智能電表故障排查及其處理方法

陳科凡

國(guó)網(wǎng)四川省電力公司蓬安縣供電分公司

1 智能電表的主要結(jié)構(gòu)與原理

現(xiàn)階段智能電表的計(jì)量技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，其包括大量智能化內(nèi)部構(gòu)件，例如CPU、A/D轉(zhuǎn)換、紅外通訊接口、LED顯示屏以及采樣單元等。智能電表以自身獨(dú)特的運(yùn)行原理來(lái)發(fā)揮著對(duì)用戶用電的計(jì)量功能，同時(shí)兼具電流、電壓等的采樣、處理功能，將其轉(zhuǎn)化變?yōu)橥娔艽笮〕收嚓P(guān)的脈沖輸出，再憑借CPU將這些脈沖信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，形成用電量并將其傳輸出去，圖1為三相四線智能電表原理圖：

圖1 三相四線智能電表原理圖

2 智能電表的分類

目前，國(guó)內(nèi)智能電表從結(jié)構(gòu)上大致可分為機(jī)電一體式和全電子式兩大類。按照抄表方式進(jìn)行劃分，智能電表可以分為分時(shí)復(fù)費(fèi)率式、預(yù)付費(fèi)式、集中遠(yuǎn)傳自動(dòng)抄表式等。抄表方式的不同直接體現(xiàn)了電能表的智能化程度，以上三種智能電表的技術(shù)特點(diǎn)主要表現(xiàn)為：①分時(shí)復(fù)費(fèi)率式智能電表。它具有多個(gè)電價(jià)、多個(gè)時(shí)段分時(shí)計(jì)費(fèi)的功能，但是，仍采用人工抄表的方式，與傳統(tǒng)的機(jī)械式或單純的電子式電能表相比，其在技術(shù)方面有了較大的改進(jìn)，尤其是表現(xiàn)在時(shí)間段和計(jì)費(fèi)精度等方面。②預(yù)付費(fèi)式智能電表。其收費(fèi)系統(tǒng)主要由主機(jī)、IC卡電能表、IC卡等組成。其系統(tǒng)功能主要包括預(yù)收費(fèi)、報(bào)警、斷電、顯示和加密等。預(yù)付費(fèi)式智能電表具有可靠性高、成本較低、收費(fèi)準(zhǔn)確、不宜仿制、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，它可以切實(shí)提升居民用電收費(fèi)的管理水平，確保電費(fèi)的回收。③集中遠(yuǎn)傳自動(dòng)抄表式智能電表。其主要是指主站通過(guò)傳輸媒體，將多個(gè)智能電表的電能量記錄值和相關(guān)信息集中進(jìn)行抄讀，實(shí)現(xiàn)了用電數(shù)據(jù)的自動(dòng)抄送，有效杜絕了人工操作中可能存在的弊端。用戶的實(shí)際用電數(shù)椐將直接傳輸至供電企業(yè)的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)中，管理人員可以隨時(shí)監(jiān)視具體用電情況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

3 智能電表常見(jiàn)故障與解決方法

3.1 顯示故障

3.1.1 顯示故障原因分析

主要分為背光故障和顯示屏故障。背光故障主要是相關(guān)電路元件連焊、虛焊及元件損壞，同時(shí)LED亮度輸出與工作溫度成反比，長(zhǎng)時(shí)間的電路發(fā)熱將大大降低LED使用壽命。顯示屏故障主要分三種主要情況，一是電池欠壓，二是MCU相關(guān)管腳有連焊或虛焊，三是偏光片或電極受損。

3.1.2 顯示故障的處理

針對(duì)背光故障，首要的是做好現(xiàn)場(chǎng)散熱，降低表計(jì)溫度，其次是對(duì)相應(yīng)元器件進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)故障元件，及時(shí)更換。針對(duì)顯示屏故障，首先應(yīng)使用萬(wàn)用表對(duì)電池電壓進(jìn)行檢測(cè)，如不合格需進(jìn)行更換；二是元件如果存在虛焊連焊情況，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理；三是電能表計(jì)存放切忌不要放在高溫高濕環(huán)境，因?yàn)楦邷馗邼竦沫h(huán)境最容易導(dǎo)致偏光片和電極受損。

3.2 燒表故障的現(xiàn)象與解決方法

經(jīng)過(guò)大量的實(shí)踐統(tǒng)計(jì)與研究得出：有將近50%的智能電表故障來(lái)自于燒表故障，燒表已經(jīng)成為智能電表故障的主要成因，甚至導(dǎo)致其不能常規(guī)運(yùn)行，直接發(fā)生電表作廢問(wèn)題，為電能計(jì)量增加了成本，對(duì)此必須給予高度重視。結(jié)合現(xiàn)實(shí)調(diào)查與研究得出，燒表故障一般來(lái)自于以下四個(gè)方面：

(1)過(guò)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。容易導(dǎo)致電流取樣線路、繼電器等都發(fā)生一定程度燒壞與受損等問(wèn)題。(2)智能電表內(nèi)部的RC電源由于高溫遭到灼燒或受損。(3)端子接線不牢固、不正常等或者有人錯(cuò)誤地把強(qiáng)電連接于脈沖輸出端，對(duì)導(dǎo)致光耦被燒。(4)強(qiáng)雷擊、雷電等的不良襲擊。雷電交加的時(shí)節(jié)，電能表如果遇到強(qiáng)雷電、強(qiáng)雷等襲擊也可能導(dǎo)致局部短路，從而造成設(shè)備灼燒問(wèn)題。對(duì)此問(wèn)題最關(guān)鍵的就是要做好防雷避雷措施，例如增設(shè)防涌流設(shè)備，全面提升電能表的抗雷作用。

3.3 費(fèi)控故障

3.3.1 費(fèi)控故障原因分析

遠(yuǎn)程費(fèi)控不合格主要對(duì)費(fèi)控電路和繼電器進(jìn)行檢查；身份認(rèn)證不合格主要是ESAM芯片的問(wèn)題，檢查有無(wú)插反、插錯(cuò)，在密匙下裝是有無(wú)信號(hào)突然中斷，密匙下裝發(fā)生信號(hào)突然中斷，容易導(dǎo)致身份認(rèn)證不合格。

3.3.2 費(fèi)控故障的處理

發(fā)生遠(yuǎn)程費(fèi)控不合格，排查出是控制電路還是繼電器的問(wèn)題后，需對(duì)問(wèn)題元件進(jìn)行更換，尤其是繼電器由于接觸點(diǎn)不良、工作溫度高等問(wèn)題易損壞，需選擇質(zhì)量較好的產(chǎn)品；發(fā)生身份認(rèn)證不合格，主要檢查芯片是否完好，是否正確插入，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)調(diào)整。

4 智能電表故障優(yōu)化措施

(1)加強(qiáng)對(duì)檢定線路控制系統(tǒng)二次回路部分、機(jī)械部分的日常檢查，建立常見(jiàn)故障模型及編寫(xiě)故障快速排查手冊(cè)，提高故障處理的速率及效率。(2)梳理涉及檢定線路部分的全部邏輯判據(jù)，并重新進(jìn)行編譯和測(cè)試，通過(guò)測(cè)試后方可固化邏輯判據(jù)并重新執(zhí)行。(3)開(kāi)展常態(tài)化數(shù)據(jù)質(zhì)量核查，利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)開(kāi)展數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)測(cè)和修復(fù)，定期查殺病毒，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境。(4)加強(qiáng)檢定線路服務(wù)器日常巡視，定期維護(hù)保養(yǎng)?？稍跈z定線路檢修期間對(duì)檢定線路的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢修。(5)調(diào)用系統(tǒng)部分已開(kāi)放的接口，優(yōu)化數(shù)據(jù)與調(diào)度指令間的傳遞及改寫(xiě)，測(cè)試其傳遞效率及自由度，優(yōu)化并執(zhí)行。

結(jié)束語(yǔ)

總之，智能電表是智能技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用，智能電表提高了電能計(jì)量工作效率和水平，要善于掌握科學(xué)的方法來(lái)排查故障，從而保護(hù)智能電表的安全運(yùn)轉(zhuǎn)與高效運(yùn)行。

[1]王琳琳，林子午，祁珈同，李妮.智能電表的技術(shù)問(wèn)題分析及其故障處理[J].黑龍江科學(xué)，2017，8(17)：54-55.