智能電表故障排查及其處理方法

摘要：智能技術(shù)逐漸走進(jìn)現(xiàn)實(shí)生活與生產(chǎn)中，計(jì)量設(shè)備逐漸朝著智能化方向發(fā)展，智能電表正在逐漸取代感應(yīng)電表，實(shí)際應(yīng)用中體現(xiàn)出智能化計(jì)量、自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)等多重優(yōu)勢功效。但是智能電表故障不可避免，需要特殊給予關(guān)注，才能確保及時(shí)排除故障，準(zhǔn)確計(jì)量電能。文章介紹了智能電表的故障類型與特征，然后分析了具體的故障排查方法。

關(guān)鍵詞：智能電表；故障排查；處理方法；計(jì)量設(shè)備；電力系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM933 文章編號(hào)：1009-2374（2017）11-0106-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.054

電能表作為一種電力電能計(jì)量設(shè)備，按照其性質(zhì)、特征與功能劃分包括不同的種類，其中感應(yīng)式電能表等屬于傳統(tǒng)電能表，智能電表則是隨著智能化電力系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展逐漸出現(xiàn)的高端計(jì)量設(shè)備。智能電表在實(shí)際的電量、電能計(jì)量過程中體現(xiàn)出一定優(yōu)勢，例如精準(zhǔn)計(jì)量、高效計(jì)量等，然而由于受到內(nèi)外多種不定因素的影響，也難免出現(xiàn)多種故障問題，需要投入特殊的精力和時(shí)間來深入分析總結(jié)智能電表故障并探究解決方案。

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)育成熟，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)行原理來發(fā)揮著對用戶用電的計(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：

2 智能電表常見故障與解決方法

2.1 精度超差故障特點(diǎn)與解決方法

我國對電能計(jì)量精準(zhǔn)度有規(guī)定的合格標(biāo)準(zhǔn)，如果不達(dá)標(biāo)則屬于計(jì)量故障，也就是進(jìn)度超差故障，具體包括：

2.1.1 計(jì)量精度超差。第一，有電壓或電流流經(jīng)時(shí)，無法呈現(xiàn)誤差值，然而脈沖燈卻有反應(yīng)。出現(xiàn)此故障同以下因素有關(guān)：脈沖線夾連接環(huán)節(jié)脫焊，內(nèi)部部件受損等，需要逐個(gè)檢查、校驗(yàn)；第二，脈沖無反應(yīng)也不呈現(xiàn)誤差。如果經(jīng)檢查無原件受損，也無脫焊問題，則要考慮采樣環(huán)節(jié)的故障問題。從以往的故障排查經(jīng)驗(yàn)得出：大部分計(jì)量誤差都是來自于電容脫焊、元件受損，這是因?yàn)橹悄茈姳砣绻L時(shí)間處于相對復(fù)雜環(huán)境條件，可能導(dǎo)致其元件受損，出現(xiàn)風(fēng)化、腐蝕等問題，從而導(dǎo)致采樣電阻阻值偏移，出現(xiàn)超誤差問題；第三，通過電流與電壓后，回歸一切功能，然而卻無法常規(guī)計(jì)量。出現(xiàn)這一問題多數(shù)是因?yàn)橛?jì)量芯片出現(xiàn)問題，其CF腳沒有報(bào)告脈沖信號(hào)，從而導(dǎo)致無法正常計(jì)量。

2.1.2 多功能口故障。

主要體現(xiàn)為：沒有日計(jì)時(shí)脈沖或日計(jì)時(shí)誤差過大，時(shí)段投切落后等，這是主要的故障形式。針對這三大故障現(xiàn)象，要針對性測試與解決。

無日計(jì)時(shí)脈沖：圍繞時(shí)鐘晶體進(jìn)行測量，明確其能否正常起振，而且要分析多功能口的螺栓以及其他部件等是否正常緊密鏈接，電路是否出現(xiàn)脫焊問題，而且要查看表計(jì)等運(yùn)轉(zhuǎn)正常與否，如果證實(shí)這一切都正常，意味著日計(jì)時(shí)輸出電路存在問題，具體可以圍繞電路展開測量來對應(yīng)定位故障區(qū)，如果發(fā)現(xiàn)脈沖能夠如常輸出，然而卻超出誤差范圍，則意味著時(shí)鐘電路出現(xiàn)了脫焊、焊接不牢等問題。如果發(fā)現(xiàn)外圍的時(shí)鐘芯片出現(xiàn)問題，則需要圍繞輸出功率交易測試，分析有無超差問題。如果時(shí)段投切偏離常規(guī)軌道，說明問題主要出在多功能口硬件電路，此時(shí)就要再次對時(shí)段投切進(jìn)行測試。

2.2 燒表故障的現(xiàn)象與解決方法

經(jīng)過大量的實(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)生電表作廢問題，為電能計(jì)量增加了成本，對此必須給予高度重視。結(jié)合現(xiàn)實(shí)調(diào)查與研究得出，燒表故障一般來自于以下四個(gè)方面：

2.2.1 過負(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題。

2.2.2 智能電表內(nèi)部的RC電源由于高溫遭到灼燒或受損。

2.2.3 端子接線不牢固、不正常等或者電能表內(nèi)部的變壓器中的線圈存在不同程度的燒毀或者有人錯(cuò)誤地把強(qiáng)電連接于脈沖輸出端，對導(dǎo)致光耦被燒。

2.2.4 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)備灼燒問題。對此問題最關(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。

2.3 顯示方面的故障與解決方法

2.3.1 顯示屏故障。顯示屏通電后無法正常顯示數(shù)據(jù)、信號(hào)或者所顯示的數(shù)值筆畫不全、顯示模糊等。針對此故障，可以選擇萬用表測壓法，分析其供電電源有無欠壓問題以及MCU管腳焊接是否牢固等，假設(shè)一切無問題說明顯示屏自身出現(xiàn)故障，所顯示數(shù)字缺筆畫說明可能是芯片與晶液管腳之間脫焊。

2.3.2 背光故障。這一故障的主要特征為背光不亮、色差過大等，出現(xiàn)此故障一般是由于背光電路存在問題，例如脫焊、虛焊等，或者其內(nèi)部元件受損，這一問題如果長時(shí)間得不到處理則可能導(dǎo)致LED無法長久運(yùn)行，特別是遇到高溫時(shí)，其亮度也會(huì)下降，對此就要實(shí)行散熱處理。

2.4 電池故障特點(diǎn)與解決方法

電池是供應(yīng)電能表電能的重要電源設(shè)備，主要包括抄表電池與內(nèi)部電池。其中當(dāng)前者的電能喪失殆盡時(shí)，電能表則將自動(dòng)發(fā)出警示信息，其發(fā)生故障容易排查與解除，具體方法無非就是更換新的電池，重新恢復(fù)電能供電。然而當(dāng)內(nèi)電池出現(xiàn)問題時(shí)，其內(nèi)部電量耗費(fèi)殆盡，則可能導(dǎo)致擾亂程序，甚至出現(xiàn)時(shí)鐘錯(cuò)亂以及數(shù)據(jù)信息丟失等問題，對此需要給予高度重視，最關(guān)鍵的就是要提高內(nèi)部電池質(zhì)量，因?yàn)樗P(guān)系到電表整體運(yùn)行。一些質(zhì)量低下的電池經(jīng)不起高溫的考驗(yàn)，高溫環(huán)境下可能出現(xiàn)電壓不足故障，從而影響正常供電，對此需要優(yōu)選高質(zhì)量電池。

2.5 通訊故障特征與解決處理方法

對于智能化電表來說，其通訊系統(tǒng)一般包括RS485通訊與紅外光通訊，如果發(fā)生故障，最直接體現(xiàn)為通訊不靈、無法抄表。

2.5.1 RS485通訊故障。主要表現(xiàn)為接口變松、部件脫焊、端子線反接、正負(fù)端接反等，這些失誤操作都可能導(dǎo)致通訊失靈，當(dāng)發(fā)現(xiàn)通訊無法正常時(shí)則要從這些關(guān)鍵方面出發(fā)加以測試與檢查。

2.5.2 紅外光通訊故障問題。這一故障問題一般包括兩大類型：第一，掌機(jī)抄表過程中，出現(xiàn)通訊信息然而，無法正常抄取數(shù)據(jù)，此時(shí)則要重點(diǎn)圍繞紅外發(fā)射器加以檢查，分析有無反接、脫焊、受損等問題以及管腳位置有無脫焊、虛焊等問題，倘若一切正常，則要更新紅外發(fā)射器，對應(yīng)得出發(fā)射器有無受損跡象；第二，紅外抄表通電時(shí)，即便出現(xiàn)通訊信息，然而依然不能正常抄表以及抄表沒有常規(guī)的反應(yīng)，這也意味著電能表無法接收紅外信號(hào)，對此則要分析紅外接收環(huán)節(jié)的電路，對應(yīng)更新接收器，同時(shí)也要分析通訊規(guī)程有無錯(cuò)誤，如果經(jīng)過檢查發(fā)生通訊規(guī)程處于常規(guī)、正常狀態(tài)，就要采用萬用表來對應(yīng)測試接收器的輸入、輸出等的管腳電壓，當(dāng)發(fā)現(xiàn)一切無異常，則可以借助示波器來對波形加以測試、檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)波形無異常，則意味著紅外接收器到MCU之間的線路出現(xiàn)了故障。

3 結(jié)語

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。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：余達(dá)勝（1980-），男，廣東開平人，廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局計(jì)量中心技師，研究方向：電網(wǎng)智能計(jì)量。

（責(zé)任編輯：蔣建華）