电能表

电能表或电表是一种测量设备，用于记录供电网络提供的能量。 提取的能量的使用有时被称为能量消耗。 从这个意义上说，它是一个能量计； 读数通常以千瓦时 (kWh) 为单位给出。

使用机电式电能表，计数器记录可见旋转圆盘的转数。 在电子仪表中，电子电路产生脉冲，由数字电路记录和处理。 智能电能表也集成到通信网络中，通过它接收和发送数据。

两个读数之间的差异用于为电力输送计费。 如果在商业交易中这样做，则必须校准仪表。

在供电网络的早期阶段，有直流网络。 其中有电能表，它以安培小时为单位测量通过它们的电荷。 今天，它们仅具有历史意义。

广泛使用的仪表记录流经消费者的电流和施加的交流电压，根据符号将它们的瞬时值相乘（与有功功率测量一样），并通过对它们随时间的积分来确定使用的有功电能。 这有时也称为主动消耗。

有用于单相的“交流电表”和用于三相交流电的“三相表”的版本。 除了常见的10(60)A家用电表外，100A的电能表也常用于商业用途（包括建筑工地、节日）。 这些直接测量的电能表设计用于 230 V 的标称电压（对应于外部导体之间的 400 V）。

标称电流后的括号中给出了仪表可以连续承受而不会损坏的xxx或极限电流（以安培为单位）。 在此电流值之前，在需要校准的应用中也必须遵守校准误差限制。 标称电流主要与校准相关；在校准过程中检查的测量点参考该值。

工业中较大的能源消耗通常使用所谓的互感器仪表进行测量。 这些计数器将来自电流互感器和电压互感器的测量数据相乘。 这些转换器的次级侧通常具有 5 A 的标称电流或 100 V 的标称电压，这也是电表的设计目标。 例如，根据要求，仅使用电流互感器，而电压路径直接连接到电网。 在需要验证的应用中测量变压器仪表也需要根据验证法进行验证。

除了有功电能外，大型技术系统的仪表还可以显示当前有功功率或以 kvarh 为单位记录无功电能。 一些仪表存储负载配置文件，特别是峰值负载的数量和时间。 其他计数器具有用于进一步处理瞬时功率或能量测量的脉冲输出，其频率与功率成正比。

对于小用户（户），只计算消耗的有功电能，即有功功率的时间积分。

还为大型用户（工业）测量和计算无功功率的积分，因为这种形式的功率会给供电网络带来额外的负载。 它需要更强的线路和变压器，并导致线路损耗增加。 因此，无功电能也是能源供应商的计费特征。

在所谓的低负荷阶段（通常在下午和晚上），费率开关用于例如在低需求时为电动储热加热器供电。 这种消费者的时间控制连接或断开实现了能源供应商的网络负载平衡。

在机电式电能表的情况下，两个或多个寄存器用于费率切换，以便能够根据时间计费不同的费率。 这些计数器之间的切换是通过中央控制器使用内置或外部费率切换设备（例如费率计时器或纹波控制接收器）执行的。

对于特殊合同客户（工业），使用其他机电计数器进行能量计量。 在这里，完全切换到电子仪表，记录负载曲线的瞬时值。 这些仪表通常通过数据线连接到电话网络，例如，以便能够无延迟地计费。 经由支持返回信道的纹波控制技术或经由移动无线电网络传输数据的仪表也是已知的。

如果超出商定的费率特征，则可以通过设置功率值或能量的限制来卸载负载。 或者，将使用不同的费率作为持续期间此类负载超额的基础。 这样的关税不能再用简单的仪表来记录。

这些仪表可以计算分成两个或多个费率的消耗量，请参阅费率转换部分。

电子能量计不包含任何机械运动元件。 电流通过电流互感器、带有罗氏线圈的电流测量系统、分流电阻器或霍尔传感器来记录。 测量值的进一步处理是通过电子电路进行的。 结果被馈送到字母数字显示器（通常是液晶显示器，LCD）。

2014 年最先进的有功和无功电能表还记录高达 16 次谐波的电压和电流谐波。 结果通常存储在寄存器中，可以直接在显示器上或通过通信读取。

最终客户、能源供应公司或楼宇自动化或智能家居系统可以通过数据接口远程读取智能或电子仪表。 此外，它们还提供许多其他功能，例如，可以在不干扰电表的情况下使用电子电表更改费率。 红外线、S0 接口、M-Bus、无电势接触、KNX（以前的 EIB）、20 mA 电流接口（连接到 GSM、PSTN 调制解调器）或电力线载波 (PLC) 通常用作数据接口。

电子仪表可能具有内置的远程关机功能。 这允许能源供应商通过远程控制断开客户与电网的连接，例如作为最后的手段，如果后者没有支付他的账单。