為了加強(qiáng)成本核算,在港口裝卸用的門機(jī)、行車上一般都安裝有防震電能表,以考核單機(jī)耗電量。我港目前采用的FDDI-34型三相四線防震電能表,準(zhǔn)確度為Ⅱ級,在使用、檢修中發(fā)現(xiàn)這種表經(jīng)常出現(xiàn)故障,給生產(chǎn)帶來一定影響,下面就從該電能表的原理著手,根據(jù)這幾年的檢修實(shí)踐來簡單分析一下該表的常見故障及產(chǎn)生故障的原因。
FDDI-34型三相四線防震電能表的工作原理框圖如下圖所示。
A、B、C三相電壓、電流分別經(jīng)電壓互感器、電流互感器變換后,得到各相的電壓取樣電壓和電流取樣電壓,送到各自的電子乘法器,得到與各相功率成正比的電壓Ua、Ub、Uc,此三個電壓經(jīng)疊加后經(jīng)電壓/頻率變換器,變?yōu)榕c功率成正比的頻率,再經(jīng)分頻器分頻后由電磁計(jì)數(shù)器顯示電能數(shù)值。電路所需的電源24V、±15V是典型的采用三端集成穩(wěn)壓塊的穩(wěn)壓電路。
在防震表的檢定、維修實(shí)踐中,經(jīng)分析歸類有以下幾類常見故障。
1.電能表嚴(yán)重超差,分相調(diào)整時,給某相加上額定功率后,電子乘法器輸出電壓調(diào)不到額定的0.825V。
故障原因:①電子乘法器兩個放大管的工作電源±6V不正常;②該相電壓互感器輸出端短路;③該相電壓取樣電阻或電流取樣電阻阻值發(fā)生變化;④與取樣電阻相并聯(lián)的電容短路。
在實(shí)際檢修中,這幾種故障原因都曾遇到過,其中發(fā)生較頻繁的是取樣電阻阻值因過熱而發(fā)生變化,有的開路,其次是電壓互感器兩個輸出端經(jīng)常短路。
2.電能表在功率因數(shù)角為0度時誤差很好,但在功率因數(shù)角60度(感性)時則超差。
故障原因:一般是與各相電壓、電流互感器相并聯(lián)的補(bǔ)償電容容量發(fā)生變化。在檢修中,這種故障也經(jīng)常遇到,通過增減電容容量一般都能排除故障。
3.電能表在滿負(fù)載時誤差很好,但輕負(fù)載及功率因數(shù)角60度時超差。
故障原因:電壓/頻率變換器電路線性不好,可能是運(yùn)放線性變差或積分電容性能變差,如漏電或吸附效應(yīng)加大。在檢修中,這種故障只發(fā)現(xiàn)一例,最后查出是積分電容性能變差,換好電容后故障排除。
4.發(fā)光二極管不亮。
故障原因:①發(fā)光二極管本身損壞;②15V電壓不正常。
在檢修中這兩種情況都遇到過,如果是發(fā)光二極管已壞,換一個即可;如果是電壓不正常,則查對應(yīng)的電源電路,如穩(wěn)壓塊7815、7915、整流管、電源變壓器交流電壓是否正常等。
5.電能表誤差很好,但計(jì)數(shù)器不走字。
故障原因:①計(jì)數(shù)器24V工作電壓不正常;②電磁計(jì)數(shù)器損壞。
如果是電壓不正常,則查穩(wěn)壓塊7824及相應(yīng)電路;如果計(jì)數(shù)器損壞,更換即可。
6.電能表空轉(zhuǎn),即無負(fù)載電流時,發(fā)光二極管不停閃爍。
故障原因:①某相乘法器電路壞;②調(diào)零電路壞。
在檢修中,這兩種情況都遇到過,對于原因①,可查對應(yīng)的乘法器電路;對于原因②,可查對應(yīng)的調(diào)零電路,通常是兩個穩(wěn)壓管DW253壞。
以上列舉的只是在檢修中遇到的一些常見的故障現(xiàn)象,實(shí)際上故障原因很多,不可能一一列舉,如該表共有40根細(xì)導(dǎo)線緊密排在一起,線頭經(jīng)常會斷,所有這些都會造成電能表不準(zhǔn)或不走。根據(jù)幾年的檢修實(shí)踐,筆者認(rèn)為在檢修這種表時,一定要先在電能表臺上整體調(diào)試一遍,然后對反映出來的故障現(xiàn)象加以分析,確定故障點(diǎn)后,一般先查那部分電路的電源是否正常,電源正常后再查其他相關(guān)電路,這樣可少走彎路。由于這種防震表故障發(fā)生較頻繁,且電路集成化不高,大部分采用分立元件構(gòu)成,因而體積也較大。因此筆者認(rèn)為可用性能先進(jìn)的集乘法器、電壓(電流)/頻率變換器、分頻電路等功能于一體的集成電路芯片加以改進(jìn),可提高表的線性、可靠性,成本也不會太高。
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