智能電能表常見故障及解決措施分析
電工研究
作者：隋華 陳仲波 閔麗
【摘要】智能電能表以其諸多優點得到了廣泛的應用，但在應用過程中不可避免會出現各種故障，文章結合筆者工作經驗對智能電能表各部件的常見故障進行了分析，並提出了相應的解決策略，具有一定的實際參考價值。
【關鍵詞】智能電能表；故障
隨著電力用戶的不斷增加，電力係統規模得到了迅速擴大，電力信息化係統建設成為了國家電網公司重要的發展方向。電力用戶用電信息采集係統作為一個重要組成部分，是實現電力用戶“全覆蓋、全采集”目標的關鍵，而智能電能表又是最基礎、最重要環節，智能電能表的推廣和應用不僅提升了電能計量、計費水平，還有效防範了電費拖欠，提高了電力整體工作效率。目前智能電能表以其諸多優點而得到了廣泛的應用，已經成了電力係統不可或缺的部分。可以說智能電能表的可靠性將對電能的采集產生直接影響，也關係著千萬家用戶的安全、穩定用電。因此，對智能電能表常見故障進行研究具有一定的實際意義。文章主要以單相智能電能表為研究對象，分析其在使用過程中常見的故障和解決的措施。單相智能電能表實質還是屬於多功能電能表範疇，隻不過在多功能電能表基礎上融入了費控、無線和載波等功能，其主要有測量單元、通信單元、數據處理單元等模塊組成，具體包括CPU、R5485通信接口、紅外通信接口、電源、備用電池、LCD顯示、背光顯示、存儲器、ESAM模塊、計量芯片RN8209、時鍾芯片R8025T、電壓采樣、電流采樣等部分。受環境、人為、設計等因素的影響，各個組件不可避免會各類出現故障，為了保障智能電能表的正常運行，需要針對不同的故障采取有效的解決措施，根據筆者的歸納總結主要包括以下幾類常見故障。
1.燒表故障分析及處理
通過筆者對近年來的智能電能表故障調查統計分析得出，燒表故障占到了智能電能表故障總數的30%以上，居於故障首位，導致智能電能表無法正常使用，直接報廢，因此需要格外關注。智能電能表燒表原因較多，主要有以下幾種：表內RC供電電源燒毀；過負荷使用，造成電流取樣線路或內置繼電器燒壞；接線端子接觸不良；表內變壓器初級線圈燒壞；將強電接在脈衝輸出端子上，燒壞光耦；在安裝過程中將繼電器輸出端子零線端接線錯誤引起表內短路。對於此類故障的處理關鍵在於故障的預防，通過智能電能表的嚴格造型、計量裝置配置的改換、裝表接電的規範以及用電檢查工作的加強來避免燒表故障的產生。
2.超差故障分析及處理
超差故障也是比較常見的，主要可分為計量精度超差、多功能口故障兩類。
（1）計量精度超差。計量精度超差具體表現於以下四個方麵：其一，加電壓和電流，誤差值不顯示，但脈衝燈閃爍。此現象與表計計量部分，脈衝線夾連接，脈衝輸出部分的連焊、虛焊，元器件損壞有關，逐個查看即可。其二，加電壓和電流，脈衝燈不閃，誤差不顯示。若計量部分無虛焊、連焊現象且元器件沒有損壞，很大程度上是由於電壓、電流采樣部分的故障所導致的。其三，誤差、超差。計量部分電路故障是主要原因，如阻性誤差正常、感性超差，大多是由計量部分片式電容的虛焊、連焊、錯焊、開裂所引起的；智能電能表運行環境的惡劣也會造成采樣電阻老化，電阻阻值偏移，誤差超差產生。其四，加電壓電流，其它功能正常，但不計電量。這種情況一般是由於計量芯片CF腳未能把有功功率脈衝信號送往MCU處理造成的。
（2）多功能口故障。無日計時脈衝、日計時誤差超差、時段投切不合格是典型的多功能口故障。無日計時脈衝發生時，需要測試時鍾晶體是否起振，查看多功能口螺絲是否鬆動，電路有無明顯連焊、虛焊現象，觀察表計、時鍾運行是否正常，若都無問題，則主要是日計時輸出電路故障，可通過測試電路找到故障點。當日計時脈衝輸出正常但超差時，時鍾部分電路可能存在虛焊、搭錫現象，32.768kHz晶體頻率值也許未在規定範圍內，若是外部時鍾芯片，當然可直接測量輸出頻率是否超差。對於時段投切的不合格，多功能口硬件電路和RS485通訊是主要原因，需重新測試時段投切功能即可，但也有因內部元器件焊腳脫落引起的故障，重新焊接即可解決故障。
3.電池故障分析及處理
鋰電池電量耗盡時，會造成程序和數據丟失，因此鋰電池的質量對整個智能電能表的安全運行起著至關重要的作用。鋰電池的常見故障是電池無電，原因可能是產品本身質量問題，也可能由電路板漏電產生。電池正常時，用萬用表測兩端電壓應為3.66±0.02V，若小於3.64V則為不合格產品。隨著貯存時間的加長和環境溫度的升高，質量較差的電池在高溫長時間貯存後可能因電壓不足而失效，造成數據丟失。電池接頭接觸不良或連接電池的跨接器開路，也會造成斷電後電池因電源無法供入而失效，因此，選用高質量的鋰電池和日常的定期檢查工作是必不可缺的。