感应式电能表和电子式电能表优劣探讨

李曼　郝刚　潘潺　常育新

摘 要：以在当代社会的发展下，电力作为能量供人们使用。电力作为二级能源，大部分是由一级能源转换过来的，随着一级能源的消耗不再生，以节省电能来节约能源就显得十分重要。所以在用电系统当中，电能计量的计算记录是务必要有的。本文根据感应式电能表和电子式电能表所具有的优点以及缺点，以及电子式电能表的发展现状，进行说明探讨。

关键词：感应式电能表 电子式电能表 电能表选用

中图分类号：TM930 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）09（b）-0021-02

1 感应式电能表的工作原理及缺陷

1.1 感应式电能表的工作原理

感应式电能表工作的电流为交流电。在感应式电能表通电之后，电流经过表内的电压线圈，经过线路，经过电流线圈后，电流的能量就能使电压元件以及电流元件产生物理上的变化，产生以不同位置的磁场，不同角度的磁场，以及随电流大小变化而变化的磁场。在形成的磁场中存有可以导电的转盘，根据物理学右手定则法则，可以使导电转盘内产生感应电流，在根据电磁效应法则，转盘在产生电流的同时生成磁场，根据磁场的相互排斥可以使磁盘以中心轴转动，在根据物理中的左手定则法则，可以推断出转盘的转动方向。在由转盘的旋转圈数来计算电量的使用情况[1]。

1.2 感应式电能表存在的缺陷

根据感应式电能表的工作原理得知，只要反向的电流通过感应式电能表，它就会工作，但是转盘的旋转方向相反。这样就会造成感应式电能表点亮计算的误差。窃电器的出现使感应式电能表发生反转从而盜取电量。经过测试得知，窃电器的功率越大，窃电器的能盗取的电量就越多，只要把窃电器隐秘接入在感应式电能表同相序的位置上，窃电器就能工作。

综上，要使用窃电器盗取电量，可以将窃电器在不打开电箱的同时接入感应式电能表，简单隐秘，在家中就可以使用，使用难度低，功率越大盗取的电量越大。就连防盗电的双向感应式电能表也毫无抵挡之力，当使用功率大于窃电器功率时，电表能够减慢转速，当两者功率等同时，电表基本就不转了，这样就等同于以不同的方式盗取电量，达到盗取电量的目的。

2 电子式电能表的发展

（1）电力发展的初期，计算电量使用的是化学原理，电解电解质等。在1890年，发明了感应式电能表替代了当时化学计量，累计使用了100年。伴随着电力发展，提出了需量计量等要求，比较特别的是，19世纪60年代各个国家的电力市场提出了采集数据、控制功率、电流曲线计量、通讯、电能以及费率等标准及要求，在加上感应式电能表的缺陷，已经不能满足各个国家电力市场的要求。

（2）20世纪中期，快速发展的微电子，迅速扩充的产业信息，已经有能力有技术去制造新一代的电能表，高精度电子式电能表的出现，满足了各个国家电力市场的要求，到了1970年，商业化的电子式电能表已经走入了大工业用户。

（3）相比较国内发展的晚，1983年国外的家用电子式电能表就已经出现，1988年上下国外已经实用化到每家，例如一个位置位于英国，名为Felixs-towe的电表厂 ，在时间1985—1988年共计生产了电子式电能表180多万只，占据英国市场的50%，供国内的十多个供电公司使用，返修的概率不超过0.1%。

（4）在1999—2000年时，全球各个国家的电力市场出现了改革，供电公司已经认识到了市场的核心——电能表。在用户选择供电公司的时候，其供电公司的电价和电能表的功能及电能表的准确性，还有对不同电力市场的兼容性是用户选择的核心问题，针对此提出了标准化建议。在欧洲成立了计量部件描述语言消息规范（简称DLMS）之后，北美等地区也已经成立了以ANSI为基础的标准。因众多供电公司设计的电能表有着不同的技术手段，不同的标准，美国的一家公司于1986年制造出了能够兼容各国各个供电公司的标准化计数据采集编译系统，根据兼容性能良好迅速打下了市场，应用于各个国家的供电市场。

（5）电子式电能表经过了半个世纪的发展，在开始的时候都是依靠着模拟量乘法器原理，使其出现了很多种原理线路，经过发展后基于霍尔效应以及时分割两种乘法器原理。当前标准化的前提下，采用时分割乘法器的表计，只能应用于0.2级安装式计费电子式电能表，采用霍尔乘法器的表计，只能应用于0.5级往下的安装式计费电子式电能表[2]。跟随时飞速发展的数字技术，更新为A/D转换的计算机处理方法是全球的趋势，这样会有利于实施功率控制、功率曲线、表计的通讯功能和准确精度。

3 国内的电子式电能表的制造与应用

（1）标准的电子式电能表于1970年代开始进入我国，先是进口，后来在1980—1990共计10年左右的时间经过研究发展，我国国内就可以生产0.05%级的电子式电能表，到现代已经能够制造出更高精度的高等级电子式电能表。

（2）我国的计费用电能表，从20世纪末期开始到如今十多年的发展，已经能够为广大的供电公司提供安全可靠的电子式电能表，我国的计费电子式电能表发展很快。

（3）伴随着技术进步的供电市场，我国已经建设了国网、省电网等各级关口表在各级电能计量数据采集系统，电子式电能表已经替换了大部分旧表，使用的表计皆为进口，并且运行状态良好，进口表计数量约为1万只。拥有良好兼容性的MV-90多开发商表计数据采集、编译系统以已经运行并且运行状态良好。

（4）分时电价在全国各地普及的过程之中，其中用电量大于100kW用户的电能表应全部更换为机械电子式电能表，不过有很多省内局内直接使用了进口的电子式电能表，进口的电能表级别为0.5[3]。我国国内生产的0.5级电子式电能表也已经在国内部分地区使用。

（5）20世纪末期，我国国内厂商成功制造单相电子式电能表，并于1994年开始在华东地区试用，初始试用数量大概为2000只，试用第一年的故障率远远小于1%。这批电能表的使用时间超过7年，非常受到处于基层的管理部门的欢迎，因此安装的数量上升的很快。

4 电子式电能表的优点

（1）相比较感应式电能表，电子式电能表的误差相对稳定，不会像感应式电能表越来越慢。从实际的运行实验以及长期的老化试验已经证明了电子式电能表的误差很稳定。

（2）电子式电能表的故障率很低，即使出现也能够很容易发现。

（3）电子式电能表的耗损极低，属于节能仪器。

（4）电子式电能表的重量很轻，有利于节省金属材料。

（5）电子式电能表可以申请故障表由规定厂家维修换新，可以让集中力全部放在检验，并对其中的故障进行分析更新改善电子式电能表的缺陷，使电子式电能表完完全全适应供电市场的要求。

（6）电子式电能表能够读写出标准的数据用于检验，并可以实现远程自动抄读表，适应供电市场的发展和对功能扩展的兼容。

5 结语

虽然文中没有过多的介绍感应式电能表，但是窃电器的使用给了感应式电能表致命缺陷，电子式电能表的发展随着时代一直进步，并且采用计算机的技术。但是在选用电能表的同时，不要盲目追求更多功能，制造商为了给电能表扩展功能的同时反而会影响电能表的准确性以及稳定性。除了必要的用电量需要计量，还要有电池数据、时间检测、编号等的基础数据，只要能够保证电能表的正常使用及准确的用电量，这些就足以了。

参考文献

[1] 李固，江智添，余小燕，等.基于计量自动化系统的电子式电能表故障电量计算研究[J].轻工科技，2016（11）：47-48.

[2] 王志明，于红梅.电能表校验及误差调整模式的研究[J]. 环球市场，2017（2）：155.

[3] 梁聪.感应型电能表修校中常见问题与解决措施[J].科技展望，2016，26（1）：100.