智能電表故障排查及其處理方法

摘要：智能技術逐漸走進現實生活與生產中，計量設備逐漸朝著智能化方向發展，智能電表正在逐漸取代感應電表，實際應用中體現出智能化計量、自動化運轉等多重優勢功效。但是智能電表故障不可避免，需要特殊給予關注，才能確保及時排除故障，準確計量電能。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。

關鍵詞：智能電表；故障排查；處理方法；計量設備；電力系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM933 文章編號：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量設備，按照其性質、特征與功能劃分包括不同的種類，其中感應式電能表等屬于傳統電能表，智能電表則是隨著智能化電力系統、網絡的發展逐漸出現的高端計量設備。智能電表在實際的電量、電能計量過程中體現出一定優勢，例如精準計量、高效計量等，然而由于受到內外多種不定因素的影響，也難免出現多種故障問題，需要投入特殊的精力和時間來深入分析總結智能電表故障并探究解決方案。

1 智能電表的主要結構與原理

現階段智能電表的計量技術已經發育成熟，其包括大量智能化內部構件，例如CPU、A/D轉換、紅外通訊接口、LED顯示屏以及采樣單元等。智能電表以自身獨特的運行原理來發揮著對用戶用電的計量功能，同時兼具電流、電壓等的采樣、處理功能，將其轉化變為同電能大小呈正相關的脈沖輸出，再憑借CPU將這些脈沖信號進行轉化，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 精度超差故障特點與解決方法

我國對電能計量精準度有規定的合格標準，如果不達標則屬于計量故障，也就是進度超差故障，具體包括：

2.1.1 計量精度超差。第一，有電壓或電流流經時，無法呈現誤差值，然而脈沖燈卻有反應。出現此故障同以下因素有關：脈沖線夾連接環節脫焊，內部部件受損等，需要逐個檢查、校驗；第二，脈沖無反應也不呈現誤差。如果經檢查無原件受損，也無脫焊問題，則要考慮采樣環節的故障問題。從以往的故障排查經驗得出：大部分計量誤差都是來自于電容脫焊、元件受損，這是因為智能電表如果長時間處于相對復雜環境條件，可能導致其元件受損，出現風化、腐蝕等問題，從而導致采樣電阻阻值偏移，出現超誤差問題；第三，通過電流與電壓后，回歸一切功能，然而卻無法常規計量。出現這一問題多數是因為計量芯片出現問題，其CF腳沒有報告脈沖信號，從而導致無法正常計量。

2.1.2 多功能口故障。

主要體現為：沒有日計時脈沖或日計時誤差過大，時段投切落后等，這是主要的故障形式。針對這三大故障現象，要針對性測試與解決。

無日計時脈沖：圍繞時鐘晶體進行測量，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，電路是否出現脫焊問題，而且要查看表計等運轉正常與否，如果證實這一切都正常，意味著日計時輸出電路存在問題，具體可以圍繞電路展開測量來對應定位故障區，如果發現脈沖能夠如常輸出，然而卻超出誤差范圍，則意味著時鐘電路出現了脫焊、焊接不牢等問題。如果發現外圍的時鐘芯片出現問題，則需要圍繞輸出功率交易測試，分析有無超差問題。如果時段投切偏離常規軌道，說明問題主要出在多功能口硬件電路，此時就要再次對時段投切進行測試。

2.2 燒表故障的現象與解決方法

經過大量的實踐統計與研究得出：有將近50%的智能電表故障來自于燒表故障，燒表已經成為智能電表故障的主要成因，甚至導致其不能常規運行，直接發生電表作廢問題，為電能計量增加了成本，對此必須給予高度重視。結合現實調查與研究得出，燒表故障一般來自于以下四個方面：

2.2.1 過負荷運轉。容易導致電流取樣線路、繼電器等都發生一定程度燒壞與受損等問題。

2.2.2 智能電表內部的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部的變壓器中的線圈存在不同程度的燒毀或者有人錯誤地把強電連接于脈沖輸出端，對導致光耦被燒。

2.2.4 強雷擊、雷電等的不良襲擊。雷電交加的時節，電能表如果遇到強雷電、強雷等襲擊也可能導致局部短路，從而造成設備灼燒問題。對此問題最關鍵的就是要做好防雷避雷措施，例如增設防涌流設備，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據、信號或者所顯示的數值筆畫不全、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，假設一切無問題說明顯示屏自身出現故障，所顯示數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，或者其內部元件受損，這一問題如果長時間得不到處理則可能導致LED無法長久運行，特別是遇到高溫時，其亮度也會下降，對此就要實行散熱處理。

2.4 電池故障特點與解決方法

電池是供應電能表電能的重要電源設備，主要包括抄表電池與內部電池。其中當前者的電能喪失殆盡時，電能表則將自動發出警示信息，其發生故障容易排查與解除，具體方法無非就是更換新的電池，重新恢復電能供電。然而當內電池出現問題時，其內部電量耗費殆盡，則可能導致擾亂程序，甚至出現時鐘錯亂以及數據信息丟失等問題，對此需要給予高度重視，最關鍵的就是要提高內部電池質量，因為它關系到電表整體運行。一些質量低下的電池經不起高溫的考驗，高溫環境下可能出現電壓不足故障，從而影響正常供電，對此需要優選高質量電池。

2.5 通訊故障特征與解決處理方法

對于智能化電表來說，其通訊系統一般包括RS485通訊與紅外光通訊，如果發生故障，最直接體現為通訊不靈、無法抄表。

2.5.1 RS485通訊故障。主要表現為接口變松、部件脫焊、端子線反接、正負端接反等，這些失誤操作都可能導致通訊失靈，當發現通訊無法正常時則要從這些關鍵方面出發加以測試與檢查。

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，掌機抄表過程中，出現通訊信息然而，無法正常抄取數據，此時則要重點圍繞紅外發射器加以檢查，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，則要更新紅外發射器，對應得出發射器有無受損跡象；第二，紅外抄表通電時，即便出現通訊信息，然而依然不能正常抄表以及抄表沒有常規的反應，這也意味著電能表無法接收紅外信號，對此則要分析紅外接收環節的電路，對應更新接收器，同時也要分析通訊規程有無錯誤，如果經過檢查發生通訊規程處于常規、正常狀態，就要采用萬用表來對應測試接收器的輸入、輸出等的管腳電壓，當發現一切無異常，則可以借助示波器來對波形加以測試、檢查，當發現波形無異常，則意味著紅外接收器到MCU之間的線路出現了故障。

3 結語

智能電表是智能技術在電力系統的應用，智能電表提高了電能計量工作效率和水平，要善于掌握科學的方法來排查故障，從而保護智能電表的安全運轉與高效

運行。

參考文獻

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[3] 宗建華，閆華光，史樹冬，于海波.智能電能表[M].北京：中國電力出版社，2010.

作者簡介：余達勝（1980-），男，廣東開平人，廣東電網有限責任公司江門供電局計量中心技師，研究方向：電網智能計量。

（責任編輯：蔣建華）