可

产生强度达几十特斯拉的电磁场辐射，它对产品的干扰作用

是很大的。

为了评价电能表抵抗由无线电发送或其他设备发

射连续波的辐射电磁能量的能力，有必要进行高频电磁场抗

扰度试验。

37对电子式电能表进行静电放电抗扰度试验时直接放电的试验部位应如何选取?

直接放电应施加于操作人员可能触及到的所有部位，如

表壳、操作按钮，包括平时碰不到，但在维护、校正或复位

时需触及的部位：

38检定安装式电子电能表时，直观检查或通电检查发现哪些不合格可停止检定?

安装式电子电能表的直观检查发现下列项目可停止检

查；

（1）标志不完全，字迹不清楚。

（2）开关、旋钮、拨盘等换档不JF确，外部端钮损坏。

（3）有没有防止非授权人输人数据或开表操作的措施。

安装式电子电能表的通电检查发现下列项目可停止检查：

（1）显示数字不清楚、正确。

（2）显示不回零，显示内容不正确、齐全。

（3）基本功能不正常。

39如何正确使用标准电能表，减少故障率?

①标准电能表应在实验室环境条件下使用，室内温度、

相对湿度满足有关规定．保正室内无尘、无强磁场、无振

动；②接线和操作正确；③工作电源应专用；④送检、维修

等搬运过程中避免碰撞和振动。

40周期检定标准电能表时为什么要与上次检定结果相比较?

用于量值传递的标准表．其稳定性直接影响到量传的可

靠与否，若基本误差与上次检定结果比较的改变值超过规定

值，该表应降级使用。

41什么情况下需测定标准电能表的24h变差和连续工作8h的变差?

首次检定、修理或调整后、长期不用需启封时、对标准

表的稳定性有疑问等情况下需测定24h变差和连续工作8h

的变差。