Analyse av vanlige årsaker til driftsfeil i smarte strømmålere

Med den kontinuerlige utviklingen av smarte nettverk blir smarte strømmålere mer og mer anvendt, og ulike typer driftsfeil i smarte målere oppstår ofte i energimålingsarbeid. Denne artikkelen analyserer årsakene til feil i smarte målere og foreslår tilsvarende løsninger, med flere faktiske driftsfeiltilfeller som eksempler.

1. Svart skjerm
Svart skjerm refererer til en strømforsyret måler uten visning, som er den mest vanlige feilen i felter som opererer med smarte målere. Ved fjerning og testing av slike defekte målere, finnes det at kondensatoren på posisjon C2 på DCDC-underkortet er skadet, spenningssammenhengeren på strømforsyrsbordet er blåst, eller UN nøytral tråd har lossnet. Årsakene til denne svarte skjermfeilen analyseres som følger: øyeblikkelig overspenning på kretsen (som lynnedslag eller fluktueringer i strømnettet) eller høyfrekvente harmonier generert av komplekse driftsmiljøer kan skade kondensatorer og spreng spenningssammenhenger; uaktuelt arbeid som ikke følger produksjonsprosessen kan resultere i dårlig lodd eller nøytral tråd som lossner.

2. Uforståelig visning
Uforståelig visning refererer til fenomenet hvor LCD-skjermen på en smart strømmåler viser manglende streker. Mulige årsaker inkluderer dårlig lodd ved LCD-pinner eller at måleren er installert ute og er utsatt for langvarig høy temperatur solstråling. For eksempel viste et selskap trefas smart måler total framover aktiv energi som 702,610.88 kWh, toppperiode energi som 700,451.96 kWh, topp-tidsenergi som 700,987.42 kWh, fastpris-energi som 700,551.59 kWh, og lavtidsenergi som 700,619.91 kWh. Under normale forhold bør total framover aktiv energi være lik summen av topp, topp-tid, fastpris, og lavtidsenergi. Imidlertid stemte ikke denne ligningen for denne måleren. De siste åtte sifrene av strekkoden som vises på LCD-en var 75517684, mens de på plaketten var 05517684.

Dette indikerer at LCD-visningen hadde manglende streker—der tallet "0" ble feilaktig vist som "7", bekreftet en uforståelig visningsfeil. Når måleren ble lest på stedet med en håndholdt måleapparat, ble total framover aktiv energi registrert som 002,610.88 kWh, toppenergi som 000,451.96 kWh, topp-tidsenergi som 000,987.42 kWh, fastpris-energi som 000,551.59 kWh, og lavtidsenergi som 000,619.91 kWh. Summen av individuelle periodeläsninger matchet totalen, som videre bekreftet uforståelig visningsdiagnose. Den primære årsaken til denne feilen ble bestemt som langvarig utsikt til høy temperatur solstråling på grunn av målerens uteinstallasjon.

3. Uevne til å lese energidata
Denne feilen refererer typisk til fremkomsten av symbolen "←" (som indikerer revers strøm) i nedre venstre hjørne av LCD-skjermen, med total framover aktiv energi lesing som null og reversiv aktiv energi som viser en verdi forskjellig fra null. Undersøkelsen avdekket at den hovedårsaken var feil kobling av måleren, og den faktiske energiforbruket var lik lesingen av reversiv aktiv energi. Etter retting av koblingsfeilen, gjenopptok måleren normal drift.

4. Lav batterispenningsfeil
Enfas og trefas smarte strømmålere er utstyrt med interne klokkebatterier som driver den interne klokkechippa. Trefas målere har også et batteri for avlesning uten strøm, plassert bak programmeringsdøren på målerpanellet. Når en lav batterispenningsfeil oppstår, forbli alarmlyset på måleren konstant tente, og et lav effektsymbol vises på LCD-en. På stedet håndtering involverer å fjerne seglingen fra panelldøren, åpne døren, ta ut batteriet, og måle spenningen mellom dens positive og negative poler ved hjelp av en DC-spenningsmåler. Hvis spenningen er i henhold til spesifikasjoner, bør batteriet monteres på nytt og justeres for å sikre god kontakt; hvis spenningen er under den nominerte verdien, må batteriet erstattes.

5. Rask registrering (overregistrering)
En brukers enfas smart måler viste en plutselig økning i energileste. På stedet testing med en kalibreringsapparat viste at måleren var innen akseptable feilmarginaler. Laboratorietesting etter fjerning bekreftet også at måleren oppfylte standarder, men pre-kalibreringslest var 4,505.21 kWh og post-kalibreringslest var 4,512.32 kWh—som indikerte at 7.111 kWh ble registrert under testen, mens en typisk enfas måler test forbruker bare omtrent 1 kWh. Dette bekreftet feilen "rask registrering."
Analyse avdekket at CPU-strømforsyrs spenningen var betydelig høyere enn den designede 5V, som førte til unormal skriv/les operasjoner på I2C-bussen. Ytre inspeksjon av strømforsyrs kretsen identifiserte en skadet kondensator C2. Mulige årsaker til kondensatorskader inkluderer øyeblikkelig høy spenning fra nettfluktueringer eller lynnedslag, og høyfrekvente harmonier fra komplekse elektriske miljøer.

6. Sammenfattende analyse
Smarte strømmålere er multifunksjonelle enheter som går ut over grunnleggende energimåling til å inkludere informasjonslagring og -behandling, sanntidsovervåking, automatiske kontroller, og datainteraksjon. De dekker behov for energimåling, markedsføringsledelse, og kundeservice. Imidlertid er deres primære funksjon nøyaktig energimåling, som må være både presis og stabil. Derfor, i tillegg til å fullt utnytte energihentingssystemer for å overvåke driftsstatus og anormale hendelser i smarte målere, er det nødvendig å analysere de grundleggende årsakene til målerfeil og aktivt implementere forbedringsforanstaltninger.

Basert på analyse av driftsfeiltillfeller, summeres de hovedårsakene til målerfeil som følger:

(1) Miljøpåvirkninger, inkludert elektromagnetisk støy, harmonier, høy spenning, lynnedslag, statisk laddis, overdreven temperatur og fuktighet, høyfrekvente magnetiske felt, og hurtige elektriske transiente (EFT) pulser.

(2) Dårlig komponentkvalitet, inkludert batterier, CPU-er, LCD-skjermer, relæer, varistorer, kondensatorer, målingschipp, spenningssammenhenger, klokkechipp, kristaller, 485 optokupplingsdioder, og bærer kommunikasjonsmoduler.

(3) Programvarefeil, inkludert systemnedbrudd, plutselige endringer i energivisning, og klokkefeil.

(4) Arbeidshåndsverk-problemer, inkludert understandard loddteknikker fra målerprodusenter (som fører til kalde eller løse loddforbindelser) og feil kobling under installasjon av strømselskap.

For å møte disse feilårsakene, kan følgende tiltak tas:

(1) Styrke komponentvalg for å sikre at smarte målere opererer pålitelig selv under ekstreme miljøforhold.

(2) Forbedre programvaretesting for å forbedre programvarens feilforebyggende og anti-støy egenskaper.

(3) Forbedre kvalitetskontroll av arbeidshåndsverk, effektivt overvåke og evaluere både intern monteringskvalitet og på-sted installasjonspraksis.