電子式單相電能表防竊電原理及誤接線分析

周之華

摘 要：文章以當(dāng)前較為常用的ADE7751新式電能表為介紹對(duì)象，對(duì)其如何進(jìn)行防竊電的原理介紹分析。指出了電能表的使用過(guò)程中較為常見的三種誤接線現(xiàn)象以及ADE7751防竊電電能表的相關(guān)使用事項(xiàng)。文章主要探討了新式電能表的防竊電原理和對(duì)使用過(guò)程出現(xiàn)的誤接線現(xiàn)象作出分析。

關(guān)鍵詞：電子式單相；電能表；防竊電原理；誤接線

中圖分類號(hào)：TM9334 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）32-0047-02

隨著近年來(lái)竊電偷電現(xiàn)象的不斷出現(xiàn)，相關(guān)電力研發(fā)部門隨著實(shí)際狀況出發(fā)經(jīng)過(guò)不斷的努力，最終研發(fā)出單相電子式防竊電電能表，在很大程度上的降低了偷電竊電現(xiàn)象發(fā)生率，然而相關(guān)供電部門的接線人員可能對(duì)于這種新型電能表不太了解，許多供電部門的接線人員長(zhǎng)期受于一般電能表的接線概念所限制從而在進(jìn)行新式電能表的安置過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤接線的現(xiàn)象，文章針對(duì)以上問(wèn)題作出相關(guān)探討

1 常見竊電方式

1.1 一火一地竊電

竊電人員通常會(huì)將一般單式電能表的零、火兩條路線的接口對(duì)調(diào)，然后把家庭用電中的電器與電能表之間相接輸電線進(jìn)行接地，通過(guò)水管等方式進(jìn)行輸導(dǎo)，這樣一來(lái)家庭電路中電器所用電量直接導(dǎo)入到地下，電器消耗電能經(jīng)過(guò)電能表所顯示為零，從而達(dá)到竊電的目的。

這種做法將用于保護(hù)接地線用作為零線，從而接地線上具有了較大的電壓，達(dá)不到保護(hù)接地線所具備的功能，而一般情況下接地線直徑都會(huì)較小零線直徑，使用接地線進(jìn)行供電會(huì)導(dǎo)致線路超負(fù)荷運(yùn)行，情況嚴(yán)重會(huì)引發(fā)火災(zāi)，具有較高的安全隱患。

1.2 斷零線竊電

斷零線竊電是竊電人員使用最多的竊電手段，造成這一現(xiàn)象主要原因就是因?yàn)槎瘟憔€竊電具體實(shí)施方法較為簡(jiǎn)單，竊電人員只需要中拔掉電能表內(nèi)部所連接的零線，然后在零線的接口位置上插入火線代替就可，在把消耗電量的電器火線接口電流導(dǎo)入大地就竊電的整個(gè)過(guò)程就大致完成。用電電器所用的電流均沒(méi)有通過(guò)零線返回電能表而是直接導(dǎo)入到大地，從而使得電能表失去計(jì)量電流能力。

2 電能表防竊電原理

眾所周知，大部分的電能表中相、零線兩條線路所受電流大小相同。單相電能表主要是通過(guò)感應(yīng)電流計(jì)量的所計(jì)電能來(lái)進(jìn)相關(guān)工作，如果用戶采用電流回路短接等竊電手段進(jìn)行竊電，一般的電能表均不能夠準(zhǔn)確感應(yīng)到電流用量。

然而采用ADE7751式電能表能夠持續(xù)的對(duì)相、零兩線上所用電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。相線的檢測(cè)主要是通過(guò)相關(guān)金屬檢驗(yàn)分流器來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。零線是采用電流感應(yīng)器進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)。在ADE7751式電能表中具有兩線路的電流檢測(cè)轉(zhuǎn)換器，對(duì)兩條電路電流進(jìn)行檢測(cè)之后可以通過(guò)檢測(cè)反映數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行對(duì)比，如若發(fā)現(xiàn)兩條電路之間的差距大于10%，電能表就會(huì)發(fā)出自動(dòng)警示，新式電能表會(huì)自動(dòng)選擇數(shù)字較大的一組數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)量。如果新式電能表上兩組數(shù)據(jù)對(duì)比之后兩條線路之間的差距處在5%，則不會(huì)發(fā)出警示信號(hào)，新式電能表能夠自動(dòng)完成回路轉(zhuǎn)換，從而能夠?qū)⒂?jì)量表上零線斷開不過(guò)不影響工作。采用新式電能表能夠很好的解決多數(shù)的竊電問(wèn)題。

3 現(xiàn)場(chǎng)誤接線分析

ADE7751式電能表的大致接線情況，如圖1所示，根據(jù)圖1中的接線序號(hào)能夠準(zhǔn)確的對(duì)每家每戶居民用電進(jìn)行計(jì)量，若是正常使用，無(wú)異常警示。

3.1 現(xiàn)場(chǎng)誤接線第一種狀況分析

將電能表中的三個(gè)計(jì)量表分別稱為表A，表B，表C。如圖2所示，其中1、3兩個(gè)接線口分別作出進(jìn)電處的相線與零線的接線口，2、4接線口作為計(jì)量表的出點(diǎn)處的相線與零線的接線口。通常狀況下，計(jì)量表B的零線接線口接入在計(jì)量表A的出電處4接口處，而計(jì)量表C的零線接入在計(jì)量B的零線接入口處。

通過(guò)這種方式所連接的電能表與一般的電能表相比之下，其計(jì)量的準(zhǔn)確率更高。一般情況下，傳統(tǒng)感應(yīng)機(jī)械表均是將3、4兩個(gè)接口在電能表內(nèi)部進(jìn)行短接。而相對(duì)于防盜電電能表，如若用戶C在進(jìn)行常規(guī)用電，用戶A與用戶B具沒(méi)用電，而計(jì)量表A、B就會(huì)錯(cuò)誤的計(jì)量表C的電量使用情況，A、B兩個(gè)用戶的電量表均發(fā)出異常警示，表示用戶A、B竊電。

如若接線失誤也會(huì)導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)，在計(jì)量表C正常計(jì)量而用戶A與用戶B都沒(méi)用電，計(jì)量表C所受電流通過(guò)了電能表的互感器，計(jì)量表C準(zhǔn)確的計(jì)量了用戶C所用電量。而計(jì)量表所流電流另外也通過(guò)了計(jì)量表A與計(jì)量表B的互感器。這是計(jì)量表A與計(jì)量表B的感應(yīng)器所流進(jìn)的電流為0，電能表會(huì)自動(dòng)讀取零線感應(yīng)器上數(shù)據(jù)，計(jì)量表A與計(jì)量表B同時(shí)計(jì)量了計(jì)量表C的數(shù)據(jù)，從而說(shuō)明接線錯(cuò)誤。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)誤接線第二種狀況分析

此次調(diào)查對(duì)象中一棟居民樓的錯(cuò)誤接線方法，如圖3所示。通過(guò)這種三個(gè)用戶共同接入在一個(gè)零線接口中，一般電量表中所計(jì)量數(shù)據(jù)不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤，而如若是采用ADE7751式電量表就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤計(jì)量。

通過(guò)這種誤接線方式，三個(gè)計(jì)量表的接線順序都沒(méi)有錯(cuò)誤，但是所有零線接線口都是公用在計(jì)量表的4接口處進(jìn)行接入。如果三個(gè)計(jì)量表同時(shí)進(jìn)行計(jì)量或只有單個(gè)計(jì)量表計(jì)量，計(jì)量表所計(jì)量的數(shù)據(jù)均是錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。

圖中所示的誤接線狀況大多數(shù)情況都是開發(fā)商為節(jié)約成本導(dǎo)致的，通常情況下，計(jì)量表的有關(guān)線路的接口均是在用戶家中，這種接線也是開發(fā)商為節(jié)省材料造成的，正常情況下，表計(jì)相線、零線出線均應(yīng)放到各用戶家中，而這種接線只是把相線放到每家用戶，并不是所有導(dǎo)線均會(huì)分到每家每戶，表計(jì)零線出1～2 m再接到一起按每單元一根零線共用，然后在總零線中引零線到各戶，以達(dá)到節(jié)省電線的目的。每棟住宅樓元用戶越多，樓層越高，就能夠節(jié)約到更多的導(dǎo)線。最終造成計(jì)量表錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)。

若是三個(gè)電能表的規(guī)格與其他地方都是一樣，就可理解為，通常狀況下，用戶A，用戶B，用戶C所受的電流均不相等，即i1，i2，Xi3均不相等，因此，就無(wú)法滿足i1=i1，i2=i2，i3=i3，所有計(jì)量表中相、零兩條電路上的電流不等，這樣就不符合計(jì)量表的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)生計(jì)量錯(cuò)誤。由圖可知，ic1=ic2=ic3=i1+i2+i3，通過(guò)這種誤接線方式所有計(jì)量表的零線線路所受電流均是三臺(tái)計(jì)量表零線電流相加，所以計(jì)量表在進(jìn)行計(jì)量過(guò)程中會(huì)直接計(jì)量三臺(tái)計(jì)量表相加書記，從而產(chǎn)生錯(cuò)誤計(jì)量。

通過(guò)這種方法進(jìn)行接線使用傳統(tǒng)電能表不會(huì)產(chǎn)生誤差，不過(guò)會(huì)使得AED7751式電能表的準(zhǔn)確性有所下降。根據(jù)圖3所示線路圖，可以得出結(jié)論i1，i2，i3的數(shù)值是一樣大的，也就相當(dāng)于等于i1、i2、i3的總和。也就表現(xiàn)各個(gè)表直接表現(xiàn)的是三個(gè)用戶的整體負(fù)載電流，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于相線電流，因而產(chǎn)生錯(cuò)誤問(wèn)題。

3.3 現(xiàn)場(chǎng)誤接線第三種狀況分析

當(dāng)前發(fā)現(xiàn)接線錯(cuò)誤中常見誤接線方式的一種，如圖4所示。接線方法為將輸電零線中的計(jì)量表A與計(jì)量表C相互串聯(lián)。最后將表C的4接口作出共同的出電口。這種接線也是把零線從前由圖4可知，i1=i2=i3=i1+i2+i3，這種誤接線方法會(huì)導(dǎo)致每臺(tái)電能表所計(jì)量用戶用電量都是三臺(tái)計(jì)量表用電量的總和，從而造成電表計(jì)量上的很大失誤

4 結(jié) 語(yǔ)

綜合本文研究結(jié)果，現(xiàn)場(chǎng)誤接線問(wèn)題是導(dǎo)致ADE7751式電能表出現(xiàn)的主要問(wèn)題，即如本次研究中的ADE7751芯片，則需要關(guān)注以下問(wèn)題：

①接線方式，接線方式必須精確，即在保證不存在竊電問(wèn)題時(shí)，則應(yīng)當(dāng)保證線路各路電流對(duì)等，同時(shí)運(yùn)用相線電流進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)保證計(jì)算的準(zhǔn)確性；

②三與四端子竊電出現(xiàn)短路時(shí)，相線的電流需遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于零線等電流，同時(shí)應(yīng)當(dāng)自動(dòng)選擇相線電流進(jìn)行計(jì)算，同樣應(yīng)當(dāng)保證計(jì)量的精確性，而一與二端子竊電短路則反之；

③無(wú)法防止相、零兩條線路同期短路引發(fā)的竊電問(wèn)題；

④在計(jì)量表或者設(shè)備更換時(shí)，若采取ADE7751式電能表線，使用多個(gè)電能表進(jìn)行并聯(lián)接時(shí)，則應(yīng)當(dāng)對(duì)原先的公共零線接法進(jìn)行改進(jìn)，特別是對(duì)各家各戶都應(yīng)當(dāng)設(shè)置一個(gè)零線，進(jìn)而避免出現(xiàn)計(jì)量問(wèn)題。

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