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摘要：随着经济技术的不断发展，电能表的功能日渐丰富，信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等多种功能，为电能计量、营销管理、客户服务提供了有力支撑，但这也对电能表检定工作提出了更高的要求。分析电能表检定过程中的故障，总结故障处理方法，提高检定员工作水平，确保检定的准确性，保证电能交易的公正与公平，维护广大用户与供电企业的切身利益。
关键词：智能电能表；计量；性能故障
1 智能电能表工作原理
随着电网规模的扩大，电力行业得到前所未有的发展，社会不断发展和进步，科学技术水平有了明显的提升，针对现阶段城市居民用电情况，为了保证居民的安全使用，智能电能表应用于居民城市生活中。但是各种设备造成电力使用量增大，智能电能表在日常应用中出现了一定的故障问题，导致居民无法正常使用电力，电网在电力运输中也受到一定的阻碍，因此，笔者针对智能电能表性能故障进行分析讨论。智能电能表主要收集电力系统中的电流和电压等相关数据，将电流和电压模拟信号转化成数字数据，存储到电能计量芯片中，经数字处理系统，将其转化成离散信号(脉冲信号)，传送至中央处理器，由中央处理器经串行通信接口对计量芯片中的数据进行读取，并针对特定时段，对电能计量和电能最大需求量的所需功率进行计算，由红外线传输信号和相关接口数据传输，从而完成数据存储和检测工作。
2 智能电能表计量性能故障分析
2.1 不计量，且液晶有显示，脉冲有输出
智能电能表主要由两个功能系统组成:计量系统和CPU处理系统。计量部分由电阻分压网络完成电压信号取样，锰铜继电器完成电流信号取样，取样后的电压电流信号送入计量芯片，计量芯片内部通过乘法器转换为功率信号并以脉冲信号输出，CPU处理系统采样脉冲信号并同步输出电能表的校表脉冲，CPU处理系统对采样的脉冲信号进行累加，将最终处理的数据送存储器保存，并通过LCD显示器显示。
2.2 材料问题
智能电能表材料如果出现质量问题也要会导致相关故障的发生。比如表内电解电容器的质量不好就会使得容器内的负离子与离子之间产生一定的电压差，最终便会导致智能电能表计量工作容易出现误差[1]。通常情况下，如果外界环境的温度没超过6℃，也能表妹的电解电容两极板都不会聚集大量的电荷，当正极板与负极板电压降低之后，智能电能表内的电压便会出现一定的误差，其会给电能表的记忆量工作带来一定的不良影响，进一步造成电能表指示灯没办法正常工作。因此相关工作人员对智能电能表材料进行选购的时候一定要确保其质量符合相关的规定与要求，不然便会造成技能表计量故障的出现。
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2.3 智能电能表被人为损坏
智能电能表被人为损坏实际上是最不应该出现的故障，可它依然以高频率的发生率成功挤进智能电能表常见故障前三甲中，尤其在农村，曾经用的是普通电能表，一些微小的电流无法被检测到，所以换成智能电能表后，发现每月电费似乎多了一点点，人们就各种抱怨新的电能表费电，以至于偷偷摸摸去破坏电能表，懂电能表构造和使用原理的人还好一些，会尽量保护不损坏，但是会进行改装，可是不懂的就不管那么多了，常常是半夜爬起来偷改电表，然后在清晨灰溜溜的给电工打电话说电表话坏了，家里停电了[2]。在城市中，尤其是三流城市中，这样的事情也时有发生，一些刚毕业的大学生，趁着自己学过一点有关电表的知识，就试图改接电能表，可纸上谈兵终究与实践不同，常常导致电能表的损坏。
3 智能电能表计量性能故障预防措施
3.1 保证电能表各软硬件设计的可靠度
据经验总结部分智能电能表在运行的时候有可能会出现一些内部继电器问题。有时候是因为电压不稳定所引起，有时候是因为出点不灵敏而引起的。为了有效避免这种故障的发生，应该提前对此类故障采取一定的预防措施。在具体的设计过程当中，应该有效，确保各个软硬件与原件之间的有效协调，科学性以及合理性[3]。这就要求在设计方案当中应该对这类事故进行一定的体现，应该对这些容易发生的故障进行一定的检验与检测。另外造成智能电能表故障的因素还有可能是在运输过程中所发生的。比如车辆行驶不稳而产生过大的震动或者是雷雨天气造成湿度过大都会影响智能电能表内部继电器的接触不灵敏现象发生。你一旦接触不灵，你便会严重影响智能电能表计量工作的准确性。想要很好的控制这种故障的发生，相关的设计人员在进行设计的时候就应该对智能电能表的检测与安装环节进行有效的控制。不能看出不管是在运输安装环节，还是在使用过程中都应该祝语对智能电能表的保护，进一步降低其故障的发生频率。
3.2 优化电能表计量芯片
首先，应该保证压敏的峰值电流8000A以上，还要保证它的安全。此外，控制应尽可能控制压敏电阻的成本，以保持合理的范围；其次，压敏电阻引线的设计要合理，压敏电阻引线应保持在与信号线一定距离，并应与信号线的直接关系，可以不平行，只为了一个垂直关系维护以防止电流攻击潮。第三、电路板布线科学，在电路板布线，把第一个芯片的功能，充分考虑其电磁辐射面，是否承受辐射的能力；其次是模拟信号考虑模拟信号的功能是非常关键的，只有模拟信号的功能是正常的，为了保护测量芯片的功能，电路板必须科学布线，做到隔离敏感区，这样才能保持芯片的测量功能，同时也保证了其安全性。
3.3 采用科学的方式对电能表进行控制
在对智能电能表进行计量准确性控制的时候，应该充分结合具体的实际情况来对控制方式进行选择，以更好地确保对电能表控制的有效性。现如今各个地区的控制技术水平以及控制方式都有所差异，所以根据具体情况选择最为科学合理的控制方式就显得尤为重要。只有选择了最恰当的控制方式才能更好的确保智能表计量工作的准确性。另外还应该对电能表的开关设置进行一定的分析，合理的开关设置不仅能有效维持电能表的正常工作，还可以，在一定程度上减少计量故障的发生，并提升计量工作的准确性能。例如对于家庭中所使用的智能电能表一般情况下可以将开关设置在电能表的外部，这样一方面可以对其实现远程控制，另一方面还确保了电能表整体结构的合理性。根据经验总结，将电能表的开关设置在外部具有以下几个优势。首先，有部分智能电能表没有安装控制回路，或者是其在短时间内不会投入使用，在这种情况下，不安装内置继电器不但可以实现智能电能表成本的控制，而且安装的时候可以根据客户的具体要求来进行安装；其次，开关外置可以将计量功能充分显现出来，并且其他的相关辅助功能也得到了一定的简化，在不断提升，电能表计量工作的同时还延长了电能表的使用寿命。
总结：
文结合现场计量故障的分析结果，总结了引起计量故障的主要失效机理及过程。从物料和工艺管控、可靠性设计、工艺检查及测试验证等方面提出了一些建议措施，并提出了一种用于暴露计量电路设计可靠性验证试验方法，通过具体试验验证，取得了不错的效果。
参考文献：
[1]张建,李宏杰,郑宇光.智能电能表常见故障原因及处理分析[J].现代信息科技,2018,2(07):48-50.
[2]杜晓爱.单相智能电能表的故障影响因素及其防范措施[J].中国新技术新产品,2018(06):68-69.
[3]王璐.智能电能表计量故障分析及处理措施[J].科技资讯,2017,15(34):51+56.
论文作者:张伟
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/29
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