论智能电能表高可靠性的重要性

论智能电能表高可靠性的重要性

摘要：本文从电能表产品的可靠性、产品失效机理、提高产品可靠性的对策、

智能电能表高可靠性的重要性等四个方面论述了智能电能表高可靠性的重要性和

必要性

关键词：智能电能表；高可靠性；重要性

智能电能表作为智能电网中用电信息采集系统的基础设备，以及与终端用户

的服务界面，既要确保其在法定的检定或轮换周期内计量准确，又要为采集系统

提供及时、完整的数据信息，为用户提供及时、有效的服务。与常规电能表相比，为满足高级计量体系的需要，确保智能电能表在智能电网中正常发挥自身的作用，电能表的高可靠性对整个系统来说是至关重要的。

一、电能表产品的可靠性

1、电能表可靠性评估的意义

电能表承担着一定的社会服务功能，具有安装量大、分布区域广的特点，如

果在长期运行的使用过程中可靠性不高，不仅每次由于质量问题引起的更换费时

费力，而且容易引起用电纠纷，得不偿失。因此，对电能表尤其是居民用电能表

而言，低故障率和长寿命就显得特别重要。

2、电能表的寿命指标

任何产品在使用中都有可能发生失效。衡量产品随时间推移的损耗程序的指

标是失效率，这是单位时间内产品的失效数量。产品的失效可以划分为3个阶段：早期失效阶段、使用寿命阶段性、疲劳失效阶段。对于产品的早期失效问题生产

制造企业一般会通过老化试验和其他质量控制手段，在产品交付用户前予以解决；也即出厂产品的可靠性处于使用寿命阶段；在使用寿命阶段内的产品的失效率基

本上是常数。

3、高可靠性电能表的运行管理

长寿命电能表由于故障率低、可靠性高，因此在管理方式上也应该与常规电

能表采用的轮换方式有所不同。为了能及时发现有潜在质量问题的电能表，尽可

能避免不必要的损失，又充分发挥长寿命表的低运行成本优势，世界许多国家和

地区的电力公司就采用基于统计学的抽样试验方法对电能表进行运管理，并各自

积累了一套行之有效的管理办法。

二、产品失效机理

对于电能表产品而言，如果批次失效率不超过0.3%，通常还是能够继续使用的，在正常使用条件下，采用电子元器件和软件技术构成的静止式电能表（包括

智能电能表）其所用的元器件会因老化或内部应力变化导致失效软件会因受到电

磁干扰而失去正常工作能力。在产品失效的不同阶段，失效机理各不相同。

三、提高产品可靠性的对策

电能表是一种由微处理器和电子元器件构成的耐用计量器具，与其品质相关

联的因素很多，既包含了企业文化、企业历史、企业积累的经验等无形因素，也

包含了直接与可靠性相关联的设计、材料、工艺等技术因素。

1、可靠性设计准则

设计、材料、工艺是生产提高可靠性电能表产品的三个关键技术要素。为了

开发新的产品，设计前，必须要经历创意阶段、产品定义阶段和确定技术方案阶段。通过这三个阶段的工作，用户的需求或者创意发起人的意图充分地融入设计

团队每一个成员的思想中。在设计阶段，设计人员需要借鉴并运用已积累的经验，

严格遵循既定的质量方针和设计规则，确保元器件永不满负荷或超负荷工作，在

生产实现阶段，产品定型前，设计中的问题，并对设计予以完善。最终完成新产

品的定型，并进入产品推广阶段。

2、高品质的材料决定高品质的产品

好的设计从电能表原理性、结构性方面提供了品质保障，而只有使用高品质

的材料才能为高品质的产品搭建出扎实的硬件基础平台。为了使获得的材料有确

切的保障，在选择材料时应力求做到：①使用质量一流的零部件②只使用原厂

生产的零部件；③只向渠道可靠，信誉度良好且经过验证的供应商采购；④采

购文件中应详细列出对原材料的技术要求、供货及其他相关条件；⑤使用环保材料；⑥不使用再生料；⑦尽可能不使用稀有材料；⑧避免使用有潜在危险性的

原料。

3、先进的工艺是品质稳定的保障

精心的设计、优质的材料最终需要在生产实施环节得到体现，只有符合设计

思路，与元器件、材料特性相吻合的工艺、工装的支撑，才可能生产出具有高可

靠性、高稳定性、一致性的产品，为此，在设计生产工艺流程及工装设备时应努

力做到：

（1）熟知自己的生产设备能力和加工特点。

（2）掌握确保被加工对象（元器件、材料）的性能特点的加工方式。

（3）批量生产前，应系统性地验证工艺流程的合理性，工艺参数的正确性，以及对元器件、材料的有效保护措施，并形成正式的质量体系管理文字发放执行。

（4）建立工艺流程监控点，将监控结果与所设目标进行对比，消除不正确的工艺操作，实现工艺流程的持续改进。

（5）在上料、组装、调试、检验、扣壳各生产环节采取并加强抗静电干扰防护措施。

（6）采用自动化制造工艺对产品性能的一致，品质的保障具有至关重要的意义。

四、智能电能表高可靠性的重要性

1、智能电能表不仅仅要服务于电力公司及时掌握购售电与结算信息，降低工作成本，合理分配电力，提高管理水平，提高工作效率，同时还要面向电力用户，为用户所需的服务提供数据、信息。在信息化时代，当用户对电力公司提供的增

值服务有需求时，该电能表如果不能可靠工作，将会直接影响电力公司的信誉，

影响对用户的服务质量，影响对潜在市场的开拓和发展。对电力公司来说，不良

品的百分率尽管可以控制在允许范围内，但对特定的用户来说，则可能招致百分

之百的不可靠。在强化服务意识的现代社会由于不可靠造成的负面影响，对于用

户侧可能更甚于电力公司。

2、智能电能表是一款网络化设备。为能够充分发挥只有系统集成才可能带给社会、用户或电力公司的益处和服务，作为担负基础数据、信息采集，底层信息

传送任务的网络末端设备，其能否可靠工作，对该网络信息的完整性、准确性和

传送的及时性有着直接的关联。高级计量系统强大功能的实现，是建立在每一个

网络设备都能够按照系统要求，可靠工作的基础上的。

3、智能电能表被大量地用于贸易结算，是受政府计量主管部门强制监督管理的计量器具。为确保贸易结算的公平、公正，在法制规定的检定周期或轮换周期内，这类产品应该具备必要的可靠性。

智能电能表网络的作用不仅仅是把安装在每一个用户的智能电能表用通信线