智能电表故障排查及其处理方法

摘要：智能技术逐渐走进现实生活与生产中，计量设备逐渐朝着智能化方向发展，智能电表正在逐渐取代感应电表，实际应用中体现出智能化计量、自动化运转等多重优势功效。但是智能电表故障不可避免，需要特殊给予关注，才能确保及时排除故障，准确计量电能。文章介绍了智能电表的故障类型与特征，然后分析了具体的故障排查方法。

关键词：智能电表；故障排查；处理方法；计量设备；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TM933 文章编号：1009-2374（2017）11-0106-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.054

电能表作为一种电力电能计量设备，按照其性质、特征与功能划分包括不同的种类，其中感应式电能表等属于传统电能表，智能电表则是随着智能化电力系统、网络的发展逐渐出现的高端计量设备。智能电表在实际的电量、电能计量过程中体现出一定优势，例如精准计量、高效计量等，然而由于受到内外多种不定因素的影响，也难免出现多种故障问题，需要投入特殊的精力和时间来深入分析总结智能电表故障并探究解决方案。

1 智能电表的主要结构与原理

现阶段智能电表的计量技术已经发育成熟，其包括大量智能化内部构件，例如CPU、A/D转换、红外通讯接口、LED显示屏以及采样单元等。智能电表以自身独特的运行原理来发挥着对用户用电的计量功能，同时兼具电流、电压等的采样、处理功能，将其转化变为同电能大小呈正相关的脉冲输出，再凭借CPU将这些脉冲信号进行转化，形成用电量并将其传输出去，图1为三相四线智能电表原理图：

2 智能电表常见故障与解决方法

2.1 精度超差故障特点与解决方法

我国对电能计量精准度有规定的合格标准，如果不达标则属于计量故障，也就是进度超差故障，具体包括：

2.1.1 计量精度超差。第一，有电压或电流流经时，无法呈现误差值，然而脉冲灯却有反应。出现此故障同以下因素有关：脉冲线夹连接环节脱焊，内部部件受损等，需要逐个检查、校验；第二，脉冲无反应也不呈现误差。如果经检查无原件受损，也无脱焊问题，则要考虑采样环节的故障问题。从以往的故障排查经验得出：大部分计量误差都是来自于电容脱焊、元件受损，这是因为智能电表如果长时间处于相对复杂环境条件，可能导致其元件受损，出现风化、腐蚀等问题，从而导致采样电阻阻值偏移，出现超误差问题；第三，通过电流与电压后，回归一切功能，然而却无法常规计量。出现这一问题多数是因为计量芯片出现问题，其CF脚没有报告脉冲信号，从而导致无法正常计量。

2.1.2 多功能口故障。

主要体现为：没有日计时脉冲或日计时误差过大，时段投切落后等，这是主要的故障形式。针对这三大故障现象，要针对性测试与解决。

无日计时脉冲：围绕时钟晶体进行测量，明确其能否正常起振，而且要分析多功能口的螺栓以及其他部件等是否正常紧密链接，电路是否出现脱焊问题，而且要查看表计等运转正常与否，如果证实这一切都正常，意味着日计时输出电路存在问题，具体可以围绕电路展开测量来对应定位故障区，如果发现脉冲能够如常输出，然而却超出误差范围，则意味着时钟电路出现了脱焊、焊接不牢等问题。如果发现外围的时钟芯片出现问题，则需要围绕输出功率交易测试，分析有无超差问题。如果时段投切偏离常规轨道，说明问题主要出在多功能口硬件电路，此时就要再次对时段投切进行测试。

2.2 烧表故障的现象与解决方法

经过大量的实践统计与研究得出：有将近50%的智能电表故障来自于烧表故障，烧表已经成为智能电表故障的主要成因，甚至导致其不能常规运行，直接发生电表作废问题，为电能计量增加了成本，对此必须给予高度重视。结合现实调查与研究得出，烧表故障一般来自于以下四个方面：

2.2.1 过负荷运转。容易导致电流取样线路、继电器等都发生一定程度烧坏与受损等问题。

2.2.2 智能电表内部的RC电源由于高温遭到灼烧或受损。

2.2.3 端子接线不牢固、不正常等或者电能表内部的变压器中的线圈存在不同程度的烧毁或者有人错误地把强电连接于脉冲输出端，对导致光耦被烧。

2.2.4 强雷击、雷电等的不良袭击。雷电交加的时节，电能表如果遇到强雷电、强雷等袭击也可能导致局部短路，从而造成设备灼烧问题。对此问题最关键的就是要做好防雷避雷措施，例如增设防涌流设备，全面提升电能表的抗雷作用。

2.3 显示方面的故障与解决方法

2.3.1 显示屏故障。显示屏通电后无法正常显示数据、信号或者所显示的数值笔画不全、显示模糊等。针对此故障，可以选择万用表测压法，分析其供电电源有无欠压问题以及MCU管脚焊接是否牢固等，假设一切无问题说明显示屏自身出现故障，所显示数字缺笔画说明可能是芯片与晶液管脚之间脱焊。

2.3.2 背光故障。这一故障的主要特征为背光不亮、色差过大等，出现此故障一般是由于背光电路存在问题，例如脱焊、虚焊等，或者其内部元件受损，这一问题如果长时间得不到处理则可能导致LED无法长久运行，特别是遇到高温时，其亮度也会下降，对此就要实行散热处理。

2.4 电池故障特点与解决方法

电池是供应电能表电能的重要电源设备，主要包括抄表电池与内部电池。其中当前者的电能丧失殆尽时，电能表则将自动发出警示信息，其发生故障容易排查与解除，具体方法无非就是更换新的电池，重新恢复电能供电。然而当内电池出现问题时，其内部电量耗费殆尽，则可能导致扰乱程序，甚至出现时钟错乱以及数据信息丢失等问题，对此需要给予高度重视，最关键的就是要提高内部电池质量，因为它关系到电表整体运行。一些质量低下的电池经不起高温的考验，高温环境下可能出现电压不足故障，从而影响正常供电，对此需要优选高质量电池。

2.5 通讯故障特征与解决处理方法

对于智能化电表来说，其通讯系统一般包括RS485通讯与红外光通讯，如果发生故障，最直接体现为通讯不灵、无法抄表。

2.5.1 RS485通讯故障。主要表现为接口变松、部件脱焊、端子线反接、正负端接反等，这些失误操作都可能导致通讯失灵，当发现通讯无法正常时则要从这些关键方面出发加以测试与检查。

2.5.2 紅外光通讯故障问题。这一故障问题一般包括两大类型：第一，掌机抄表过程中，出现通讯信息然而，无法正常抄取数据，此时则要重点围绕红外发射器加以检查，分析有无反接、脱焊、受损等问题以及管脚位置有无脱焊、虚焊等问题，倘若一切正常，则要更新红外发射器，对应得出发射器有无受损迹象；第二，红外抄表通电时，即便出现通讯信息，然而依然不能正常抄表以及抄表没有常规的反应，这也意味着电能表无法接收红外信号，对此则要分析红外接收环节的电路，对应更新接收器，同时也要分析通讯规程有无错误，如果经过检查发生通讯规程处于常规、正常状态，就要采用万用表来对应测试接收器的输入、输出等的管脚电压，当发现一切无异常，则可以借助示波器来对波形加以测试、检查，当发现波形无异常，则意味着红外接收器到MCU之间的线路出现了故障。

3 结语

智能电表是智能技术在电力系统的应用，智能电表提高了电能计量工作效率和水平，要善于掌握科学的方法来排查故障，从而保护智能电表的安全运转与高效

运行。

参考文献

[1] 郑尧.电能计量技术手册[M].北京：中国电力出版社，2003.

[2] 李珏煊.单相智能电能表故障模式及影响分析[D].华北电力大学，2012.

[3] 宗建华，闫华光，史树冬，于海波.智能电能表[M].北京：中国电力出版社，2010.

作者简介：余达胜（1980-），男，广东开平人，广东电网有限责任公司江门供电局计量中心技师，研究方向：电网智能计量。

（责任编辑：蒋建华）