电子式电能表的可靠性评估方法研究

周丽君 陈冰

华立科技股份有限公司 浙江杭州 310000

随智能电网建设的快速发展，人们在享受便利的同时，也对其提出了更多的要求。其中，电子式电能表作为智能电网基础设备中的必要组成部分，有着安装量大和分布区域广的特点。而将其应用到现实生活中不仅可以确保电网在应用时轮换周期得到准确计量，还可以为人民生活提供优质的服务。所以说，本文对电子式电能表的可靠性评估方法研究具有一定的理论意义和现实意义。

1 电子式电能表可靠性评估方法的研究现状

多数情况下可将产品的可靠性理解为，在规定的条件和时间下将规定功能的能力有所完成。现阶段，我国国内对电子式电能表可靠性评估方法的多是围绕两个方面进行，与国外研究相比依旧不够深入，其不仅具备专业的试验装备，同时也具备完备的标准体系。如，英国燃气和电气行业监管机构根据SN29500 标准及专业的软件预计电能表和气表，并通过定时定数截尾加速老化寿命试验验证电能表的可靠寿命[1]。虽然现阶段国内的电能表可靠性要求和考核方法都有所提高且对电子式电能表具有一定的促进作用，但是却依旧与国际水平存在差距。国内现使用的电子设备可靠性预计手册GJB/Z299C-2006作为军用标准，因其制度严格且与民用之间存在差别，所以用此对民用商品进行考核也就会不太适用。之后，相关部门发布了很多相关准则，如T17215．911-GB/T17215《电量设备可行性》系列国家标准，其对于帮助企业理解和执行电表可靠性标准都具有一定的积极作用。

2 电能表可靠性预计

2.1 可靠性预计方法

一般情况下，可靠性预计即对最终可以使用的产品的可靠性水平进行定量预测。其作为电子设备可靠性从定性向定量转入的关键部分，对于保证产品的可靠性是一项必要的技术手段[2]。其中，系统可靠性预计方法可分为元器件计数法、元器件应力法、失效物理分析法等等。上述几种预计方法既有优点也有缺点，而且各种方法在不同阶段也有不同的侧重点。所以，这也就需要相关工作人员根据具体情况来进行选择和应用。具体如表1 所示。

表1 可靠性预计方法比较

2.2 基于元器件应力法的电能表可靠性预计

与电子式电能表的特点、预计目的以及应用经验等多种因素进行结合，最终通过研究分析可以发现，现阶段电能表可靠性预计的最佳工程应用方法是元器件应力法。该方法主要通过对大量样品的统计分析来判断元器件失效模型和失效因子，将影响电子式电能表的多种因素独立定量化并反映平均水平。目前，虽然电能表已被投入应用，但其研究均是围绕元器件组成而进行的失效率分析，并没有全面地考虑软件的可靠性；再加上不同预计手册的侧重范围不同，其结果也就会有所偏差。因此，针对上述问题应该同时兼顾其软件和硬件的可靠性，只有这样才可以有效地提高电子表整体的考核准确性和完善可靠性预计工作。

3 电能表可靠性加速试验

伴随着科学技术的发展，具有寿命长、可靠性高特点的产品越来越多。如，电能表。若依旧采用传统的寿命试验技术对产品使用时间以及可靠性进行评估，那么很难在可行的时间内完成。所以，为了有效地解决此类问题，相关研究者提出加速试验法并将其广泛应用，其主要是将产品在高应力水平试验下获得的信息通过合理的统计方法外推并得到常规应力条件下可靠性或寿命评估的试验方法。该方法可分为加速寿命试验和加速退化试验两个部分，其对于激发产品问题、缩短试验时间等都非常有效用。具体如表2 所示。

表2 加速寿命试验与加速退化试验比较分析

通过表2 可以看出，加速寿命试验方法不仅有着完善的理论方法，同时也是目前最为试用的可靠性评估方法。虽然将加速寿命试验与加速退化试验结合在一起，可对加速寿命试验的局限性进行弥补和扩充，但因其数据精度有误差。所以，在后期进行可靠性评估的过程中需要优化试验方法，从而保证退化方程的合理性和问题讨论的准确性。

4 结语

综上所述，可靠性预计与可靠性加速试验作为电子式电能表可靠性预测的重要方法，二者之间相辅相成，互相验证，互相补充，无论是解决电能表可靠性还是题号电能表可靠性水平都具有非常重要的应用价值。而且本文分别对可靠性预计与可靠性加速试验方法等两种方法的介绍与分析，并结合电能表的特点对其可靠性评估技术进行了展望，最终得出元器件应力法预计与加速试验是未来发展的重点，其对于电能表可靠性评估和提升电能表可靠性水平等都具有非常明显的价值。