正確使用功率表應注意的主要事項

郭麗華

泰州創業水電安裝服務有限公司 225300

功率表是電氣測量中常用的儀表之一。功率表的使用正確與否直接影響到測量精度及儀表的完好，因此必須注意正確使用。

功率表的的量程包含三重含義：即電流量程、電壓量程和功率量程。電流量程是指在儀表的串聯回路中容許通過的最大工作電流；電壓量程是指在儀表的并聯回路上所能承受的最高工作電壓；功率量程則等于電流量程與電壓量程的乘積，也即當負載功率因數COSφ=1時的儀表滿刻度的功率值。

在實際測量中，COSφ往往不等于1而小于1，因此僅使被測功率不超過儀表的功率量程是不夠的。因在COSφ<1時，指針雖未達到滿刻度偏轉，但被測的電流或電壓可能已超過了功率表的電流或電壓量程，因而將導致功率表損壞。因此，在選擇功率表時，還要注意被測電路的電流和電壓，不能超過功率表的電流和電壓量程。

此外，在使用功率表時，還應注意以下幾點：

1、功率表的正確接線

在實際測量中，較常用的功率表為電動系功率表。它是由電動系測量機構和附加電阻R1構成，如圖1所示。

功率表的接線必須遵守“發電機端守則”。因為電動系功率表的轉動機構轉矩與兩個線圈中的電流方向有關。若其中一線圈中的電流方向接反了，轉矩就會改變方向，此時不僅無法讀數，而且可能會將指針打彎。為防止線圈接反，通常在兩線圈對應于電流流進的端鈕上，均標注上“*”或“±”等標志，稱作發電機端。功率表在接線時，應使電流和電壓線圈的發電機端接到電源同一極性的端鈕上，以保證兩個線圈的電流方向都從發電機端流入。這就是功率表接線的“發電機端守則”。

功率表的正確接線如圖2所示。其共同特點是，在所規定的正方向下，兩線圈中的電流I1、I2都從發電機端流入，符合“發電機端守則”。不同的是，圖2（a）中的電壓線圈支路接在電流線圈前面，稱為電流線圈前接電路；而圖2（b）接在后面，稱為電壓線圈后接電路。這兩種接線形式的誤差是不一樣的，應注意正確。

（1）電壓線圈前接電路

由于電流線圈和負載直接串聯，因此電流線圈電流I1等于負載電流I。但因電壓線圈接在電流線圈面前，故電壓線圈接在電流線圈前面，故電壓線圈支路兩端的電壓為負載電壓U=I·R和電流線圈壓降I·r1之和（設r1為電流線圈的內阻）。而功率表的讀數將是負載功率的內阻）。而功率表的讀數將是負載功率和電流線圈消耗的功率之和，因此造成了測量誤差。顯然，只有當負載功率遠大于電流線圈消耗的功率時，測量結果才較正確。因此，電壓線圈前接電路適用于R遠大于r1時的情況。

（2）電壓線圈后接電路

由于電壓線圈支路直接和負載并聯，因此加在功率表電壓線圈支路兩端的電壓就等于負載電壓。但由于電流線圈接在電壓線圈支路的前面，所以通過電流線圈的電流I1包括了負載電流I和電壓線圈支路的電流=U1/r2兩部分（設r2為電壓線圈支路消總電阻）。這樣，功率表的讀數為負載功率（U1/r2）之和，也將造成測量誤差。顯然，只有當負載功率遠大于電壓線圈支路消耗功率，也即R

2、功率表的量程選擇

便攜式功率表一般都制成多量程的。其功率量程由電流量程和電壓量程所決定，因此功率量程的擴大是通過電流量程和電壓量程的擴大來實現的。電動系功率表電流量程的擴大，一般是通過兩段電流線圈（常將電流線圈分為兩段或若干段）連接方式的改變來實現的，如圖3（a）所示。通?？衫霉β时肀P上的兩金屬連接片來改變連接方式。當兩金屬連接片接成“=”形狀時表示兩電流線圈串聯，電流量程為I；若兩金屬片接成“‖”狀，則表示兩電流線圈并聯，電流量程為2I，擴大一倍。電壓量程的擴大，則用改變附加電阻R1的方法來實現，如圖3（b）所示。通常是利用功率表表盤上電壓線圈接線端位置的改變來實現的。

測量時，應根據事先估計的被測量電路的電流和電壓，選擇功率表的電流和電壓量程。為可靠起見，可選擇儀表的電流、電壓量程稍大于被測電路的工作電流、電壓。電流和電壓量程選定后，功率量程就隨之確定，即為電流量程和電壓量程的乘積。

3、功率表的讀數

多量程功率表因只有一條刻度標尺共用，故通常在標尺上不標瓦數，而僅標注分格數。因此，選用不同的電流量程和電壓量程時，每一分格所代表的瓦數也就不同。測量結果應根據指針偏轉的格數n和每格瓦數C由下式求出：

P=Cn（W） C=UeIe/ae（W/格）

式中：UeIe—分別為所選的電壓和電流量程；

ae—儀表標尺的滿刻度格數。

例如，用電壓量程為300V、電流量程為5A，滿刻度格數為150格的功率表去測量某一電路功率時，若指針的偏轉格數為80格，則

C=UeIe/ae=300*5/150=10W/格

P=Cn=10*80=800W

4、功率表反向偏轉的處理

在功率表正確接線情況下測量時，有時會發生指針反偏轉現象。一般在以下兩種情況下發生：一是在負載端實際有電源，使負載支路不是消耗功率而是在發出功率；另一種情況是發生在用單相功率表去測三相電路功率，由于功率表中電壓線圈上電壓U和電流線圈中電流I之間的相位差超過900而導致功率為負值。此時，可通過改變接于功率表側面的極性開關，使指針改為正偏轉，而最終測得的功率值應加上一負號。

5、不能用普通的功率表去測量低功率因數電路的功率

普通功率表標尺是按照額定功率因數COSφ=1來刻度的。由于功率表的轉矩和偏轉角均與被測功率P=UICOSφ成正比，即當COSφ較小時，指針偏轉角減小，所示功率小，不便于讀數。同時，由于轉矩很小，儀表本身的功率損耗、摩擦等因素對測量結果的影響就較大，會造成很大的測量誤差。所以測量低功率因數電路的功率時，必須采用專用的低功率因數功率表而不能用普通功率表。