智能電能表常見故障模式及影響探析

陳雄武　胡暉　朱曉光

摘要：由于長時間的運行，電能表的性能下降，故障頻發，給廣大用電居民造成了很大的不便與困擾，也給供電企業增加了維修成本，影響了居民與供電企業雙方的利益。文章主要針對此種情況，對現在流行的智能電表的故障問題進行了研究與討論，并且提出了解決問題的措施。

關鍵詞：智能電能表；常見故障模式；燒表故障；電池故障；通信故障；維修成本 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM933 文章編號：1009-2374（2015）08- DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.

1 智能電能表的概念和原理

通常我們所說的傳統電能表雖然也能在一定程度上滿足我們的使用要求，但是隨著電力系統的不斷升級和電力技術的提升，在深層次上就會出現測量誤差，這時也就出現了智能電能表，主要是將測量、數據采集和自動處理技術結合到了一起，可以在配電網正常運行過程中對電量數據進行實時監測、傳輸，可以通過計算完成自動扣費，與銀行系統相連接，直接對電量使用情況進行匯總，并且可以將數據傳輸到系統平臺上。隨著季節氣候的變化，智能電能表還可以做出自動調整，將電量使用情況選擇最優方案，還可以在很大程度上解決了供電企業人員緊張的現狀，并且完成了自動抄表的程序，給供電企業節省了大量的資金開支。

2 智能電能表常見故障及影響

2.1 燒表故障

在配電網運行過程中經常會出現智能電能表燒表的故障，當這一故障出現時很多時候就必須要更換新的電能表，而且每年出現燒表故障的幾率還很大，出現這種故障的主要原因就是智能電能表內部有一個供電電源，如果這個供電電源受到外界因素影響而不穩定時，就會容易超負荷運行，進而導致繼電器過流而燒毀；還有一種情況就是智能電能表內部的發射光耦被電流擊穿，這也會導致智能電能表燒表故障的出現。

2.2 電池故障

通常我們所使用的智能電能表都是使用的鋰電池供電系統，所以鋰電池的質量好壞直接影響著智能電能表的運行好壞，但是在實際故障統計中智能電能表電池故障率也占據了很大一部分，這主要是鋰電池內部電路出現打火造成電路板之間的短路，從而影響電池使用情況。

那么我們應該怎樣測量智能電能表內部的供電電源呢？這其實很簡單，我們可以用萬用表測量鋰電池的兩端，這時的兩端電壓如果正常情況下應該是3.66±0.02V，如果萬用表所測量出來的這個值不在這個區間，那就很有可能是鋰電池電源出現問題了，電壓值會隨著存放時間的增長而變大，也就是通常所說的電量流失，這樣在使用智能電能表進行電量測量時所產生的數據就會存在很大的偏差。

2.3 顯示屏故障

智能電能表的顯示屏問題也是故障中的又一大問題，在對故障的數據統計中發現，顯示屏故障問題十分普遍，其主要的問題是在智能電能表正常使用時顯示屏上的示數顯示會出現異常，經常會有數字顯示不全，缺少筆畫的問題。造成這種故障的原因有可能是智能電能表供電電源電量不足，這時就需要使用萬用表對智能電能表內部的鋰電池兩端進行測量，看電池電壓是否正常，如果電壓值沒有異常那就需要對智能電能表的內部零件進行檢測，同時還要注意對電能表內部器件污垢的清理，在對智能電能表進行安裝時要避免在強光環境下，這樣可能會對智能電能表的顯示屏造成損壞，同時還要注意對元器件檢查是否有虛焊的地方。

2.4 背光故障

在智能電能表中的背光故障通常主要是在背光時顯示屏亮度不正常，顏色發生差異。出現這些狀況時首先要檢查背光電路，查看電路中是否存在虛焊問題，元件是否完好，如果智能電能表長期在負荷狀況下工作也會出現背光問題，顏色比對不協調，所以要定期做好智能電能表的散熱處理。

2.5 費控故障

對身份認證不合格和費用控制不合格是費控故障的兩大表現，ESAM芯片決定了身份認證的運行，此外，密鑰的裝配的正確與否也影響了系統對身份的認證；系統電路的控制和繼電器決定了費用控制，故障發生時，首先對ESAM芯片進行詳細的檢查，然后考慮密鑰的是否裝配中斷，即觀察密鑰的運行是否穩定。在對ESAM芯片與密鑰排查完之后，要考慮電路控制和繼電器的問題，根據實際情況，檢測電路故障，做出更換繼電器等判斷。在故障的維修過程中，零件的更換要慎重，零件的合適與否、質量的好壞都直接影響著電能表的使用，以免留下故障隱患。

2.6 通信故障

智能電能表的通信系統主要分為RS485通信和紅外通信兩部分，故障直接表現為不通信，抄表失敗。

2.6.1 RS485通信故障。通信波特率設置不正確、表地址錯誤、輔助端子RS485線接反、表計485接口松動、RS485部分元器件連焊、虛焊、裝反、485電壓不正確等都會造成RS485通信失敗，需要對這些設置進行逐一查看，特別是波特率參數，一般電能表為1200bps，而智能電能表為2400bps，容易忽視和遺忘。

2.6.2 紅外通信故障。紅外接受正常但是抄表失敗和電能表沒有接受到紅外信號是紅外通信故障的兩大情況，對于前一種情況來說，往往是掌機抄表，有通信信號但是抄表失敗，紅外發射管、Q2、R80、R78、R79等元件以及MCU的18管腳TX-HW和其他管腳主要決定了抄表的運行，故障發生時，首先對紅外發射管進行詳細地故障排查，酌情進行紅外發射管的更換。之后對其余元件之間的焊接問題詳細排查，是否有虛焊、漏焊或焊接處斷裂的情況出現，以及管腳和元件之間的連接是否正常等內容。對于第二種情況來說，在于電能表沒能收到紅外信號，造成抄表失敗。紅外接受管和紅外發射管、通信規約、紅外接受管的輸入管腳和輸出管腳、示波器等主要影響了紅外信號的接收功能。在故障發生時，首先要對紅外接受管著重排查，酌情對其進行更換，之后對通信規約進行檢查，以及對接受管的輸入、輸出管腳進行排查，如果以上元件良好，再對示波器進行檢測，一般的故障問題不會超出這些部件排查的范圍。在故障排查時，應細心、細致，避免漏查以及檢查造成新故障出現情況的發生。

3 結語

隨著社會科學技術的發展，電力資源在生活中的使用將會越來越廣泛，所以對用戶消費電能的正確、合理的監視與收費是供電企業要重視的問題，智能電能表的使用給廣大用戶和供電企業帶來了福音，智能電能表所具有的強大的功能特點十分滿足當前對電能表的需求，發展前景良好。但是其故障的處理是所有優勢功能的保障，對故障問題的分析與研究具有必要性。文章主要針對故障發生的原因與處理方法進行了詳細的闡述，著重對故障發生的原因所在進行了分析和判斷，為智能電能表的完善做出了貢獻，以確保新一代的智能電能表能夠滿足用戶與供電企業的需要，實現雙方之間的共贏。

參考文獻

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[2] 孟明，舒展.基于缺陷扣分法和三角模糊數層次分析法的智能電能表全生命周期質量評價[J].電力系統保護與控制，2012，（22）.

作者簡介：陳雄武（1984-），男，浙江武義人，國網浙江武義縣供電公司高級工，研究方向：農網營銷。

（責任編輯：蔣建華）