電能表檢定裝置常見故障分析及維修

羅有華

摘 要：作為檢定電能表的一種計(jì)量器具，電能表檢定裝置的準(zhǔn)確度及其功能，與被檢電能表的合理評判有著緊密的聯(lián)系?；诖耍疚膹碾娔鼙頇z定裝置工作原理出發(fā)，就其常見故障及維修方法展開全面探討，以期為電能表檢定裝置的科學(xué)使用提供可靠依據(jù)。

關(guān)鍵詞：電能表檢定裝置；常見故障；維修方法

在社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，電能已逐步成為一項(xiàng)不可或缺的能源。而電能表作為計(jì)量電能的一種工具，其可靠性與廣大電力用戶及企業(yè)的利益有著緊密聯(lián)系。近些年來，隨著電力客戶需求的日益提高，電能表也面臨著更高的要求。在此種情況下，為確保電能表的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)工作效率的提高，相關(guān)檢定人員就需要對電能表檢定裝置的操作技巧有一個(gè)全面、熟練的掌握，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理裝置常見的一些故障及問題。

1 電能表檢定裝置工作原理

本文以三項(xiàng)電能表檢定裝置為例展開探究，裝置的組成部分主要包括電源、程控信號源、控制單元、功率放大器、標(biāo)準(zhǔn)電能表以及誤差處理單元等[1]。電源在計(jì)算機(jī)的控制下，向標(biāo)準(zhǔn)電能表及被校表提供所需的電流及電壓；控制單元的主要任務(wù)便是對誤差進(jìn)行查詢，顯示電流、電壓、功率，以及對輸出的電流與電壓進(jìn)行檢測與控制等；而標(biāo)準(zhǔn)電能表則向誤差計(jì)算單元送入功率電能脈沖，誤差計(jì)算單元便計(jì)算出被校表脈沖的誤差，并在本地顯示出經(jīng)比較法算出的誤差，并經(jīng)過控制中心將其送至計(jì)算機(jī)顯示出進(jìn)行處理[2]。裝置的工作原原理具體見圖1。

2 電能表檢定裝置常見故障及其維修方法

2.1 檢定裝置有關(guān)電壓與電流故障的分析與維修

（1）電壓所有或某一檔位出現(xiàn)無輸出的現(xiàn)象

在對額定電壓為380V的三線機(jī)械電能表展開檢定時(shí)，發(fā)現(xiàn)不存在電壓輸出，難以進(jìn)行正常檢定。出現(xiàn)此種電壓報(bào)警的情況的原因通常是電能表接錯(cuò)了線，我們可以對電表接線情況進(jìn)行檢查。無輸出現(xiàn)象出現(xiàn)的原因通常是電壓輸出繼電器被損壞[3]。

在處理上述故障時(shí)，考慮到與電能表檢定裝置的電壓輸出短路存在密切關(guān)聯(lián)，因而只需排除故障，便可恢復(fù)輸出電壓的正常使用。其中，電壓接線應(yīng)當(dāng)與電能表電壓端子相連，為降低此類故障的發(fā)生率，一項(xiàng)有效的方法便是正確接線。當(dāng)出現(xiàn)電壓無輸出現(xiàn)象時(shí)，我們可以對電壓檔位的控制繼電器以及電壓輸出繼電器是否達(dá)到了24V的直流電壓進(jìn)行查找，并準(zhǔn)確找出相關(guān)移位寄存器以及驅(qū)動(dòng)芯片等。

（2）電流電壓的輸出存在異常，幅度顯示具有比較大的變化

在具體校表時(shí)出現(xiàn)突然停電的現(xiàn)象，隨后在利用電能表檢定裝置時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流與電壓不穩(wěn)定地顯示60%。對此類故障展開分析，其發(fā)生與測試電源補(bǔ)償部分三端集成穩(wěn)壓塊7815與7915、功放大容電容下降以及供電電壓存在較大的波動(dòng)或是數(shù)值偏低等因素有關(guān)。

在處理電流電壓輸出異常此類故障時(shí)，首先應(yīng)展開全面分析，倘若故障原因?yàn)殡妷浩突蚴枪╇娰|(zhì)量偏低，我們可選擇1500至2000W的自動(dòng)穩(wěn)定電源；對于三端集成穩(wěn)壓塊，則可借助萬用表直流電壓檔對穩(wěn)壓管輸出及輸入情況進(jìn)行測試，如果處于正常狀態(tài)，便可向7815輸入20V輸出15V，向7915則輸入-20V輸出-15V。

（3）輸出大電流時(shí)出現(xiàn)報(bào)警

在對電流量程為30（100）A的三項(xiàng)電能表進(jìn)行檢定過程中，當(dāng)輸出100%的電流時(shí)顯示正常，而當(dāng)開關(guān)切換至300%時(shí)，檢定裝置就會出現(xiàn)電流報(bào)警。發(fā)生此種故障的主要原因便是電路中的某個(gè)點(diǎn)出現(xiàn)接觸不良，或是電路接觸了過大的電阻。

對于此類故障，通常采用的處理方式便是將電流切至報(bào)警的檔位上，隨后將電位器調(diào)動(dòng)，降低電流40%左右，再對電流報(bào)警情況進(jìn)行觀察。倘若顯示正常，則表示故障的發(fā)生原因?yàn)殡娐方佑|不良，我們可將胎體電流是否氧化生銹與松動(dòng)，以及電流輸出線找出，并以具體情況為依據(jù)，使用細(xì)砂紙對氧化的部分進(jìn)行打磨，或更換更粗的連接線，擰緊松動(dòng)的螺栓[4]。

（4）電流的某一檔位存在無輸出故障

在對量程為5（20）A的電表進(jìn)行檢定時(shí)，顯示電流為0，功率約為0.3，裝置未出現(xiàn)報(bào)警，但電流的某一檔位存在無輸出。此故障多發(fā)生在電流與電壓提高，突然停電階段，發(fā)生的原因可能是某檔位的控制繼電器，或是繼電器的驅(qū)動(dòng)芯片及移位寄存器存在問題。

針對此類故障，可先對其他電流檔位的工作情況進(jìn)行測試，若能正常工作，再采用萬用表直流電壓檔，對檔位繼電器驅(qū)動(dòng)線圈的保護(hù)二極管的直流電壓進(jìn)行測量，如果顯示為正常的24V，則可斷定破壞的部位為繼電器；若直流電壓不是正常的24V，則表明可能是驅(qū)動(dòng)芯片存在問題，我們可將其更換掉。如果更換掉控制繼電器驅(qū)動(dòng)芯片后，還未解決問題，我們即可將移位寄存器進(jìn)行更換。

2.2 檢定裝置檢驗(yàn)電子表存在誤差超差現(xiàn)象

在實(shí)際檢定過程中，發(fā)現(xiàn)某一塊的電流量程為5（20）A，對于常數(shù)是1600的電子式電能表，其誤差范圍為4%，存在誤差超差現(xiàn)象。對于此種現(xiàn)象，我們需要對誤差的超差程度展開分析，如果超差比較嚴(yán)重，則極有可能為電表本身存在問題或是選擇了不合理的電壓；如果超差的范圍比較小，那么便可排除檢定裝置的問題，主要原因便是電能表自身存在誤差超差[5]。

對于此類故障，我們可以有針對性進(jìn)行處理：超差嚴(yán)重時(shí)，可以對電子表接線及檢定裝置的接線情況進(jìn)行查看，如果接線正確，無論誤差或超差，均可再次更換合格的電子表進(jìn)行測試。如果測試的結(jié)果顯示誤差正常，那么便可確定電子表存在問題。超差的范圍比較小時(shí)，通常是因?yàn)楸淼墓β室驍?shù)不平衡，或是不具備良好的誤差性等，通常情況下，可將檢定裝置問題排除。

2.3 檢定裝置通訊部分存在的故障

（1）檢定裝置與計(jì)算機(jī)通訊之間存在的故障

在采用電腦檢定軟件對檢表進(jìn)行操作時(shí)，存在突然無法讀取電表誤差的情況。隨后將軟件關(guān)閉，重啟電腦，依然無法有效解決這一問題。其中，電腦與檢定裝置之間的通訊主要通過RS232，以及TXD、RXD與GND三根通訊線實(shí)現(xiàn)的。我們可采用調(diào)試工具，如串口調(diào)試助手等來判斷串口故障。需要注意的是，電腦有時(shí)會存在串口工作異常的情況，其同樣會導(dǎo)致檢定裝置通訊不正常的出現(xiàn)。

在發(fā)生上述故障時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)對串口線及硬件線路是否正確連接進(jìn)行考慮。倘若可以對串口調(diào)試助手進(jìn)行正確使用，將索取電流電壓的命令順利發(fā)送出去，正常情況下就可以收到有關(guān)電流電壓十六進(jìn)制的數(shù)據(jù)，在收集操作過程中，應(yīng)當(dāng)對檢定裝置與波特率設(shè)置是否一致抱以高度重視。

（2）檢定裝置與鍵盤通訊發(fā)生異常

之前使用良好的檢定裝置，與表連接好后，采用鍵盤將電流電壓進(jìn)行上升，但未出現(xiàn)任何反應(yīng)。隨后應(yīng)用電腦檢定軟件進(jìn)行校驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)可正常使用。在這一故障中，主要特點(diǎn)便是鍵盤難以對檢定裝置進(jìn)行有效控制，基于此，我們可對鍵盤的GND及電源的正常與否展開查看，進(jìn)而對鍵盤自身是否參與工作展開逐步判斷，隨后再采用萬用表二極管來查看單片機(jī)的TXD及RXD有無準(zhǔn)確連接。

在處理鍵盤通訊故障時(shí)，我們首先需對鍵盤工作態(tài)度有一個(gè)明確的理解，如果存在不正?，F(xiàn)象，可檢查電源供電是否達(dá)到了+5V。事實(shí)上，這種故障發(fā)生的原因通常是單片機(jī)的TXD及RXD的連接線存在接觸不良，或是斷掉的問題。我們可借助萬用表來對連線是否連通進(jìn)行測量，如果連線處于正常狀態(tài)，那么便可順利解決這一故障。

2.4 將標(biāo)準(zhǔn)表送檢后檢定電能表出現(xiàn)嚴(yán)重誤差超差現(xiàn)象

在送檢標(biāo)準(zhǔn)表之前，可正常使用檢定裝置；但在檢定裝置中裝好標(biāo)準(zhǔn)表后，發(fā)現(xiàn)三相四線表的誤差高達(dá)65%，隨后將電能表更換，發(fā)現(xiàn)誤差依然高達(dá)55%，此時(shí)便可斷定故障的主要原因便是標(biāo)準(zhǔn)表的接線出現(xiàn)錯(cuò)誤。這是因?yàn)樵谒蜋z后，標(biāo)準(zhǔn)表在進(jìn)行安裝時(shí)，其電壓端子需要與測試電路電壓端子相連，而電流端子則需要與測試電源的電流二次輸出線相連接，再加上無法互換電流電壓的三相，再加上具有包括脈沖輸出接線等眾多接線，從而導(dǎo)致一旦出現(xiàn)接錯(cuò)線的情況，就極有可能造成檢定裝置誤差超差嚴(yán)重現(xiàn)象的發(fā)生。

對于上述分析的經(jīng)送檢標(biāo)準(zhǔn)后方才發(fā)現(xiàn)的故障，我們采取的處理措施便是在送檢以前，對標(biāo)準(zhǔn)表的接線進(jìn)行仔細(xì)檢查與標(biāo)識，盡最大可能防止出現(xiàn)這類故障。

3 結(jié)語

綜上所述，為了提高電能表在電能計(jì)量中的作用，就需要在了解其工作原理及內(nèi)部電路的基礎(chǔ)上，對其檢定方法及檢定裝置中可能出現(xiàn)的一系列故障及問題展開深入探究，并采取行之有效的維修策略及解決方法，從而為電能表發(fā)揮出準(zhǔn)確計(jì)量的任務(wù)而提供充分保證。

參考文獻(xiàn)：

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[5]霍山.程控式電能表檢定裝置常見故障的分析與排除[J].工業(yè)計(jì)量，2013，16（03）：328-329.