智能电能表常见故障模式及影响探析

陈雄武　胡晖　朱晓光

摘要：由于长时间的运行，电能表的性能下降，故障频发，给广大用电居民造成了很大的不便与困扰，也给供电企业增加了维修成本，影响了居民与供电企业双方的利益。文章主要针对此种情况，对现在流行的智能电表的故障问题进行了研究与讨论，并且提出了解决问题的措施。

关键词：智能电能表；常见故障模式；烧表故障；电池故障；通信故障；维修成本 文献标识码：A

中图分类号：TM933 文章编号：1009-2374（2015）08- DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.

1 智能电能表的概念和原理

通常我们所说的传统电能表虽然也能在一定程度上满足我们的使用要求，但是随着电力系统的不断升级和电力技术的提升，在深层次上就会出现测量误差，这时也就出现了智能电能表，主要是将测量、数据采集和自动处理技术结合到了一起，可以在配电网正常运行过程中对电量数据进行实时监测、传输，可以通过计算完成自动扣费，与银行系统相连接，直接对电量使用情况进行汇总，并且可以将数据传输到系统平台上。随着季节气候的变化，智能电能表还可以做出自动调整，将电量使用情况选择最优方案，还可以在很大程度上解决了供电企业人员紧张的现状，并且完成了自动抄表的程序，给供电企业节省了大量的资金开支。

2 智能电能表常见故障及影响

2.1 烧表故障

在配电网运行过程中经常会出现智能电能表烧表的故障，当这一故障出现时很多时候就必须要更换新的电能表，而且每年出现烧表故障的几率还很大，出现这种故障的主要原因就是智能电能表内部有一个供电电源，如果这个供电电源受到外界因素影响而不稳定时，就会容易超负荷运行，进而导致继电器过流而烧毁；还有一种情况就是智能电能表内部的发射光耦被电流击穿，这也会导致智能电能表烧表故障的出现。

2.2 电池故障

通常我们所使用的智能电能表都是使用的锂电池供电系统，所以锂电池的质量好坏直接影响着智能电能表的运行好坏，但是在实际故障统计中智能电能表电池故障率也占据了很大一部分，这主要是锂电池内部电路出现打火造成电路板之间的短路，从而影响电池使用情况。

那么我们应该怎样测量智能电能表内部的供电电源呢？这其实很简单，我们可以用万用表测量锂电池的两端，这时的两端电压如果正常情况下应该是3.66±0.02V，如果万用表所测量出来的这个值不在这个区间，那就很有可能是锂电池电源出现问题了，电压值会随着存放时间的增长而变大，也就是通常所说的电量流失，这样在使用智能电能表进行电量测量时所产生的数据就会存在很大的偏差。

2.3 显示屏故障

智能电能表的显示屏问题也是故障中的又一大问题，在对故障的数据统计中发现，显示屏故障问题十分普遍，其主要的问题是在智能电能表正常使用时显示屏上的示数显示会出现异常，经常会有数字显示不全，缺少笔画的问题。造成这种故障的原因有可能是智能电能表供电电源电量不足，这时就需要使用万用表对智能电能表内部的锂电池两端进行测量，看电池电压是否正常，如果电压值没有异常那就需要对智能电能表的内部零件进行检测，同时还要注意对电能表内部器件污垢的清理，在对智能电能表进行安装时要避免在强光环境下，这样可能会对智能电能表的显示屏造成损坏，同时还要注意对元器件检查是否有虚焊的地方。

2.4 背光故障

在智能电能表中的背光故障通常主要是在背光时显示屏亮度不正常，颜色发生差异。出现这些状况时首先要检查背光电路，查看电路中是否存在虚焊问题，元件是否完好，如果智能电能表长期在负荷状况下工作也会出现背光问题，颜色比对不协调，所以要定期做好智能电能表的散热处理。

2.5 费控故障

对身份认证不合格和费用控制不合格是费控故障的两大表现，ESAM芯片决定了身份认证的运行，此外，密钥的装配的正确与否也影响了系统对身份的认证；系统电路的控制和继电器决定了费用控制，故障发生时，首先对ESAM芯片进行详细的检查，然后考虑密钥的是否装配中断，即观察密钥的运行是否稳定。在对ESAM芯片与密钥排查完之后，要考虑电路控制和继电器的问题，根据实际情况，检测电路故障，做出更换继电器等判断。在故障的维修过程中，零件的更换要慎重，零件的合适与否、质量的好坏都直接影响着电能表的使用，以免留下故障隐患。

2.6 通信故障

智能电能表的通信系统主要分为RS485通信和红外通信两部分，故障直接表现为不通信，抄表失败。

2.6.1 RS485通信故障。通信波特率设置不正确、表地址错误、辅助端子RS485线接反、表计485接口松动、RS485部分元器件连焊、虚焊、装反、485电压不正确等都会造成RS485通信失败，需要对这些设置进行逐一查看，特别是波特率参数，一般电能表为1200bps，而智能电能表为2400bps，容易忽视和遗忘。

2.6.2 红外通信故障。红外接受正常但是抄表失败和电能表没有接受到红外信号是红外通信故障的两大情况，对于前一种情况来说，往往是掌机抄表，有通信信号但是抄表失败，红外发射管、Q2、R80、R78、R79等元件以及MCU的18管脚TX-HW和其他管脚主要决定了抄表的运行，故障发生时，首先对红外发射管进行详细地故障排查，酌情进行红外发射管的更换。之后对其余元件之间的焊接问题详细排查，是否有虚焊、漏焊或焊接处断裂的情况出现，以及管脚和元件之间的连接是否正常等内容。对于第二种情况来说，在于电能表没能收到红外信号，造成抄表失败。红外接受管和红外发射管、通信规约、红外接受管的输入管脚和输出管脚、示波器等主要影响了红外信号的接收功能。在故障发生时，首先要对红外接受管着重排查，酌情对其进行更换，之后对通信规约进行检查，以及对接受管的输入、输出管脚进行排查，如果以上元件良好，再对示波器进行检测，一般的故障问题不会超出这些部件排查的范围。在故障排查时，应细心、细致，避免漏查以及检查造成新故障出现情况的发生。

3 结语

随着社会科学技术的发展，电力资源在生活中的使用将会越来越广泛，所以对用户消费电能的正确、合理的监视与收费是供电企业要重视的问题，智能电能表的使用给广大用户和供电企业带来了福音，智能电能表所具有的强大的功能特点十分满足当前对电能表的需求，发展前景良好。但是其故障的处理是所有优势功能的保障，对故障问题的分析与研究具有必要性。文章主要针对故障发生的原因与处理方法进行了详细的阐述，着重对故障发生的原因所在进行了分析和判断，为智能电能表的完善做出了贡献，以确保新一代的智能电能表能够满足用户与供电企业的需要，实现双方之间的共赢。

参考文献

[1] 舒展，王思彤，贾超.智能电能表基于缺陷扣分法和三角模糊层次分析法的综合评价的建立[J].华北电力技术，2012，（8）.

[2] 孟明，舒展.基于缺陷扣分法和三角模糊数层次分析法的智能电能表全生命周期质量评价[J].电力系统保护与控制，2012，（22）.

作者简介：陈雄武（1984-），男，浙江武义人，国网浙江武义县供电公司高级工，研究方向：农网营销。

（责任编辑：蒋建华）