電度表計量會不準確嗎
周 洋
許多居民戶都反映用電負荷并沒有明顯變化，而在更換電子式電度表后，用電量卻比原來大幅增加。經常有人問我，電度表會不準確嗎？我回答說有這種可能，但應當只是個別現象，如果是在供電部門采用電子式智能電表來取代原來的感應式機械電度表之后，普遍出現用電量比原來有大幅度增加的情況，就需要從技術角度來探討其原因。為此，提出淺見供參考。
首先簡略介紹一下用電負荷的性質。居民戶的用電器大多為感性負荷，其視在功率（線路中流過的電壓U與電流I的乘積）用S表示、單位是伏安（VA），有功功率（實際做功消耗的功率）用P表示、單位是瓦（W），無功功率（用于建立場能的交換功率）用Q表示、單位是乏(VAr)，這三者之間的關系是S2=P2+Q2，P和S之間的比值(P/S)即相位稱為功率因數，用COSφ表示。以220伏、有功功率為40瓦的日光燈為例，若功率因數為0.5，則無功功率約為69乏，無功電流（建立場能所交換的電流）約為0.31安，視在功率約為80伏安，視在電流（線路中流過的電流）約為0.36安，有功電流（實際做功的電流）約為0.18安。
再來簡單介紹一下電度表的原理。電度表即電能計量表，種類很多，原理各異。居民戶原來普遍使用的是感應式機械電度表，其原理是把電路的電壓、電流、相位轉變為電磁力矩，推動鋁質圓盤轉動，圓盤再通過軸向齒輪驅動機械計數器，從而得出一段時間內累積的電能消耗量（A），用公式可表示為A=UICOSφT，式中:UICOSφ是有功功率(W)，T是累積的時間用小時(h)為單位，而1000瓦(W)=1千瓦(kW)，所以，1千瓦負荷用1小時電就稱為1千瓦時(1kWh) 即1度電。值得注意的是這1度電(1kWh)是有功電度，也就是說在更換電表前，供電部門是根據居民戶的有功電量收取電費的。更換電表時采用的是電子式電度表，有多種結構形式，其基本原理是將從電路中采集到的電壓和電流進行模數轉換后，通過專用電能測量芯片進行運算處理變為瞬時功率信號，再進行時間積分后得出累積用電量送至顯示器或將數據傳輸到計算機。這當中需要弄清楚的是電子式電度表的測量芯片在進行運算處理中相位是如何設定的，運算處理后得出的是有功功率(kW)？還是視在功率(kVA)？如果是后者，用電戶肯定要大幅度多付電費。對此完全可以通過校驗得出結論，供電部門不應當忽視這個問題。目前的電費政策并不和居民用電戶的功率因數掛鉤，所以采用的電子式電度表必須是真正的有功電度表，所計量的應當是有功電量。
電子式電度表與感應式機械電度表相比，具有起動電流小、精確度高、便于遙測等優點。居民用感應式機械電度表的精確度等級一般是1.0級或2.0級，其起動電流分別為標稱電流的0.4%和0.5%。例如，在使用10（40）A、精確度為2.0級感應式機械電度表時，(10A是標稱電流，40A表示最大電流)，起動電流約為50毫安，開一盞10瓦以下的電燈，電度表有可能不會起動；而靈敏度高的電子式電度表只要有標稱電流的0.01%就能起動，也就是說使用10（40）A的電子式電度表，起動電流只有1毫安，如果開一盞1瓦的電燈（約4.5毫安），也會被如數計量。此外還有非線性特性、摩擦力矩、抑制力矩、負載寬度以及電壓、頻率、溫度等參數的變化，也會影響電度表計量的準確性，這些因素對感應式機械電度表而言，大多數是產生負影響(即少計電量)，而對電子式電度表的影響則小得多。不過這些因數不致于引起用電量的大幅度變化。所以，要特別防止把瓦特和伏安搞混淆了。如果從低碳經濟的角度出發，對無功電度也要收取電費，那電費政策就應當重新制定，做到公開、透明、合理，至少是無功電量不能和有功電量同單價，而且有功電量的單價應當調低。
(2011.6.8 周工博客 訪問地址 zy5222239)
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