采用双锰铜取样的防窃电单相智能电能表设计

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单相电子式防窃电电子式单相电能表设计及应用,民熔

单相电子式防窃电电子式单相电能表设计及应用,民熔

单相电子式防窃电电子式单相电能表设计及应用,民熔电能是一种商品,消费电能就是消费商品,因此缴纳电费是每一个消费者的义务。

但是在目前往往就有许多用户用了电却想不缴纳或少缴纳电费。

想不缴电费者,往往不经过计量装置而私自改接电线,这种做法随着我国城乡电网改造、低压配电线路的改善,已经很难操作且极易被发现,往往被处以数倍的罚款,所以大多数非法用户都不再采用此种方式窃电,而是通过在电能计量装置上做文章进行窃电(统称技术窃电)。

他们一般都怀有侥幸心理,认为不易被发现,被发现后也会找各种借口逃避罚款而仅仅是补交电量。

近几年来,随着家用电器的普及,居民用电量大幅攀升,由80年代的每月几度电到如今的数百度电,在经济发达的省份甚至高达上千度。

电费在家庭支出费用中比例逐渐上升,引起了许多素质不高的居民采用窃电这种非法行为来减少电费的支出,且这种现象有逐年上升的趋势。

据估算,全国年被窃电量高达20亿kW.h,嘉兴电业局2000年查获的窃电户就达549户,追回电费和违约金277。

8万元,以上数据足以说明目前窃电问题的严重性。

防窃电是一个长期而艰巨的系统问题,各供电部门均投入大量的人力、物力、财力试图遏制,而收效甚微。

有些沿海地区竟然出现销售窃电产品和专用工具的怪事,甚至有些不法分子专业从事窃电行为从中谋取利益,给电力企业造成了巨大的经济损失。

但由于计量装置量大面广,情况复杂,而电力部门也没有充足的人手和费用来支撑。

在某些传统观念较重的地区,甚至以为窃电不是违法的事情。

为此,我公司于1997年开始着手对防窃电进行了深入研究。

研制成功了DDS106-3C型单相防窃电型电子式电度表,它采用先进的超低功耗固态集成电路技术和 SMT及热风波峰焊工艺设计制造,其性能指标符合IEC1036和GB/T 17215-1998标准,满足电力部门防窃电的需求。

一、工作原理电表工作时,连续监测相限和零线电流,通过对相线、零线电流信号的取样、放大、比较,采用两电流信号中较大者与电压回路信号通过乘法器相乘后积分、V/F 变换、分频及功率驱动等电路的处理,驱动步进马达带动计度器累计电能读数。

浅议单相电子式防窃电电能表设计

浅议单相电子式防窃电电能表设计
问 题 , 不 能 保 证 计量 结 果 的 准 确 性 。
( 8 )停电长显功能 交流掉 电后 ,电能表切换 到锂电池供 电模 式, 功耗小于 2 0 u A ,维持 L C D的 正常 显 示 。 ( 9 )掉 电 保 护 功 能 停 电 之 后 , 电能 表 把 重 要 的 数 据 储 存 到 E E P R O M 中 , 保证 电 能表 数 据 的 安 全性 。 ( 1 0 )防潜动 性功 能 没l 仃 负 载 时 , 不输 出 脉 冲 。 三 、 单 相 电 子 式 防 窃 电 电 能 表 的 设 计 一 相 电 子式 防 窃 电 电 能表 系 统 要 监 测 的 对 象 是 卞 _ 【 { 线和零线的电流, 根据第一部分叙述 的设计原理 , 单项 电子式防 窃电 电能表的 设计采用 “ S H 6 9 P 5 6 1 + 双 A D E 7 7 5 5 ”的主体 结构,具体的单项 电子式防窃 电 电能 农 狗发计 如 图 2所 示 :
校正。
【 关键 词】防窃电 电能农 相 电子式 设 汁
电 力 事 业 是 关 系 着 国计 民 生 的 大 事 , 法 律 规 定
窃电是违法 的行为,但在现 实生活 中人们 依然会利 用 电 能 表 的设 计 漏 洞 来 窃 电 。 单相 电子 式 防 窃 电 电 能 表 则 起 到 了很 好 的 防 窃 电 效 果 ,维 护 r电 网 了安
( 4 )现 有 的 防 窃 电措 施 的 成 本 比较 高 现 有 的 防 窃 电 措 施 基 本 上 采 用 集 成 电 路 的 设 计 方 案 ,计 量 方 案 的 设 计 比较 复杂 ,导敛 成 本 比 较 高 。
2 . 单 相 电 r式 防窃 电 电 能 表 的 设计 原 理

单相电子式防窃电电能表的设计与应用

单相电子式防窃电电能表的设计与应用

单相电子式防窃电电能表的设计与应用作者:谭先锋来源:《中国新技术新产品》2019年第01期摘要:目前,许多用户受利益的驱使,使用非法手段破坏电表,以期达到其不计费或者少计费的目的,给电力市场造成了极大的损失,造成市场失衡。

该文阐述了目前电能表的防窃电方式,分析了单相电子式防窃电电表的设计,让人们对这种防窃电装置有所了解。

关键词:电能表;单片机硬件电路;精度参数调试中图分类号:TM933.4; ; 文献标志码:A1 电能表的防窃电方式1.1 防电流反向窃电最常见典型的窃电行为是窃电者把电能表火线端口的进线和出线进行交换,用这种方式可以很快地达到窃电的目的。

然而V9821S不需要添加任何外围辅助器,仅凭系统本身就可以达到监控的效果。

系统通过监测功率的方向,能够迅速判断出电流是否有反向流动的行为,并进行事件记录。

当然,V9821S也可以设置为正向反向都累加的模式,这样无论功率是正是反都能够将能量进行累加。

1.2 防电流分流窃电最常见的是窃电者在将火线零线对换后,直接将零线接到大地上,或者将火线进行短接。

但是这种窃电行为运用V9821S很容易就可以检测出来,只需要增加一个电流互感器就可以有效防止。

这是因为V9821S具有双回路同时计量的功能,系统总是可以依据电流较大的一路进行计量。

1.3 防移除电压窃电这种方式通常都是由窃电者将电表的火电或者零线进行移除,从而使电表没有供电,所以电表无法工作,以此来达到窃电的目的。

对于这样的窃电行为,只需要增加一个低成本的功率CT,就可以进行有效防范。

这是因为V9821S具有低功耗的计量模式,只需提供相当于1mA、3.3V的功率,CT就能够持续维持电表工作,不受移除电流的限制。

1.4 串可控硅窃电最常见的窃电方法是在电表零线进线端处串一个吊扇调速开关,可能会影响到采样电压的波形以达到窃电者少计电量的目的。

对于这样的窃电行为,V9821S依然可以做出准确的判断。

由于V9821S可以提供电压每个采样点的实时数据,精确到每分每秒,这样就能够方便快速地还原电压波形,从而对电压进行准确分析。

单相防窃电智能电能表的设计

单相防窃电智能电能表的设计
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2 0 1 3 年2 3 期
单相防窃电智能电能表的设计
( 1 . 银 川 华 能 电 力 仪 表 有 限公 司 宁夏
陈国斌 , 蔡春林 2 银川 7 5 0 0 0 4 ; 2 . 宁夏 职 业 技 术 学 院
宁夏
银川
7 5 0 0 2 1 )
【 摘 要】 针 对实际计量 中存在 的窃 电现 象, 研制 了具有防窃 电功能 的单相 防窃电本地费控 电能表 , 该 电能表 的电能计量基于 火线和零 线 两个电流 中较大者进行 , 即使在 两线 中有一线 没有任 何 负载 电流流过 , 电能表也能 正确 的计量 电能和 电费 , 因此 能有 效遏制常见短接 窃 电行
为, 减 少不 法窃电给供 电部 门造成 的经 Байду номын сангаас损 失。
【 关键词 】 单相 防窃电; 本地 费控 ; 智 能电能表 ; 设计
硬 件的设计在满 足用户和计 量部门要求 的前 提下 .充分考虑 精 度、 功 能、 成本及 可靠性等 . 同时遵循器件及部件 的统一性 和模块 化设 计 的原则 。 2 . 1电源模块 电能表属 于不 间断工作 的电力计量产品 . 因而其 电源电路 是其 硬 件设计 的关键部分之一 . 电源 电路负 责给各个硬件模块 供 电. 以保 证 整个 电能表 的正 常运行 。主 电源采用三路互相隔离 的直流 电源 。 第 一 路 提供计 量电路工作 , 第二路提供 给 R S 4 8 5 及载波通信 电路 . 第三 路 供M C U及其 它电路使用 锂 电池 主要用于停 电后给时钟 电路 和微 控 1 . 总体 设 计 方 案 单相 防窃 电本地 费控智能 电能表 电路功能模 块总体 框 图如 图 1 制器 电路供 电 2 . 2 MC U主控芯片 所示。 电能表 主要功 能单元 包括主控制器 M C U 、 电源模块 、 断送 电模 主控制器 MC U负责按键输入扫描 、 工作状态检测 , 计量数据 的读 块、 计 模块 、 显示模 块 、 存储模 块、 时钟模块、 通信模块 、 预付 费模块 ; 辅 计算和存储 、 电表参数的现场配置以及 与外界 的通信控制等 。 本设 助模 块主要有 : 工作 异常报警 电路 、 按 键输入 电路、 开盖检测电路 等。 入、 计选用 R E N E S A S 半导体 的单片机 7 8 F 0 5 2 6为主控 芯片。7 8 F 0 5 2 6 具 有 的功 能 : 9 6 k字节 Ha s h闪速存 储器 . 4 k字节 内部 R AM. 4 5个 可编 程C M O S I / O口, 可选 择上拉 电阻 , 2 个专用输入 口. 7 个定 时计 数器 . 5 个外部 中断 , 2 3 个 内部 中断 ,内置按 键中断功能 , 1 个软件 中断 . 允 许 中断嵌套 , 2 个全双工 串行 通信 口,一个 I 2 C口, 1 6 位硬件乘 法器 . 片内高低速振 荡器及 时钟 电路 . 2种低功耗 电工作方式 2 _ 3 计量 电路 计量 芯片采用深圳锐能微 R N 8 2 0 9 单相多功能专用计量芯 片 . 该 芯片提供两路电流和一路 电压有效值 测量 .在 4 0 0 : 1 动态范 围内 . 有 效 值误差 < O . 5 %:有 功 电能 误差在 1 5 0 0 : 1 动态 范 围 内< 0 . 1 %.支 持 I E C 6 2 0 5 3 — 2 2 : 2 0 0 3 标准要求 。能够测量有 功功率 、 无 功功率 、 有功 能 量、 无功能量 . 并能提供 2 路独立的有功功率和有效值 、 电压 电流有效 值、 线频率 、 过零 中断等 , 可以实现灵活的防窃电方案 。支持全数字 的 增益 、 相位 和 Of f s e t 校正 。内部 的电源监 控电路可以保证上 电和断 电 时芯片 的可靠工作 . 提供串行 S P I 与 MC U之间通讯 图1 电能表 电路功能模块总体框 图 M C U f 3 5  ̄ _ S P I 总线对计量芯片进行配置和数据读 取, 其中电压、 电流、 工作 时 . 被测交 流电压 和电流经 过高精 度采样后送到专用 电能计 功率为寄存器直读 . 电能计量信号为数字输 出. M C U通过 中断捕获电量 量 芯片 . 经过一 系列 数字处理后 . 转换成 与有功功率成 正 比的脉 冲频 脉冲并计数 . 通过查询获取电量方向. M C U软件配合实现软件校表 率信 号传 送给主控 制器 M C U. MC U将脉 冲信 号依据 时段 费率进行分 2 . 4时钟模块 时累计 , 得到 总电量 和各费率 电量 , 并保存 到储存 器中 . 同时对剩余金 时钟 电路采用 E P S O N公司的 R X 8 2 0 5 T芯片完成 . 具有很 高的精 额进行递 减 : 当剩余金 额减至报警 电量时 . 报 警灯点亮提 醒用户及 时 度 . 内置温度补偿 晶振 . 可在宽 温范围内实现精 确计时低功耗 时钟芯 充值 ; 当剩余 金额减至零时 . 断开内部继电器禁止用户用 电 。M C U定 片 .通过 2线 I 2 C方式 与 C P U连接 . S D A脚和 S C L脚分别与 MC U的 期读取并 比较计量芯片火线和零线 电流寄存器 的值 . 如果这两个 电流 引脚 相连 . 并有 2个 中断报警引脚可设置为输出秒或分同步脉冲 相差值超过设定 的阀值 . 单片机选择计量芯 片两个 电流中较大 的电流 MC U通过 I 2 C通讯接 口可读取当前的时间 . 计算 出该 时刻所 属的 通道作为 当前电能计量的通道 . 同时输出声光报警信 号指示窃 电状态 时段 . 实 现多 费率 电能表 的分时段计量电能 时钟 电路带有备用 锂电 发生 . 因电能计 量基于这两 个电流 中较 大者进行 . 即使在两线 中有一 池 , 正 常工作 时有主 电源 v c c 供 电; 当出现停 电时 , 自动切换锂 电池为 线没有任何负载电流流过 . 电能表也能正确 的计量 电能 微控制器可 时钟 电路 供 电 通过 R S 4 8 5和红外 通信接 口与外部进 行通信 电能表 内置有 温度补 2 . 5存 储 模 块 偿的实时时钟 . 可以提供准确 的 日期和 时间 . 用于微 控制器进行 复费 采用美 国 AT ME L公 司的 2 4 L C 5 1 2低功耗 串行存储器 芯片 . 采用 率计 量、 事件记录等。 带汉字字符 的 L C D液晶屏可显示电能表运行参 I 2 c 接 口与 M C U通讯 , 待机 电流和工作 电流分别是 1 A和 l m A , 存储 数和用 电信 息 . 具有背光照亮 功能。 通过 I c卡 口可 以对电能表进行充 容量达到 6 4 K字节 . 1 O 万次擦写次数 . 数据保存时间超过 1 0 0 年 值. 并将 电能表内的用电信息 返写到 I c卡 中 2 . 6液 晶 显 示

一种防窃电单相智能电能表[实用新型专利]

一种防窃电单相智能电能表[实用新型专利]

专利名称:一种防窃电单相智能电能表
专利类型:实用新型专利
发明人:孙洪昌,刘红旗,李儒金,李英超,陈思佳,黄付顺,王亚飞,章志杰,李欣桐,付朋飞,王新玲
申请号:CN201920768983.1
申请日:20190527
公开号:CN210181101U
公开日:
20200324
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型涉及一种防窃电单相智能电能表,包括表体和安装室,所述表体前壁的左右两端均开设有侧接滑道,且表体的左右两端均安装有辅助维修机构,所述表体底部的左右两端均设置有边槽,且边槽的内端衔接有散热片,所述边槽的内侧连接有横向联动孔,所述表体底端左右两端的外侧均安装有侧边辅助定位机构,所述表体的顶端安装有顶盖。

本实用新型的有益效果是:该防窃电单相智能电能表,设置有衔接滑块、衔接滑槽和衔接弹簧柱,通过衔接滑块、衔接滑槽和衔接弹簧柱的使用,即可方便滑动调节侧边辅助定位机构的定位部分,让其定位位置得以进行灵活调节,方便使用者来对电表的安装位置进行合理的选取,便于其与表箱之间进行配对使用。

申请人:国网山东省电力公司菏泽供电公司
地址:274000 山东省菏泽市中华东路北侧(中银对面)
国籍:CN
代理机构:上海顺华专利代理有限责任公司
代理人:顾兰芳
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一款双回路防窃电单相电能表的设计

一款双回路防窃电单相电能表的设计

设计应用技术一款双回路防窃电单相电能表的设计曾宪莉1,龙波2;2.湖南华烨智能通信技术股份有限公司,湖南研究设计的双回路防窃电单相电能表除了能实现正常的计量功能外,对失压窃电的掉零线窃电方式能有时,能启动电能表正常计量。

主要完成了单相电能表的基本电路设计,包括电压采样、通信等,并对部分电路波形进行了测量验证。

A Double-Loop Anti-Theft Single-Phase Watt-Hour Meter DesignZENG Xianli1, LONG Bo2.Hunan University of Information Technology, Changsha.Hunan Huaye Intelligent Communication Technology Co., Ltd., ChangshaAbstract: The double-loop anti-theft single-phase watt-hour meter designed in this paper can not only realize the normal metering function, but also effectively detect the zero-line stealing mode of power loss. When the neutral A, the normal measurement of the electric energy meter can be started. The basic circuit design of· 29 ·而进行计量。

一般为保证采样精度,提高电阻耐压能力,使用不少于3个电阻串联来构成电阻分压网络[2]。

设串联后总电阻为R ,采样电阻为R c ,输入电压为U ,则采样电压U c 为cc R U U R =(1)本设计中,电阻分压网络由6个精度为0.1%的150 kΩ贴片电阻与1个精度为0.1 %的680 Ω贴片电阻串联组成,分压电阻为680 Ω,则采样电压为c 68017150 000668022 517U U U ′==×+(2)2.1.2 电流采样电能表的相线电流一般采用锰铜分流器取样,零线电流使用电流互感器取样。

单相智能计量终端防窃电设计

单相智能计量终端防窃电设计

单相智能计量终端防窃电设计
董占国;卢玉凤;陈国庆;徐京生
【期刊名称】《电工技术》
【年(卷),期】2022()6
【摘要】介绍一种窃电方式及针对该方式的智能计量终端的设计及实现方法,分析防窃电智能计量终端的特点,阐述了计量终端的防窃电方式软件设计方法及硬件实现。

【总页数】4页(P102-104)
【作者】董占国;卢玉凤;陈国庆;徐京生
【作者单位】华立科技股份有限公司;国网山东省电力公司宁津县供电公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM73
【相关文献】
1.采用双锰铜取样的防窃电单相智能电能表设计
2.基于4G网络的防窃电智能视频监控终端设计
3.抗调光器干扰单相防窃电智能电表的设计及实现
4.单相防窃电智能电能表设计研究
5.基于电力物联网的智能防窃电计量箱设计
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时 ,与所加的电。
在 220V/380V的低压用电侧 ,智能电表需要计量 的
常见非线性负载有 :电梯和水泵用 的变频 调速器 、节能
灯 、各种充 电器 、电焊机、带温控功能的加热炉或电磁炉、
其它没有采取有效滤波的家用电器等。尤其是功率 比较
量的必要性 。然后根据 CSE7780和 CSE7759智 能电表计量芯 片的特点 ,详细介绍 了采用双锰铜方案抗直流分量和谐波分量的新型低成本防窃 电单 相智能
电能表 DDZY135的设计技术要点。最后 ,设计了一系列简单实用的验证方法 ,证明该防窃电智能电表的可行性。
关键词 :防窃 电单相智能 电能表 ;双锰铜取样 ;抗直流分量

大的空调 、加热器 、微波炉、电焊机等的间隙式工作 ,会造
成 电压波 形 畸变 ,而 电流波形 畸变更 大 ,且 通 常不 具有 周 期性 。
以 电脑 和家 电 中的开关 电源 电路 的桥式 整流 电路 为 例 ,交 流输 入端 的 电流 波 形 。具 有 典 型 的“脉 冲 ”特 性 , 如 图 2(C)所 示 。
抗交流和直流磁场 问题 ,并未作特别要求 。 根据 Q/GDW364—2009《单 相 智 能 电表 技 术 规 范 》
4.4.3的要求 ,智 能 电表应 “能测 量 、记 录 、显 示 当前 电能 表的电压 、电流(包括零线电流)、功率 、功率因数等运行 参数 ,测量误差 (引用误差 )不超过 ±1%”,基本上每块 智能 电表 均需 要具 有火 线 和零线 电流测量 回路 。
电的直 流和 偶次 谐波 分量 仅 出现在 变 压器 充放 电初 始 阶
段 ,以及 线 路故 障期 间 ,其 它正 常工 作 阶段 时含量 微 乎其
微 ,可 以忽 略不计 。
在 电力 系统 中 ,谐 波产 生 的根 本 原 因是 非 线 性 负 载
的存在 。当电流流经非线性的负载 (如二极管 、晶闸管)
南方 电网新颁布 的 Q/CSG113003—2011《单相 电子 式电能表》和 Q/CSG113004—2011《单相 电子式 电能表 (费控 )》标准均把零线计量作为“可选项”。
图 1 单相智能 电表计量部分原理示意图
当前 ,单相智能电表 的电压测量部分一般采用分压 电阻网络,火线电流测量部分主要采用 与继 电器一体化
Zhu Hua Lu W enbin
0 引言 长期 以来 ,窃电现象一直困扰着各级电力公司 ,据不
完全 统计 ,全 国每 年 因窃 电引起 的 电 费损 失 在 200亿 元 以 上 。
窃 电现象 在全 国不 同地 区普 遍 存 在 ,而且 手 段 五 花 八门,这不仅导致 了国有资产大量流失 ,而且容易因窃电 引发火灾 、触 电等一系列安全事故 。而要处理 窃电违法 行为,又存在稽查难、取证难 、定量难 、执行难等一系列难 题 ,费时费力 ,稍有不慎 ,还很容易引发社会矛盾。
1是 单 相智 能 电表计 量部 分 的原理 框 图 。
号 的线性 度 。
1 电 网谐 波 与直 流分 量 的起 源
理想干净 的交流 电是 50Hz的工频周 期正 弦信 号。
在 只有线 性 负载 (如 电 阻 、电 容 、电感 )的 用 电环 境 (如 ,
lOkV以上的高压输 电线路的负载基本呈线性 )下 ,交流
以比我 国窃电现象更加严重的拉美和南亚印度等地 区 为例 ,这些 国家 的 电 能表 普 遍 要 求 采 取 下列 基 本 的技 术 防窃 电措 施 :
(1)火线 、零线 分别 计 量 。 (2)火线 、零线抗直流分量。 (3)抗 0.2T交 流磁 场和 0.5T直 流磁 场 干扰 。 (4)负荷 记 录 。 (5)事件记录。 (6)外壳 防撬 和开 盖记 录 。 2009年 国家电网公司发布的智能 电表系列标准 中, 对 (4)~(6)做 了较详细 的要求 ,并没有要 求零线计量 ( 要 显丞 线塑 线电流 )和零线抗直流 ,同时 ,对
朱华等 :采 用双锰 铜取 样 的防窃 电单相 智能 电能袁 设升
采 用 双锰 铜 取 样 的 防 窃 电单 相 智 能 电能 表 设 计
朱 华 卢 文斌
(深圳市计量 质量 检测 研究院 ,深圳 518000)
摘 要 :首先结合直流和谐波分量 的起源 ,分析 了谐波和直流分量对互感器测量精度 的影响机理 ,提出在智能 电表 的相线 和零线 同时要 求抗直流 和谐 波分
从道 德 和法律 两 个方 面 ,加强公 民素质 教育 ,固然 从 长期 来看 能 够一定 程 度上 遏制 窃 电 ,但 治标不治本 ,因为 , 即使是欧美等发 达 国家 ,窃 电现象 也 同样存 在 。国际 和 国 内若干年“防窃 电”的经验已经证 明,在 电能表上采取 “技 术 防窃 电”设计 ,不仅成本相对低廉 、而且行之有效 。
如 果对 非线 性 负载 的 电压 和 电流 畸变 波形 进行 傅立




基金项 目:深圳市费控 (智能电能表)综合检 测服务 平台。项 目编号 :DGFW20140320010011 收稿 日期 :2016—06—07
《计量 与测试技 术》2016 羊 第43卷 第7期
的锰 铜分 流器 ,零线 电流测量 部 分则 采用 普 通 的 CT。 图 (5~10)倍的微 晶材料 ,以降低励磁功率 ,提高电流小信
中图分 类号 :TB9
文献标 识码 :A 国家标准学科分类代码 :460.4030
DOI:10.15988/j.cnki.1004—6941.2016.07.0Ol
The Design of Anti——Stealing Single——Phase Intelligent Electric M eter with the Sam pling based on M anganin
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