电子电度表功率表工作原理及窃电
当电度表接入被测电路后，被测电路电压U加在电压线圈上，在其铁芯中形成一个交变的磁通，这个磁通的一部分ΦU由回磁极穿过铝盘到回到电压线圈的铁芯中；同理，被测电路电流I通过电流线圈后，也要在电流线圈的U形铁芯中形成一个交变磁通Φi，这个磁通由U形成铁芯的一端由下至上穿过铝盘，然后又由上至下穿过铝盘回到U
电子电度表功率表工作原理及窃电
当电度表接入被测电路后，被测电路电压U加在电压线圈上，在其铁芯中形成一个交变的磁通，这个磁通的一部分ΦU由回磁极穿过铝盘到回到电压线圈的铁芯中；同理，被测电路电流I通过电流线圈后，也要在电流线圈的U形铁芯中形成一个交变磁通Φi，这个磁通由U形成铁芯的一端由下至上穿过铝盘，然后又由上至下穿过铝盘回到U形铁芯的另一端。电度表的电路和磁路如图6-3所示，其中回磁板4是由钢板冲制而成的，它的下端伸入铝盘下部，与隔着铝盘和电压部件的铁芯柱相对应，以便构成电压线圈工作磁通的回路。
传统电度表指感应式的机械电度表(简称感应表或机械表)，其工作原理是利用电压和电流线圈在铝盘上产生的涡流与
交变磁通相互作用产生电磁力，使铝盘转动，同时引入制动力矩，使铝盘转速与负载功率成正比，通过轴向齿轮传动，由计度器积算出转盘转数而测定出电能。故电度表主要结构是由电压线圈、电流线圈、转盘、转轴、制动磁铁、齿轮、计度器等组成。由电度表的作用原理知，改变输入电度表的电流、电压、相位以及改变电度表的转速、齿轮变比等均可以达到窃电的目的。下面分改变电度表的电气参数（电流、电压、相位）和机械参数（转速、齿轮变比）两方面对常用窃电方法进行剖析。
电气方法
窃电手段之一:短路电度表的电流线圈
这种作案方法通常是在电度表内部或外部用导线将电流线圈短接，较隐蔽的做法是用准备好的两头带针的导线分别插入电流线圈的入出两端，使流入电度表的电流减小。这种方法可以使电度表转速变慢而达到窃电的目的。很多人认为这种方法可以使电度表停转，实际上不能，因为电度表电流线圈电阻很小，外部用导线短路后，短路导线只能分去流入电流线圈的部分电流，电度表照样会转，只是少计了短路导线分去的部分负荷。故对这样的窃电方法仅靠观察电度表会不会转来判断用户有无窃电是不对的。
窃电手段之二:在电压线圈上串联分压电阻或断开电压线
圈
对于单相电度表，断开电度表的电压联接片是很容易的事，会造成电表不转，但很容易被发现。如果用一个电阻串到电压线圈上，负荷端直接连出，所串电阻用绝缘胶布或绝缘套管套住，可以做到很隐蔽，其原理是使通入电压线圈的电压减小，达到少计量的目的。
窃电手段之三:调换输入电度表的零线与火线，使零线流入电度表的电流线圈。
这种窃电方法是在用电时，和邻居互换零线或另取一地线形成一地一火制，使自家电度表零线悬空，由于电流线圈悬空没有电流流过，故电度表不会转动。当供电部门查电时，恢复自家电度表零线，电度表计量正常。这种方法很容易在室内控制窃电与不窃电，供电人员很难查到真相。窃电的关键是要使流入电度表的零线与火线调换。
窃电手段之四:使用辅助变压器。
窃电时用变压器二次输出大电流反向流入电度表的电
流线圈，使电度表反转。这种方法没有什么痕迹，窃电者只
需在供电部门每月抄表前，使电度表反转，减少一定电度即可，当然这需要较专业的水平。
窃电手段之五:负荷端接移相器，调整电流和电压的电角度，使电度表反转（对三相电度表有效）。
机械方法
窃电手段之一:在电度表上端钻一小孔，窃电时插入铁钉或其它物件，使电度表转盘卡死或增加反转动力矩，使电度表少计量。
窃电手段之二:调整制动磁铁，使制动力矩增大，电表转速变慢，从而达到窃电目的。
窃电手段之三:调整轴向齿轮与计度器齿轮之间的传递间
隙
间隙调紧则使传递阻力增大，转盘卡阻、转速变慢，调大则使轴向齿轮与计度器齿轮传动不良，转盘虽然转动正常，但计度器齿轮时转时不转，使计度器计出电量减少。这种窃电方法聪明之处是利用电度表的工作原理，以制造故障
单相有功电度表/三相四线制有功电度表/电子式电能表的工作原理及 一、机械式电度表的型号及其含义。 电度表型号是用字母和数字的排列来表示的，内容如下：类别代号+组别代号+设计序号+派生号。 如我们常用的家用单相电度表：DD862-4型、DDS97l型、DDSY97l型等。 1、类别代号: D--电度表 2、组别代号 表示相线：D--单相；S--三相三线；T--三相四线。 表示用途的分类：D--多功能；S--电子式；X--无功；Y--预付费；F--复费率。 3、设计序号用阿拉伯数字表示。 每个制造厂的设计序号不同，如长纱希麦特电子科技发展有限公司设计生产的电度表产品备案的序列号为971，正泰公司的为666等。 综合上面几点： DD--表示单相电度表：如DD971型DD862型 DS--表示三相三线有功电度表：如DS862，DS97l型 DT--表示三相四线有功电度表：如DT862、DT971型 DX--表示无功电度表：如DX97l、DX864型 DDS--表示单相电子式电度表：如DDS97l型 D丅S--表示三相四线电子式有功电度表：如DTS97l型 DDSY--表示单相电子式预付费电度表：如DDSY97l型 DTSF--表示三相四线电子式复费率有功电度表：如DTSF97l型 DSSD--表示三相三线多功能电度表：如DSSD97l型 4、基本电流和额定最大电流 基本电流是确定电度表有关特性的电流值，额定最大电流是仪表能满足其制造标准规定的准确度的最大电流值。 如5(20)A 即表示电度表的基本电流为5A，额定最大电流为20A，对于三相电度表还应在前面乘以相数，如3x5(20)A。 5、参比电压 指的是确定电度表有关特性的电压值 对于三相三线电度表以相数乘以线电压表示，如3x380V。 对于三相四线电度表则以相数乘以相电压或线电压表示，如3x220/380V。 对于单相电度表则以电压线路接线端上的电压表示，如220V。 二、机械式三相四线电度表的读法 1、如果您的三相四线电度表是最右边没有红色读数框的，那黑色读数框的都是整数，只是在最右边(即个位数)的"计数轮"的右边带有刻度，而这个刻度就是小数点后的读数；如果是带有红色读数框的，那红色读数框所显示的就是小数。 2、如果您的表输出是不带电流互感器的，那表上显示的读数就是您实际用电的计量读数，如果是计量带有互感器的，那要看互感器的规格了，比如用的是100/5的互感器，那它的倍率为20(即100除以5)，如果是200/5的即倍率为40，如果是500/5的，那倍率就是100。以此类推，把表上显示的读数，再乘以这个倍率，就是您实际使用的电量数，单位为KWh(千瓦时：度)。即：实际用电量=实际读数×倍率 3、互感器如果不只绕一匝，那么，实际用电量=互感器倍率/互感器匝数×实际读数。
防窃电智能电表的原理及设计 今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种防窃电的智能电表。该专利由郑州启硕电子科技有限公司申请，并于2017年12月8日获得授权公告。 内容说明本发明涉及电力设备领域，尤其涉及一种防窃电的智能电表。 发明背景当前，电子式电能表的防窃电技术在电能表行业中的地位越来越重要，不同国家、地区的电能表市场都在不同程度上要求电能表的防窃电计量。为了减少国家财产的损失，杜绝窃电行为的发生，供电部门采用将电能计量表置于防盗电表箱内，使不法分子无法接触到电能计量表的方式，但这种防盗方式只能杜绝窃电者在电能计量表的线路上窃电的目的，而不能杜绝窃电者采用其他手段进行窃电。 目前对用户的通断电靠电表内安装的磁保持继电器来实现远程控制，也就是说用户欠费是通过远程信号断开继电器的，如果在外强磁场干扰下（比如钕铁硼永磁铁，吸铁石等）会断不开继电器，就是说在欠费的情况下是断不了电的，终端显示已经欠费断电，但用户依然在用电。也就是说窃电现象逐步高科技化，往往利用高频、高磁、高压手段干扰电器元件的运行，传统反窃电手段不能有效防止这种窃电现象。 发明内容本发明的目的在于解决现有智能电表在强磁场下不能断电的问题，提供了一种防窃电的智能电表。 一种防窃电的智能电表包括MCU、AC/DC模块、DC/DC模块、时钟模块、计量模块、显示模块、电流采样模块和电压采样模块，其特征在于：还包括与MCU相连的通讯模块、ESAM模块、报警模块、磁保持继电器、磁传感器和光耦继电器，所述磁保持继电器与光耦继电器的输出串联于外部供电电路。 为了降低温度对电子元器件的影响即温漂，进一步地，智能电表还包括温度传感器和散热器。为了防止智能电表被恶意入侵，进一步地，ESAM安全模块采用AES算法进行数据的加解密。为了保证智能电表能无线远程通信，进一步地，通讯模块为GPRS通信模块或NB-IoT通信模块。通信模块采用DL/T645-2007通信规约。
一、机械式电度表的型号及其含义 电度表型号是用字母和数字的排列来表示的，内容如下：类别代号+组别代号+设计序号+派生号。 如我们常用的家用单相电度表：DD862-4型、DDS97l型、DDSY97l型等。 1、类别代号: D--电度表 2、组别代号 表示相线：D--单相；S--三相三线；T--三相四线。 表示用途的分类：D--多功能；S--电子式；X--无功；Y--预付费；F--复费率。 3、设计序号用阿拉伯数字表示 每个制造厂的设计序号不同，如长纱希麦特电子科技发展有限公司设计生产的电度表产品备案的序列号为971，正泰公司的为666等。 综合上面几点： DD--表示单相电度表：如DD971型DD862型 DS--表示三相三线有功电度表：如DS862，DS97l型 DT--表示三相四线有功电度表：如DT862、DT971型 DX--表示无功电度表：如DX97l、DX864型 DDS--表示单相电子式电度表：如DDS97l型 D丅S--表示三相四线电子式有功电度表：如DTS97l型 DDSY--表示单相电子式预付费电度表：如DDSY97l型 DTSF--表示三相四线电子式复费率有功电度表：如DTSF97l型 DSSD--表示三相三线多功能电度表：如DSSD97l型 4、基本电流和额定最大电流 基本电流是确定电度表有关特性的电流值，额定最大电流是仪表能满足其制造标准规定的准确度的最大电流值。 如5(20)A即表示电度表的基本电流为5A，额定最大电流为20A，对于三相电度表还应在前面乘以相数，如3x5(20)A。 5、参比电压 指的是确定电度表有关特性的电压值 对于三相三线电度表以相数乘以线电压表示，如3x380V。 对于三相四线电度表则以相数乘以相电压或线电压表示，如3x220/380V。 对于单相电度表则以电压线路接线端上的电压表示，如220V。 二、机械式三相四线电度表的读法 1、如果您的三相四线电度表是最右边没有红色读数框的，那黑色读数的都是整数，只是在最右边(即个位数)的"计数轮"的右边带有刻度，而这个刻度就是小数点后的读数；如果是带有红色读数框的，那红色读数框所显示的就是小数。 2、如果您的表输出是不带电流互感器的，那表上显示的读数就是您实际用电的计量读数，如果是计量带有互感器的，那要看互感器的规格了，比如用的是100/5的互感器，那它的倍率为20(即100除以5)，如果是200/5的即倍率为40，如果是500/5的，那倍率就是100。以此类推，把表上显示的读数，再乘以这个倍率，就是您实际使用的电量数，单位为KWh(千瓦时：度)。即：实际用电量=实际读数×倍率 3、互感器如果不只绕一匝，那么，实际用电量=互感器倍率/互感器匝数×实际读数。匝数，指互感器内圈导线的条数，不指外圈。 一般计量收费时，大多不计小数位的读数。
窃电和防窃电技术在智能电表中的分析 发表时间：2018-03-12T10:36:27.117Z 来源：《电力设备》2017年第30期作者：曾党成 [导读] 摘要：21世纪以来，我国的社会经济发展十分迅速，电能作为社会生产生活必不可少的能源之一，其需求大大增加，这也在很大程度上造成窃电行为的频繁发生，这种行为不仅扰乱了社会供电市场秩序，给国家带来了巨大的经济损失，而且还造成了大量电力能源的浪费和流失。 （深圳供电局有限公司广东深圳 518125） 摘要：21世纪以来，我国的社会经济发展十分迅速，电能作为社会生产生活必不可少的能源之一，其需求大大增加，这也在很大程度上造成窃电行为的频繁发生，这种行为不仅扰乱了社会供电市场秩序，给国家带来了巨大的经济损失，而且还造成了大量电力能源的浪费和流失。为了提高防窃电技术，减少窃电行为，相关技术人员开始不断研发新型智能电表并得到了广泛运用。对此，本文在介绍智能电表的功能的基础之上对智能电表中窃电及防窃电技术进行了重点分析和探讨。 关键词：智能电表；窃电；防窃电 1.前言 现阶段，智能电表在全国大范围内得到了广泛运用，并且也收到了很好的成效。但是，这也使得窃电行为频繁发生，再加之窃电技术和手段的不断升级，很多时候无法第一时间察觉到，这不仅扰乱了我国供电市场秩序，也损害了广大用户的用电权益以及电力单位的经济效益，因此必须要大力提高和升级智能电表中窃电和防窃电技术，弥补相关技术漏洞，以减少窃电行为的发生[1]。目前，我国有许多防窃电的办法，但都存在一定的不足之处，本文在电能计量原理的基础上详细分析了智能电表中窃电和防窃电技术。 2.智能电表的功能 智能电表属于一种新型电表，具有传统电表所不具备的功能，主要体现在以下两点： 1）能够计算多样化的费率，快速算出不同时段以及阶梯式的电力费率价格，此外，它也能够对多个时区进行设置，而且对于像节假日等特殊时段的费率也可以做到精准的设置。 2）能够以电能表的RS485以及低压载波通信接口为媒介来及时与采集系统进行双向电力信息的传递和输送，最大程度的进行电力信息的互动，满足电力用户对于电力资源的各种利用。 3.窃电的具体技术分析 测量电能过程中，电能表是最基础的计量元件，目前市场上主要有电子式、感应式和智能型三种类型的电能表。随着我国智能电网的快速发展，智能电能表技术的发展也是相当成熟。由各种电子元器件构成的智能电表，其工作机制是先要对智能电能表中的输入电流和电压进行采样，其中电流的采样工作由电流互感器、霍尔效应传感器等电流采样器件完成，电压采样则是通过分压电阻和电压互感器等电压采样器件来完成，完成电流与电压的采样后，紧接着对它们进行数据处理，同时转换成和电能成正比的脉冲输出，最后将该脉冲信号通过中央处理器转变为用电量，并输出[2]。图1所示的是三相四线制智能电表的工作原理。 虽然现在存在很多种对智能电能表的窃电方式，但是按照窃电原理来说，主要的窃电技术也就三种，分别为：（1）基于大功率无线干扰的窃电技术分析 通过使用专门的高科技智能化的大功率无线技术，窃电用户可以很容易干扰到智能电表的CPU，从而对智能电表的正常工作造成严重的影响，使智能电表经常出现不计或少计用电量的情况，而且该种窃电技术可对电能表的计量实现随时恢复，同时操作也较为简易。此外，因为这种窃电技术还有较强的隐蔽性，无需调动任何电力设备便可在箱外发射大功率信号，进而对电能表进行干扰，因此即使知道用户存在窃电行为，供电企业也难以在现场找到相关的证据。到目前为止，针对此类窃电行为，供电企业还未找到有效的防范措施，这给电力行业的经济效益造成了巨大的损失。 （2）基于高频高压电源干扰的窃电技术分析 由高频高压电源发出的电磁干扰对广播、电视和通信接受的影响是非常巨大的，它们会直接影响到电子器件和设备的正常工作[3]。具体来说，在电流系统中，高频高压电源会对电表内部的工作流程进行干扰，进而对电表的工作曲线进行破坏，降低电表计量的准确度，致使其无法开展正常的计量工作。 （3）基于移相法的窃电技术分析 目前，三相二元件计量是被大多数电力系统所采用的计量方式，从其原理上来说，这种计量方式无论三相负载是否对称，都具备相当高的准确度。但这种计量方式也有其缺点，例如，在三相二元件电能表中，设是A相元件的测量功率，如果有感性负载在A相与地之间接入，那么这个时候电能表就会发生以下情况：当三相负载有较小的电流时，电感电流和负载电流相加后，会使总电流与的相角差大于，电流表反转；当三相负载有较大的电流时，电感电流和负载电流相加后，会使总电流与的相角差低于，此时会减慢电能表的转速；当三相负载电流为0时，总电流与的相角差恰好是，电能表反转[4]。此外，设是C相元件的测量功率，若在C相和地之间接入电容，此时则类似于上述A相接入感性负载的原理，电能表可能会发生反转、转速减慢等情况。由于这种类型的电能表仅有A相和C相两种元件，电能表的测量元件中并未有B相负载电流经过，这时如果将单相负载接入到B相和大地之间，电能表则不会对单相负载的计量产生任何作用。 4.智能电表的防窃电技术分析 针对当前高科技的窃电方式，主要可以从硬件和软件两个方面来提升智能电表的防窃电技术。
电子电度表功率表工作原理及窃电 当电度表接入被测电路后，被测电路电压U加在电压线圈上，在其铁芯中形成一个交变的磁通，这个磁通的一部分ΦU由回磁极穿过铝盘到回到电压线圈的铁芯中；同理，被测电路电流I通过电流线圈后，也要在电流线圈的U形铁芯中形成一个交变磁通Φi，这个磁通由U形成铁芯的一端由下至上穿过铝盘，然后又由上至下穿过铝盘回到U 电子电度表功率表工作原理及窃电 当电度表接入被测电路后，被测电路电压U加在电压线圈上，在其铁芯中形成一个交变的磁通，这个磁通的一部分ΦU由回磁极穿过铝盘到回到电压线圈的铁芯中；同理，被测电路电流I通过电流线圈后，也要在电流线圈的U形铁芯中形成一个交变磁通Φi，这个磁通由U形成铁芯的一端由下至上穿过铝盘，然后又由上至下穿过铝盘回到U形铁芯的另一端。电度表的电路和磁路如图6-3所示，其中回磁板4是由钢板冲制而成的，它的下端伸入铝盘下部，与隔着铝盘和电压部件的铁芯柱相对应，以便构成电压线圈工作磁通的回路。 传统电度表指感应式的机械电度表(简称感应表或机械表)，其工作原理是利用电压和电流线圈在铝盘上产生的涡流与
交变磁通相互作用产生电磁力，使铝盘转动，同时引入制动力矩，使铝盘转速与负载功率成正比，通过轴向齿轮传动，由计度器积算出转盘转数而测定出电能。故电度表主要结构是由电压线圈、电流线圈、转盘、转轴、制动磁铁、齿轮、计度器等组成。由电度表的作用原理知，改变输入电度表的电流、电压、相位以及改变电度表的转速、齿轮变比等均可以达到窃电的目的。下面分改变电度表的电气参数（电流、电压、相位）和机械参数（转速、齿轮变比）两方面对常用窃电方法进行剖析。 电气方法 窃电手段之一:短路电度表的电流线圈 这种作案方法通常是在电度表内部或外部用导线将电流线圈短接，较隐蔽的做法是用准备好的两头带针的导线分别插入电流线圈的入出两端，使流入电度表的电流减小。这种方法可以使电度表转速变慢而达到窃电的目的。很多人认为这种方法可以使电度表停转，实际上不能，因为电度表电流线圈电阻很小，外部用导线短路后，短路导线只能分去流入电流线圈的部分电流，电度表照样会转，只是少计了短路导线分去的部分负荷。故对这样的窃电方法仅靠观察电度表会不会转来判断用户有无窃电是不对的。
单相电度表工作原理 单相电度表工作原理 当电度表接入被测电路后，被测电路电压U加在电压线圈上，在其铁芯中形成一个交变的磁通，这个磁通的一部分ΦU由回磁极穿过铝盘到回到电压线圈的铁芯中；同理，被测电路电流I通过电流线圈后，也要在电流线圈的U形铁芯中形成一个交变磁通Φi，这个磁通由U形成铁芯的一端由下至上穿过铝盘，然后又由上至下穿过铝盘回到U形铁芯的另一端。电度表的电路和磁路如图6-3所示，其中回磁板4是由钢板冲制而成的，它的下端伸入铝盘下部，与隔着铝盘和电压部件的铁芯柱相对应，以便构成电压线圈工作磁通的回路。 图4 铝盘上的磁通和涡流] 图6-3 电度表的电路和磁路 （a）铁芯结构（b）电路和磁路
1—电流元件铁芯 2电压元件铁芯 3—铝盘 4—回磁板由于穿过铝盘的两个磁通是交流磁通，而且是在不同位置穿过铝盘，因此就在各自穿过铝盘的位置附近产生感应涡流，如图所示，这两个磁通与这些涡流的相互作用，便在铝盘上产生推动铝盘转动的转动力矩。可以证明：作用于铝盘的转动力矩M P与被测电路的有功功率成正比。即 (6-1) 式中，K为一比例常数。Φ是I与U的相位差。当铝盘在转动力矩的作用下开始转动时，切割穿过它的永久磁铁的磁通Φf，将在其上产生一个涡流i f。这个涡流与永久磁铁的相互作用，将产生一个作用于铝盘与其转动方向相反的力矩M f，称为制动力矩。显然，铝盘转动越快，切割穿过它的磁力线就越快，所引起的磁通变化率就越大，产生的涡流越大，则制动力矩就越大；所以制动力矩和铝盘的转速n （转/秒）成正比，即 (6-2) 式中，k为一比例常数。由此说明，制动力矩是一个动态力矩，当铝盘不动时，制动力矩不存在。制动力矩是随铝盘的转动而产生的，并随转速增大而增大，其方向总是和铝盘的，转动方向相反。 当铝盘在转动力矩的作用下开始转动后，随着转速的增加，其制动力矩不断增加，直到制动力矩与转动力矩相平衡。此时，作用于铝
智能防窃电管理系统 1. 简介 当前,我国的窃电现象非常普遍和严重,尤其是许多用电大户都存在各种形式的窃电行为,给电力系统和国家带来了巨大的经济损失,窃电已经成为了一个严重的社会问题。如何反窃电和防止窃电是当前电力系统急待解决的一个课题。威胜公司经过多年的研究和开发，提供了从终端到系统一体化完整的解决方案，通过先进技术与现场经验的结合为用户赢得良好的经济效益与社会效益。系统对各电量及其它参数实时采集和传输，提供负荷控制和管理功能，及时发现用电异常情况，发出报警，达到阻止偷窃电和抓获偷窃电的目的，减少偷窃电事件的发生。其主要功能包括：计量表箱门非法打开、电能表示度下降、电压缺相、电压回路逆相序、电流反极性、CT二次侧短路、电能表参数更改、电能表停走、电能表飞走、无功欠、过补偿等。该系统主要是终端能根据现场采集的数据，并对其进行分析，实时监测现场运行情况，并在发现异常后及时通过GPRS远程通讯方式发送给主站（专责人）。专责人能及时发现客户在用电过程中存在的间题，采取措施及时解决，智能防窃电管理系统的应用，为反窃电工作提供了科学依据。 2. 系统的体系结构 系统由三级构成，即主站、GPRS/CDM无线公网通信通道和防窃电监测装置与计量表计构成。防窃电智能系统系统可以分为两个主要的部分： 1) 防窃电设备由电能表与防窃电终端组成，通过防窃电终端实现对表计设备的数据采 集和监控，终端设备完成防窃电报警事件的处理，发现异常进行主动上报到主站或 者相关责任人。 2) 主站系统，定时采集终端设备的原始数据，实时接收终端的报警信息。对数据进行 防窃电分析，包括异常用电、负荷曲线、线损等分析。 系统通过移动公司GPRS通讯网络、采用专线组网方式将防窃电管理终端、GPRS数据采集处理中心、前台应用工作站三个部分的通讯有机的连接起来，保证数据通讯的实时性。采集系统采用多任务并发方式，可同时对多台终端进行数据采集，提高了采集的效率；前台应用模块采用面向对象技术，使用模块化的设计，便于功能模块的增加和升级、扩展。
智能电能表防窃电技术研究胡召富 发表时间：2019-08-30T15:41:32.437Z 来源：《基层建设》2019年第16期作者：胡召富白燕王斌 [导读] 摘要：在电力行业发展的过程中，智能电表的功能和灵敏度越来越高，但是要想从根本上杜绝窃电行为，需要从智能电能表的防窃电技术应用入手，通过防窃电技术的应用，从而减少窃电行为的发生，从根本上提高供电企业的经济效益。 国网吉林省电力有限公司四平供电公司吉林四平 136000 摘要：在电力行业发展的过程中，智能电表的功能和灵敏度越来越高，但是要想从根本上杜绝窃电行为，需要从智能电能表的防窃电技术应用入手，通过防窃电技术的应用，从而减少窃电行为的发生，从根本上提高供电企业的经济效益。 关键词：智能；电能表；防窃电技术 引言 随着我国经济不断发展，对于电力能源需求的不断扩大，社会上的窃电问题也多次发生，不但造成了电力损耗，给供电企业带来经济损失，同时也引发触电事故或者供电故障，影响供电企业区域内的供电系统正常运转。因此，为了有效减少窃电现象的发生，本文在分析了智能电能表结构及工作特点的基础上，对防窃电技术在智能电能表中的应用进行了具体分析，并且针对如何加强电力管理工作提出了相应的意见，希望通过本文的论述，可以为防窃电技术的应用提供一定参考。 1智能电能表概述 1.1智能电能表的结构 科学技术在不断发展，电能表也在更新换代，通过供电企业对智能电能表的不断推广使用，智能电能表已经完全替代了传统电能表。现在供电企业安装的智能电能表是采用专用于电能计量的芯片来控制整个电能表的运行，不但可以测量用户的用电量，还可以对用户的用电状况形成精准检测[1]。此外，智能电能表重量轻，体积小，运行能耗低，并且负荷量大，因此运行效率较高。智能电能表在运行过程中，不容易受到频率、电压波动的影响，并且安装及调试步骤简单，可以长时间运行。图1对智能电能表的结构框图进行了分析。 图 1 智能电能表结构框图 1.2智能电能表的特点 相对于传统电能表的机械计量方式，智能电能表可以通过电脉冲来计量电能表用户的用电量，而且电能表采用的计量装置都是由供电企业统一配置的，因此在计量用户用电量的同时，还确保了电量计量的公平性。供电企业还可以通过智能电能表对电力用户的用电情况进行实时监控，一旦用户私自改装智能电能表，智能电能表会记录相关数据并上报给后台监控系统[2]。因此，智能电能表的使用不但可以有效减少偷电、漏电现象，还保障了居民的用电安全。在智能电能表使用前，供电企业往往对用户进行挨家挨户的收费，容易发生电费拖欠现象，同时效率低、见效慢。而使用智能电能表进行电能计量工作后，用户需要先通过电能卡缴纳电费买电，然后可以获得相应的电量，一旦所购电量将要用完，电能表会给出提示电量余额不足，一旦电量用完，智能电能表就会自动断电，不会影响正常用户的用电，还避免出现供电企业上门催缴费的现象。总而言之，使用智能电能表进行电能计量，可以有效避免窃电现象，保障用电安全，同时简化用户的用电程序，并且智能电能表的元器件稳定性较强，可以长时间稳定运行，提高供电效率。既可以通过“先缴费后用电”的供电模式督促用户自行缴费，同时可以对用户的用电情况进行实时监督，有效避免了电费拖欠的情况，并且可以省去人工抄表的工作，降低人工成本[3]。 2常见的偷电窃电技术 随着社会的经济不断发展，用户的用电量不断增大，部分电力用户出于非法利益而进行窃电行为，不但给供电企业的经济效益带来损害，同时会造成漏电、触电的安全隐患，并且窃电行为属于违法行为，会给自己的社会信用记录带来污点，得不偿失。常见的窃电方法：①在电能表内部进行接线改装，从而使得电流进行分流，达到窃电目的，这种窃电方法会给电能表带来破坏，并且形成触电隐患。②在电表运行的过程中，部分用户在电能表的电流回路上增加分流电阻，从而使得电能表内的电阻变小，减少电能表对用电量的计算，达到窃电目的。除了上述2种常见的电能表改装窃电技术之外，部分具有专业知识的用户还会通过减小电阻值的方式来改变放大电路的计算方式，从而减少电能表的计算量[4]。此外，部分电力用户通过增加遥控装置来窃电，主要是在电能表内部增加接收器和继电器，当供电企业人员进行检查时，恢复正常用电状况，检查过后，切断继电器继续进行窃电。 3智能电能表防窃电技术应用概述 常见的防窃电技术有欠压法和移相法，本文将对这2种方法进行具体分析。在智能电能表运行的过程中，如果对电能表电压进行回路操作，会导致计量电压出现回路故障问题，并且电能表内的电压线圈失压会导致电压降低，从而减少电能表的计电量。因此，要想应用欠压法进行防窃电设计，首先需要对失压门限电压和欠压门限电压进行重新设定，根据电压值判断是否出现窃电情况。如果发生失压窃电，检测电压值会明显低于失压门限电压，如果发生欠压窃电，检测电压值会处于失压门限电压和欠压门限电压之间。移相法窃电主要是改变电流、电压的相位关系，从而改变电能表的计量方式，达到窃电目的[5]。因此要想做好防窃电工作，必须对电能表内的电压回路以及相位关系进行检查，如果发现三相电压的夹角发生变化，需要进行记录，而后采取相关措施进行更正，避免窃电行为。 4智能电能表防窃电技术的应用价值 通过防窃电技术的应用，智能电能表可以对电表运行中的失压、失流以及断相状态进行记录，对用户的窃电行为进行记录，督促用户自觉缴纳电费、正常用电，减少窃电现象，维护供电企业自身的合法利益。 5常用的防窃电检测技术 虽然智能电能表的应用可以有效减少窃电行为，降低供电企业的经济损失，但是部分电力用户依旧心存侥幸，采取各种措施进行窃
毕业设计 设计题目单相电能表的设计与实现 学生姓名 学号 专业班级 指导教师 院系名称计算机与信息学院
2015 年月日 目录No table of contents entries found. 单相电能表的设计与实现 摘要：随着我国近年来经济技术的快速发展，企业和居民对电能的需求越来越大。但是传统的机械式电表计费单一、计量误差较大、寿命较短，已经不 足以满足人们的需求，所以开发一款寿命长、计量精准的多功能电子式电 能表就成为一种必然趋势。 本文主要是基于芯片ADE7755设计的一种针对于普通家庭用户使用的电子式单相电能表。该设计采用高精度电能计量芯片ADE7755来计量用电量，并使用51单片机来控制整个电路。通过电流、电压的信号采集，数模转换，功率计算，带掉电存储和显示等硬件设计，并结合软件编程实现了电能表的正常工作。本文主要介绍了电能表的工作原理，电能计量模块，显示模块，数据存储模块，以及软件设计模块。所设计的数字化单相电能表具有成本低廉、结构简单、性能可靠、计量精准等优点，具有一定的实用价值和推广价值。 关键词：ADE7755；电能表；单片机
Design and implementation of single-phase energy meter Abstract: With the rapid development of China's economy in recent years, technology, business and household demand for electricity is growing. But the traditional mechanical meter single billing, measurement error is large, short-lived, it has been insufficient to meet people's needs, so the development of a long-life, multi-function electronic metering precise electrical energy meter has become an inevitable trend . This article is based on a chip designed for electronic ADE7755 single-phase energy meter for ordinary home users. The design uses a high-precision chip ADE7755 energy metering to measure electricity consumption and use 51 microcontroller to control the entire circuit. By signal acquisition current, voltage, digital to analog conversion, power calculation, with power storage and display hardware design, combined with software programming work to achieve a normal meter. This paper describes the working principle of electric energy meter, energy metering module, display module, data storage module, and software design module. Designed
机械式电能表和电子式电能表比较 一。工作原理： 目前使用的电能表有两种：一种是机械式电能表（又称感应式电能表），一种是电子式电能表。它们由于出现的年代不一样，因而其工作原理截然不同。 机械式电能表的工作原理是：当电能表接入电路时，电压线圈和电流线圈产生的磁通穿过圆盘，这些磁通在时间和空间上不同相，分别在圆盘上感应出涡流，由于磁通与涡流的相互作用而产生转动力矩使圆盘转动，因磁钢的制动作用，使圆盘的转速达到匀速运动，由于磁通与电路中的电压和电流成正比例，使圆盘在其作用下以正比于负载电流的转速运动，圆盘的转动经蜗杆传动到计度器，计度器的示数就是电路中实际所使用的电能。 电子式电能表是近几年随着电子工业的发展而出现的，它是利用电子电路/芯片来测量电能；用分压电阻或电压互感器将电压信号变成可用于电子测量的小信号，用分流器或电流互感器将电流信号变成可用于电子测量的小信号，利用专用的电能测量芯片将变换好的电压、电流信号进行模拟或数字乘法，并对电能进行累计，然后输出频率与电能成正比的脉冲信号；脉冲信号驱动步进马达带动机械计度器显示，或送微计算机处理后进行数码显示。 二。电能表简单分类： 电能表是专门用来测量电能累积值的仪表，电力企业用以计量发电量，用电量、供电量、损耗电量、销售电量等数值均依赖于电能表。所以有人也把电能表比作电力工业销售产品的一杆秤。 上面所说的机械式电能表与电子式电能表是按照电能表的结构原理进行分类的，也是最常用的分类方法。除了这种分类之外，电能表还可以按以下标准进行分类： 1、按照所测不同电流种类可分为：直流式和交流式二种。 2、按照电能表的用途可分为：单相电能表、三相有功电能表、三相无功电能表、
智能电能表中窃电与防窃电技术研究范立会 发表时间：2019-06-11T11:39:44.180Z 来源：《中国电气工程学报》2019年第4期作者：范立会黄孟欣 [导读] 随着经济和科技的发展，智能电能表的应用范围逐渐扩展，现在很多城市已经安装智能电能表，增加了电力的安全运输，但是随着科学技术的发展，单单靠智能电能表的防窃功能是不够的，还需要硬件防窃电技术、软件防窃电技术、常见窃电手段的防窃电技术和加强日常管理等多种技术来提高防窃电行为。 1智能电能表的工作原理 智能电能表的结构图如图1所示，其工作原理是:通过电压电流采样电路，把采样到的负载电压、电流信号分压、分流后输入专用电能计量芯片，再由芯片内部的乘法器将电压、电流相乘得到相对应的功率，并通过A/D转换器将模拟量转换成数字量输入微处理器进行数据处理，最后存储器存储电量值并在液晶显示器上显示，同时电能计量芯片输出的功率信号由功率/频率变换器转换成对应的电能脉冲输出，以供电能表检验用。 2 常见的窃电技术 近几年科学技术快速发展，窃电行为逐渐增多，主要是从计量装置开始的。根据电能原理，电能表的计量电量主要是由电压、电流、功率和时间决定的。如果对其中一项进行改变，就能完成窃电行为。常见的窃电种类有，移相窃电、欠流窃电、欠压窃电和扩差窃电等形式。其中常见的窃电手法有以下几种：第一，违法人员直接从低压配电线路进行连电窃取，该方法最大的特征是不改变电能计量装置，窃电没有准确的规律，窃电后不易察觉。这种窃电手法经常出现在农村等偏远地区，严重影响电路的安全性和稳定性。第二，电能表后绕越计量装置进行窃电。这种接电手段有较强迷惑性，执法人员很难检查出来。检查人员只能将电源闭合，打开刀闸后测量刀闸下端的接线是否有电，如果有电，即可检查出窃电行为。第三，不良用户将零线断开，进行外接线路，使零线上的电流流入到电能表的电流线圈中，在家中安装开关就可进行电流的窃取。检查人员进行安全用电检查的时候，只需要违法人员将零线闭合，电能表就能正常工作。以上几种方法是违法人员常用的窃电手段，浪费资源，对国家造成经济损失。 3智能防窃电核心技术 3.1技术构成 智能防窃电技术的应用依托于智能防窃电系统，该系统由高压无线采集器、数据转换器、专变采集终端、多功能电表及采集主站5部分组成（图1）。智能防窃电技术以用电信息采集系统为平台，业务模型为核心，经验阈值为参考[4]，通过从专变采集终端、多功能电能表、数据转换器及高压无线采集器获取客户专用变压器一次侧和二次侧用电信息，结合智能分析技术，为判断现场各类计量异常、设备异常、用电异常现象提供完备的技术手段，实现对专变用户计量的实时化和集约化监控。 （1）数据采集。采用高压无源供电技术，利用高压无线采集器，采集处理、存储一次侧的三相电流数据，并通过无线信道传输给数据接收器。（2）数据接收。采用无线数据接收技术，通过数据转换器接收变压器一次侧用电数据并上传至现场采集终端，终端接口为 RS485，通信规约为DL/T645。（3）数据转换。利用采集终端抄读数据转换器中一次侧数据及多功能电表的二次侧数据，应用数据转换技术转换存储后，上传至采集主站。（4）数据分析。创新防窃电智能分析技术，将一次侧电压与采集电流绘制成一次侧视在功率曲线，二次侧视在功率通过倍率计算绘制曲线图像，实时动态展示用户实际用电状况。 3.2技术应用 3.2.1数采技术 传统的防窃电数采技术是利用数据终端采集高供高计与高供低计的高、低压计量表计电量，电流或电压等对比数据实现防窃电监测[8]。这种数采技术都是通过采集表计信息来提供防窃电监测依据的，但对于采用高科技手段更改表内计量回路、电能表参数、越表用电以及在接线盒、高压计量箱和电流互感器内安装遥控窃电设备等窃电手段，传统的防窃电数采技术无法实时、高效、准确地防范。智能防窃电数采技术通过安装在高压电力线（6~35 kV）上的高压无线采集器，直接采集变压器一次侧进线电流，采集器本身难以被破坏，能够有效防止计量回路被短接分流，并且无线采集器整体串接或套接安装在一次侧电力线上，能够有效防止绕越表计的窃电行为；另外高压无线采集器的无源供电技术也为数据采集提供了安全平稳的数采基础。该技术首次在大庆油田应用，解决了目前表前用电缺少有效监测手段的难题，实现了对用户用电情况实时、准确、直观的全方位监测，为用电检查、线损分析、打击窃电、查漏追缴提供了高效的技术防范手段。 3.2.2数据采集转换集成技术 数据采集传输过程由高压无线采集器采集数据开始，通过无线方式（DTL645）传输给数据转换器，采集终端通过双485 信道获取同一时间内数据转换器与二次侧计量表计用电数据，本地存储后通过专网上传至采集主站。上述传统方式专变采集终端采集一次侧高压数据是通过中间装置——数据转换器来实现的，无论从设备选址、接线布线、维护安全等各方面，都极易产生风险。综合实际应用需求与产品特
电子式电能表的结构和工作原理 第一节 机电式电能表的结构和工作原理 机电式电能表主要由感应式测量机构、光电转换器和分频器、计数器三大部分组成，工作原理框图如图3-1所示。 图3-1 机电式电能表的工作原理框图 感应式测量机构的主要作用是将电能信号转变为转盘的转数，具体的结构及工作原理已在第一章介绍。 光电转换器的作用是将正比于电能的转盘转数转换为电脉冲，此脉冲数也正比于被测电能，即应满足如下关系 111mn C N C W = = 式中 W ——为被测电能，kW ·h ； m ——为转换后输出的总脉冲数，imp ； n 1——代表每输出一个脉冲转盘应转动的圈数，r ／imp ； C ——电能表常数，r ／（kW ·h ）。 例如，某种机电式电能表的转盘每转一圈发出2个脉冲，即 n 1＝0.5r ／imp, 电能表常数C ＝1500r ／（kW ·h ），则每输出一个脉冲代表的电能数为 00033.03000 15.011500 1≈= ??= W （kW ·h ） 即这种机电式电能表每输出一个电脉冲代表负载耗电0.00033kW ·h 。 经过简单的光电转换得到的初始电能脉冲信号，由于波形不理想不能直接送至计数器计数或微处理器处理，还必须先经过整形放大、限幅限宽等一系列处理，如图3-2所示。 图3-2 光电转换器的工作原理图 分频器和计数器的主要作用是对经光电转换器转换成的脉冲信号进行分频、计数，从而得到所测量的电能。 由以上分析可以看出，光电转换器是机电式电能表的关键部分。因此，下面将着重
介绍光电转换器的结构和工作原理。 根据光电转换器的不同，机电式电能表可分为单向脉冲式和双向脉冲式两种类型。 一、单向脉冲式电能表 单向脉冲式电能表的光电转换器主要包括光电头和光电转换电路两部分。 1．光电头 光电头由发光器件和光敏器件组成。机电式电能表的光电头多采用红外发光二极管（简称“发光管”）和光敏三极管（简称“光敏管”），这样，外界的电磁波、可见光等干扰都不会影响信号的检测。具体的方法是通过在感应式测量机构的转盘上进行分度并做标记，如打孔、铣槽或印上黑色分度线条等，用穿透式或反射式光电头发射光束，采集转盘旋转时的标记得到初始脉冲。 两种典型光电头的安装结构如图3-3所示。图3-3（α）为穿透式光电头，在转盘上钻有若干个小孔，发光管和光敏管分别安装在转盘的上、下两侧，光敏管通过接收透射光产生脉冲输出。图3-3（b）是反射式光电头，在转盘边缘均匀地印有黑色分度线，发光管和光敏管安装在转盘的同一侧，光敏管通过接受反射光，产生脉冲输出。 (α) (b) 图3-3 光电头安装结构示意图 (α)穿透式；(b)反射式 发光管和光敏管都是光电转换器的主要器件，正确的选择和使用它们是决定光电转换器的质量及其实用性的关键。 2．光电转换电路 一种最基本的光电转换电路如图3-4所示。当光敏管接收到较强的光照时，处于导通状态，光电流增加，V1导通，作用到V2和V3组成的射极耦合放大器上，使输出电压呈高电平；反之，当光敏管接收到的光照较弱时，处于截止状态，相应的输出电压呈低电平。 图3-4 基本的光电转换电路 实用的光电转换电路还应具有误动作判断功能，以及将输出初始脉冲整形、放大、
一起智能电表窃电案件的窃电量核算实践 作者：陶矿之 单位：安徽省电力公司阜阳供电公司 地址：安徽省阜阳市颍州区颍州中路291号阜阳供电公司客户服务中心 邮编：236000 用电信息采集系统的建设过程中，智能电表得到推广应用，相比较传统的机械式电表，智能电表具有计量准确度高、灵敏度高、工作性能稳定等诸多优点，尤其是其具有失压记录、表盖开启记录等功能，为供电企业的反窃电工作提供了技术支撑。 1 案例介绍 自从家中电表更换成智能电表后，居民用户王某家的每月电费总是居高不下。供电部门解释，新安装的智能电表灵敏度较高，对于居民家中微弱的用电量都能准确计量。看着每月高额的电费支出，王某很是心疼，于是他打起了窃电的主意。经熟人介绍，王某以400元的价格雇佣社会电工对电表进行了改造。改造后的效果，王某很满意，从此以后自己的用电行为更是放纵。经人举报，2013年4月16日，供电企业的用电检查人员对王某的窃电行为进行了查处。经现场符负荷实测，王某的电表计量不准，具体表现为少计；表盖计量封印有人为更动痕迹，初步判断电表内部接线被人为改动。在完成现场取证程序后，用电检查人员向王某下达了《窃电通知书》，告知其窃电事实并要求其在规定时间内到供电部门接受追补电费和违约电费的处理。为准确核算窃电量，在供电企业、王某、第三方的共同见证下，该电表被拆回送至供电企业计量中心。在计量中心，工作人员在专业校表台上对电表进行了误差鉴定，并对电表芯片内存储的数据信息进行读取。最后，工作人员打开电表计量部分表盖，查找电表被人为改动的痕迹，进行窃电证据的最后锁定。检查发现，表内二次电流信号线接线端引出的两根铜线被人为采用锡焊短接，导致真实的电流信号无法传送到电表的计量芯片。经查明，王某的窃电时间为443天，电表误差为-69.44%。最后，供电企业对王某做出了追补电费1921元，违约电费5763元的处理。 2 窃电量核算分析 2.1 现行方法核算窃电量 由于电能瞬发即用的特殊性，无法采用物理实物的方式对用户窃电造成的损失进行评估，只能采取依据一定科学的方法对损失电量进行估算。如《供电营业规则》第103条规定窃电量按下列方法确定： （1）在供电企业的供电设施上，擅自接线用电的，所窃电量按私接设备额定容量（千
电子式电能表工作原理与基本结构 1、电子式电能表按其工作原理的不同，可分为模拟乘法器型电子式电能表和数字乘法器型电子式电能表。 2、一般来说，电子式电能表由六个部分组成：电源单元、电能测量单元、中央处理单元(单片机) 、显示单元、输出单元、通信单元。 3、正常供电时，电子式电能表的工作电源通常有三种实现方式：工频电源(即变压器降压) 、阻容电源(电阻和电容降压) 、开关电源。 4、电子式电能表的显示单元主要分为LED数码管和LCD液晶显示器两种，后者功耗低，并支持汉字显示。 5、电子式电能表的关键部分是(C)。 A)工作电源B)显示器C)电能测量单元D)单片机 ※乘法器是电能测量单元的核心组成部分，分为模拟乘法器(热电转换型、霍尔效应型、时分割型)、数字乘法器(A/D型)。 6、时分割乘法器是许多电子式电能表的关键部分，它通常由三角波发生器、比较器、调制器、滤波器四个部分组成。 7、若某电子式电能表的启动电流是0.01Ib，过载电流是6Ib，则A/D型的电能表要求A/D 转换器的位数可以是(A)。 A)10 B)9 C)11 D)8 ※A/D的位数取决于Imax和Imin的比值，6÷0.01=600，而29＜600＜210，即要求A/D的位数至少是10位。 8、U/F(电压/频率)转换器组成的电能测量单元，其作用是产生正比于有功功率的电能脉冲。 9、采用电阻网络作为电能表的电压采样器的最大特点是线性好和成本低，缺点是无法实现电气隔离。采用电压互感器的最大优点是可实现初级和次级的电气隔离，并可提高电能表的抗干扰能力，缺点是成本高。 10、试简单描述检定无源脉冲电能表误差。 答：通常在脉冲正端施加一个VDD=＋5～12V的直流电源，有的现场校验仪或电能表检定装置具有这一电源，中间串联R=5～10Ω的电阻，再输入给检定脉冲回路。 11、单片机就是将微型计算机所具备的几个基本功能，如中央处理单元CPU 、程序存储器ROM 、数据存储器RAM 、定时计数器Timer/Counter 、输入输出接口I/O 等，集成到一块芯片中而构成小型计算机。 12、单片机的总线可以分为三种：地址总线AB 、数据总线DB 、控制总线CB 。 13、单片机按数据总线的宽度可分为四种类型：4 、8 、16 、32 。目前最为流行采用的是8位。 14、在同一时刻可以同时发送和接收数据的串行通信模式称为(B)。 A)半双工B)全双工C)单工 15、I2C总线以1根串行数据线SDA 和1根串行时钟线SCL 实现了全双工的同步数据传输。 16、请举出几种典型的电能表的通信方式。 答：电子式多功能电能表与外界的通信方式大都采用串行异步半双工的通信方式，通信接口主要有RS-232-C、RS-485和直接光学接口三种方式。 电子式电能表误差及其调整 1、电子式电能表的误差主要分布在(A、B、C) A)分流器B)分压器C)乘法器D)CPU ※电子式电能表的误差来源，主要分布在电流采样器(分为分流器和电流互感器两种)、电压