智能电表高加速度寿命试验故障与分析

科技创新与应用Ｉ　２０１４年第２８期　电力科技　智能电表高加速度寿命试验故障与分析　张飞　（浙江科正电子信息产品检验有限公司，浙江杭州３ｌＯ０１２）　摘要：在智能电能表的使用过程中，经常遇到一些问题，不仅给电能表检定人员在检定过程中带来了不少障碍，也为客户正常、　安全的使用带来了隐患。文章主要从电力系统在运行中存在的一些情况，分析电能表在各种温度环境下的计量缺陷，列举了一些　常见故障，提出故障分析方法。　关键词：智能电表；ｈａｌｔ；故障分析　无脉冲输出：分析（１）脉冲线脱焊、断线、短接或脉冲线碰到强　智能电表是为供电、用电提供结算依据的一种计量表，其准确　度及合理性将直接影响供电部门的与电力用户的经济利益。同时随　电引起　极管损坏以及ＰＣＢ板线路烧坏等等。（２）指示灯亮但无脉　此现象说明电源部分、计量部分、ＣＰＵ部分Ｔ作正常，问　着科技的进步，人们生活水平的提高，对电力需求越来越大，对电能　冲的现象，　质量要求越来越高，这使供配电问题变得复杂，对智能电表的要求　题出在输出电路上。越来越高。长期以来人们都在不断的对智能电能表进行改进更新，　４振动步进应力试验　起始振动：３Ｇｒｍｓ；步进步长：３Ｇｒｎｉｓ；振动频率带宽：ｌＯＨｚ～　以期满足供需方的需求。　随着电子技术的发展，功能强大、可靠性较好的智能电表，已基　ＩＯ０００Ｈｚ；振动驻留时间１５ｍｉｎ；振动驻留时间后停止振动，表计通　进行基本误差、显示、通信测试，并仔细观察外观和表内器件。表　本取代传统的机械式电表，使供电部门的计量管理和技术水平得到　电，了很大的提高。但电力系统本身结构较复杂，同时电力负载变动频　计下电，将振动台的振动输出增加２Ｇｒｍｓ，继续肩动振动。振动驻留　表计通电，进行基本误差、显示、通信测试，并仔细　繁，使得智能电表的实际工作环境较为恶劣，从而使有些计量误差　时间后停止振动，再进行外观检查、准确度（基本　凸显出来，文章通过电能表ｈａｌｔ试验测试过程中发现的故障与问题　观察外观和表内器件。试验完成后，进行了分析，以确保电能表确定、可靠的运行。　误差、误差变差、误差一致性、负载电流升降、秒信号），基本功能（时　钟、　示、通信、电池），特别注意检查表内元器件和焊点是台有脱落　１低温步进应力试验　起始试验温度Ｏ　；一４０％前温度步进值一ｌ０℃，一４０℃开始温度　或裂开异常，ＰＣＢ板是否有损伤，螺钉和端钮盒是　有破损或松动；　步进值一５℃；温变率６０％／ｍｉｎ；试验过程中，表计一直处于通电工作　有失效项目的需记录失效恢复情况。　试验后出现电解电容脚断裂，热敏电阻、时针电池脱落现象，原　状态，每个温度阶段保持３０ｍｉｎ的测试时间。试验中　现：（１）表背　光闪烁，忽明忽暗，处于复位状态，原因一般是灯管断裂、高压对地　因有一部分是因为生产丁艺不过关，电路板上存存虚汗，其他的是　存振动过程巾内部结构相互作川导致脱　放电，直接导致过流或过载保护，ＰＷＭ、ＩＣ虚焊；（２）温度对计量误　因为机械结构设计不合理，差分析：环境温度改变时，电能表永久磁铁的磁通量，电压线圈及相　落或变形。　位补偿装置的电阻，电磁铁内的磁阻均相应地发生了变化，从而引　５综合应力试验技术要求以及测试方法　温度极值：一５０￣Ｃ～８０％，温变速率：６０ｏＣ／ｍｉｎ　５ｇ一５０ｇ步进速率：５　起了制动力矩和电流、电压，工作磁通量及相位角发生变化，使电能　表产生随温度变化的附加力矩，由此产生附加误差。　Ｇｒｍｓ／ｍｉｎ，温度七下限驻留时间为１５ｒａｉｎ，振动每个点驻留时间为　２高温步进应力试验　３０ｍｉｎ，共进行１Ｏ次循环，并完成功能测试。试验阶段内进行基本误　起始试验温度４０℃；７０％前温度步进值１Ｏ℃，７０℃开始温度步　差、时钟、显示、通信测试，并仔细观察外观和表内器件，记录试验阶　进值５℃；温变率６０℃／ｍｉｎ；试验过程中，表计一直处于通电工作状　段内试验数据、过程情况，有失效情况发生时需详细记录失效情况。　态，每个温度阶段保持３０ｒａｉｎ的测试时间。　试验完成后，停止振动并将温度恢复到２３￣Ｃ保持２ｈ，冉进行：外观　环境温度变化引起电压线圈的电阻变化，由于铜的电阻温度系　检查、准确度（基本误差、误差变差、误差一致性、负载电流升降、秒　数较大，所以温度升高使电阻增加，圆盘转速就变慢。相位角调整器　信号误差），基本功能（时钟、　示、通信、电池），特别汴意检查表内　失灵，一般用改变电流与电流工作磁通之间的相位角调整相位，通　元器件和焊点是否有脱落或裂开异常，ＰＣＢ板是否有损伤，螺钏‘和　过移动电阻丝上的回线卡左右位置，就可以改变短路线圈的电阻　端钮盒是否有破损或松动；有失效项目的需记录失效恢复情况。　值，从而改变短路线圈的感应电流和功损耗的大小，使电流铁芯中　有死机现象：一般指电能表通电后没有任何反应，　为单相静　的工作磁通与电流之间的相位角差　１大小发生变化，达到调整Ｂ—　止式电能表的核心技术都采用逻辑电路，因此　不存　程序　掉的　ａｌ＝９０度（１３为电压工作磁通之间的夹角）。因此应检修或更换有关　问题，事实上碰到的所谓死机大多南于电流电压取样线虚焊或断　零件。　掉，或电压分压电阻断裂，或由于脉冲线碰列强电『ｆｌ『损坏光耦，或　３温度循环试验　ＰＣＢ板上元件虚焊等等。试验后出现电解电容脚断裂，热敏电阻、时　试验参数：一５５￣Ｃ墙０℃，保持时问：低温点保持１０ｍｉｎ墒温点保　针电池脱落螺钉和端钮盒是含有松动现象，原因有…部分是凶为生　持１０ｍｉｎ，温变速率：６０ｏｃ／ａｒｉｎ，循环次数：１０次，温度上下限保持　产工艺不过关，电路板上存在虚焊，其他的是因为机械结构设计不　３０ｍｉｎ并完成功能测试。　合理，在振动过程中内部结构相互作用导致脱落或变形。　因为受潮而形成的连续水膜有一定差异，与之相反，复合绝缘子污层　表面有一定憎水性，受潮时会出现多个独立水带和区域性水膜，高阻　干区出现在水带和水膜之间，使绝缘子的污层电阻有所提高，局部电　弧和泄漏电流的发展受到阻碍，闪络电压增加，高阻干区的可溶性盐　不充分溶解会导致无法完全发挥导电功能，在Ｅ．的影响下，瓷和玻　璃绝缘子比复合绝缘子的盐密影响小。　在复合绝缘子分类中，相同盐密的情况下，复合材料Ｃ的Ｅ　最　小。从图１分析可知，复合材料Ａ、Ｂ、Ｃ的爬高比分别是３．３５２、３．２２４、　３．６３８，若结构高度有所变化，那么片地增加的爬电距离不会使污闪电　压的梯度提高，可能会因为伞裙间距的缩小，造成直流电弧与伞裙短　接，爬距利用率有一定降低，同时复合材料Ｃ伞盘和杆径大于复合材　料Ａ、Ｂ，有较小的绝缘电阻。通过以上分析能够得知，复合绝缘子伞　形结构对５０％闪络电压梯度具有重要作用。　３结束语　通过上文对复合绝缘子与瓷和绝缘子的直流污闪特性的比较分　析，能够得知复合绝缘子的直流污闪电压很少受到污秽程度的影响，　根据ｄ值的比较情况，复合绝缘子要比瓷和玻璃绝缘子的数值小。瓷　一和玻璃绝缘子的Ｅ　小于复合绝缘子，而｝　后者的Ｅ。值会根据盐密升　高而有所降低，并逐渐低于瓷和玻璃绝缘子。存复合绝缘子中，其结　构形式会对污闪特性有重要意义，尤其是类型和伞裙结构。存盐密相　同的情况下，复合材料ｃ的Ｅ　最小，复合材料Ａ、Ｂ的耐污性能都高　于复合材料ｃ。所以，无论污秽度ｍ现何种变化，直流模式下，复合绝　缘子的爬电距离的有效值（　）要大于瓷和玻璃绝缘子。若有污秽程　度相同的前提，那么复合绝缘子材料Ａ、Ｂ的爬电比距只能达到瓷和　玻璃绝缘子的７８％左右，并随着污秽程度的增长，突出耐污性能。　参考文献　『ｌ１赵锋，张福增，杨皓麟，等．复合绝缘子憎水性及直流污闪特性的影　响因素ｌ　Ｊ１．中国电机工程学报，２００９（１）：１５９—１６０．　『２１蒋兴良，董冰冰，张志劲，等．试验方式对瓷和玻璃绝缘子串直流污　闪特性的影响『Ｊ１．中国电机－７－程学报，２０１２（１１）：１２５一ｌ２６．　『３］宋磊，张福增，梁曦东，等．染污方法对瓷绝缘子直流污闪特性的影　响［Ｊ］＿高电压技术，２０１２（１０）：１７５—１７６．　作者简介：彭彦博（１９７７，７一），男，汉族，山西运城人，任职于山西　省运城市电力设计院，研究方向：电力技术。　１７４一