周麗君 陳冰

華立科技股份有限公司 浙江杭州 310000

隨智能電網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展，人們在享受便利的同時，也對其提出了更多的要求。其中，電子式電能表作為智能電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)備中的必要組成部分，有著安裝量大和分布區(qū)域廣的特點。而將其應(yīng)用到現(xiàn)實生活中不僅可以確保電網(wǎng)在應(yīng)用時輪換周期得到準(zhǔn)確計量，還可以為人民生活提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。所以說，本文對電子式電能表的可靠性評估方法研究具有一定的理論意義和現(xiàn)實意義。

1 電子式電能表可靠性評估方法的研究現(xiàn)狀

多數(shù)情況下可將產(chǎn)品的可靠性理解為，在規(guī)定的條件和時間下將規(guī)定功能的能力有所完成。現(xiàn)階段，我國國內(nèi)對電子式電能表可靠性評估方法的多是圍繞兩個方面進(jìn)行，與國外研究相比依舊不夠深入，其不僅具備專業(yè)的試驗裝備，同時也具備完備的標(biāo)準(zhǔn)體系。如，英國燃?xì)夂碗姎庑袠I(yè)監(jiān)管機(jī)構(gòu)根據(jù)SN29500 標(biāo)準(zhǔn)及專業(yè)的軟件預(yù)計電能表和氣表，并通過定時定數(shù)截尾加速老化壽命試驗驗證電能表的可靠壽命[1]。雖然現(xiàn)階段國內(nèi)的電能表可靠性要求和考核方法都有所提高且對電子式電能表具有一定的促進(jìn)作用，但是卻依舊與國際水平存在差距。國內(nèi)現(xiàn)使用的電子設(shè)備可靠性預(yù)計手冊GJB/Z299C-2006作為軍用標(biāo)準(zhǔn)，因其制度嚴(yán)格且與民用之間存在差別，所以用此對民用商品進(jìn)行考核也就會不太適用。之后，相關(guān)部門發(fā)布了很多相關(guān)準(zhǔn)則，如T17215．911-GB/T17215《電量設(shè)備可行性》系列國家標(biāo)準(zhǔn)，其對于幫助企業(yè)理解和執(zhí)行電表可靠性標(biāo)準(zhǔn)都具有一定的積極作用。

2 電能表可靠性預(yù)計

2.1 可靠性預(yù)計方法

一般情況下，可靠性預(yù)計即對最終可以使用的產(chǎn)品的可靠性水平進(jìn)行定量預(yù)測。其作為電子設(shè)備可靠性從定性向定量轉(zhuǎn)入的關(guān)鍵部分，對于保證產(chǎn)品的可靠性是一項必要的技術(shù)手段[2]。其中，系統(tǒng)可靠性預(yù)計方法可分為元器件計數(shù)法、元器件應(yīng)力法、失效物理分析法等等。上述幾種預(yù)計方法既有優(yōu)點也有缺點，而且各種方法在不同階段也有不同的側(cè)重點。所以，這也就需要相關(guān)工作人員根據(jù)具體情況來進(jìn)行選擇和應(yīng)用。具體如表1 所示。

表1 可靠性預(yù)計方法比較

2.2 基于元器件應(yīng)力法的電能表可靠性預(yù)計

與電子式電能表的特點、預(yù)計目的以及應(yīng)用經(jīng)驗等多種因素進(jìn)行結(jié)合，最終通過研究分析可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段電能表可靠性預(yù)計的最佳工程應(yīng)用方法是元器件應(yīng)力法。該方法主要通過對大量樣品的統(tǒng)計分析來判斷元器件失效模型和失效因子，將影響電子式電能表的多種因素獨立定量化并反映平均水平。目前，雖然電能表已被投入應(yīng)用，但其研究均是圍繞元器件組成而進(jìn)行的失效率分析，并沒有全面地考慮軟件的可靠性；再加上不同預(yù)計手冊的側(cè)重范圍不同，其結(jié)果也就會有所偏差。因此，針對上述問題應(yīng)該同時兼顧其軟件和硬件的可靠性，只有這樣才可以有效地提高電子表整體的考核準(zhǔn)確性和完善可靠性預(yù)計工作。

3 電能表可靠性加速試驗

伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，具有壽命長、可靠性高特點的產(chǎn)品越來越多。如，電能表。若依舊采用傳統(tǒng)的壽命試驗技術(shù)對產(chǎn)品使用時間以及可靠性進(jìn)行評估，那么很難在可行的時間內(nèi)完成。所以，為了有效地解決此類問題，相關(guān)研究者提出加速試驗法并將其廣泛應(yīng)用，其主要是將產(chǎn)品在高應(yīng)力水平試驗下獲得的信息通過合理的統(tǒng)計方法外推并得到常規(guī)應(yīng)力條件下可靠性或壽命評估的試驗方法。該方法可分為加速壽命試驗和加速退化試驗兩個部分，其對于激發(fā)產(chǎn)品問題、縮短試驗時間等都非常有效用。具體如表2 所示。

表2 加速壽命試驗與加速退化試驗比較分析

通過表2 可以看出，加速壽命試驗方法不僅有著完善的理論方法，同時也是目前最為試用的可靠性評估方法。雖然將加速壽命試驗與加速退化試驗結(jié)合在一起，可對加速壽命試驗的局限性進(jìn)行彌補(bǔ)和擴(kuò)充，但因其數(shù)據(jù)精度有誤差。所以，在后期進(jìn)行可靠性評估的過程中需要優(yōu)化試驗方法，從而保證退化方程的合理性和問題討論的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語

綜上所述，可靠性預(yù)計與可靠性加速試驗作為電子式電能表可靠性預(yù)測的重要方法，二者之間相輔相成，互相驗證，互相補(bǔ)充，無論是解決電能表可靠性還是題號電能表可靠性水平都具有非常重要的應(yīng)用價值。而且本文分別對可靠性預(yù)計與可靠性加速試驗方法等兩種方法的介紹與分析，并結(jié)合電能表的特點對其可靠性評估技術(shù)進(jìn)行了展望，最終得出元器件應(yīng)力法預(yù)計與加速試驗是未來發(fā)展的重點，其對于電能表可靠性評估和提升電能表可靠性水平等都具有非常明顯的價值。