工廠和科研單位的機械設備，大都采用電力拖動。有時，為了記錄其耗電量，往往要配裝電能表。但由于一般機械設備的功率較大，電能表不能承受其電流，故必須再添加電流互感器。例如當用電設備的運行電流略小于300A。

筆者所在單位的某個工段，所有用電設備全部配置了電能表，其接線方式見圖1。筆者所在單位的用電設備全都具有電感性質，由兩條相線構成的380V電源或220V的單相電源供電，并且，它們在工作時還不規則地接通或斷開，所以三相的電流極不平衡。在安裝時考慮到這一現象，選用了能承載140安電流的50平方毫米裸銅線作為連接配電站的中性線。另外，為了減小開關瞬間的諧波輻射對精密儀器儀表的干擾，將該裸線接于現場的接地極上，這樣，大家以為中性線已接地。

在安裝電能表時，把電流互感器的S2端就近接到控制柜內的中線上面；而電能表上的“中線端”，則接在電能表附近的中線（零線）上面。電工師傅認為，這兩個端子連接在同一根中線上而且該中線電阻又極小，這樣連接應該是沒有問題的。但奇怪的是，機械設備在運行時，各電能表的轉盤（機械式電能表）卻不與設備的用電量成比例地旋轉。而是時快、時慢、時停甚至倒轉。這一現象，讓人百思不得其解。實際上，圖1只是簡單的原理示意圖，在實際施工接線時，電流互感器的S2端子并不是通過導線連接到電能表上，而是接在控制柜的零線母排上的a點上，而電能表上應與電流互感器S2連接的端子則接在電能表附近的中線b點處，見圖2。

為了解決這一問題，研究了三相電的相電流特點和電能表驅動的原理之后，才明白產生這一現象的原因并順利給予解決。

我們知道，交流電能表，是利用它的電流線圈和電壓線圈所產生的相位上相差90度的交流旋轉磁場，并由帶軸的鋁圓盤轉子在磁場的空氣隙中感應渦流而轉動的。由于兩磁通均穿過圓盤與驅動軸平行，其產生的轉矩M＝KUIcos∮正比于有功功率。在制動電磁鐵的作用下，圓盤轉動的速度即代表用電設備當時消耗功率的大小。由此從計數器讀出用電的累計數即度數（千瓦小時）。由于兩線圈取自同一電源，故在負載為純電阻時，二者所產生的磁場將嚴格保持90°的相位角。圓盤轉子就始終能夠正常運轉。但若負載中帶有電感或電容的成份，則其磁場的相位差將會偏離90°（大于或小于）。若相位差為0°或180°時，則轉動力矩為零。同樣，若電流互感器的S2端和電能表的“中線端”分別接于中線的不同部位，則當三相電流嚴重不平衡時，中線即有強大的回路電流，又因該中線存在一定電阻而產生電壓降。故某一電流表對應的用電設備即使已經關閉，但由于鄰近設備仍在運行的緣故，中線在較遠距離的兩點之間的電位差（即圖中的Uab）會通過電流互感器和電流表而產生電流，使電能表轉動。并且，這一電流是和電流互感器的電流疊加的，即Uab極性的變化會使輸入到電能表的電流增大或減小。因此，電能表的轉盤就出現了時快、時慢、時停甚至倒走的怪現象。另外，特別應該指出的是，在帶有電感或電容成份的多臺設備“無序運行或停機”的運行方式中，這一電位差所形成的電流相位也是隨機的，它也會隨著鄰近設備各相電流的“此起彼落”而不斷變化。因而也參與了促使電能表轉盤的變化。更大的產生了附加誤差，降低了計量的準確性。明白了以上道理，解決問題的方法就十分簡單了。只要消除a、b兩點間的電位差即可。但中線上的電流是客觀存在的，唯一的辦法是把互感器和電能表的“中線端”接到中線的同一點上，即是把圖中的a點和b點合二為一即成，如圖3所示。

另外，考慮到這些設備有不小的電感成份，無功電流也不容忽視。為了了解中線電流情況，用36伏低壓電燈泡接在中線和接地極之間，燈泡發出較亮的燈光。測電壓，最高時竟達到30伏左右。上述現象仍給一些控制儀表產生不小的電干擾，影響其正常工作。原來干擾源確實來自中線。這說明一根接地極是遠遠不夠的。于是沿中線一帶又打了若干地樁并一一和中線相連，即現場中線多點接地，干擾隨即消失。這一點很重要，但有些電氣工作人員卻對此并不知情，或雖然知道卻并不關心。這一現象在機械行業的熱處理車間尤為常見，嚴重時甚至不能正常生產。必須引起重視。
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