[发明专利]一种电能表半波整流试验线路

说明书

技术领域

本发明涉及电能测量，具体涉及一种能精确检验电能表在电流信 号为半波整流波形情况下电能测量误差的试验线路。

背景技术

目前，由于电能具有方便传输和转化等特出优点，使得电能作为 动力或能源广泛使用于工业、商业和民用领域等各行各业，而电能表 用于计量用户使用的电量，是电能提供方(如：供电公司)和用户(如： 居民)之间进行贸易结算的依据。

由于用户负载千差万别，产生的电流波形也千差万别，所以，电 能表在各种电流波形情况下能否准确测量，误差是否在要求的范围内， 直接涉及供用双方的利益，关系重大。

举个例子来说，如果用户串联一个二极管给电炉盘通电，则电流 为半波整流波形(半周期正弦波)，此类现象出现的可能性非常大。所 以国家和国际标准都特别规定了要对电能表进行半波整流试验，即在 电流为半波整流波形(正半周期正弦波形，含有直流和偶次谐波)情 况下进行电能测量误差的试验。

国家标准GB/T17215-2002/IEC61036：2000(以下简称“国家标 准GB/T17215”)，在其规范性附录B之B.1章节中，给出了半波整流 试验线路图(如图1所示)，注1到注5说明了使用条件，并给出了半 波整流波形(如图2所示)。

对照图1分析国家标准GB/T17215推荐的半波整流试验线路，可 以发现有以下几点不足：1、试验中增加的损耗比较大，为了试验一个 被试表在半波整流情况下的电能测量误差，增加了相当于被试表电流 线路损耗20多倍的损耗，除两个电阻R_B增加20倍损耗外，还包括一 个平衡阻抗和两个整流二极管的损耗；2、操作比较繁琐，因为被试表 的阻抗、最大电流I_MAX有多种规格，需要准备多组不同电流承受能力、 不同阻值的电阻R_B；3、测量准确度低，两个整流二极管的正向导通 压降相差0.1V(伏)是很正常的，由此引入的误差却较大；4、一次检 验一只，效率比较低。

下面通过一个具体的例子来说明上述不足到底有多大。

国家标准GB/T17215中4.4.1.2电流线路一节规定，1级电能表 的每一电流线路在基本电流情况下的视在功率，最大为4VA(伏安)。

若某一款1级电能表的基本电流I_B为30A(安)、最大电流I_MAX为100A，每一电流线路的视在功率在I_B时为2.7VA，是合乎规定的。 按照视在功率与线路阻抗、通过电流的平方成正比的规律，得到该款 表每一电流线路的视在功率在电流I_MAX时为(100/30)²＊2.7＝30VA，在 电流时为15VA，在电流I_MAX/2时为7.5VA。

可见，按照国家标准GB/T17215推荐的半波整流试验线路，试验 上述该款表在半波整流情况下的电能测量误差时，每一电流线路增加 了20多倍的损耗，只算两个电阻R_B的损耗就有150W(瓦，＝7.5＊10＊2， 单位用“瓦”是因为电阻R_B是阻性负载，产生有功损耗)。如果该款 表是三相电能表，同时检验20只，增加的损耗将高达9千瓦 (＝150＊20＊3，三相电流线路)，以至于难以实施，所以一般只针对一 个被试表进行试验，检验效率较低。