文/田勇 彭景

智能電能表計(jì)量故障原因分析

文/田勇 彭景

重慶市計(jì)量質(zhì)量檢測(cè)研究院第六分院

與傳統(tǒng)的智能電表相比較而言，智能電能表具有非常多的使用優(yōu)勢(shì)。首先，智能電能表可以實(shí)時(shí)顯示電量數(shù)據(jù)；其次其還可以自行進(jìn)行檢測(cè)與控制；在此數(shù)據(jù)還可以進(jìn)行交互等多種優(yōu)勢(shì)。在如今電力系統(tǒng)打理運(yùn)用智能電能表的時(shí)代，必須加強(qiáng)對(duì)智能電能表相關(guān)故障的分析，并采取相應(yīng)的解決措施才能確保我國(guó)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。鑒于此，本文分析了智能電能表計(jì)量故障的原因，并提出了一系列處理措施，希望能降低智能電能表的故障率。

智能；電能表；計(jì)量故障；處理措施

引言

隨著智能電能表大量推廣和使用，其電網(wǎng)地位日趨重要。準(zhǔn)確計(jì)量是智能表的基本要求，而且智能電能表的應(yīng)用過(guò)程中，計(jì)量故障類型繁多，危害極大。包括電量倒走、電量飛走、電量走快、電量停走等，因此有必要對(duì)計(jì)量異常產(chǎn)生原因總結(jié)分析。從歷年計(jì)量異常的故障中歸納出四大故障原因，并從最可能的故障點(diǎn)排查故障，找出故障產(chǎn)生的直接原因。這利于進(jìn)一步推進(jìn)智能表的生產(chǎn)與運(yùn)維，促進(jìn)其設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、檢測(cè)、安裝上的完善。

1 智能電能表計(jì)量故障分析

1.1環(huán)境問(wèn)題電能智能表的精密性非常高，但是其在使用過(guò)程中很容易受到外界環(huán)境因素的影響。這就要求在電能表投入使用之前應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的校準(zhǔn)與調(diào)試，從而有效避免計(jì)量不準(zhǔn)確現(xiàn)象的發(fā)生。如果可以將智能電能表在一個(gè)塵土和磁場(chǎng)較弱的環(huán)境下進(jìn)行使用便可以在很大程度上，提升其計(jì)量的準(zhǔn)確性。另外，由于電能表的外表一般都有一層玻璃構(gòu)成，所以很容易受到損壞，這就要求相關(guān)的工作人員在進(jìn)行運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中應(yīng)該盡量減少顛簸與振動(dòng)，從而更好的確保智能電能表計(jì)量工作的準(zhǔn)確性。

1.2硬件故障引起的計(jì)量異常

主要包括三方面。一是元器件質(zhì)量不佳，常見(jiàn)于元器件技術(shù)參數(shù)不滿足電能表技術(shù)要求，在極端環(huán)境下運(yùn)行后，元器件電氣性能改變，元器件加速老化。二是安裝有質(zhì)量問(wèn)題的元器件，如在電壓、電流采樣，基準(zhǔn)電壓電路安裝已損壞的高頻濾波用貼片電容，造成電壓、電流、功率示值異常;晶振不穩(wěn)定或晶振串聯(lián)的雜散電容損壞，造成計(jì)量芯片不啟動(dòng)。三是硬件抗干擾性差。PCB設(shè)計(jì)應(yīng)采用強(qiáng)弱電分開(kāi)，來(lái)消除數(shù)字信號(hào)回路的電磁干擾;區(qū)分?jǐn)?shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)、數(shù)字地與模擬地，防止相互串?dāng)_;計(jì)量芯片外接晶振引線應(yīng)盡量短等，如果電路板不滿足這些PCB設(shè)計(jì)原則，電能表就不能很好的抑制干擾源。

1.3材料問(wèn)題

智能電能表材料如果出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題也要會(huì)導(dǎo)致相關(guān)故障的發(fā)生。比如表內(nèi)電解電容器的質(zhì)量不好就會(huì)使得容器內(nèi)的負(fù)離子與離子之間產(chǎn)生一定的電壓差，最終便會(huì)導(dǎo)致智能電能表計(jì)量工作容易出現(xiàn)誤差。通常情況下，如果外界環(huán)境的溫度沒(méi)超過(guò)6℃，也能表妹的電解電容兩極板都不會(huì)聚集大量的電荷，當(dāng)正極板與負(fù)極板電壓降低之后，智能電能表內(nèi)的電壓便會(huì)出現(xiàn)一定的誤差，其會(huì)給電能表的記憶量工作帶來(lái)一定的不良影響，進(jìn)一步造成電能表指示燈沒(méi)辦法正常工作。

2 智能電能表計(jì)量故障的預(yù)控措施

2.1采用科學(xué)的方式對(duì)電能表進(jìn)行控制

在對(duì)智能電能表進(jìn)行計(jì)量準(zhǔn)確性控制的時(shí)候，應(yīng)該充分結(jié)合具體的實(shí)際情況來(lái)對(duì)控制方式進(jìn)行選擇，以更好地確保對(duì)電能表控制的有效性?，F(xiàn)如今各個(gè)地區(qū)的控制技術(shù)水平以及控制方式都有所差異，所以根據(jù)具體情況選擇最為科學(xué)合理的控制方式就顯得尤為重要。只有選擇了最恰當(dāng)?shù)目刂品绞讲拍芨玫拇_保智能表計(jì)量工作的準(zhǔn)確性。另外還應(yīng)該對(duì)電能表的開(kāi)關(guān)設(shè)置進(jìn)行一定的分析，合理的開(kāi)關(guān)設(shè)置不僅能有效維持電能表的正常工作，還可以，在一定程度上減少計(jì)量故障的發(fā)生，并提升計(jì)量工作的準(zhǔn)確性能。例如對(duì)于家庭中所使用的智能電能表一般情況下可以將開(kāi)關(guān)設(shè)置在電能表的外部這樣一方面可以對(duì)其實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，另一方面還確保了電能表整體結(jié)構(gòu)的合理性。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，將電能表的開(kāi)關(guān)設(shè)置在外部具有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)。首先，有部分智能電能表沒(méi)有安裝控制回路，或者是其在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)投入使用，在這種情況下，不安裝內(nèi)置繼電器不但可以實(shí)現(xiàn)智能電能表成本的控制，而且安裝的時(shí)候可以根據(jù)客戶的具體要求來(lái)進(jìn)行安裝；其次，開(kāi)關(guān)外置可以將計(jì)量功能充分顯現(xiàn)出來(lái)，并且其他的相關(guān)輔助功能也得到了一定的簡(jiǎn)化，在不斷提升，電能表計(jì)量工作的同時(shí)還延長(zhǎng)了電能表的使用壽命。

2.2時(shí)鐘異常產(chǎn)生的原因和應(yīng)對(duì)措施

在智能電表能的正常運(yùn)行中，要保證電能計(jì)量表的準(zhǔn)確性就必須通過(guò)實(shí)時(shí)時(shí)鐘來(lái)實(shí)現(xiàn)，特別是多時(shí)段計(jì)費(fèi)用戶的應(yīng)用更重要，但時(shí)鐘誤差確是實(shí)際計(jì)量中產(chǎn)生的常見(jiàn)故障。產(chǎn)生這一原因的主要因素有三個(gè)方面，首先是時(shí)鐘電路本身的電子元件，如三極管和晶振等出現(xiàn)零點(diǎn)漂移的情況；其次是電池欠壓?jiǎn)栴}存在于電路板內(nèi)部，而時(shí)鐘的工作電壓由于得不到滿足繼而出現(xiàn)工作停止的情況；最后是智能電能表的所處位置如果在信號(hào)不好的地下室等環(huán)境，將會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)不能和時(shí)鐘差及時(shí)校對(duì)的情況。在實(shí)踐過(guò)程中，要對(duì)時(shí)鐘異?，F(xiàn)象進(jìn)行有效控制，應(yīng)采取的措施有以下幾個(gè)方面：首先，要嚴(yán)格控制生產(chǎn)廠家的原材料，以有效避免零點(diǎn)漂移的產(chǎn)生；其次是，對(duì)電路設(shè)計(jì)進(jìn)行合理優(yōu)化，并針對(duì)性的制定內(nèi)部備用電源計(jì)劃，充分解決電池欠壓的問(wèn)題；最后是，要及時(shí)校對(duì)時(shí)鐘異常的電能表，可以通過(guò)信息采集系統(tǒng)來(lái)完成，如果是信號(hào)效果較差的地方，需要適當(dāng)進(jìn)行集中器和采集器的安裝來(lái)實(shí)現(xiàn)通信暢通，而如果遇到特殊情況時(shí)，則要根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，進(jìn)行時(shí)鐘校對(duì)，或者還可以采用人工紅外線來(lái)實(shí)現(xiàn)，以保證智能電能表計(jì)量準(zhǔn)確性。

3 結(jié)語(yǔ)

從本文所述的基準(zhǔn)電壓異常導(dǎo)致計(jì)量故障可以看到，計(jì)量故障的查找、鑒定工作要深入到器件生產(chǎn)、電表裝配、配送等環(huán)節(jié)，找到根源才能對(duì)癥下藥。但是，電能表檢測(cè)和故障表鑒定兩方面存在漏洞和短板，常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目不能檢測(cè)出不同廠家不同批次電能表能承受環(huán)境的極限能力，不能檢測(cè)出電能表的薄弱環(huán)節(jié)，然而正是電能表存在的薄弱環(huán)節(jié)決定電能表的壽命;而且針對(duì)電能表故障鑒定沒(méi)有統(tǒng)一合理的鑒定方法，不同的故障需要不斷探索、總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)。因此探索電能表新的檢測(cè)方法和故障表鑒定方法越來(lái)越重要。

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