测量电流可不可以直接并联在负载后面测量？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-06-29 07:20 标签： 电流测量是并联还是串联

看了几位的回答，各有千秋。

这个问题如果深究起来，还是很有内涵的。

注意，此图中的开关是断路器。

那么开关并联涉及到哪些问题呢？

（1）开关并联后的载流量；（2）开关（断路器和普通开关）触头承载短路电流的能力和开断能力；（3）当小型开关安装到线路板上，且不考虑开关承载短路电流，此时开关的接通能力和开断能力。

一.关于开关并联后的载流量

1）我们首先来看K段圆导线的并联，有何问题。

设某种规格的单根导线截面积为S1，因为：

若单根导线的长度为L，则对应的导线表面积为：

我们再设单根导线的电阻为R1。

我们来考虑将K支上述规格的导线并联，设其总截面积为Sk，且有Sk=KS1。于是总等效直径为：

许多人提出了疑问，为何K根导线的表面积不是KA1？解释如下：

单根的导线的表面积为A1，而8根导线的表面积不是8XA1=8A1，而是图中大圆所代表的等效表面积A8。也即等效大圆的外表面面积，也即：

不过，这里忽略了两头的截面积哦。

单根导线的截面积为S1，而8根导线的截面积为S8=8S1。

至于计算方法，见具体的推导表达式。

单根导线产生的热量Q1的表达式为：

K根导线产生的热量QK的表达式为：

导线散发的热量与导线的表面积成正比。对于单根导线，其散热量Q1’的表达式为：

对于K根并联的导线，其散热量QK’的表达式为：

当导线处于平衡态时，其发热量与散热量相等，也即：

故得出圆导线的载流量并联系数，如下：

由此可知，当导线数为2时，其最大载流量为单根导线的1.682倍。

现在我们用两只同类开关并联，其载流量仅为单只开关载流量的1.682倍。

因为，故每只开关的额定电流必须提高1.19倍，才能使得并联后的载流量为原先载流量的2倍。

2）关于开关的定义和开关的若干主要参数（与本问题直接相关的若干参数）

在GB8《低压开关设备和控制设备 第3部分：隔离器和隔离开关》中有如下定义：

因为开关必须要承载电流，所以开关也必须具有如下几个参数：

额定电流好理解，就是由生产厂家按国家标准规定的该开关能够流过的运行电流，而且此运行电流在规定的工作制下其温升不超过规定值。

但我们知道，许多同一种品牌同种规格的开关，但其额定电流有大小区别。这是因为开关具有壳体电流的原因。相同的大小尺寸下，其导电回路的参数不同，则额定电流就不同。

因此，在实际使用时，开关不允许超过其额定电流。

对于本例，我们应当非常明确地知道，就算我们用两个以上的开关并联使用，但对于单个开关来说，它的额定电流不允许被突破。

于是问题来了，我们如何能够确保这两只开关的运行电流恰好相等，而且它们的电流之和还小于电流I呢？

这个问题我们留在后面来细说。

第二个参数：能够接通的最大电流，又叫做短路接通能力。

这个参数与短路电流有关。

当系统中出现短路电流时，断路器能够开断短路电流，而一般的开关则不能，它只能被动地承受短路电流的冲击。这种冲击包括短路电动力冲击和短路热冲击。

于是，开关的短路接通能力必须大于线路中可能出现的最大短路电流。

额定电压好理解，它决定了开关的绝缘水平是否满足要求。

这个参数决定了开关在短时间内允许的过载倍率。

过载倍率这个参数很有意思。主动元件因为具有分断能力，因此都没有过载倍率这个参数。具有过载倍率参数的一定是不具有分断能力的被动元件，例如隔离开关有这个参数、接触器有这个参数、小型的扭子开关也具有这个参数。

其它参数与我们讨论的话题无关，故略去。

现在我们来考虑一个问题：如果我们用两只开关并联运行，但我们一定不能让这两只开关中的任何一只开关，它的运行电流超过额定电流，我们应当怎么办呢？

这张图是整流电路。如果整流电流比较大，我们可以在二极管的前面各装一只电阻，由于二极管正向导通时的等效电阻小于前接电阻，因此线路中的电流也即I1和I2是由前接电阻R1和R2来决定的，也因此，前接电阻又称为均流电阻。

值得注意的是：当整流电流比较小时是可以这样做的，但是在电流比较大时，就不能采用电阻前接了，而要采取其它办法。

我们可以在两个并联支路中加装前接电阻吗？答案是否定的，因为电流相对较大，我们不可能在线路中加装两只消耗电能的电阻来做均流。

既然不能装电阻，我们可以把两只开关的额定电流加大，使得每个开关的额定电流均大于

，这样就能够正常运行。

例如，电路的总电流为20A，其一半的电流为10A，

A，所以我们取两只开关的额定电流均大于12A即可。

但我们很容易想到，2只12A的开关价格与1只20A的开关价格相比，肯定后者更便宜。与其这样，还不如一次到位，就采用单只的20A开关岂不就彻底地解决了问题。

显然，结论已经出来了：对于配电电器来说，还不如选用单只且满足总电流要求的开关更合适。

当系统出现短路时，两只并联开关，不，应当是两只并联断路器会出现何种情况呢？

我们知道，任何断路器，哪怕它们是相同厂家相同型号相同规格的断路器，它们分断短路电流的时间也是不相同的。于是先开断的断路器触头将承受更大的电弧冲击和短路电流热冲击。

图中在时刻0之前为正常电流，之后出现短路。短路电流中有两个分量——短路电流的交流分量Ip和直流分量Ig，两者的叠加后在短路后10毫秒出现最大值，叫做冲击短路电流峰值Ipk。

对于断路器而言，它必须承受Ipk产生的巨大瞬时短路电动力的冲击，还必须承受在分断期间短路电流有效值产生的热冲击。前者叫做开关电器的动稳定性，后者叫做开关电器的热稳定性。

两只断路器并联，由于断路器脱扣器开断短路电流的操作时间不可能相同，先动作的断路器触头开断时不会发生什么情况，而后开断的断路器触头就遭罪了，短路电流会在其触点间产生强烈的电弧。

我们在选配断路器时，已经让断路器的极限短路分断能力大于短路电流的周期分量，让断路器的短路接通能力大于冲击短路电流峰值，因此断路器一般来说，是可以承受短路电流的电动力冲击和热冲击的。

注意到一个事实，虽然断路器的短路参数是满足要求的，但因为它们的额定电流只有实际运行电流的1.2倍，额定电流值偏低。

断路器的脱扣器，它对短路电流的分断操作整定值是以1~10倍额定电流来定义的。

我们还是以20A的运行电流来计算。假定现在的短路电流稳态值是6X20A=120A，而两只并联断路器的短路保护整定值均为10倍额定电流来设定，也即10X10=100A，这个值小于120A。因此，对于后开的断路器来说，它的触头会有很大的消耗。当两只断路器重新投运后，后开的断路器其触头因为表面状况较差，因而会出现严重发热。发热会进一步降低触头的接通能力，也降低绝缘件的绝缘能力，也即极大地降低了断路器的电寿命。

当再次出现短路电流时，这后开的断路器又再次提前开断。显见，电弧将彻底地损毁掉它的触头，而且极有可能会出现触头熔焊。这样一来，发生电气火灾将不可避免。

如果电器的维护人员忽略了断路器的实际状况，将两只断路器闭合。这时很可能后开的断路器立即发生电弧性击穿，出现短路事故。若后开断路器能躲过这一劫，其触头已经因为烧蚀而无法闭合。结果所有的工作都落在先开断路器身上。可想而知，最终会出现何种状况。

对于原图，如果我们一定要用两只断路器来并联，从正常运行电流来看，两只断路器的额定电流必须大于1.2X0.5=0.6倍实际运行电流；从分断短路电流来看，两只断路器的额定电流必须均大于实际运行电流。

结论是：用并联断路器的方法来解决其额定电流偏小的问题行不通，必须换成单只且满足要求的断路器。

三.对于安装在电路板上的开关

安装在电路板上的开关，由于线路中的短路阻抗很大，因此短路冲击性电流不大。我们主要考虑运行电流即可。也因此，只要让两只开关的额定电流大于0.6倍运行电流即可。

大家肯定会问：我们在计算中用的是圆导线来推导的，这种基于圆导线的结论可以用于开关吗？

开关中的导电部分一般是矩形截面，计算它的发热和电动力需要计算阻性发热的方法，其中有计算电阻率随温度上升的方法，有计算温升的牛顿散热公式方法，有毕奥.萨法尔定律计算电动力的方法，有计算触头接触电阻的方法等等，这些都需要根据开关实际结构参数来列写微分方程求解，麻烦不说，得到的结论却与圆导线的结论类似。

既然如此，我们何乐而不为用圆导线的方法来等效这些繁复的计算。

最后的最后，我们会发现这里面的知识量很大，限于篇幅，我就不再多写了。

其实，这个帖子的主题是有来历的。前几天有一位客户问我一个问题，他说：
我们现有的一台开关柜中有一只额定电流为630A的断路器，现在想把这个回路改成1000A的，为了减少工作量，也为了减少投资，我们打算增加一只额定电流为400A的断路器和原先的630A断路器并联，这样合并后的额定电流是1030A，应该能用于1000A的回路吧？
我给他的答案是：行不通！应当使用额定电流为1250A的断路器才行。

至于为何能得出这个结论，相信大家已经清楚了，不用我再解释了。

看来大家对于用并联的导线束来讨论开关的并联有些看法，我准备在专栏“低压电气和低压电器技术”中写一篇文档专门讨论，标题是：“低压电气和低压电器技术之11——浅谈开关的并联和串联”，对这个问题进行专门的讨论。请对这个问题有兴趣的知友们及时关注。 

单相线，同一相上的两个电表共进一户，进户后可以并联吗？并联后两个电表会怎么计量用电量？
  • 按你说是同一根火线上分出的两根线上分别接了电表（不知为何会这样），如果再没有其他分路，进户后理论上是可以并联的（有点晕），并联后两个电表各计一半读数
  • 交流电总共只有三相，一个小区的用户不是均衡地分布在三相上，都是并联的关系吗？
  • 单相线，同一相上的两个电表共进一户，进户后可以并联吗？并联后两个电表会怎么计量用电量？
每一电表用户的进线是独立的，所有电器都是并联到回路中。

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一、单选题(每题2分，总计60分):

1、电路发生短路时，往往因( D )过大引起电器和电气线路损坏或火灾。

2、( B )是指大小和方向随时间做周期性变化的电流;

3、电位是衡量电荷在电路中某点所具有的能量的物理量，电位是( A )

4、导体的电阻与其材料的(C )和长度成正比;

5、电阻串联电路中流过各电阻的电流( A )

6、电阻串联电路总电压等于各电阻的分电压( B )

7、电阻并联电路中的总电流等于各电阻中的电流( B )

8、隔离开关是指( B )接通和断开负载电流任务，将电路与电源隔离，以保检修人员检修的安开关

9、电路发生( A )或严重过载时，熔断器中的熔体将自动熔断

10、接触器是一种用途为广泛的(A )电器

11、中间继电器的触点数量比较多，可以将一路信号转变为( A )信号

12、热继电器的( B )应能在一定范围内调节以适应生产和使用要求

13、四极三相异步电动机的同步转速( B )r/min

14、凡有较大危险的环境里的局部照明灯应采用(A )V或24V特地电压供电

15、照明开关接线时，所有开关均应控制电路的(B )

16、螺口灯头的安装，在灯泡装上后，灯泡的金属螺口不能外露，且应接在( B )上

17、导线架设时，线路的相序排列应统一，低压线路面向负荷，从左侧起( A )

18、工业企业用电单位总功率因数低于(C )时，应投入并联电容

19、测量直流电时，电流表应与负载( B)在电路中

20、用钳形电流表测量三相平衡负载电流时，钳口中放入三根导线时的指示值(A )

电工特种作业操作是由安生产监督管理总局颁发的，有效期3年，到期后必须复审。

电工进网作业许可核发取消，由监管部门考核发放“特种作业操(电工)”，将能源部门的相关管理要求纳入，明确规定考试、、收费标准、监管措施，并予以公布。

(2). 电工职业资格书

表明从事电工职业的等级资格的明，是明持人电工知识和技能水平高低的，是持人应聘、求职、任职、开业的资格凭，是用人单位、录用、招调的过程中，能力体现、工资定级的重要依据。

它不能代替电工特种作业操作，但可以作为电工从业(职业)资格的凭

职业资格等级分为初级、中级、、师、师共五个等级。

职业资格书是全国通用的，是不需要进行年审的。按职业分类大典，属于电工的工种有维修电工、变电设备安装工、继电保护工等。

由劳动部门职业技能鉴定中心对电工的技能水平或职业资格进行客观公正、科学规范的评价和鉴定，对合格者颁发相应的职业资格书。不是强制书，可有可无，它是一个技能明，和厨师一个性质。

二、电工怎么考?难度大不大?

要考电工先要清楚自己是要考哪个书，是电工操作，还是电工职业资格?

电工操作也就是特种作业操作，是卡片形式的(IC卡)，这个由安监局发，每三年复审一次。

电工职业资格是由劳动厅发，共分为五个等级，初级、中级、、技和级师。电工操作和职业资格为主。电工考试的难易程度具体看申报的，一般越高，难度也就越大。

安监局颁发的书侧重全教育和培训;人社厅颁发的维修电工等级书代表持者的技术水平，一般和职称、工资挂钩;电监会颁发的电工进网作业许可(已取消)一般培训高压作业和特种作业方向，侧重实际操作。

考前要弄清考的目的，一般企业会要求持特种操作职业资格其中一种上岗。均可作为电工从业资格凭。

三、报考电工需要哪些资料?

报考电工一般需要提供本人身份复印件一份，毕业复印件一份和一寸彩色照片3张。具体报名时填写申报表一份。

四、电工如何复审?复审时需要带什么材料?

电工复审流程大概如下：电工只参加理论考试。

考试合格后一个月左右就可以取到件了。如果件是次复审的话，安监局会在件的背面盖复审印花章。如果是第二次复审的话安监局会颁发新的件。

电工复审需要在复审日期前2-3个月进行复审申请。如果逾期三个月没有参加复审的，视为件作废。一在手，工作易找!

五、电工考试一般都考些什么内容?

电工考试一般分为安技术理论和实际操作两部分。 安技术理论评估方法是计算机测试。 测试时间为90分钟，实际操作考核时间为120分钟。 以真机操作的形式进行测试。 安技术理论与实际操作考核采用100分制。 80分以上者为合格，两部分考核合格者为合格。

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