趙玉梅

摘要：智能電能表是智能電網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能的基礎設備，是實現(xiàn)智能用電的重要設備之一。隨著智能電表的持續(xù)推廣應用，電能表的可靠性逐漸得到重視。分析智能電能表可靠性的問題，簡單介紹了我國的可信性測試標準體系，詳細闡述了智能電能表的多種可靠性檢測技術及試驗方法。

關鍵詞：智能電能表 可靠性 檢測技術

中圖分類號：TM933 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）12-0198-01

國家電網(wǎng)公司自2010年以來對智能表大規(guī)模招標，智能電能表得以大范圍的應用推廣，同時其質(zhì)量問題也受到社會各界廣泛關注。相對于傳統(tǒng)電能表來說，智能電能表具有功能多、精度高、靈敏、可遠程抄表等眾多優(yōu)點。智能電能表被要求要“能正常工作、能正常準確工作、能長時間穩(wěn)定的準確工作”。但是，電能表運行的環(huán)境較為復雜，其需求數(shù)量龐大、電子元器件壽命較短、且易受外界干擾，所以在實際運行中出現(xiàn)故障的幾率較大。

截至2014年年底， 國網(wǎng)公司已多次集中招標采購了智能電能表，現(xiàn)場運行出現(xiàn)了很多明顯的或潛在的故障。智能電表可靠性問題大多集中在方案與設計指標確定、元器件選型、生產(chǎn)工藝等等環(huán)節(jié)上，可靠地設計與生產(chǎn)高品質(zhì)的智能式電表， 意義重大而深遠。

1 可靠性檢測技術的發(fā)展

在過去相當長的一段時間里，行業(yè)對電能表可靠性的重視程度不夠，可靠性技術嚴重滯后，關于電能表可靠性評估方法的標準或技術規(guī)范僅在GB/T 15284-2002中規(guī)定“可靠性驗證試驗執(zhí)行機械行業(yè)標準JB/T 50070-2002《電能表可靠性要求及考核方法》規(guī)定的方法”。該標準是在可靠性基礎標準JB/T 6214-1992《儀器儀表可靠性驗證試驗及測定實驗（指數(shù)分布）導則》衍生出來的。DL/T 830《靜止式單相交流有功電能表使用導則》中也是將JB/T 6214-1992作為驗證單相交流有功電能表可靠性的指導和依據(jù)。

近兩年來，智能電能表的可靠性受到行業(yè)的重視。2011年，全國電工儀器儀表標準化技術委員會成立了可信性測試工作組，參照IEC62059系列標準建立了我國的可信性測試標準體系，目前已經(jīng)出版和正在討論的標準主要包括：《電測量設備-可信性 第11部分 一般概念》，《電測量設備-可信性第21部分 現(xiàn)場儀表可信性數(shù)據(jù)收集》、《電測量設備-可信性 第31-1部分 溫度和濕度加速可靠性試驗》、《電測量設備-可信性 第32-1部分 耐久性-計量特性的穩(wěn)定性試驗》、《電測量設備-可信性 第41部分 可靠性預測》等等。

2 可靠性檢測技術標準

可靠性試驗技術有很多，作為電力公司和技術監(jiān)督部門關注的是產(chǎn)品的可靠性驗證試驗和可靠性測定試驗，以鑒別評價成品的產(chǎn)品可靠性指標，而制造企業(yè)除了關注其成品階段的可靠性指標外，還在設計與制造工藝上運用更多的可靠性試驗技術以提升產(chǎn)品的可靠性。

目前智能電能表可靠性指標評價試驗參考標準有JB/T 50070、DL/T 830、IEC62059-31-1。JB/T 50070、DL/T 830是驗證產(chǎn)品可靠性指標是否達到標準、技術條件數(shù)規(guī)定的可靠性指標的試驗方法。試驗方法簡單、操作性強、試驗時間短。但試驗方法存在缺陷，試驗結(jié)果鑒別力差。進行評估測試無法得到具體的可靠性指標，也沒有對電能表壽命的預計方法提出指導，只能一定程度上說明被測電能表質(zhì)量的好壞，無法衡量電能表的設計、制造等質(zhì)量水平。

IEC62059-31-1是目前理論上最完備的試驗技術標準，主要通過試驗確定產(chǎn)品的可靠性指標的方法。試驗采用加速壽命試驗技術。試驗結(jié)果具有明確的可靠性指標評估。試驗過程中將各個地區(qū)的溫濕度環(huán)境條件的影響及表內(nèi)溫度的影響考慮進去，通過對溫濕度進行修正得到實際條件下的可靠性指標。但試驗方案較為復雜，試驗周期長、試驗成本很高。

以上所述標準均未考慮短時過電壓和電源中斷、諧波和沖擊負荷、浪涌、靜電等可能影響儀表的壽命特性的因素。

3 可靠性試驗方法

影響智能電能表可靠性的因素錯綜復雜，貫穿于電能表的全壽命周期各個環(huán)節(jié)， 主要的可靠性試驗方法有幾下幾種。

（1）步進應力譜試驗：通過不斷增加應力水平，直到某個試驗樣本失效，或者試驗進行到最大應力水平時終止。

（2）漸進應力譜試驗：應力水平隨時間持續(xù)增加。同步進應力譜試驗相同，都能快速地使產(chǎn)品失效以便分析。但很難正確建立加速實效模型，無法定量地預測產(chǎn)品在正常使用條件下的壽命。

（3）高加速壽命試驗（HALT）：步進應力試驗的一種強化形式。適合用于早期研制階段，用來確認設計的薄弱環(huán)節(jié)和制造過程中存在的問題。

（4）高加速應力篩選試驗（HASS）：是加速環(huán)境應力篩選的一種形式。適合用于設備批量生產(chǎn)階段。試驗可代表產(chǎn)品所經(jīng)歷的最嚴酷的環(huán)境，但通常持續(xù)很有限的一段時間。

（5）高加速溫度和濕度應力試驗（HAST）：多種應力組合下進行試驗，可外推得到正常使用條件下的可靠性指標。HAST就是為代替以前的溫度/濕度試驗而開發(fā)的，是目前智能電能表可靠性測試的主要方法。

4 結(jié)語

隨著智能電能表的進一步推廣，電能表可靠性的研究將更為迫切。我國智能電表可靠性研究工作尚處于起步階段，還有很多大量的基礎工作去做，還需要系統(tǒng)、深入地開展相應的研究工作。電能表可靠性評價體系的建立可為具體的試驗提供依據(jù)和指導，是電能表可靠性驗證的必不可少的重要手段。

參考文獻

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