淺談智能表的一些常見故障及原因分析

陳嵐

(臺州市計(jì)量技術(shù)研究院,浙江臺州 317000)

淺談智能表的一些常見故障及原因分析

陳嵐

(臺州市計(jì)量技術(shù)研究院,浙江臺州 317000)

對智能表的一些常見故障及原因分析,對于減少計(jì)量糾紛和提高智能電表運(yùn)行質(zhì)量。

智能表 故障 原因分析

1 引言

伴隨著堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)在中國的全面實(shí)施，智能電表的需求量與日俱增。由于對智能電表的相關(guān)功能缺乏了解，計(jì)量糾紛投訴事件逐步上升，現(xiàn)結(jié)合智能電表的功能特點(diǎn)對智能電表的故障類型及原因進(jìn)行探討、分析，對于減少計(jì)量糾紛和提高智能電表運(yùn)行質(zhì)量十分必要。

2 智能電表的功能特點(diǎn)

(1)誤差要求全面提高：范圍變寬，1級表小電流到1%，大電流10倍過載；更加嚴(yán)格的啟動潛動要求；誤差的一致性；誤差變差(重復(fù)性)；負(fù)荷電流升降變差；影響量的誤差要求。

(2)全新的可靠性要求：引入可靠性設(shè)計(jì)驗(yàn)證；可靠性試驗(yàn)；可靠性統(tǒng)計(jì)管理要求。

(3)EMC指標(biāo)提高：新增了兩個試驗(yàn)項(xiàng)目：射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)、衰減振蕩波試驗(yàn)。

(4)環(huán)境要求更高：低溫要求提高到-40℃，高溫提高到70℃。

(5)型式的統(tǒng)一：每一種類型的電能表的型式都進(jìn)行了統(tǒng)一。

(6)智能電表功能的擴(kuò)展：全面推行費(fèi)控功能，確保電費(fèi)有效回收；全面推廣分時功能，為提高用電能效服務(wù)；預(yù)留階梯電價方案，為節(jié)能服務(wù)；多種凍結(jié)方案，實(shí)現(xiàn)及時回收電費(fèi)；事件記錄擴(kuò)展較大，利于故障分析和及時處理(失壓、斷相、失流、掉電、全失壓、電流不平衡、電壓逆相序、電流逆相序、開表蓋、開端鈕蓋、電量清零、需量清零、編程、各相過負(fù)荷等)。

3 智能電表的常見故障類型

(1)電表故障類：控制回路錯誤、ESAM錯誤、內(nèi)卡初始化錯誤、時鐘電池電壓低、內(nèi)部程序錯誤、存儲器故障或損壞、時鐘故障；(2)電表事件類：過載、電流嚴(yán)重不平衡、過壓、功率因數(shù)超限、超有功需量報警事件、有功電能方向改變；(3)電表狀態(tài)類：此類異常一旦發(fā)生需要在顯示的循環(huán)顯示的第一屏插入顯示該異常代碼。目前此類異常只有停電顯示電池欠壓、透支狀態(tài)兩種，但是目前這兩種異常均有液晶提示符號，因此不另外定義；(4)IC卡類：認(rèn)證錯誤、ESAM驗(yàn)證失敗、客戶編號不匹配、充值次數(shù)錯誤、購電超囤積、現(xiàn)場參數(shù)設(shè)置卡對本表已經(jīng)失效、修改密鑰錯誤等等。

4 智能表的故障類型分類

(1)智能表按故障性質(zhì)分：機(jī)械故障、電子故障、工藝故障、軟件故障、使用故障等。(2)智能表按故障原因分：電源故障、計(jì)量故障、費(fèi)控故障、顯示故障、存儲故障、通信故障、主控故障、時鐘故障等。

5 智能表的故障分析手段及方法

(1)故障分析手段：電壓測量、電流測量、電阻測量、波形測量、短路、開路。

(2)故障分析方法：觀察法、除塵法、振動法、排除法、比較法、替換法。

6 智能表的常見故障及原因分析

(1)顯示故障：故障現(xiàn)象：LCD黑屏、LCD缺劃、花屏、顯示數(shù)據(jù)錯、鍵顯出錯等。原因分析：LCD驅(qū)動片、液晶屏、輪顯鍵顯按鍵、背光板及相關(guān)器件故障；液晶管腳未插好或虛焊；表計(jì)受強(qiáng)電磁場干擾，或單片機(jī)損壞；背光燈不亮或亮度不夠，背光電路焊接錯誤等等。

(2)計(jì)量故障：故障現(xiàn)象：不計(jì)量、無脈沖輸出與指示、電能計(jì)量誤差出錯、電能計(jì)量誤差超差、電壓、電流有效值出錯、脈沖輸出與表計(jì)常數(shù)不一致、電量突變、需量計(jì)量出錯等。原因分析：采樣電路器件、計(jì)量芯片、脈沖驅(qū)動電路及相關(guān)器件故障；虛焊、脫焊、短路現(xiàn)象、線路板工藝質(zhì)量；錯接線、大電流；引線、端子接觸不良；電源故障、主CPU故障、存儲器故障、時鐘故障等這些都有可能引起計(jì)量故障；還有就是表計(jì)在運(yùn)輸過程中劇烈震動造成的元器件損壞，現(xiàn)場運(yùn)行環(huán)境惡劣造成的采格電阻值老化，電阻阻值偏移，這些都有可能導(dǎo)致誤差超差。

(3)電源故障：故障現(xiàn)象：表計(jì)上電無反應(yīng)、抄表電池欠壓、時鐘電池欠壓。原因分析：電源電路、整流濾波電路、上電復(fù)位電路、掉電檢測故障、電池及相關(guān)器件故障；錯接線、電池安裝方向；引線、端子接觸不良。

(4)主控故障：故障現(xiàn)象：表計(jì)上電無反應(yīng)、時鐘出錯、報警出錯、多功能輸出口無輸出、數(shù)據(jù)不能凍結(jié)、費(fèi)率不能切換。原因分析：主CPU及外圍、報警電路、時鐘電路、多功能端輸出電路及相關(guān)器件故障；主控處理模塊、費(fèi)率處理模塊、凍結(jié)處理模塊等相關(guān)軟件；費(fèi)率、凍結(jié)、報警等相關(guān)參數(shù)配置；引線、端子接觸不良；電源故障、存儲器故障。

(5)存貯故障：故障現(xiàn)象：事件數(shù)據(jù)亂、計(jì)量數(shù)據(jù)亂；參數(shù)亂。原因分析：EEPROM、FLASH及相關(guān)器件故障；虛焊、短路、開路；軟件可靠性、壽命處理；電源故障及主CPU故障。

(6)通信故障：故障現(xiàn)象：不通信、單向通信。原因分析：RS485芯片、驅(qū)動光耦及電阻、紅外收發(fā)電路、載波接口及相關(guān)器件故障；通信初始化、處理、自檢自恢復(fù)；表地址、通信參數(shù)、權(quán)限、RS485接線。

(7)費(fèi)控故障：故障現(xiàn)象：臺體上電電流報警、繼電器不跳閘、繼電器不合閘、認(rèn)證失敗、卡操作無反應(yīng)。原因分析：ESAM、繼電器、驅(qū)動電路、卡接口電路及相關(guān)器件故障；費(fèi)控模塊軟件；保電、分散因子、密鑰體系、延時時間、插卡方向、大電流；引線、端子接觸不良。

7 智能表的典型故障分析案例

(1)控制故障分析：1)軟件流程：系統(tǒng)認(rèn)證、發(fā)送控制命令(合閘、跳閘、保電)、規(guī)約處理、數(shù)據(jù)解密、控制處理、輸出控制信號、狀態(tài)指示、控制檢測、異常處理；2)故障分析思路：①判斷系統(tǒng)與電表是否通信正常？②判斷系統(tǒng)密鑰是否一致？③判斷控制軟件處理是否正常？④判斷控制驅(qū)動電路及電源是否正常？⑤判斷控制繼電器是否正常？

(2)計(jì)量故障分析：1)軟件流程：計(jì)量參數(shù)下載(從存儲器讀取計(jì)量參數(shù)并下載到計(jì)量芯片)、電測量參數(shù)讀取、處理、存儲、電量數(shù)據(jù)讀取、處理、存儲、滑差需量與最大需量計(jì)算、處理、存儲、計(jì)量芯片檢測與異常處理。2)故障分析思路：①判斷計(jì)量脈沖輸出與指示是否正常？②判斷計(jì)量芯片是否正常？③判斷計(jì)量取樣回路是否正常？④判斷計(jì)量校表參數(shù)下載是否正常？⑤判斷計(jì)量與CPU接口及電源是否正常？⑥判斷存儲器是否正常？⑦判斷計(jì)量常數(shù)是否一致？

8 結(jié)語

通過智能表的故障類型、常見故障及原因分析等研討，熟悉智能表的故障分析方法，找出智能表故障的原因。因此加大對智能電表的質(zhì)量把關(guān)，提高表計(jì)的合格率和計(jì)量準(zhǔn)確性。

[1]JJG596-2012.電子式電能表檢定規(guī)程.

[2]陳向群主編.電能計(jì)量技能[M].考核培訓(xùn)教材.