专题十六 单相电能表测量电能（教案）-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（教案）-《电气测量技术》（第2版） 高教社-专题复习讲练测 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。 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。 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。 二、知识点梳理 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3-3-3所示,其铭牌含义见表 3-3-1。 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。 3.读数 单相电能表的表盘参数如图 3-3-5 所示。 二、探--探究单相电能表的工作原理 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。这就是电能表的工作过程。 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。 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。 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。 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。 三、真题练讲 1.(2021年山东省统一考试)当单相电能表的脉冲指示灯不亮时，可能的故障是（ ） A. 脉冲指示灯损坏 B. 电路中无电流通过 C. 电能表常数改变 D. 以上都是 答案：D 解析：脉冲指示灯损坏、电路中无电流通过（电能表不工作）、电能表常数改变（可能影响脉冲输出逻辑）都可能导致脉冲指示灯不亮，选 D。 2.(2021年山东省统一考试)单相电能表面板上 “kW・h” 表示的含义是（ ） A. 电流单位 B. 电压单位 C. 电能单位 D. 功率单位 答案：C 解析：“kW・h” 即千瓦时，是电能的常用单位，俗称 “度”，用于计量消耗的电能总量，所以选 C。 3.(2021年四川省统一考试)观察单相电能表面板，以下哪个标识表示该电能表的额定电流（ ） A. 220V B. 5（20）A C. 50Hz D. 3200imp/kW・h 答案：B 解析：“5（20）A” 中，5A 是基本电流，20A 是额定最大电流，用于表示电能表正常工作时允许通过的电流范围，A 选项是电压，C 选项是频率，D 选项是脉冲常数，所以选 B。 4.(2020年山东省统一考试)单相电能表正确的接线顺序（从左到右）一般是（ ） A. 火线进、火线出、零线进、零线出 B. 零线进、零线出、火线进、火线出 C. 火线进、零线进、火线出、零线出 D. 零线进、火线进、零线出、火线出 答案：C 解析：单相电能表接线遵循 “火线进、零线进、火线出、零线出” 原则，保证电流和零线正确接入与流出，所以选 C。 5.(2019年湖北省统一考试)某单相电能表计数器月初示数为 1234.5kW・h，月末示数为 1365.8kW・h，则该月用电量为（ ） A. 1365.8kW・h B. 1234.5kW・h C. 131.3kW・h D. 2590.3kW・h 答案：C 解析：用电量等于月末示数减去月初示数，即 1365.8kW・h - 1234.5kW・h = 131.3kW・h，所以选 C。 四、限时练讲 1.单相电能表转盘转动的动力来源于（ ） A. 电压线圈产生的磁场 B. 电流线圈产生的磁场 C. 电压和电流线圈共同产生的磁场 D. 永久磁铁产生的磁场 答案：C 解析：单相电能表工作时，电压线圈和电流线圈分别产生磁场，两个磁场相互作用使转盘转动，从而实现电能计量，所以选 C。 2.关于单相电能表的工作原理，下列说法正确的是（ ） A. 仅通过电压线圈工作 B. 仅通过电流线圈工作 C. 转盘转速与电流大小无关 D. 转盘转速与消耗电能成正比 答案：D 解析：电能表通过电压和电流线圈共同作用，转盘转速与电路中消耗的电能成正比，消耗电能越多，转盘转得越快，所以选 D。 3.若发现单相电能表转盘反转，可能的原因是（ ） A. 电压线圈断路 B. 电流线圈接线反了 C. 永久磁铁磁性减弱 D. 计数器故障 答案：B 解析：电流线圈接线反了会导致电流方向改变，磁场作用方向变化，从而使转盘反转，所以选 B。 4.使用单相电能表测量电能时，电能表应安装在（ ） A. 家庭电路总开关之后 B. 家庭电路总开关之前 C. 灯泡支路中 D. 插座支路中 答案：A 解析：电能表应安装在家庭电路总开关之后，这样才能准确计量整个家庭电路消耗的电能，安装在总开关之前无法计量用户用电，安装在支路只能计量该支路用电，所以选 A。 5.某单相电能表上标有 “3200imp/kW・h”，表示（ ） A. 每消耗 1kW・h 电能，电能表指示灯闪烁 3200 次 B. 每闪烁 1 次，消耗 3200kW・h 电能 C. 该电能表最大电流为 3200A D. 该电能表额定电压为 3200V 答案：A 解析：“3200imp/kW・h” 表示每消耗 1 千瓦时电能，电能表的脉冲指示灯闪烁 3200 次，用于辅助计量电能，所以选 A。 6.电能表长时间使用后，测量误差增大，可能的原因是（ ） A. 电压过高 B. 电流过大 C. 永久磁铁磁性减弱 D. 环境温度过高 答案：C 解析：永久磁铁磁性减弱会影响对转盘的制动作用，导致转盘转动不准确，从而使电能表测量误差增大，电压、电流、环境温度在正常范围内不会直接导致测量误差明显增大，所以选 C。 7.单相电能表的电流线圈和电压线圈的特点是（ ） A. 电流线圈匝数多、线径细；电压线圈匝数少、线径粗 B. 电流线圈匝数少、线径粗；电压线圈匝数多、线径细 C. 电流线圈和电压线圈匝数、线径都相同 D. 电流线圈和电压线圈匝数、线径都不同，但无固定规律 答案：B 解析：电流线圈需要通过较大电流，所以匝数少、线径粗以减小电阻；电压线圈两端电压高，匝数多才能产生合适的磁场，线径细，所以选 B。 8.当电路中出现短路故障时，单相电能表的表现是（ ） A. 转盘转速变快 B. 转盘转速变慢 C. 转盘停止转动 D. 转盘可能烧毁 答案：D 解析：短路时电流过大，可能会超过电能表的承受能力，导致电能表内部元件损坏，转盘可能烧毁，而不是单纯转速变化，所以选 D。 9.在使用单相电能表测量电能时，如何计算某段时间内的用电量？​ 答案：用电量等于结束时电能表示数减去开始时电能表示数。例如，开始时电能表示数为 123.4kW・h，一段时间后示数变为 156.7kW・h，则这段时间用电量为 156.7 - 123.4 = 33.3kW・h。​ 10.若单相电能表出现不转的情况，可能有哪些原因？​ 答案：可能原因包括：①接线错误，如火线、零线未正确接入对应端子；②电压线圈或电流线圈断路，导致无磁场产生，铝盘无法转动；③铝盘被卡住，如内部有异物；④电能表损坏，内部元件故障。 五、学法建议 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。 请同学们多结合实际操作，加深对理论知识的理解；操作需要反复练习，加深记忆；要注意安全，避免发生意外。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$