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　　創(chuàng)意無極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項國家發(fā)明授權(quán)專利——一種基于關(guān)鍵器件的智能電能表加速退化試驗方法

2017-11-08 11:22:28 · 中國儀表網(wǎng) 閱讀：265
　　創(chuàng)意無極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項國家發(fā)明授權(quán)專利——一種基于關(guān)鍵器件的智能電能表加速退化試驗方法
　　創(chuàng)意無極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項國家發(fā)明授權(quán)專利——一種基于關(guān)鍵器件的智能電能表加速退化試驗方法。該專利由國家電網(wǎng)公司申請，并于2017年11月3日獲得授權(quán)公告。
 
　　內(nèi)容說明
 
　　本發(fā)明涉及計量設(shè)備運行檢定檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于關(guān)鍵器件的智能電能表加速退化試驗方法。
 
　　發(fā)明背景
 
　　智能電能表的可靠性是電能表質(zhì)量控制的重要內(nèi)容。可靠性試驗的瓶頸在于：一是試驗反映出的結(jié)果置信度不高；二是試驗時間太長、可操作性差?？煽啃则炞C試驗雖然已有成熟的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但由于智能電能表是一種高可靠性、長壽命的產(chǎn)品，實驗室條件下可靠性驗證方法一般只能得到失效率為零的結(jié)果。主要原因一是試驗時間不夠長，二是電能表整機(jī)雖未失效，但其內(nèi)部關(guān)鍵器件的性能很可能已經(jīng)發(fā)生了退化，只不過退化程度未以整機(jī)失效的形式表現(xiàn)出來。因此這樣的可靠性驗證試驗只是定性試驗，無法定量地衡量智能電能表的可靠性水平，此時就需要采用加速退化試驗方法進(jìn)一步了解智能電能表模塊級或元器件級的退化水平。
 
　　本發(fā)明提出一種基于關(guān)鍵器件參數(shù)測試的智能電能表加速退化試驗的設(shè)計方法、數(shù)據(jù)處理方法及可靠性評估方法，保證加速退化試驗的可實施性，評價結(jié)果可從整機(jī)、模塊、元器件三個層面給出智能電能表的可靠性評價。
 
　　發(fā)明內(nèi)容
 
　　為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種基于關(guān)鍵器件的智能電能表加速退化試驗方法。本發(fā)明設(shè)計的基于關(guān)鍵器件參數(shù)測試的方法改善了電能表失效判定方法，將失效的著眼點從整機(jī)失效轉(zhuǎn)移到模塊或元器件的性能下降方面，解決了高可靠性智能電能表對于普通加速退化試驗效果不明顯的問題；本發(fā)明設(shè)計的應(yīng)力組合和試驗剖面可以有效激發(fā)智能電能表關(guān)鍵器件的失效模式，使試驗在最少的時間內(nèi)獲得最好的效果。
 



圖為智能電能表加速退化試驗剖面圖
 

　　為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種基于關(guān)鍵器件的智能電能表加速退化試驗方法，其特征在于：包括以下步驟：1)試驗前，將被試批次的電能表分組，每組抽樣若干數(shù)量用于加速退化試驗；2)將抽樣的電能表掛在電能表檢定臺體上并放入步入式溫濕度試驗箱內(nèi)；試驗測試項目包括電能表的功能性測試項目和電能表關(guān)鍵器件或部位的參數(shù)測試項目；所述電能表的功能性測試項目由電能表檢定臺體實現(xiàn)，所述電能表關(guān)鍵器件或部位的參數(shù)測試項目采用耐高溫測試排線將測試項目對應(yīng)監(jiān)測部位的信號從電能表內(nèi)部引出至步入式溫濕度試驗箱外，連接到相應(yīng)的測試設(shè)備上。
 
　　3)對抽樣的電能表同時施加電流值為額定最大電流的電應(yīng)力，同時，制定至少三組以上的溫、濕度應(yīng)力參數(shù)作為試驗的應(yīng)力組合要求值；4)在每一組溫、濕度應(yīng)力組合下執(zhí)行試驗剖面的循環(huán)操作，直到滿足試驗截止條件；試驗時，在各溫、濕度應(yīng)力組合要求值保持過程中進(jìn)行在線測試項目，溫、濕度回到固定常溫、常濕條件下并待基本電流誤差穩(wěn)定后進(jìn)行離線測試項目的測試；記錄各次離線測試、在線測試的測試結(jié)果；5)按照GB/T 17215 .931標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)據(jù)處理方法，計算出各組應(yīng)力水平下各失效模式的威布爾分布參數(shù)、加速因子和可靠度函數(shù)，最終得到電能表的偽失效壽命。
 
　　所述電能表的功能性測試項目為：基本誤差、日計時、啟動測試和潛動測試，該四個項目在離線、在線測試時均進(jìn)行測試。所述電能表關(guān)鍵器件或部位的參數(shù)測試項目中在線測試項目為：試驗過程中基本誤差改變量、試驗過程中計量模塊參考電壓范圍、試驗過程中計量模塊參考電壓改變量、計量模塊模擬信號幅值的改變量、秒脈沖誤差、秒脈沖誤差改變量、晶振頻率改變量、負(fù)荷開關(guān)驅(qū)動電壓改變量、負(fù)荷開關(guān)接觸壓降改變量、485AB端的電壓改變量、光耦輸入輸出端電壓改變量、試驗過程電壓線路功耗變化量、穩(wěn)壓器件穩(wěn)壓后電壓改變量和電池在線電壓值。
 
　　所述電能表關(guān)鍵器件或部位的參數(shù)測試項目中離線測試項目為：壓敏電阻漏電流、壓敏電阻電壓比、變壓器表面溫度、整流后變壓器負(fù)載電壓改變量、電解電容容量值、電解電容損耗值、電解電容漏電流值和電池容量。
 
　　所述溫、濕度應(yīng)力組合要求值為[70℃,85%RH]、[75℃,85%RH]、[80℃,85%RH]、[80℃ ,95%RH]、[85℃ ,85%RH]五組中的三組或三組以上，而且至少保證一組應(yīng)力組合要求值在智能電能表的工作極限范圍內(nèi)。
 
　　本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：1 .本發(fā)明改進(jìn)了電能表可靠性加速試驗方法，提出了一種根據(jù)電能表的關(guān)鍵器件或關(guān)鍵部位是否發(fā)生退化現(xiàn)象來判斷電能表是否失效的加速退化試驗方法，并根據(jù)這些電能表關(guān)鍵器件或部位的工作特性給出了相對應(yīng)的失效判定依據(jù)。將關(guān)鍵器件的退化程度作為電能表失效的判定依據(jù)，可以讓試驗提早獲得失效數(shù)據(jù)，而不是被動等待電能表整機(jī)失效。整機(jī)失效往往需要更多的時間，而且通常試驗時間結(jié)束也不會得到失效數(shù)據(jù)。本發(fā)明充分利用了試驗條件下高溫高濕應(yīng)力組合方式所能激發(fā)出的電能表內(nèi)部元器件的退化數(shù)據(jù)，使試驗得到的失效數(shù)據(jù)判定更加合理，避免了試驗結(jié)束后由于整機(jī)沒有失效而得不到失效數(shù)據(jù)的情況，最終得出有效的電能表偽失效壽命。由于加速試驗需要耗費大量的樣本和時間，而本發(fā)明可以大大縮短試驗時間，在使用相同數(shù)量的樣本的情況下用相對短的時間即可得到失效數(shù)據(jù)，為電能表的可靠性評價提供數(shù)據(jù)來源。2 .本發(fā)明設(shè)計的可靠性加速試驗方法的應(yīng)力組合方式、試驗剖面可以有效激發(fā)智能電能表關(guān)鍵器件的失效模式，離線、在線測試的項目設(shè)計可以保證及時有效地獲得失效數(shù)據(jù)，確保試驗在相對短的時間內(nèi)獲得更好的效果。3 .本發(fā)明可以從元器件、模塊和整機(jī)三個方面給出可靠性評價結(jié)果。
 
　　如需進(jìn)一步了解，請下載該專利完整說明書。
 
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相關(guān)資料下載：[發(fā)明授權(quán)] 一種基于關(guān)鍵器件的智能電能表加速退化試驗方法.pdf
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