摘要：近年来，电子式费控电能表正逐步替代普通电子式电能表成为电能计量产品的主流。由于很多电能计量管理人员对这种新兴产品的了解不够，使得在使用过程中出现的各种故障现象不能得到及时分析和处理，因此，准确分析和定位此类表计在使用过程中出现的各种问题，已成为电能计量工作人员急需解决的一个课题。
关键词：电子式费控电能表 ；电能计量；故障分析；
一、引言
电能表是电能计量装置中最重要的硬件设备，对电能表的技术原理和运行过程中出现的各种故障进行分析，是电能计量工作人员的日常工作，这个工作是否做好，体现在电能计量管理中就是处理表计故障的合理性，也直接反映广大电力用户对供电企业的服务满意度。作者在多年的工作中，积累了一些电子式电能表技术原理和故障分析、维修处理等相关知识，在此做一总结，希望能提供给同行一些借鉴。电子式电能表一般出现的故障现象有：脉冲灯不闪或无校验信号输出；停走或显示异常；电量“飞走”等，以下逐一对这些故障进行分析。
二、脉冲灯不闪或无校验信号输出
脉冲灯是电子式电能表的负载指示灯，它的闪烁频率与负载大小成正比，正常情况下，只要有负载工作，电流流过电能表的传感器后，就会产生脉冲信号，驱动LED灯闪烁，同时输出校表脉冲。根据各厂家的设计不同，有些电能表的校验脉冲和LED负载指示灯是在一个串联回路上，而有的则不在同一个串联回路中。针对这两种情况，出现故障时异常表现形式也不完全相同。对于前者，如果LED灯出现不闪烁的故障，由于校验脉冲输出电路和LED驱动电路是串联电路，则将同时导致没有校验脉冲输出。对于后者，如果LED灯出现不闪烁的故障，由于校验脉冲驱动电路与LED驱动电路不在一个串联回路中，不一定会导致校验脉冲没有输出。同样道理，当出现没有校验脉冲输出时，对于前者，LED灯通常也不会闪烁，而对于后者，LED灯可能正常闪烁。
对于脉冲灯不闪烁或者无校验脉冲输出的故障情况，其引起故障的原因一般有两种：
1、计量芯片损坏。对于这种故障，制造厂应从元器件的选型和提高生产工艺水平来控制。通过选用知名品牌的计量芯片来避免出现芯片质量问题，从而保证整机质量。其次是要加强工艺控制，例如严格规范制造过程中的防静电措施等，避免在生产过程中芯片因静电损伤导致性能下降，使得产品在以后的运行中提前老化，引起故障。
2、计量芯片的脉冲输出电路不通；模拟信号采样通道异常，例如锰铜片信号线脱焊或断裂、电压采样回路短路或断路等。对于这类故障，应通过加强工艺控制，提高焊接水平来降低故障率。
三、停走
停走是所有故障中最为常见，停走主要表现为电量不累加，但实际有负载在消耗电能。对于数码管或液晶显示的表计，在有持续电流流过电流互感器时，显示数字始终不会增加。
对于这类故障，一般可从四个环节去查找原因：信号采样环节；电能运算环节；显示环节；电源环节。一般情况下，如果停走的表计，其负载指示灯在有负载时也不闪烁，则故障因素大多在信号采样环节和电能运算环节，其原因在第二小节已进行了详细分析，这里重点对显示环节的故障和电源故障进行分析。
1、对于采用数码管或液晶显示的表计，显示环节出现故障导致“停走”通常存在以下几种原因：①电能脉冲采样电路异常；②显示驱动电路工作异常；③数码管或液晶本身损坏导致“黑屏”。针对①类故障，应从提高工艺水平方面去解决问题。而对于②③类故障，一般都是元器件本身质量隐患造成的，因此，应对元器件品质加强控制。
2、对于电源环节故障引起的停走，基本上属于整机停止工作的情况。电源是表计正常工作的原动力，电源异常必然导致整机瘫痪。目前电子式电能表的电源广泛采用三种电源方案：阻容降压；线性变压器；开关电源。其中阻容降压法在单相电子式电能表中使用最多，线性变压器降压一般用于带通信接口的表计，而开关电源则用于在通信状态时需要消耗较大功率的网络表或多功能表。对于线性变压器降压类电源或开关电源，出现故障的几率都比较小，制造厂只需要在电源进线处做好防雷和防高压处理即可避免故障的发生。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而对于阻容降压的电源方案，由于电容阻抗特性与电网频率密切相关，因此，在当今电网谐波含量越来越复杂的用电环境下，极易出现烧表故障。由于阻容降压的电源方案具有明显的成本优势，目前几乎所有的普通单相表都采用这种电源，随着电网环境的恶化，谐波含量越来越高，使得这类表计的运行故障率越来越高，应引起制造厂和供电企业的足够重视。
四、电量“飞走”
电量“飞走”是电表故障中比较少见的一种，但由于“飞走”往往导致电量猛增，因此，这也是最容易引起用户投诉的表计故障，如果不能及时妥善处理，将影响到供用电双方的利益关系，激化矛盾。对于这类故障，一般是由于计量芯片本身质量问题或者采样电路出现虚焊、断路等问题而引起。这类问题有时比较难以判断是否“飞走”，因为有的如果是由于虚焊引起，则可能有时异常，有时又恢复正常。比如，有的表计，用户反映走快，可是现场校验时又正常。对于智能电表，由于计量芯片一般采用软件校表，如果出现程序紊乱，导致写入校表数据错误，或者因数据存储器失效，CPU无法读取正确的校表数据写入计量芯片，同样会导致“飞走”现象。碰到类故障，不能立即做出判断，应将表计拆回计量中心长期观察试验，最后才能根据长期试验的结果下结论。针对这类故障，制造厂应从多方面去解决问题。首先，应选用质量可靠的计量芯片，其次，在生产过程中应做好静电防护措施，第三，要采取更加严格的老化工艺，如高温走字，高低温交替冲击等措施来淘汰存在虚焊假焊的产品。
五、时钟失准
对于智能电表，很多计量参数都需要带时标，以方便实现多费率、阶梯电价等管理要求。因此精准的日历时钟是智能电表一个重要性能指标，如果出现很大偏差，将会引发电能营销管理的纠纷。一般情况下，时钟失准的故障原因有如下几种：第一、时钟芯片频率偏差导致时钟失准；第二、时钟芯片受强干扰后时钟错乱；第三、时钟芯片失效停走；第四、时钟电池电压低，停电后时钟电压异常导致时钟停走或时间错乱。
六、拉合闸不成功
费控功能是智能电能表的核心功能，供电企业要实现远程监控管理，必须依靠智能电表可靠的身份认证，拉闸与合闸功能来实现。但是，如果智能电表无法进行拉合闸操作，它将失去智能其在电力营销管理中的核心价值，因此，我们有必要充分认识拉合闸不成功的故障原理。故障原因主要有以下几点：第一、ESAM失效或者密码错误导致安全认证失败，无法执行拉、合闸命令；第二、拉、合闸命令执行成功，因控制电路失效导致拉、合闸不成功；第三、符合开关控制信号线与PCB连接不可靠导致拉、合闸不成功；第四、负荷开关失效导致拉、合闸不成功。
七、结束语
以上阐述了几类常见的电子式电能表故障现象，并分析了相应的故障原因，提出了对应的预防措施。这些都是作者在长期的工作实践中总结出来的，可以作为电能计量工作人员在处理表计故障时的参考。当然，这还不能涵盖所有故障。很多新的问题将会在以后的工作中出现，作为一位电能计量领域的专业工作者，我们只有在不断的实践中去学习，去发现和总结，才能跟上时代的需要，为客户提供更好的服务。
参考文献：
【1】王慧武1，赵明1，张闯1，等 智能电能表全性能试验管理信息系统设计与实现
中图分类号：TM933 文献标识码：B 文章编号：1001-1390（2018）15-0000-00
【2】徐宏伟1, 孟展2，张秋雁 1等 数字化电能表检测项目及方法研究
中图分类号：TM933 文献标识码：B 文章编号：1001-1390(2018)18-0000-00
【3】庞富宽1，汪洋1，袁瑞铭1 基于R46标准的智能电能表软件检测关键技术研究
中图分类号：TM933.4 文献标识码：B 文章编号：1001-1390（2018）19-0000-00
论文作者:武成东,陈京,陈祖秀,刘昕伟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/25
标签：故障论文; 电能论文; 脉冲论文; 电能表论文; 时钟论文; 芯片论文; 电源论文; 《电力设备》2018年第25期论文;