电能表是电能计量的仪表，正确计量电量使电能计量准确、公平、公正十分重要，它直接影响到发、供、用三方的经济利益。由于它的应用面大量广，除要求安全可靠、性能稳定外，提高计量性能减少自身电量损耗、防止电力用户私自改动接线、降低计量成本、安装使用维护方便成为从业人员关注的重点。

　　1 电能表的现状

　　目前，使用的电能表在低电压（0.5 kV）和小电流（< 40 A）的情况下，电能表可直接接入电路进行测量,而在大电流或高电压的情况下，电能表不能直接接入线路，需配合电流互感器或电流、电压互感器使用。对于直接接入线路的电能表，要根据负载电压和电流选择合适的规格，使电能表的额定电压和额定电流，等于或稍大于负载的电压或电流。另外，负载的用电量要在电能表额定值的10%以上，否则，引起计量误差超标造成线损增大。由于机械式电能表、电子式电能表结构的原因，使用一段时间后，电能表误差会逐渐变化，所以供电部门规定每五年对电能表轮校一次，否则误差会增大，造成电量损失。传统的机械式电能表、电子式电能表是将负载导线接入或负载导线通过电流互感器转换的二次电流，接入电能表尾部的端子盒，通过端子盒内的锰铜电阻进行采样，长时间使用后易出现接点接触电阻增大而引起误差增加，严重时会出现“烧表尾”和防窃电困难。另外，电能表的电流实际工作范围，特别是户用电能表大多工作在额定工作电流的30%以下，处于低负荷运行状态，这时的计量误差大多偏负，经常出现总表计量电量大于分表计量电量的现象。为解决电能表存在的上述问题，具有宽负载、防窃电、节能降损、不用配互感器的贯穿电子式电能表，提高了高供低计、低供低计供电方式的电能计量性能，使电能计量更加准确、运行更为可靠。

　　2 的工作原理及结构

　　近年来，电子式电能表因其有较好的线性度和稳定度，具有功耗小，电压和频率响应速度快，测量精度高等优点被电力系统广泛应用。更是利用了电子式电能表的特点，并针对电子式电能表的不足之处，对电流输入回路进行了改革，即“表尾”部分进行了改革。正是由于这种改革，解决了普通电子式电能表解决不了的问题，使电子式电能表的特性更为*。与普通电子式电能表的基本原理相同，是在功率表的基础上发展起来的，也是采用乘法器实现对功率的测量。同普通电子式电能表一样，必须有电压和电流输入电路。上百伏的（100~220 V）的被测电压经电阻分压器或电压互感器转变为等效的小电压信号，方可送入乘法器。几十安乃至上百安的交流电流值，要将其转变为等效的小信号交流电压（或电流），才能进行测量。与普通电子式电能表的电压输入电路原理*相同，电流输入电路不同于普通电子式电能表，它不用锰铜电阻片进行分流，而是采用特殊设计的大变比小电流电磁式电流互感器，替代锰铜电阻分流电阻Rs，作为电能表的电流输入回路。它zui大优点是被测电能的主回路与二次回路、电压和电流回路可以隔离，并可提高电能表的抗*力。其原理图如图1所示。

 

　　电流输入回路采用特殊设计的大变比小电流电磁式电流互感器，替代锰铜分流电阻，作为电能表的电流输入回路。它zui大优点是被测电能的主回路与二次回路、电压和电流回路可以隔离，并可提高电能表的抗*力。其电器原理图如图2所示。

 

　　i（t） = kiiT（t）

　　式中 i （t）——流过电能表主回路的电流；

　　　　iT（t）——流过电流互感器二次测的电流；

　　　　ki——电流互感器的变比。

　　u（t） = i（t）RL = RL

　　式中 u（t）——送入电能计量单元的电流等效电压；

　　RL——负载电阻。

　　应用了贯穿式互感器作为电流输入回路，被测电流穿过特殊设计的大变比小电流互感器，把几十安乃至几百安的交流电流变换成毫安级的电流送入乘法器，作为可供电能计量的标准信号。它是电能表与被测电路的接口，也就是俗称的电能表的“表尾”，由于应用了贯穿式互感器替代了锰铜电阻分流器，改变了被测回路的接入方式，电流输入原理的不同使与传统的电能表的结构发生了变化（见图3）。它没有俗称“标尾”的接线盒，只有被测线路穿线孔，单相表有两个孔；三相三线表有三个孔 ；三相四线表有四个孔。每个孔内有一个尖锥螺栓，孔内设有电流采样的贯穿式电流互感器，互感器的二次接入电能计量单元，电压输入回路的电压信号，则由穿透负荷导线绝缘层的锁定螺栓，通过螺栓固定嵌件接入计量单元。接入的采样电流、电压信号通过电能计量芯片转换成与所计量负荷电流、电压成正比的脉冲输出，驱动计数器（或LCD、LED）显示电量或配合微机进行集中抄表，结构简单可靠。

　　3 的特点

　　结构的变化、电流输入方式的不同改变了电能表的结构，同时补足了普通电子式电能表的缺点，使得性能更为*。电流互感器采用了特殊的磁性材料，通过合理设计，使互感器在额定工作电流0.005 Ib至12 Ib的电流范围内误差曲线平直，误差的线性度非常好，保证了的宽负载计量特性，产品通过了山东省计量科学研究院的的形式评价，误差曲线图见图4。

 

　　在（0.05~12） Ib电流范围内误差几乎不变，线性度非常好，近乎一条直线，整个范围内误差不超0.5%，而且，功率因数分别为1.0、 0.8（C）、 0.5（L）时误差变化很小，不超 0.1%，充分展示出了优良的宽负载特性。经过合理调整误差曲线可以调在零附近，提高的计量精度变得非常简单。使在额定工作电流至12倍的额定工作电流范围内，误差曲线平直，满足标称精度的要求。利用贯穿式电流互感器作为电能表的电流输入单元进行电流采样，替代锰铜电阻分流器的电流输入单元，使得负载导线不用断开进行触点式连接，而是贯穿电能表的穿线孔既可进行电能计量。这一*设计减少了电流回路多个接点，即决定了除具有普通电子式电能表的特点外，还有许多有利于电能计量的优点。

　　负载导线贯穿电能表，电流回路无接点。运行电流取决于负载导线截面，不“烧表尾”。延长了电能表的使用寿命，并可有效防止短接电能表电流回路、断开电能表电压回路的窃电现象。

　　不用配互感器、电量直读。不但减少投资，减少二次回路接点，从而减少了人为的计量误差，避免人为造成电量损失及配互感器带来的计量死角段、偏负段引起的漏计电量问题，降损效果明显，并有效地避免了错变比、错接线、错匝数等多种漏记电量和窃电手段的实施。

　　灵敏度高误差曲线特性好。启动电流Iq小，无计量死角，实践证明，与普通电子式电能表误差相同的情况下，比普通电子式电能表多计1.5%~2%的电量，减少了因电能表的计量性能引起的漏计电量，提高了计量性能。

　　宽负载。从额定电流0.5Ib至12Ib的电流范围内，误差曲线平直，优于国标精度要求。有利于提高电能表的计量精度，12倍的负载宽度是目前高水平。

　　接线无方向，无相序要求。电量计数器均为正转，避免人为引起粗大误差又可有效防止电表“倒转”，也是防窃电的有效措施。

　　节能。电流取样回路几乎无功耗，与普通电子电能表相比，每支单相表年节电约2.8 kWh。三相表年节电约8.4 kWh。若用每年可节省大量电量损耗，从而节省计量成本。

　　防震、防水、防干扰、防过电压、过电流性能好，误差稳定免修调，可户外应用。

　　有脉冲输出接口，可用于集抄。