专题十六 单相电能表测量电能（课件）-山东省对口升学《电气测量技术》（第2版）(高教社）专题复习讲练测

专题十六 单相电能表测量电能 《电气测量技术》（第2版） 高教社 专题复习讲练测 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 CONTENTS 01 一.考纲解读 02 二.知识点梳理和重点概念复习 03 三.真题或常考题讲解 04 四.课内练习及讲评 05 五.内容归纳小结 目录 一、考纲解读 常见考点 1.面板标识：单相电能表面板标注有额定电压（如 220V，表明适用电压）、额定电流、频率（我国常用 50Hz）、电能表常数（如 1600imp/kW・h，用于计算用电量）等。 3.电压线圈和电流线圈接入交流电路后产生交变磁场，铝盘在磁场中受力转动，其转动圈数与电路消耗的电能成正比。 4.制动磁铁产生制动力矩，限制铝盘转速，确保铝盘转速与电能消耗呈稳定比例关系，保障计量准确性。 2.接线规则：四个接线端子遵循 “1 进火线，2 出火线，3 进零线，4 出零线” 原则，错误接线会导致电能表不工作、反转或计量不准确。 一、考纲解读 1.能够准确识别单相电能表面板上的各类标识，包括额定电压、额定电流、频率、电能表常数等，并清晰阐述其代表的物理意义与实际作用，为正确选择和使用电能表奠定理论基础。 1 2.熟练掌握单相电能表的接线规则，能准确无误地完成从左到右 “1 进火线，2 出火线，3 进零线，4 出零线” 的接线操作。 2 3.精准掌握单相电能表的读数方法，能够正确区分计数器上整数位与小数位，准确读取电能表示数，并熟练运用前后示数差值计算某段时间内的用电量。 3 考试要求： 易考题型： 选择题：熟练运用单相电能表测量电能，能够依据电能表常数和脉冲指示灯闪烁次数或铝盘转动圈数，准确计算实际消耗的电能，并能结合电费单价计算电费。 简答题：深入理解单相电能表的工作原理，清晰阐述电压线圈和电流线圈产生交变磁场促使铝盘转动，以及制动磁铁限制铝盘转速保证计量准确的内在机制。 论述题：全面掌握单相电能表常见故障现象，如不转、反转、计量不准确、脉冲指示灯不亮、计数器跳字等，准确分析故障产生的原因，并熟练掌握对应的故障排除方法。 一、考纲解读 知识点思维导图 二、知识点梳理和重点概念复习 二、知识点梳理和重点概念复习 一、识--认识单相电能表 要求 常见的单相电能表如图所示,以小组为单位,仔细观察单相电能表,认识单相电能表的外形与结构,学会识读面板参数并能正确读数。 二、知识点梳理和重点概念复习 一、识--认识单相电能表 1.单相电能表的面板 下面以 DDS1716型单相电子式电能表为例介绍,如图所示,其铭牌含义见表 3-3-1。 二、知识点梳理和重点概念复习 一、识--认识单相电能表 二、知识点梳理和重点概念复习 一、识--认识单相电能表 2.单相电能表的接线 单相电能表共有5个接线端子,其中有2个在表的内部用连接片短接,所以,单相电能表外接端子只有4个,即1、2、3、4端子,如图 3-3-4 所示。 二、知识点梳理和重点概念复习 一、识--认识单相电能表 3.读数 单相电能表的表盘参数如图所示。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、探--探究单相电能表的工作原理 电能表的工作过程 当把电能表接人被测电路时,电流线圈和电压线圈中就有交变电流流过,这两个交变电流分别在它们的铁心中产生交变的磁通;交变磁通穿过铝盘,在铝盘中感应出涡流;涡流又在磁场中受到力的作用,从而使铝盘得到转矩(主动力矩)而转动。负载消耗的功率越大,通过电流线圈的电流越大,铝盘中感应出的涡流也越大，使铝盘转动的力矩就越大。即转矩的大小跟负载消耗的功率成正比。功率越大,转矩也越大,铝盘转动也就越快。铝盘转动时,又受到永久磁铁产生的制动力矩的作用,制动力矩与主动力矩方向相反;制动力矩的大小与铝盘的转速成正比,铝盘转动得越快,制动力矩也越大。当主动力矩与制动力矩达到暂时平衡时,铝盘将匀速转动。负载所消耗的电能与铝盘的转数成正比。铝盘转动时,带动计数器(计度器),把所消耗的电能指示出来。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、探--探究单相电能表的工作原理 电能表安装注意事项 1.单相电能表的安装称为挂表。要求: ① 先挂后固定。 ② 高度要求为离地面 1.8~2.2 m。 ③ 垂直地面,前后左右倾斜角度不大于 5° 2.接线应布局合理,安全可靠;布线要求横平竖直。安装按照从左到右、从上到下的顺序进行。检查电能表接线无误后，先搭接中性线，再搭接相线。3.确认无误后,接通电源,抄录电能表相关参数。 要点提示 二、知识点梳理和重点概念复习 三、做--使用单相电能表测量电能 使用单相电能表测量电能的接法 直接接入法 适用场合：如果负载的功率在电能表允许的范围内,即流过电能表电流线圈的电流不会导致线圈烧毁,那么就可以采用直接接人法。 接线方法及说明 单相电能表共有4个接线端子,从左至右按 1、2、3、4 编号;接线一般有两种,一种是1、3接进线，2、4接出线;另一种是1、2接进线，3、4 接出线。无论何种接法相线(火线)必须接氳夔姚蓅窃撈讫入电能表的电流线圈的端子。由于有些电能表的接线特殊，具体的接线方法需要参照接线端子盖板上的接线图连接。 二、知识点梳理和重点概念复习 三、做--使用单相电能表测量电能 电流互感器接法1 适用场合：在用单相电能表测量大电流的用电量 时，应使用电流互感器进行电流变换,电流互感器接电能表的电流线圈,第1 种接法。 接线方法及说明 由于表内短接片没有断开,所以电流互感器的K2端子禁止接地。 二、知识点梳理和重点概念复习 三、做--使用单相电能表测量电能 电流互感器接法2 适用场合：在用单相电能表测量大电流的用电量时,应使用电流互感器进行电流变换，电流互感器接电能表的电流线圈,第2种接法。 接线方法及说明 由于表内短接片已断开,所以电流互感器的K2端子应该接地,同时电压线圈应该接于负载两端。 二、知识点梳理和重点概念复习 四、修--单相电能表测量电能的故障排除 现象：电能表铝盘不转 原因：①电能表电压元器件无电压,检查电压回路引线、连接片是否紧固;②电压器元件烧坏,断路;③电流线圈烧断;④电能表无中性线进入;⑤计度器横轴锈蚀,字轮、进字轮工作间隙有杂物堵塞;⑥计度器蜗轮与蜗杆连接不好,蜗轮与蜗杆有断齿、歪斜、毛刺:⑦表内部元器件的位置移动或铁心生锈造成铝盘卡住;⑧铝盘变形 二、知识点梳理和重点概念复习 四、修--单相电能表测量电能的故障排除 故障排除： 连接片紧固,由线路中性线进表,接线正确,内部检査: ① 检查表内情况,各内部元器件是否生锈,如有需更换; ②检查电流、电压器元件,如有损坏,进行更换; ③取下计度器,检查计度器的转动是否灵活,如有异常需更换计度器; ④检查蜗轮与蜗杆的完好程度; ⑤用手轻拨铝盘,铝盘的转动是否良好是否变形; ⑥ 进行校验,确定误差数据范围。 二、知识点梳理和重点概念复习 四、修--单相电能表测量电能的故障排除 现象：铝盘转动,但计度器不计数 原因：①计度器蜗轮与蜗杆之间接触不好;② 计度器损坏。 故障排除：① 打开表盖,检查计度器的蜗轮与蜗杆是否接触良好;②从电能表构架上取下计度器,检査其字轮是否缺齿、碎裂;③检查字轮与进字轮之间是否有杂物;④轻拨计度器转动齿轮,如转动困难,则要清洗并加注表油,确定啮合距离正确 二、知识点梳理和重点概念复习 四、修--单相电能表测量电能的故障排除 现象：铝盘转动不稳定，抖动 原因：① 铝盘与其他部位有摩擦;②上轴承钢针歪斜;③ 蜗杆齿磨损;④ 宝石钢珠磨损、 故障排除：① 查看表的使用年限;② 打开表盖,检查铝盘与其他部件之间的间隙是否合适;③检查铝盘蜗杆齿的磨损程度,如磨损大则更换铝盘;④检查上轴承钢针,有无歪斜或折断,如有则更换上轴承;⑤如无上述原因,检查宝石钢珠,如有磨损则要更换;⑥ 进行校验,确定误差数据合格 题目 1： 若要准确测量某用电器单独工作时的耗电量，应（ ） A. 关闭其他所有用电器，只让该用电器工作，记录电能表示数变化 B. 同时打开所有用电器，记录电能表示数变化 C. 不用关闭其他用电器，直接记录电能表示数变化 D. 无法测量 答案：A 解析：关闭其他用电器，只让该用电器工作，通过记录电能表示数变化，可准确得到该用电器单独工作时的耗电量，选 A。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 2： 某工厂一个月内两次抄表，电能表示数分别为 3500kW・h 和 4200kW・h，已知该工厂电费单价为 0.6 元 /kW・h，则该月电费为（ ） A. 2100 元 B. 2520 元 C. 420 元 D. 1800 元 答案：C 解析：用电量 = 4200kW・h - 3500kW・h = 700kW・h，电费 = 700×0.6 = 420 元，选 C。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 3： 使用单相电能表测量电能时，电能表的安装高度一般要求（ ） A. 距地面 0.5 - 1 米 B. 距地面 1 - 1.5 米 C. 距地面 1.8 - 2.2 米 D. 距地面 2.5 - 3 米 答案：C 解析：单相电能表安装高度一般要求距地面 1.8 - 2.2 米，便于抄表和维护，同时保证电能表正常工作环境，选 C。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 4： 在测量电能过程中，发现电能表走字偏慢，可能的原因是（ ） A. 电路中接入大功率用电器 B. 电能表内部元件老化 C. 电压过高 D. 电流过大 答案：B 解析：电能表内部元件老化可能导致其性能下降，走字偏慢，计量偏小；接入大功率用电器、电压过高、电流过大一般会使电能表走字加快，选 B。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 5： 当使用单相电能表测量多个用电器总耗电量时，（ ） A. 必须将用电器逐个单独测量后相加 B. 只需记录接入用电器前后电能表示数变化 C. 无法测量总耗电量 D. 只能通过估算得到总耗电量 答案：B 解析：只需记录接入多个用电器前后电能表示数变化，其差值即为总耗电量，无需逐个单独测量，选 B。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 6： 单相电能表不转，可能的原因是（ ） A. 电压线圈断路 B. 电路中电流过小 C. 电能表常数过大 D. 安装位置过高 答案：A 解析：电压线圈断路会使电能表无法产生正常磁场，铝盘不能转动；电路中电流过小只要在电能表计量范围内仍能正常工作；电能表常数、安装位置与电能表是否转动无关，选 A。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 7： 若单相电能表反转，可能是（ ） A. 火线和零线接反 B. 电路中电压过高 C. 电路中电流过小 D. 电能表常数设置错误 答案：A 解析：火线和零线接反、负载端接线错误或外部反向电流等会导致电能表反转；电压过高、电流过小、电能表常数设置错误一般不会引起反转，选 A。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 8： 发现单相电能表计量不准确，可能的原因是（ ） A. 电能表长期过载运行 B. 电路中使用了节能电器 C. 安装地点温度较低 D. 抄表时间间隔过长 答案：A 解析：电能表长期过载运行会使内部元件老化，影响计量准确性；使用节能电器、安装地点温度较低（在正常范围内）、抄表时间间隔过长与计量不准确无直接关系，选 A。 选择题 三、常考习题练习与讲解 1.安装单相电能表时，应选择干燥、通风、无__________气体的位置。 答案：腐蚀性 解析：腐蚀性气体可能会腐蚀电能表内部的金属部件和电路板，影响电能表的正常工作和使用寿命，因此安装位置要避免有腐蚀性气体。 2.单相电能表的制动磁铁作用是产生__________力矩，限制铝盘转速。 答案：制动 解析：制动磁铁与转动的铝盘相互作用，产生与铝盘转动方向相反的制动力矩，使铝盘转速与电路消耗的电能成正比，保证电能表计量的准确性，防止铝盘转速过快导致计量错误。 填空题 三、常考习题练习与讲解 3.若单相电能表计数器出现跳字现象，可能是计数器齿轮__________或损坏。 答案：磨损 解析：计数器齿轮长期使用会发生磨损，导致齿轮咬合不紧密，在计数过程中出现跳动，从而造成计数器跳字，使电能计量出现错误。 4.更换单相电能表时，必须先切断__________总开关，确保操作安全。 答案：电源 解析：在更换电能表操作过程中，如果不切断电源，直接接触电能表的接线端子等部件，极有可能发生触电危险，所以必须先切断电源总开关。 填空题 三、常考习题练习与讲解 1.单相电能表的脉冲指示灯闪烁过快，一定是因为电路中接入了大功率电器。（ ） 答案：错误 解析：脉冲指示灯闪烁过快可能是接入大功率电器，也可能是电能表本身故障，如内部电路短路等，所以该说法不准确，是错误的。 2.更换单相电能表时，可以不切断电源直接操作。（ ） 答案：错误 解析：更换电能表时必须先切断电源总开关，否则操作过程中可能发生触电危险，所以该说法错误。 判断题 三、常考习题练习与讲解 3.单相电能表的制动磁铁是为了加快铝盘的转动速度。（ ） 答案：错误 解析：制动磁铁的作用是产生制动力矩，限制铝盘转速，使铝盘转速与消耗电能成正比，保证计量准确，并非加快转动速度，所以该说法错误。 4.单相电能表计数器跳字，只可能是因为计数器齿轮磨损。（ ） 答案：错误 解析：计数器跳字可能是齿轮磨损，也可能是内部传动机构松动、卡死，或电能表受震动冲击导致部件移位损坏等多种原因，所以该说法错误。 判断题 三、常考习题练习与讲解 三、常考习题练习与讲解 1.当发现单相电能表反转时，应如何排查故障？​ 答案：首先检查接线是否正确，若火线和零线接反，会导致电能表反转；其次查看是否有负载端接线错误，如将负载火线接到零线端子，零线接到火线端子；还需检查是否存在外部反向电流，如附近有大型电机等感性负载在启动或停止时产生反向电流 。 简答题 三、常考习题练习与讲解 2.单相电能表计量不准确可能由哪些因素引起？​ 答案：因素有：①电能表本身质量问题，如制造工艺缺陷、内部元件参数偏差；②长期过载运行，使电能表内部元件老化、性能下降；③环境因素，如温度过高或过低、强磁场干扰等影响电能表正常工作；④未定期校验，电能表精度随使用时间下降 。 简答题 三、常考习题练习与讲解 3.简述在安装单相电能表时的注意事项。​ 答案：①安装位置应干燥、通风、无腐蚀性气体，避免阳光直射；②安装高度要适中，一般距地面 1.8 - 2.2 米；③安装要牢固，避免震动；④接线前要切断电源，确保安全；⑤严格按照接线规则接线，连接牢固，避免虚接 。 简答题 三、常考习题练习与讲解 4.如何判断单相电能表的电能表常数？​ 答案：电能表常数一般标注在电能表面板上，常见表示形式如 “1600imp/kW・h”“2500r/kW・h” 。“imp” 表示脉冲，即每消耗 1kW・h 电能，脉冲指示灯闪烁次数；“r” 表示铝盘转数，即每消耗 1kW・h 电能，铝盘转动圈数。若面板未标注，可查阅电能表使用说明书获取。 简答题 重点复习知识点： 1.根据电能表常数，结合脉冲指示灯闪烁次数或铝盘转动圈数，运用公式计算实际消耗电能（如消耗电能 = 脉冲闪烁次数 ÷ 电能表常数） ，再结合电费单价算出电费。 2.测量单个或多个用电器耗电量时，记录接入用电器前后的电能表示数，二者差值即为耗电量，测量前需确保电能表接线正确，安装位置符合要求。 3.不转可能因接线错误、线圈断路或铝盘卡住，需检查接线、修复线圈或清理异物；反转可能是接线错误或外部反向电流，可重新接线排查；计量不准确可能由电能表老化、过载运行或受环境干扰，需校验或更换电能表。 阅读相关教材和课堂笔记，梳理重点知识点和关键概念。制作复习提纲或思维导图，以帮助理清知识框架和内部逻辑。进行练习题和例题的练习，加深对知识的理解和应用。 五、课堂小结 感谢观看 $$