淺析智能電能表運(yùn)行故障及有效的運(yùn)行管理機(jī)制

摘 要：隨著智能電能表在我國(guó)近年的推廣應(yīng)用，將資源達(dá)到最大化的利用效率，給供、用雙方帶來(lái)了諸多益處。其性能的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性也倍受關(guān)注，因此，文章通過(guò)對(duì)智能電能表出現(xiàn)的故障進(jìn)行分類并分析其原因，同時(shí)提出有效的運(yùn)行管理機(jī)制，從而降低智能電能表現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行故障，提升運(yùn)行水平，將智能電能表的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)。

關(guān)鍵詞：智能電能表；故障；原因；運(yùn)行管理機(jī)制

引言

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電能表更新的速度也越來(lái)越快，電能表的功能也越來(lái)越全面，反之，其運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生的故障也呈現(xiàn)出多樣化。為了能夠從根本上將智能電能表的故障解決，就必須對(duì)其產(chǎn)生的原因進(jìn)行充分的了解，并建立有效的運(yùn)行管理機(jī)制，以此來(lái)確保智能電能表的有效運(yùn)行。

1 常見(jiàn)故障類分析

1.1 外觀常見(jiàn)故障

（1）按鍵卡死，當(dāng)電能表安裝現(xiàn)場(chǎng)存在較大灰塵或化學(xué)粉塵時(shí)，長(zhǎng)期運(yùn)行就會(huì)形成按鍵卡死，這屬于生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)問(wèn)題。

（2）表尾蓋不嚴(yán)、接線螺絲銹蝕，當(dāng)電能表安裝現(xiàn)場(chǎng)潮濕或有化學(xué)氣體時(shí)，就會(huì)造成表尾螺絲銹蝕或腐蝕，這屬于生產(chǎn)廠家選材問(wèn)題。

1.2 時(shí)鐘電池常見(jiàn)故障

時(shí)鐘電池（以下稱電池）故障常見(jiàn)于欠壓、無(wú)電。分為硬件故障、軟件故障和制造工藝等故障。

（1）電池硬件故障。a.電池電路設(shè)計(jì)存在隱患，造成電池反向充電，尤其在高溫情況下電池反向充電情況更嚴(yán)重。b.電池鈍化。電池長(zhǎng)期工作在微弱電流狀態(tài)，當(dāng)輸出較大電流時(shí)，輸出電壓產(chǎn)生明顯跌落。c.電池品質(zhì)問(wèn)題。電池電解質(zhì)含有雜質(zhì)、內(nèi)部隔膜層受到污染等，導(dǎo)致電池自放電過(guò)大，長(zhǎng)期工作后電池容量顯著減低。d.電池品質(zhì)問(wèn)題。電池內(nèi)部碳包損壞、焊點(diǎn)開(kāi)路等。e.電池品質(zhì)問(wèn)題。密封性不良導(dǎo)致漏液。f.電池用于焊接固定的引腳過(guò)細(xì)或者引腳材料不夠堅(jiān)固。

（2）電池軟件故障。在系統(tǒng)停電情況下，MCU主動(dòng)喚醒頻率過(guò)高、消耗功率過(guò)大，導(dǎo)致電池容量早期消耗殆盡。

（3）電池制造工藝。電池虛焊導(dǎo)致開(kāi)路。

1.3 繼電器常見(jiàn)故障

繼電器常見(jiàn)故障就是繼電器不動(dòng)作或動(dòng)作不正確。分為以下幾種類型故障：

（1）繼電器硬件故障。a.繼電器品質(zhì)問(wèn)題。觸點(diǎn)金屬連接片斷、變形、行程不到位等。b.繼電器品質(zhì)問(wèn)題。觸點(diǎn)容量不符合要求，在規(guī)定的負(fù)載容量情況下，導(dǎo)致觸點(diǎn)燒結(jié)、燒斷等情況。c.繼電器驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)能力不夠，比如采用MCU的I/O結(jié)合光耦直接驅(qū)動(dòng)繼電器，此時(shí)I/O的驅(qū)動(dòng)電流達(dá)不到驅(qū)動(dòng)目的情況。d.驅(qū)動(dòng)電路元器件選型冗余度不夠，導(dǎo)致過(guò)應(yīng)力損壞。e.繼電器驅(qū)動(dòng)電源負(fù)載能力不夠，特別是在規(guī)定的欠電壓條件情況下，電源負(fù)載能力大大減弱。f.電路設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有設(shè)計(jì)針對(duì)觸點(diǎn)容量的保護(hù)電路。

（2）繼電器軟件故障。軟件設(shè)計(jì)存在有Bug。

（3）繼電器制造工藝故障。存在虛焊、短路等情況。

（4）其他。電平方式、脈沖方式參數(shù)配置錯(cuò)誤，負(fù)載容量超過(guò)繼電器規(guī)定的容量，導(dǎo)致繼電器觸點(diǎn)燒斷、燒結(jié)、粘連等情況。

1.4 時(shí)鐘故障

時(shí)鐘故障常見(jiàn)于日期不準(zhǔn)或時(shí)間不準(zhǔn)。也分為硬件故障、軟件故障和制造工藝等故障。

（1）時(shí)鐘硬件故障。a.設(shè)計(jì)問(wèn)題。電源設(shè)計(jì)不可靠，導(dǎo)致RTC電路出現(xiàn)間歇斷電。b.外部晶體出現(xiàn)停振。

（2）時(shí)鐘軟件故障。a.軟件設(shè)計(jì)存在有Bug。b.外部晶體頻偏校準(zhǔn)參數(shù)不合理。c.溫度補(bǔ)償參數(shù)不合理。

（3）時(shí)鐘制造工藝故障。a.存在虛焊、短路等情況。b.線路板不整潔、污染嚴(yán)重。特別是受潮后，對(duì)晶體的正常工作有很大影響。

1.5 液晶顯示故障

液晶顯示故障一般表現(xiàn)為接通時(shí)，液晶屏不顯示或者液晶屏缺筆畫(huà)、液晶屏淡以及液晶屏閃爍等現(xiàn)象。（1）電源變壓器繞組斷線或燒壞。（2）電池欠壓。（3）MCU相關(guān)管腳虛焊或連焊。（4）MCU程序出現(xiàn)問(wèn)題。當(dāng)遇有雷電沖擊或強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾時(shí)，會(huì)造成MUC程序紊亂或MUC本身?yè)p壞。（5）液晶顯示屏處于高溫、高濕環(huán)境中，會(huì)損傷偏光片或蝕斷電極。（6）液晶顯示屏本身的質(zhì)量問(wèn)題。

1.6 通信故障

通信故障主要包括RS485故障和紅外通信故障兩種情況。

（1）RS485故障。RS485輔助端子正負(fù)極接反、連焊、虛焊或RS485輸出信道損壞。（2）紅外通信故障。紅外發(fā)射管裝反、虛焊、損壞或紅外接收、發(fā)射部分的電路不正常。通過(guò)以上故障分析可以看出，造成智能電能表出現(xiàn)故障的原因多種多樣，原材料的品質(zhì)，元器件參數(shù)的合理設(shè)計(jì)，生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)，環(huán)境對(duì)元器件的影響，運(yùn)輸搬運(yùn)過(guò)程中的碰撞擠壓等都會(huì)造成故障出現(xiàn)。如何杜絕或者控制故障的比例，其中智能電能表進(jìn)入到電力部門(mén)后的有效運(yùn)行管理機(jī)制將在整個(gè)智能電能表質(zhì)量體系中起到非常重要的作用。

2 智能電能表有效的運(yùn)行管理機(jī)制

我們需要從人員培訓(xùn)、加強(qiáng)入庫(kù)檢驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、故障環(huán)境模擬、故障模式信息化統(tǒng)計(jì)等多種手段入手，收集相關(guān)可靠性數(shù)據(jù)并建立數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行考核或提出相關(guān)可靠性指標(biāo)要求等方式，篩選優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商，淘汰劣質(zhì)供貨單位，為用電單位提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)與可靠保障。

2.1 加強(qiáng)對(duì)各環(huán)節(jié)技術(shù)人員培訓(xùn)，不斷提高業(yè)務(wù)技術(shù)水平

（1）對(duì)各類計(jì)量檢定人員進(jìn)行智能電能表全性能試驗(yàn)、樣品比對(duì)、抽樣驗(yàn)收試驗(yàn)、全檢驗(yàn)收試驗(yàn)等技術(shù)方面的培訓(xùn)，以及充分掌握智能電能表工作原理與構(gòu)成、單元電路的組成及指標(biāo)要求、相關(guān)規(guī)范的技術(shù)要求以及功能應(yīng)用在電能表設(shè)計(jì)中的體現(xiàn)。準(zhǔn)確識(shí)別電能表的主要部件，特別是能對(duì)關(guān)鍵元器件有一定的認(rèn)知、典型故障的判斷與分析能力等，以增強(qiáng)業(yè)務(wù)處理能力。（2）對(duì)于安裝、用電檢查、抄收人員則應(yīng)進(jìn)行智能電能表工作原理、安裝工藝、安全作業(yè)、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)、故障判斷、服務(wù)行為規(guī)范等方面的培訓(xùn)，特別是對(duì)廣大農(nóng)村電工，基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱，相關(guān)培訓(xùn)尤為重要。

2.2 加強(qiáng)智能電能表各檢測(cè)環(huán)節(jié)的管控

智能電能表從招標(biāo)到驗(yàn)收過(guò)程中，嚴(yán)格進(jìn)行招標(biāo)前全性能檢測(cè)、供貨前樣品比對(duì)和全性能檢測(cè)、到貨后樣品比對(duì)和抽樣檢測(cè)、到貨后全檢驗(yàn)收試驗(yàn)。對(duì)于全檢驗(yàn)收合格率低于98.5%，或在檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有三只及以上樣品存在因生產(chǎn)工藝、元器件等同一原因引起的質(zhì)量隱患問(wèn)題，判為全檢驗(yàn)收不合格，對(duì)到貨電能表進(jìn)行批量退貨處理。總之，要嚴(yán)格把好智能電能表質(zhì)量的第一道關(guān)卡，確保每一只智能電能表均為合格產(chǎn)品。

2.3 加強(qiáng)智能電能表倉(cāng)儲(chǔ)、配送和運(yùn)輸環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制

在智能電能表倉(cāng)儲(chǔ)、配送和運(yùn)輸環(huán)節(jié)均應(yīng)采取防受潮、防震動(dòng)、防腐蝕、防電磁干擾等措施，確保安裝到客戶的每一只智能電能表都是合格產(chǎn)品。

2.4 滿足智能電能表的現(xiàn)場(chǎng)安裝要求

智能電能表現(xiàn)場(chǎng)安裝需要滿足以下兩個(gè)要求：安裝地點(diǎn)要防潮、防雨、防曬、防塵、防化學(xué)腐蝕等措施；安裝高度要適合，不宜過(guò)高或過(guò)低，以便用戶插卡充值和查看電量。

2.5 按周期開(kāi)展智能電能表現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)

電能表現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)是采用電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀，測(cè)定電能表在工作條件下的工作誤差，檢查電能表和互感器的接線是否正確并查看有無(wú)其他異常情況的過(guò)程，或稱之為實(shí)負(fù)荷檢測(cè)。

根據(jù)DL/T448-2000《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》的要求，按用戶電能計(jì)量裝置類別所對(duì)應(yīng)的時(shí)間周期適時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)。對(duì)安裝在現(xiàn)場(chǎng)的電能表進(jìn)行檢驗(yàn)的項(xiàng)目有：（1）外觀檢查；（2）電能表接線檢查；（3）電壓互感器二次回路壓降誤差；（4）電能表實(shí)際負(fù)荷下的誤差；（5）核對(duì)計(jì)時(shí)誤差；（6）檢查分時(shí)計(jì)度（多費(fèi)率）電能表計(jì)度器讀數(shù)的組合誤差，并填寫(xiě)好試驗(yàn)記錄和結(jié)果，同時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行穩(wěn)定性等技術(shù)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析。

2.6 開(kāi)展運(yùn)行中智能電能表定期抽檢工作

對(duì)于已投入現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的智能電能表，按照類型、到貨批次加大抽樣比例，抽樣試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法嚴(yán)格按國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，并采取相應(yīng)的質(zhì)量控制措施，將智能電能表質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

2.7 加強(qiáng)智能電能表質(zhì)量體系建設(shè)和其他相關(guān)工作的精細(xì)化管控

（1）建立健全智能電能表質(zhì)量管控的組織體系。將智能電能表管理涉及的計(jì)劃、采購(gòu)、檢定、安裝、調(diào)試、運(yùn)行、監(jiān)控、故障、分析等重點(diǎn)環(huán)節(jié)納入管控工作，分工明確、職責(zé)清晰、責(zé)任到位。（2）建立健全智能電能表質(zhì)量管控的制度體系。規(guī)章制度覆蓋智能電能表計(jì)劃管理、檢驗(yàn)測(cè)試、工藝檢查、施工安裝、運(yùn)行維護(hù)、監(jiān)控預(yù)警、故障調(diào)查處理、分析等方面，定期檢查制度執(zhí)行情況，確保質(zhì)量管控的全過(guò)程閉環(huán)管理。（3）建立健全智能電能表質(zhì)量指標(biāo)評(píng)價(jià)體系。包括智能電能表招標(biāo)前全性能檢測(cè)指標(biāo)、供貨環(huán)節(jié)檢測(cè)指標(biāo)和運(yùn)行環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)指標(biāo)。（4）加強(qiáng)業(yè)擴(kuò)報(bào)裝環(huán)節(jié)電能表配置的管控。在新報(bào)裝或換裝電能表業(yè)擴(kuò)報(bào)裝業(yè)務(wù)中，應(yīng)嚴(yán)格按照智能電能表和采集系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范和工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、選型、審查、安裝、驗(yàn)收，確保電能計(jì)量裝置配置合理、參數(shù)正確、運(yùn)行可靠。（5）加強(qiáng)運(yùn)行智能電能表質(zhì)量監(jiān)督檢查的管控。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)抄表、用電檢查、輪換抽檢等工作，巡視檢查智能電能表運(yùn)行狀態(tài)，充分利用用電信息采集系統(tǒng)的監(jiān)控手段，加強(qiáng)實(shí)時(shí)在線監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理異常問(wèn)題；充分利用采集系統(tǒng)開(kāi)展電表異常、故障狀況遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。對(duì)巡檢、抽檢中發(fā)現(xiàn)的故障智能電能表，必須在24小時(shí)內(nèi)更換，立即排查故障原因并備案。（6）建立智能電能表質(zhì)量預(yù)警機(jī)制。及時(shí)統(tǒng)計(jì)上報(bào)所發(fā)現(xiàn)的智能電能表質(zhì)量缺陷、鑒定分析結(jié)果、已采取的處置措施和質(zhì)量控制建議；及時(shí)統(tǒng)計(jì)分析智能電能表質(zhì)量缺陷的外在表現(xiàn)、內(nèi)在根源、影響深度，并提出處置措施、控制重點(diǎn)、控制方法。（7）建立并嚴(yán)格落實(shí)科學(xué)的績(jī)效考核機(jī)制。通過(guò)績(jī)效考核機(jī)制，可以提高工作人員的責(zé)任心，能夠有效避免因檢定質(zhì)量、用戶超容量用電、表計(jì)配置不合理、運(yùn)輸不當(dāng)、安裝工藝差等人為因素引起的智能電能表故障情況的發(fā)生。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，建立一個(gè)良好的智能電能表運(yùn)行管理機(jī)制，從而促進(jìn)電能表制造產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平的提高，進(jìn)而確保電能表的整體質(zhì)量，提高智能電能表的穩(wěn)定性和可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]毛麗君.智能電能表檢測(cè)故障[J].硅谷，2011（21）.

[2]蔣光清.淺談智能電能表運(yùn)行維護(hù)[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2012（18）.

作者簡(jiǎn)介：岳梅，女，1994年7月參加工作，一直從事電能計(jì)量工作。