唐建兰
建湖县计量测试所 江苏盐城 224700
电功耗实际上就是电功率,其主要是指单位时间内电路在电场的驱动下电流所做的功率。家用电器在正常工作下,所做的功率能够通过一定的设备进行测试,最常见的测试设备就是电能表。而现如今各家都有一些闲置的电能表,如若想要了解家庭中一些家用电器的功耗,可以利用电能表的工作基本原理进行测试,并通过电能公式W=Pt进行相应的计算,计算出一定时间内家用电器的功率。在此之前,需要充分了解电能表正常工作的工作原理,并合理的配合互感器进行使用,间接的将电能表接入线路中,测试家用电器所做的功率[1]。
电能表是人们测试电器在某一段时间内所发出的电能的重要仪表,也是人们在日常生活中经常见到的仪表。一般家用的电能表的表盘上都标有相应的数据,如每千瓦时电能表的转数或指示灯的闪烁次数,如电能表的表盘上标着N转/KWh,其表示用电设备在正常工作中每消耗1千瓦时的电能,电能表的表盘能够转N转,而人们就能够通过电能公式W=Pt计算出相对应的电功率。虽然在日常生活中,电能表有多种多样的形式,如感应式,脉冲式和电子式,但是电能表的工作原理都是一致的。因此为了保证家用电器的正常测试,需要充分的了解电能表的电能计量的基本原理。电能表的电能计量是通过用电设备所做的有用功的测量得到的,并且负载上的瞬时功率等于负载两端的瞬时的电压与流过负载的瞬时电流的乘积,也就是说P(t)=u(t)i(t)。而依据电功率的计算公式得知,家用电器在正常工作过程中所做的功率主要由两部分组成,其中一个部分是家用电器所做的有用功功率,而另外一部分则是家用电器所做的无用功部分。如若想要计算出家用电器的无用功部分,则需要事先将电流相位移相90度。
在家用电器所做的电功率实际测试过程中,将闲置的电能表接入需要测试的电路中时,电能表中的线圈会有相应的电流和电压经过,而电流在线圈中的流过并且会使线圈中的铁芯长升磁通,磁通逐渐的穿过铝盘并感应出相应的涡流,然而涡流又在磁场中受到力的作用,使得铝盘逐渐转动,转动的同时带动了计数器,最后在电能表上显示出相应的数据,这就是电能表在正常工作状态下的工作过程。
电能表是用来测量用电设备的电功的仪表,也是记录电路中所消耗电能的仪表,但是电能表也有其他的用途,人们可以根据电能表上标示的转数,计算其在一定时间内所消耗的电能,间接的测试用电设备消耗的功率。因此本文对闲置电能表在家用电器电功率的消耗进行了测试[2]。
在对家用电器所消耗的电能进行测试之前,需要做好各种准备工作,提前准备好需要使用的设备,如电能表、互感器、秒表和电线等,尽可能避免在测试过程中,不能及时找到所需要使用的设施设备,导致手忙脚乱。另外,还需要提前预判测试过程中的突发事件,安全的对家用电器进行测试,并能够及时处理测试过程中所遇到的问题,如电能表失灵,就需要提前准本两到三个电能表,以便于能够及时更换电能表,检测出测试过程中,电能表失灵的原因。
家用电器的电能的消耗测试准备工作之后,为了保证测试的顺利进行,还需要对测试的流程进行演示,做好充分的准备工作,保证自身的安全,尽可能避免测试中出现安全事故,之后在进行具体的操作实验。例如:在对白炽灯的实际功率进行测试时,首先需要将家中所有的用电设备关闭,并断开插座,因为电线和用电设备中有一定的电阻,如若仅仅关闭开关,而并未断开插座,容易影响到白炽灯的实际功率的测试结果。在保证所有的用电设备都关闭之后,再将其中一盏白炽灯的开关闭合,并仔细的观察此时电能表是否正常工作。与此同时,开启秒表记录电能表的工作时间,并记录电能表所转过的转数。接着等待电能表转过规定的转数N转时,同一时间停止秒表的计时,并记录下电能表工作的时间t。最后根据电功率的计算公式对白炽灯在t时间内所消耗的实际功率进行相应的计算,得出最终结果。
家用电器的电能消耗测试之后,并未到达最后一步。测试的最后一步是需要对测试过程进行总结分析,充分了解在测试过程中所遇到的问题,避免下一次测试时出现同样的问题,提升测试的效率和准确性。例如:在对家电的功耗测试过程中,出现了电能表故障,不能读出仪表上的数据时,通过各种尝试和分析,可以知道影响电能表故障,主要有几点原因,一是电能表坏了,不能正常工作;二是连接电能表的电线坏了,导致电流和电压不能正常流过电能表,电能表不能正常显示读数。而为了保证下次测试的效率和准确性,尽可能避免出现同样的问题,在测试之前,可以事先测试电能表和电线是否能正常工作。除此之外,还可以尝试分析电能表除了能够测试电功率之外,还有其他什么作用,如可以测试用电设备的热效率[3]。
自从全国城乡大规模的进行电网改造之后,很多机械式的电能表被更换为电子式的电能表,而这是电能表置换之后被闲置。而为了有效的避免这些电能表被闲置,而后逐渐被淘汰,可以合理的利用这些闲置的电能表,对家用电器的功率进行检测,测试电器是否正常工作,了解家庭中各用电设备在一定时间内工作的功率功率,并且还能在一定程度上节约用电,减少家庭的用电。