當(dāng)前,電子式電能表的防竊電技術(shù)在電能表行業(yè)中的地位越來越重要,不同國家、地區(qū)的電能表市場都在不同程度上要求電能表的防竊電計(jì)量。人們所意識(shí)到的竊電現(xiàn)象和防竊電技術(shù)的類型在不斷增多,而且每年都會(huì)針對(duì)新的竊電行為,研究出相應(yīng)的防竊電技術(shù)。
在傳統(tǒng)的電子式電能表設(shè)計(jì)中,由于以下幾點(diǎn)原因,導(dǎo)致它們不能較完善的檢測(cè)或處理竊電行為:僅使用進(jìn)線端的電壓和火線的進(jìn)出端所流經(jīng)的電流作為電能計(jì)量的依據(jù);絕大多數(shù)沒有使用很可靠的鉛封;一些竊電方式很容易操作,但是很難檢測(cè)。
MSP430FE42x系列單片機(jī)是美國德州儀器公司新推出的單相防竊電多功能電能表專用芯片,它是德州儀器MSP430系列產(chǎn)品的成員,是一款超低功耗的16位單片機(jī)。MSP430FE42x芯片內(nèi)部包含了單相防竊電多功能電能表計(jì)量模塊ESP430CE1,所以無需再擴(kuò)展計(jì)量芯片,僅用單個(gè)MSP430FE42x芯片就可以實(shí)現(xiàn)單相防竊電多功能電能表。下面本文將以MSP430FE42x單相防竊電多功能電能表為例,分析當(dāng)前的竊電行為以及相應(yīng)的防竊電技術(shù)。
竊電行為的類型
人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了很多防竊電行為,一些竊電行為是非常容易實(shí)施的,然而要檢測(cè)這些竊電行為卻是非常困難的;一些竊電行為不易實(shí)施,而且不太可能發(fā)生,但是供電部門還是希望有針對(duì)這些竊電行為的對(duì)策。
竊電行為的種類很多,這里我們把它們概括為以下幾種類型:由于表殼或電表箱的原因?qū)е赂`電者有機(jī)可乘而發(fā)生的竊電行為;磁場干擾的竊電行為;增加額外的導(dǎo)線、旁路部分電流的竊電行為;移動(dòng)或移除電能表接線的竊電行為;增加額外的器件,如二極管、電容、電阻及其組合,改變電壓回路的波形、相位,降低電壓回路電壓的竊電行為。
電能表防竊電技術(shù)
與三相電能表比較,單相電能表的市場更加注重于電能表的防竊電技術(shù)。圖1所示沒有設(shè)計(jì)防竊電測(cè)量的簡單單相電能表,它僅能測(cè)量火線的電流信號(hào)和電能表進(jìn)線端的電壓信號(hào),而對(duì)于即使是非常簡單的竊電行為也是無能為力的。
接下來我們討論針對(duì)各類竊電行為的防竊電技術(shù)。
1. 表殼和電表箱的防竊電技術(shù)
表殼是對(duì)付竊電的第一道防線。一些供電部門要求采用聚碳酸酯的表殼,但是這樣表殼的費(fèi)用會(huì)占據(jù)整個(gè)電表成本的很大一部分,為此我們可以壓縮電表的體積,使用緊湊的表殼來節(jié)省材料,降低費(fèi)用。
很多供電部門對(duì)電能表表殼的鉛封和膠合都有詳細(xì)的要求,他們通常要求電表有出廠鉛封,有些供電部門甚至要求把電能表表殼通過焊接膠合,要打開電表就必須損壞它,以此來對(duì)抗一些竊電行為。
支持通過通信口自動(dòng)校表的電能表,在校表時(shí),應(yīng)要求打開電表,短接內(nèi)部的跳線才能實(shí)現(xiàn)
校表,以此降低非正常校表發(fā)生的可能性。
圖1:簡單的單相電能表。
另外,使用電表箱也能抑制一些竊電行為的發(fā)生。用某些形式鉛封電表箱,盡量減小導(dǎo)線周圍的間隙,增加旁路電流、反接電能表等竊電行為的難度。如果必要,還可以在電表箱內(nèi)添加檢測(cè)設(shè)備,以檢測(cè)竊電者對(duì)電表箱的非法操作。