摘 要：隨著智能電能表在我國近年的推廣應(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，文章通過對智能電能表出現(xiàn)的故障進(jìn)行分類并分析其原因，同時提出有效的運行管理機(jī)制，從而降低智能電能表現(xiàn)場運行故障，提升運行水平，將智能電能表的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。

關(guān)鍵詞：智能電能表；故障；原因；運行管理機(jī)制

引言

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電能表更新的速度也越來越快，電能表的功能也越來越全面，反之，其運行過程中發(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，就必須對其產(chǎn)生的原因進(jìn)行充分的了解，并建立有效的運行管理機(jī)制，以此來確保智能電能表的有效運行。

1 常見故障類分析

1.1 外觀常見故障

（1）按鍵卡死，當(dāng)電能表安裝現(xiàn)場存在較大灰塵或化學(xué)粉塵時，長期運行就會形成按鍵卡死，這屬于生產(chǎn)廠家設(shè)計問題。

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

1.2 時鐘電池常見故障

時鐘電池（以下稱電池）故障常見于欠壓、無電。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。電池長期工作在微弱電流狀態(tài)，當(dāng)輸出較大電流時，輸出電壓產(chǎn)生明顯跌落。c.電池品質(zhì)問題。電池電解質(zhì)含有雜質(zhì)、內(nèi)部隔膜層受到污染等，導(dǎo)致電池自放電過大，長期工作后電池容量顯著減低。d.電池品質(zhì)問題。電池內(nèi)部碳包損壞、焊點開路等。e.電池品質(zhì)問題。密封性不良導(dǎo)致漏液。f.電池用于焊接固定的引腳過細(xì)或者引腳材料不夠堅固。

（2）電池軟件故障。在系統(tǒng)停電情況下，MCU主動喚醒頻率過高、消耗功率過大，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)致開路。

1.3 繼電器常見故障

繼電器常見故障就是繼電器不動作或動作不正確。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)問題。觸點金屬連接片斷、變形、行程不到位等。b.繼電器品質(zhì)問題。觸點容量不符合要求，在規(guī)定的負(fù)載容量情況下，導(dǎo)致觸點燒結(jié)、燒斷等情況。c.繼電器驅(qū)動電路驅(qū)動能力不夠，比如采用MCU的I/O結(jié)合光耦直接驅(qū)動繼電器，此時I/O的驅(qū)動電流達(dá)不到驅(qū)動目的情況。d.驅(qū)動電路元器件選型冗余度不夠，導(dǎo)致過應(yīng)力損壞。e.繼電器驅(qū)動電源負(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)計時，沒有設(shè)計針對觸點容量的保護(hù)電路。

（2）繼電器軟件故障。軟件設(shè)計存在有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)配置錯誤，負(fù)載容量超過繼電器規(guī)定的容量，導(dǎo)致繼電器觸點燒斷、燒結(jié)、粘連等情況。

1.4 時鐘故障

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

（1）時鐘硬件故障。a.設(shè)計問題。電源設(shè)計不可靠，導(dǎo)致RTC電路出現(xiàn)間歇斷電。b.外部晶體出現(xiàn)停振。

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

（3）時鐘制造工藝故障。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，液晶屏不顯示或者液晶屏缺筆畫、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)問題。當(dāng)遇有雷電沖擊或強(qiáng)電磁場干擾時，會造成MUC程序紊亂或MUC本身損壞。（5）液晶顯示屏處于高溫、高濕環(huán)境中，會損傷偏光片或蝕斷電極。（6）液晶顯示屏本身的質(zhì)量問題。

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，生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)，環(huán)境對元器件的影響，運輸搬運過程中的碰撞擠壓等都會造成故障出現(xiàn)。如何杜絕或者控制故障的比例，其中智能電能表進(jìn)入到電力部門后的有效運行管理機(jī)制將在整個智能電能表質(zhì)量體系中起到非常重要的作用。

2 智能電能表有效的運行管理機(jī)制

我們需要從人員培訓(xùn)、加強(qiáng)入庫檢驗、現(xiàn)場檢測、故障環(huán)境模擬、故障模式信息化統(tǒng)計等多種手段入手，收集相關(guān)可靠性數(shù)據(jù)并建立數(shù)據(jù)庫，對供應(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）對各類計量檢定人員進(jìn)行智能電能表全性能試驗、樣品比對、抽樣驗收試驗、全檢驗收試驗等技術(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)計中的體現(xiàn)。準(zhǔn)確識別電能表的主要部件，特別是能對關(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)，特別是對廣大農(nóng)村電工，基礎(chǔ)知識相對薄弱，相關(guān)培訓(xùn)尤為重要。

2.2 加強(qiáng)智能電能表各檢測環(huán)節(jié)的管控

智能電能表從招標(biāo)到驗收過程中，嚴(yán)格進(jìn)行招標(biāo)前全性能檢測、供貨前樣品比對和全性能檢測、到貨后樣品比對和抽樣檢測、到貨后全檢驗收試驗。對于全檢驗收合格率低于98.5%，或在檢測過程中發(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)量隱患問題，判為全檢驗收不合格，對到貨電能表進(jìn)行批量退貨處理?？傊?，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)智能電能表倉儲、配送和運輸環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制

在智能電能表倉儲、配送和運輸環(huán)節(jié)均應(yīng)采取防受潮、防震動、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)場安裝要求

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

2.5 按周期開展智能電能表現(xiàn)場檢驗

電能表現(xiàn)場檢驗是采用電能表現(xiàn)場校驗儀，測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其他異常情況的過程，或稱之為實負(fù)荷檢測。

根據(jù)DL/T448-2000《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》的要求，按用戶電能計量裝置類別所對應(yīng)的時間周期適時進(jìn)行現(xiàn)場檢驗。對安裝在現(xiàn)場的電能表進(jìn)行檢驗的項目有：（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）電能表實際負(fù)荷下的誤差；（5）核對計時誤差；（6）檢查分時計度（多費率）電能表計度器讀數(shù)的組合誤差，并填寫好試驗記錄和結(jié)果，同時對現(xiàn)場檢驗結(jié)果進(jìn)行穩(wěn)定性等技術(shù)指標(biāo)的統(tǒng)計分析。

2.6 開展運行中智能電能表定期抽檢工作

對于已投入現(xiàn)場運行的智能電能表，按照類型、到貨批次加大抽樣比例，抽樣試驗項目和試驗方法嚴(yán)格按國家技術(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劃、采購、檢定、安裝、調(diào)試、運行、監(jiān)控、故障、分析等重點環(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劃管理、檢驗測試、工藝檢查、施工安裝、運行維護(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)量管控的全過程閉環(huán)管理。（3）建立健全智能電能表質(zhì)量指標(biāo)評價體系。包括智能電能表招標(biāo)前全性能檢測指標(biāo)、供貨環(huán)節(jié)檢測指標(biāo)和運行環(huán)節(jié)評價指標(biāo)。（4）加強(qiáng)業(yè)擴(kuò)報裝環(huán)節(jié)電能表配置的管控。在新報裝或換裝電能表業(yè)擴(kuò)報裝業(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、選型、審查、安裝、驗收，確保電能計量裝置配置合理、參數(shù)正確、運行可靠。（5）加強(qiáng)運行智能電能表質(zhì)量監(jiān)督檢查的管控。結(jié)合現(xiàn)場抄表、用電檢查、輪換抽檢等工作，巡視檢查智能電能表運行狀態(tài)，充分利用用電信息采集系統(tǒng)的監(jiān)控手段，加強(qiáng)實時在線監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)處理異常問題；充分利用采集系統(tǒng)開展電表異常、故障狀況遠(yuǎn)程監(jiān)測。對巡檢、抽檢中發(fā)現(xiàn)的故障智能電能表，必須在24小時內(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。及時統(tǒng)計上報所發(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；及時統(tǒng)計分析智能電能表質(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、控制方法。（7）建立并嚴(yán)格落實科學(xué)的績效考核機(jī)制。通過績效考核機(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、表計配置不合理、運輸不當(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

綜上所述，建立一個良好的智能電能表運行管理機(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)

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作者簡介：岳梅，女，1994年7月參加工作，一直從事電能計量工作。