专利名称：一种反窃电装置的制作方法
1.技术领域本反窃电装置属于电力电子仪器的技术领域。
2.背景技术实施专利号为ZL02221770.3、公开号为02113419.7反窃电装置的技术，的确可以全面对抗各式各样的窃电伎俩。但由于该技术固定式装置的用电端检测器需从用户电能表取得计量脉冲，并经编码调制后用遥传方式送给供电端检测器，这部分电路通常安装在电能表内或表计柜中。对于新产品或新安装户来说不成问题，但对于当前已在线运行的大量电能表或表计柜而言，在现场进行改装几无可能。而移动式装置的用电端检测器虽然不必从用户电能表取得计量脉冲，但它和固定式装置一样，没有电能计量装置，无法在窃电现场立即判定窃电量。针对上述问题，本文件提出了改进方案。
3.发明内容本装置通过检测用户线路电流并把该检测值换算为电能值，再用该电能值跟用户电能表或相关计量装置的计量值作比较，据以判定用户是否窃电及其窃电量。实施本技术，可为电业部门提供一种结构简单、使用方便，既具有全面的反窃电功能，安装或运作时又不必更动在线电能表，而且可在检测现场立即判定用户是否窃电及其窃电量的反窃电装置。
4.
图1是本装置FQ的基本方案及其和用户电能表、用户负荷等运行关系的示意。FQ含有电流采样、电能计量和电量显示等电路。其中电流采样电路可采用电流互感器或微值电阻器，在对用户电流i采样后，把采样电压V送到电能计量电路。电能计量电路可采用V/F变换的通用电路或电子式电能表的专用芯片，把V值换算为电能计量脉冲FJ，送到电量显示电路。电量显示电路可采用字码轮、LED或LCD计度器，显示该用户线路在被检测期间的用电量。把该用电量和用户电能表或相关计量装置在同一期间的计量值作比较，即可判定该用户是否窃电及其窃电量。
5.具体实施方式
5.具体实施方式
之一运用ZL02221770.3专利文件描述的、在电流采样和线性整流后，经V/F变换取得电能计量脉冲FJ(在该专利文件中为FG和FY)的方案，然后把FJ送入图2所示的电量显示电路，即可完成对用电量的检测。
图2中IC是D触发器，M是驱动字码轮的双向脉冲电机，C是脉宽设定电容器。IC的D端接至Q端，FJ加至CP端，M和C串联后接至Q和Q端。当FJ送入后，引起Q和Q端电平高低的交替变化，通过C而输出宽度一定的双向脉冲，驱动M以带动字码轮计量。调整V/F变换电路的参数，使FJ和字码轮两者的计量常数相等，则送入的FJ序列，就累计为相应的电能值。
可见，ZL02221770.3专利技术中所用的V/F变换电路，可作为电能计量电路的一种通用方案，而它的线性整流电路只起到把交流电压转换成直流电压的作用而已，本质上仍属于电流采样电路的范围。据此，图1中的FQ可表述成图3。对图3和后文的图6，电流采样电路按含有线性整流的功能来理解。
除了采用字码轮这种机械计度器外，还可把FJ送至具有计数、存储、译码、驱动等功能的电路，以驱动LED或LCD等电子计度器。上述电路的机理是公知的。
5.具体实施方式
之二图4中H是电流互感器。IC1是电子式电能表的专用芯片，可选用AD7751等。IC2是电压比较器，可选用LM311等。衰减网路的结构示例于图5当J1～J3之一接通时，相关的R5～R7之一就短路。而K1～K3之一接通时，相关的R8～R10之一就并接入电路。恰当地设定电阻器的阻值及其个数，并运用J和K的组合，就可取得所需的衰减值。C1～C6是滤波电容器。IC2及其附属电路组成50HZ恒幅电压源。其中R1和D1、D2组成钳位电路，把IC2同相输入端的电压幅值钳制在D1、D2的阈值之内。R2和R3组成直流分压器，取R2上的正向电压V3加至IC2的反相输入端。V3的高低决定本装置的起始计量值，一般可按i达到0.1A左右时IC2就能正常翻转为准来设定。R4是IC2的开漏上拉电阻。
从H得到的感生电压V，一路经衰减网络A后，得到和i成正比的电流采样信号V1，送到IC1的5、6脚间；另一路经钳位电路加于IC2的同相输入端，当该电压为负极性、或虽为正极性但小于V3时，IC2输出为0，只有当加于同相端的正极性电压幅值大于V3时，IC2才翻转而输出高电平。因此，IC2把幅值随i而变的V，变换成恒幅的正向脉冲电压。该电压经衰减网络B后，得到一个和电网电压成一定比例的电压采样信号V2，加到IC1的7、8脚间。IC1根据V1、V2的乘积，换算成电能计量脉冲，其中低频率的双向脉冲从23、24脚输出，供驱动M以带动字码轮计量等用；高频率的正向脉冲从22脚输出，供工作指示、校验或和其他电路、设备接口等用。
当本方案运用于移动式装置时，H必须使用钳形互感器；当运用于固定式装置时，除可用结构闭合的电流互感器采样外，也可用微值电阻器采样，同时V2也可通过衰减网路直接取自电网电压。
5.具体实施方式
之三三相反窃电装置可用图6所示的方案。分别对三相电流iA、iB、iC进行采样，得到采样电压VA、VB和VC，送到求和电路，得到三相电流采样电压V＝VA+VB+VC，V送到V/F变换电路后换算成三相电能计量脉冲FJ，FJ再送到电量显示电路。也可用三相电能表的专用芯片，如AT73C502等，完成上述流程中从求和至驱动计度器的任务。
6.效果和效益6.1可对付一切窃电伎俩任何窃电伎俩，都是以用户电能表不计或少计电量为目的。因此，对付任何形式的表计窃电，只要用本装置的计量值当场一比较，窃电与否及窃电多少，即一目了然。对付线路窃电，除用本装置和用户电能表的计量值作比较外，还可用两部移动式装置沿线排查，只要上线方的计量值大于下线方，即说明两者之间有线路窃电存在，逐步缩小两者的间距，即可找到窃电节点。对付采用游击战术，“你来我停，你走我偷”的窃电者，可用固定式装置进行24小时不间断地监测，以随时发现并记下窃电量。
6.2可全面监控电网移动式装置可机动使用，在运作时不必拆动电路或用户电能表，简单方便，但它不能24小时不间断地监控电网，而且多数情况下需靠电池供电，电路相对复杂，总体成本较高。而固定式装置不能机动运用，但可24小时不间断地监控电网，而且电路相对简单，体积较小，总体成本较低。因此，把两者结合起来，取长补短，即可全面监控电网。
6.3可和ZL02221770.3专利技术互补本装置相当于拆除了该专利技术中用电端检测器的全部，和供电端检测器中接收放大、解调、解码、判定、报警等电路，仅在V/F变换后加装一级显示电路而已，因此电路简单，成本下降，而且仍然具有对付一切窃电伎俩、全面监控电网的能力。但和该专利技术相比，本装置的自动化程度低，窃电情况必须逐一到现场测查，得耗费较多的人力物力。可见两者的技术特点正好互补，把它们结合起来，就可相得益彰，布下反窃电的天罗地网。
6.4效益可观窃电是电业部门的顽疾，是社会的严重公害。它造成的巨额损失仅从某些零星报道中即可见一斑。《武汉晚报》2003年1月12日头版，以“窃电一年3亿度”为标题“呼吁地方立法打击盗电人”。6月17日A9版又进一步报道“武汉被盗电能一年经济损失1.5亿余元”。业内人士指出，该1.5亿元还只是电费的直接损失，尚未包括因盗电而导致电力设施受损以及引发火灾等事故造成的间接损失。而且该数据是通过电网的线损估算出来的，正常的线损为4％左右，目前武汉地区的线损为9％，而有些地区的线损高达15％以上，可见这些地区的盗电比武汉还猖獗。据此估算，全国每年被盗电量不下500亿度，直接和间接经济损失不低于300亿元！由此可见当前反窃电的紧迫性，并可预见实施反窃电技术所能取得的巨大效益。
6.5本装置还可用于漏电检测。
权利要求
1.一种反窃电装置，其特征是通过检测用户线路电流并把该检测值换算为电能值，再用该电能值和用户电能表或相关计量装置的计量值作比较，据以判定用户是否窃电及其窃电量；它在安装或运作时不必更动在线电能表或相关的计量装置。
2.一种如权利要求1所描述的反窃电装置，其特征是它含有电流采样、电能计量和电量显示等电路；其中电流采样电路可采用电流互感器或微值电阻器，在对用户线路电流i采样后，把采样电压V送到电能计量电路；电能计量电路可采用V/F变换的通用电路或电子式电能表的专用芯片，把V值换算为电能计量脉冲FJ，送到电量显示电路；电量显示电路可采用字轮码、LED、LCD等计度器，显示该用户线路在被检测期间的用电量。
3.一种如权利要求2所描述的反窃电装置，其特征是经V/F变换后得到的电能计量脉冲FJ，可送到由D触发器IC和双向脉冲电机M带动的字码轮等组成的电量显示电路，其中IC的D端接至Q端，FJ加至CP端，M和电容器C串联后接至Q和Q端，当FJ送入后，引起Q和Q端电平高低的交替变化，通过C而输出宽度一定的双向脉冲，驱动M以带动字码轮计量；该FJ也可送至具有计数、存储、译码、驱动等功能的电路，以驱动LED或LCD计度器。
4.一种如权利要求2所描述的反窃电装置，其特征是可用电子式电能表的专用芯片IC1来完成电能计量和驱动计度器的任务；从电流互感器H感生的电压V，一路经衰减网路A后，得到和线路电流i成正比的电流采样信号V1，送到IC1的5、6脚间，另一路经由R1和D1、D2组成的钳位电路，把信号幅值钳制在D1、D2的阈值以内，然后送到电压比较器IC2的同相输入端，和由R2、R3分压后加于IC2反相输入端的电压V3进行比较，只当同相端的电压为正极性且幅值略大于V3时，IC2才翻转而输出高电平，经衰减网路B后，得到一个和电网电压成一定比例的电压采样信号V2，送到IC1的7、8脚间，IC1根据V1和V2的积，换算成电能计量脉冲，其中低频率的双向计量脉冲从23、24脚输出，供驱动M以带动字码轮计量等用，高频率的正向计量脉冲从22脚输出，供工作指示、校验或与其他电路、设备接口等用。
5.一种如权利要求2所描述的反窃电装置，其特征是三相反窃电装置可在对三相电流iA、iB、iC分别采样得到VA、VB、VC，经求和电路得到V＝VA+VB+VC后，把V送到V/F变换电路换算成三相电能计量脉冲FJ，再把FJ送到电量显示路；也可采用三相电能表的专用芯片，完成上述流程从求和至驱动计度器的任务。
全文摘要
属于电力电子仪器技术领域的一种反窃电装置，它通过检测用户线路电流并把该检测值换算为电能值，再用该电能值和用户电能表或相关计量装置的计量值作比较，据以判定用户是否窃电及其窃电量。本装置的电流采样电路可采用电流互感器或微值电阻器，在对用户线路电流i采样后，把采样电压V送到电能计量电路。电能计量电路可采用V/F变换的通用电路或电子式电能表的专用芯片，把V值换算为电能计量脉冲FJ，送到电量显示电路。电量显示电路可采用字码轮、LED或LCD计度器，显示所计电量。本装置在安装或运作时不必更动在线电能表，可用移动式和固定式的结构相配合，以全面监控电网，对付任何形式的窃电伎俩。本装置还可用于漏电检测。
文档编号G01R11/24GK1940577SQ20051002173
公开日2007年4月4日 申请日期2005年9月26日 优先权日2005年9月26日
发明者刘炬, 刘汪 申请人:刘炬, 刘汪