分析电能表常见的几种错误接线（上）

一、单相有功电能表常见的几种错误接线

单相有功电能表的接线虽然简单，但如果不按要求正确接线，不仅会造成计量的错误，有时还会造成仪表的损坏，实际中可能出现的几种错误接线如图 1 所示，下面分别进行分析。

1. 电能表电流线圈的进出线端接反

如图 1（a）所示。电流在电流线圈中反向流动，这时计量有功功率表达式为

P=UIcos(180°- φ)=-UIcosφ式中，U 为相电压；I 为相电流。

由此式可见，电能表计量出的功率是负值，铝盘反转，计数器读数逐渐减少，实际消耗的电能等于计数器减少的电量。

2. 电能表的相线与中性线颠倒接线

如图 1（b）所示。电压线圈和电流线圈中的电流均为反向的，这时计量有功功率表达式为

P=（-U）（-I）-cosφ=UIcosφ由此式可见，电能表计量出的功率是正确的，但是当进线有接地漏电流时会漏电量，同时还会给不法之徒造成窃电条件。例如，当电源中性线接地时，用户可以将用电设备接到相线与大地间的电压上，即“一火一地”供电，此时负载电流将不经过电能表的电流线圈，而是经过大地构成回路，致使电能表不能计入这部分负载消耗的电能。因此电能表必须按规定的接线方式接线。

另外，这种用电方式也存在着不安全因素，容易造成人身触电事故。

3. 电能表的电压连接片(也称作“搭钩”)打开或接触不良接线

如图 1（c）所示。这时电压线圈中无电流通过，电压为零。其功率表达式为

P=UIcosφ=0×Icosφ=0这种接线，因电压线圈未加入电压，电能表将不能产生转动力矩，不能计量负载所消耗的电能。如果电压连接片接触不牢，造成电压线圈接触时断时续，同样可以少计电量。

4. 电能表的电流线圈并联接入电源

接线如图 1（d）所示。如果电能表接成这种形式，由于电流线圈的阻抗很小会将电源短路。当闭合电源开关时，会立即烧毁电能表的电流线圈或熔断电源侧的熔丝。

5. 电压连接片接在电流线圈的出线端

接线如图 1（e）所示。此时不论负载是否用电，电压线圈和电流线圈都有电流存在，即流过电流线圈的电流包括电压元件的工作电流。若无负载电流时，可能会因接线问题出现潜动现象，造成计量误差。

二、三相三线有功电能表的错误接线分析

1．L1 相电流互感器极性接反

三相二线有功电能表 Ll 相电流互感器极性接反的线路如图 2 所示。

这时两组元件中计量的有功功率表达式为

P1=U12I1cosφ=(150°-φ1)

P2=U32I3cosφ=(30°-φ3)

如果三相电压、电流均对称，三相电能表的总功率为

P=P1+P2=U12I1cos=(150°-φ1)U32I3cos

(30°-φ3)=2UIsin30sinφ=UIsinφ

式中，U 和 I 分别为线电压和线电流。

三相总功率 P 随阻抗角φ变化，它们两者的关系可以概括如下：

(1)当φ=0°，即 cosφ=1 时，则 P=0，所以铝盘不转。

(2)当φ=60°，即 cosφ=0.5 时，则 P= 3姨UI/2，此时线路中的功率也恰好等于 3姨UI/2，所以，铝盘转速正常，电能表可以正确计量。

(3)当φ＜60°，即吩 cosφ＞0.5 时，则铝盘转速变慢。

(4)当φ＞60°，即 cosφ＜0.5 时，则铝盘转速变快。

(5)当φ=90°，即 cosφ=0 时，则铝盘转速达到最快。

当负载为感性时，随着负载功率因数的降低，铝盘转速的变化由慢变快。当负载为容性时，铝盘反转，反转的转速由容性功率因数决定。

2．L3 相电流互感器极性接反

三相三线有功电能表 L3相电流互感器极性接反的线路如图 3 所示。

这时两组元件中计量的有功功率表达式为

P1=U12I1cosφ= (30°+φ1)

P2=U32I3cosφ=(150°+φ3)

如果三相电压、电流均对称，三相电能表的总功率为

P=P1+P2=U12I1cos=(30°+φ1)U

32I3cos(150°+φ3)=UI [cos (30°+ φ)-cos(30°-φ)]=-UIsinφ

式中，U 和 I 分别为线电压和线电流。

三相总功率 P 随阻抗角φ变化，它们两者的关系可以概括如下：

(1)当φ=0°，即 cosφ=1 时，则 P=0，所以铝盘不转。

(2)当φ＞0°，即 cosφ=1(感性)时，则铝盘反转；cosφ＜1(容性)时则铝盘正转。

(3)当φ=90°，即 cosφ=0(感性)时，则铝盘反转速度达到最快；当 cosφ=0(容性)时，则铝盘正转速度达到最快。

L3 相电流互感器极性接反时，在任何性质的负载下都不能正确计量，但这种错误比较容易被发现。

三、三相四线有功电能表的错误接线分析

1. 三相四线有功电能表电压线圈断开

如图 4 所示。为两相电压线圈断线时的接线图，在三相负载平衡时，只计量单相电能，即 P=UIcosφ。若三相电压线圈都断线，则电能表不能计量，P=0。

2. 电流线圈极性接反

(1)任一相电流反进。当三相中有任一相电流线圈反接时，如图 5 所示(Ll 相反进)，其功率表达式为

P=P1+P2+P3=U1I1cos(180°- φ)+U2I2cosφ+U3I3cosφ=(1/ 3姨)UIcosφ

(2)任两相电流反进功率表达式为

P=P1+P2+P3=U1I1cos(180°- φ)+U2I2cos(180°-φ)+U3I3cosφ=-(1/ 3姨)UIcosφ=(1/ 3姨)UIcosφ