單相智能電能表的故障影響因素及其防范措施

杜曉愛

摘 要：目前我國逐漸使用智能電能表代替原先需要人工抄讀的傳統(tǒng)電表。智能電能表作為新型的電表被廣泛推廣，對提高用電信息的管理具有重大意義。本文首先簡單介紹單相智能電能表的工作原理和特點，然后詳細分析其故障模式及影響因素，并提出來了具體的防范措施，以保障其高效的運行。

關(guān)鍵詞：單相智能電能表；故障模式；影響因素

中圖分類號：TM73 文獻標志碼：A

1 單相智能電能表簡介

智能電能表是有機結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)及計算機技術(shù)，同時具有計量、計費、計時和通信功能的智能化儀表。它通過欠費斷電、繳費用電的方式解決了計量人員人工抄表和收取電費的兩大難題，同時具有用電管理、電量查詢、提示、防竊電、報警等多重功能。單相智能表有兩種接線方式，分別為直接接入式（如圖1所示）和經(jīng)TA接入式，單相智能電能表的接線端子順序為1、2、3、4，其統(tǒng)一的接線方式一般都是1、3為進線線，2、4為出線。

2 故障影響因素及其防范措施

單相智能電能表在運行中最常見的故障類型可分為顯示故障、計量故障、費控故障、通信故障、電池故障、燒表故障及錯誤報警等7種，具體分析如下：

2.1 顯示故障

（1） 液晶顯示屏故障。單相智能電能表采用液晶顯示屏，主要是用內(nèi)部電源來驅(qū)動液晶狀態(tài)的。由于內(nèi)部電源在運行過程中容易發(fā)熱，從而導(dǎo)致其電壓輸出輸入不穩(wěn)定，造成液晶屏顯示故障。液晶顯示故障一般表現(xiàn)為液晶屏亂碼、液晶屏閃屏、液晶屏黑屏等幾種故障形式。液晶屏顯示故障故障率很高，據(jù)統(tǒng)計占到了總故障率的70%以上。

當液晶顯示屏顯示故障時，維護人員可檢查晶振是否正常，是否發(fā)生起振的情況。同時可對其內(nèi)部電源電壓進行檢查，并檢查MCU程序是否正常。當液晶顯示屏出現(xiàn)亂碼或者數(shù)字缺筆畫故障時，有可能是液晶管腳損壞或者是液晶管發(fā)生了虛焊故障。

（2）背光故障。主要表現(xiàn)為背光顏色差異、背光不亮、背光長亮等幾種故障形式，一般都是由于背光電路的元器件長期在超負荷的工作狀態(tài)下，電路發(fā)熱而引發(fā)LED的使用壽命縮短導(dǎo)致的。應(yīng)該立即對單相智能電能表進行散熱處理。

2.2 計量故障

（1）復(fù)費率表各費率電量之和與總電量不等。表現(xiàn)為：總電量是正確的，但將各時段的分電量相加之和發(fā)現(xiàn)與總電量不符。該故障主要是由于時鐘故障引起的。各時間段的電量與時間相關(guān)，單相智能電能表的時鐘電路是由內(nèi)部電源，即電池供電的。若內(nèi)部電源發(fā)生故障則會容易導(dǎo)致時鐘電路出現(xiàn)問題，從而引發(fā)計量錯誤。

（2）表底自動清零。表現(xiàn)為當單相智能電能表停電后不能自動保存數(shù)據(jù)，而是出現(xiàn)底碼清零后重新計量。這一般都是由于電能表中斷處理設(shè)計不合理或者單片機斷電保護容量不足而引起的。

（3）計量電量突變。這有可能是因為單相智能電能表的脈沖計數(shù)電路的二極管故障而引起的。

2.3 費控故障

主要是指預(yù)付費控制功能故障，分為身份認證不合格和遠程費控不合格兩種故障形式。這一般都是由于控制電路出現(xiàn)問題，比如繼電器不能正常工作、ESAM芯片出現(xiàn)折腳損壞的情況。運維人員應(yīng)該及時更換繼電器或者EASM芯片等。

2.4 通信故障

（1）RS485通信故障。一般是由于輔助端子RS485 線接反掣、通信波特率等參數(shù)設(shè)置錯誤、表地址設(shè)置錯誤或者某些元器件發(fā)生虛焊或者連焊等情況引起的。防范措施：當發(fā)生RS485通信故障時，應(yīng)該嚴格檢查上述元件，并及時解決以保證單相智能電能表的正常工作。

（2）載波通信故障。單相智能電能表的載波功能發(fā)生故障一般是由于電源容量不足或者載波模塊接觸不良及損壞造成的。由于智能電能表在利用載波方式通信時，數(shù)據(jù)傳輸過程中會消耗極大的瞬間功率，高達3～4倍，從而引發(fā)電源容量不足導(dǎo)致了其載波通信功能下降或者失敗。

（3）紅外線通信故障。當應(yīng)用紅外線掌機抄表失敗時，一般都是由于紅外發(fā)射管或者接受電路引起的。應(yīng)該檢查紅外發(fā)射管及R78、Q2是否出現(xiàn)斷路或者虛焊現(xiàn)象、外部接受回路等。如有需要，應(yīng)該及時更換紅外發(fā)射管。

2.5 電池故障

單相智能電能表的內(nèi)部電源一般采用鋰電池，當鋰電池處于無電狀態(tài)時有可能會造成電能表的數(shù)據(jù)丟失。智能電能表的運行環(huán)境溫度過高、電池接頭接觸不良、電池存儲時間過久、鋰電池質(zhì)量差、鋰電池的電路板發(fā)生漏電等原因都有可能造成電池電源不足從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息的丟失。所以，必須嚴格監(jiān)視鋰電池的電壓，其正常運行狀態(tài)下的電壓不應(yīng)低于3.64V，否則為不合格電壓。

2.6 燒表故障

單相智能電能表發(fā)生燒表故障的頻率比較高，這是比較嚴重的故障之一。其主要是由電能表的RC供電電源或者內(nèi)部繼電器損壞燒毀、安裝過程中繼電器輸出端子零線接線錯誤等幾種因素造成的。防范措施：運行維護人員應(yīng)該重視用電檢查環(huán)節(jié)、不斷規(guī)范電能表安裝接線工作、定期更換計量裝置配置等。

2.7 錯誤報警

如表1所示，單相智能電能表不同的故障有相應(yīng)的異常代碼來表示。導(dǎo)致電能表無法正確顯示故障狀態(tài)的原因可分為：一是由于加密故障導(dǎo)致其自動控制功能無法辨識而錯誤 報警；二是電能表內(nèi)的負荷開關(guān)故障導(dǎo)致信息無法正確的輸出傳送。

結(jié)語

單相智能電能表在實際運行中發(fā)生故障的概率比較大，且存在不同類型的故障。對單相智能電能表的故障進行統(tǒng)計分類，并詳細分析其發(fā)生的原因，從而提出相應(yīng)的解決措施，以提高電能計量的準確性。

參考文獻

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[2]李勇，焦建.分析影響智能電能表運行可靠性的主要因素[J].通信世界，2015（6）：146-147.