正确使用功率表应注意的主要事项

郭丽华

泰州创业水电安装服务有限公司 225300

功率表是电气测量中常用的仪表之一。功率表的使用正确与否直接影响到测量精度及仪表的完好，因此必须注意正确使用。

功率表的的量程包含三重含义：即电流量程、电压量程和功率量程。电流量程是指在仪表的串联回路中容许通过的最大工作电流；电压量程是指在仪表的并联回路上所能承受的最高工作电压；功率量程则等于电流量程与电压量程的乘积，也即当负载功率因数COSφ=1时的仪表满刻度的功率值。

在实际测量中，COSφ往往不等于1而小于1，因此仅使被测功率不超过仪表的功率量程是不够的。因在COSφ<1时，指针虽未达到满刻度偏转，但被测的电流或电压可能已超过了功率表的电流或电压量程，因而将导致功率表损坏。因此，在选择功率表时，还要注意被测电路的电流和电压，不能超过功率表的电流和电压量程。

此外，在使用功率表时，还应注意以下几点：

1、功率表的正确接线

在实际测量中，较常用的功率表为电动系功率表。它是由电动系测量机构和附加电阻R1构成，如图1所示。

功率表的接线必须遵守“发电机端守则”。因为电动系功率表的转动机构转矩与两个线圈中的电流方向有关。若其中一线圈中的电流方向接反了，转矩就会改变方向，此时不仅无法读数，而且可能会将指针打弯。为防止线圈接反，通常在两线圈对应于电流流进的端钮上，均标注上“*”或“±”等标志，称作发电机端。功率表在接线时，应使电流和电压线圈的发电机端接到电源同一极性的端钮上，以保证两个线圈的电流方向都从发电机端流入。这就是功率表接线的“发电机端守则”。

功率表的正确接线如图2所示。其共同特点是，在所规定的正方向下，两线圈中的电流I1、I2都从发电机端流入，符合“发电机端守则”。不同的是，图2（a）中的电压线圈支路接在电流线圈前面，称为电流线圈前接电路；而图2（b）接在后面，称为电压线圈后接电路。这两种接线形式的误差是不一样的，应注意正确。

（1）电压线圈前接电路

由于电流线圈和负载直接串联，因此电流线圈电流I1等于负载电流I。但因电压线圈接在电流线圈面前，故电压线圈接在电流线圈前面，故电压线圈支路两端的电压为负载电压U=I·R和电流线圈压降I·r1之和（设r1为电流线圈的内阻）。而功率表的读数将是负载功率的内阻）。而功率表的读数将是负载功率和电流线圈消耗的功率之和，因此造成了测量误差。显然，只有当负载功率远大于电流线圈消耗的功率时，测量结果才较正确。因此，电压线圈前接电路适用于R远大于r1时的情况。

（2）电压线圈后接电路

由于电压线圈支路直接和负载并联，因此加在功率表电压线圈支路两端的电压就等于负载电压。但由于电流线圈接在电压线圈支路的前面，所以通过电流线圈的电流I1包括了负载电流I和电压线圈支路的电流=U1/r2两部分（设r2为电压线圈支路消总电阻）。这样，功率表的读数为负载功率（U1/r2）之和，也将造成测量误差。显然，只有当负载功率远大于电压线圈支路消耗功率，也即R

2、功率表的量程选择

便携式功率表一般都制成多量程的。其功率量程由电流量程和电压量程所决定，因此功率量程的扩大是通过电流量程和电压量程的扩大来实现的。电动系功率表电流量程的扩大，一般是通过两段电流线圈（常将电流线圈分为两段或若干段）连接方式的改变来实现的，如图3（a）所示。通常可利用功率表盘上的两金属连接片来改变连接方式。当两金属连接片接成“=”形状时表示两电流线圈串联，电流量程为I；若两金属片接成“‖”状，则表示两电流线圈并联，电流量程为2I，扩大一倍。电压量程的扩大，则用改变附加电阻R1的方法来实现，如图3（b）所示。通常是利用功率表表盘上电压线圈接线端位置的改变来实现的。

测量时，应根据事先估计的被测量电路的电流和电压，选择功率表的电流和电压量程。为可靠起见，可选择仪表的电流、电压量程稍大于被测电路的工作电流、电压。电流和电压量程選定后，功率量程就随之确定，即为电流量程和电压量程的乘积。

3、功率表的读数

多量程功率表因只有一条刻度标尺共用，故通常在标尺上不标瓦数，而仅标注分格数。因此，选用不同的电流量程和电压量程时，每一分格所代表的瓦数也就不同。测量结果应根据指针偏转的格数n和每格瓦数C由下式求出：

P=Cn（W） C=UeIe/ae（W/格）

式中：UeIe—分别为所选的电压和电流量程；

ae—仪表标尺的满刻度格数。

例如，用电压量程为300V、电流量程为5A，满刻度格数为150格的功率表去测量某一电路功率时，若指针的偏转格数为80格，则

C=UeIe/ae=300*5/150=10W/格

P=Cn=10*80=800W

4、功率表反向偏转的处理

在功率表正确接线情况下测量时，有时会发生指针反偏转现象。一般在以下两种情况下发生：一是在负载端实际有电源，使负载支路不是消耗功率而是在发出功率；另一种情况是发生在用单相功率表去测三相电路功率，由于功率表中电压线圈上电压U和电流线圈中电流I之间的相位差超过900而导致功率为负值。此时，可通过改变接于功率表侧面的极性开关，使指针改为正偏转，而最终测得的功率值应加上一负号。

5、不能用普通的功率表去测量低功率因数电路的功率

普通功率表标尺是按照额定功率因数COSφ=1来刻度的。由于功率表的转矩和偏转角均与被测功率P=UICOSφ成正比，即当COSφ较小时，指针偏转角减小，所示功率小，不便于读数。同时，由于转矩很小，仪表本身的功率损耗、摩擦等因素对测量结果的影响就较大，会造成很大的测量误差。所以测量低功率因数电路的功率时，必须采用专用的低功率因数功率表而不能用普通功率表。