CN112147390B - 一种自动报警防窃电能表 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力设备领域，具体为一种自动报警防窃电能表，包括：电压线圈窃电检测模块、电流线圈窃电检测模块、报警模块。电流线圈窃电检测模块检测电能表的电流线圈的分流是否发生变化，如果发生变化则判定为具有窃电行为；电压线圈窃电检测模块检测电能表的电压线圈的分压是否发生变化，如果发生变化则判定为具有窃电行为；报警模块与电流线圈窃电检测模块和电压线圈窃电检测模块电气连接，在电流线圈窃电检测模块和/或电压线圈窃电检测模块检测到窃电行为时发出报警信号或将报警信息上传调度系统。本发明具有快速实时的检测是否有窃电行为的发生同时具有检测方法不易发现以及不易被串改的有益效果。

Description

一种自动报警防窃电能表

技术领域

本发明涉及电力设备领域，具体为一种自动报警防窃电能表。

背景技术

如图1所示，电能表内部设有电压线圈L1和电流线圈L2，市电电源的零火线分别通过电能表的端子1、2、3、4流入用户，其中X为用户的负载。其中端子1、2、3、4分别为火线进线、火线出线、零线进线、零线出线。目前的窃电行为中，短接电流线圈L2、在电压线圈L1回路中串接电阻成为主要的窃电方式，为了实现对窃电的自动检测，需要对上述两种窃电方式进行检测。

在短接电流线圈L2之后，短接件形成分流，计量减少。在电压线圈L1回路中串接电阻之后，电压线圈L1的分压降低，进而电压线圈L1的驱动能力下降，导致计量减少。传统的电能表在接线方式发生改变之后，没有具体的检测措施进行检测，因此会造成电能计量的减少，而在用电检查的过程中或者是抄表的时候，窃电人员又会恢复到原来的接线方式，因此给供电人员和供电公司造成较大的损失。因此设计一种及时、快速检测窃电行为的一种自动报警防窃电能表成为一种迫切的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供了具有及时、快速检测窃电行为的一种自动报警防窃电能表。

本发明要解决的技术问题的技术方案是：一种自动报警防窃电能表，其特征在于包括电流线圈窃电检测模块、电压线圈窃电检测模块和报警模块。电流线圈窃电检测模块检测电能表的电流线圈的分流是否发生变化，如果发生变化则判定为具有窃电行为；电压线圈窃电检测模块检测电能表的电压线圈的分压是否发生变化，如果发生变化则判定为具有窃电行为；报警模块与电流线圈窃电检测模块和电压线圈窃电检测模块电气连接，在电流线圈窃电检测模块和/或电压线圈窃电检测模块检测到窃电行为时发出报警信号或将报警信息上传调度系统。

更好的，所述电流线圈窃电检测模块包括：第一电流采集装置、第二电流采集装置、第一减法器、第二比较器。第一电流采集装置采集绕设在电流铁芯的导线上的电流；第二电流采集装置采集连接火线出线端的导线上的电流；第一减法器输入端分别与第一电流采集装置、第二电流采集装置电气连接；第二比较器输入端分别与第一减法器的输出端以及基准电路的输出端电气连接；所述第二比较器的输出端和报警模块电气连接；所述基准电路包括串联连接的分压电阻和调整电阻，所述基准电路的输出端为分压电阻和调整电阻的连接点。

更好的，所述电流线圈窃电检测模块包括第三电流采集装置和第三比较器；所述第三电流采集装置中心穿设有L进线的导线、流经电流线圈的导线和流经电压线圈的导线；所述第三比较器输入端分别与第三电流采集装置的输出端以及基准电路的输出端电气连接；所述第三比较器的输出端和报警模块电气连接；所述基准电路包括串联连接的分压电阻和调整电阻，所述基准电路的输出端为分压电阻和调整电阻的连接点；所述第三电流采集装置包括电流互感器，所述电流互感器的环心内部的导线与环心一体成型为密封的结构用以防止穿入导线。

更好的，所述电压线圈窃电检测模块包括第二电流采集装置、第四电流采集装置、减法运算器、第四比较器。第二电流采集装置采集连接火线出线端的导线上的电流；第四电流采集装置采集连接火线进线端的导线上的电流；减法运算器输入端与第二电流采集装置、第四电流采集装置电气连接；第四比较器输入端分别与减法运算器的输出端以及基准电路的输出端电气连接；所述第四比较器的输出端和报警模块电气连接；所述基准电路包括串联连接的分压电阻和调整电阻，所述基准电路的输出端为分压电阻和调整电阻的连接点。

更好的，还包括基准控制模块，所述基准控制模块包括：电压采集装置、第五比较器。电压采集装置采集电能表进线端的电压；第五比较器输入端与电压采集装置和第二基准电路的输出端连接；所述第二基准电路包括串联连接的分压电阻和调整电阻，所述基准电路的输出端为分压电阻和调整电阻的连接点；所述第五比较器检测到输入电压与基准电压相同时启动电压线圈窃电检测模块；所述基准电压设定为市电额定电压。

更好的，还包括窃电控制器或应用电能表本身的控制器、电压采集装置；所述窃电控制器与第二电流采集装置、第四电流采集装置、电压采集装置电气连接用以将采集的电信号转换为数字信息；所述减法运算器、第四比较器为设置于窃电控制器内部的应用程序模块；所述窃电控制器设有电压阈值对应表存储器；

检测电压窃电的方法为：

首先、启动压线圈窃电检测模块；

然后、启动电压采集装置采集输入电压，并根据采集的电压值和电压阈值对应表存储器存储的数据获取当前电压下的电流差值阈值；

同时，启动电流线圈窃电检测模块采集电流并通过减法运算器计算出电流差值；

最后、将电流差值与当前电压下的电流阈值进行比对；如果电流差值大于当前电压下的电流阈值则说明存在更改电压线圈的窃电行为。

更好的，所述电压线圈窃电检测模块包括电压采集装置、第五电流采集装置、相位差检测装置。电压采集装置采集电能表输入端的电压信号；第五电流采集装置采集流经电能表电压线圈的电流；相位差检测装置输入端与电压采集装置、第五电流采集装置电气连接；所述相位差检测装置的输出端和报警模块电气连接，所述相位差检测装置检测到电压采集装置、第五电流采集装置的相位差大于设定阈值时启动报警模块；

或者，还包括信号放大电路，所述信号放大电路的输入端与第五电流采集装置的输出端电气连接，所述信号放大电路的输出端与相位差检测装置的输入端电气连接。

更好的，所述相位差检测装置包括第一过零检测电路、第二过零检测电路、时钟信号发生电路、启停电路和计数器；所述第一过零检测电路输入端和电压采集装置的输出端电气连接；所述第二过零检测电路的输入端和第五电流采集装置的输出端电气连接；所述钟信号发生电路、启停电路与计数器的时钟信号输入端串联连接；所述第一过零检测电路、第二过零检测电路的输出端与启停电路电气连接；所述计数器的输出端和报警模块电气连接。

更好的，还包括开盖检测装置，所述开盖检测装置包括：上半磁环、下半磁环。上半磁环设于接线盒盖体内部；下半磁环设于电能表接线盒的内部；所述上半磁环、下半磁环组成一个完整的磁环；所述上半磁环的中部设有磁源缺口，所述磁源缺口内部设有永磁铁；所述下半磁环的端部设有检测缺口，所述检测缺口内部设有霍尔传感器，所述霍尔传感器与电能表的控制器电气连接。

更好的，所述电流采集装置包括电流互感器，所述电流互感器和电能表的壳体一体成型，所述电流互感器围绕电能表壳体和接线盒盖体组成的出线孔的外周上；所述电流互感器包括下半铁芯和上半铁芯；所述下半铁芯围绕电能表接线盒的出线孔设置且嵌设在盒体侧壁的内部；所述上半铁芯与接线盒盖体一体成型；所述上半铁芯嵌设在电能表接线盒盖体内部且与下半铁芯围成闭合圈，所述上半铁芯将接线盒的出线孔围绕在内部；所述下半铁芯上绕设有二次线圈，所述下半铁芯以及二次线圈与电能表接线盒一体成型。

本发明的有益效果为：

1、快速实时的检测是否有窃电行为的发生。2、检测方法不易发现以及不易被串改。

附图说明

图1是现有技术中电能表的结构示意图

图2是本发明一种实施例的示意图

图3是本发明电流窃电检测模块的一种实施例的示意图

图4是本发明电流窃电检测模块的一种实施例的示意图

图5是本发明基准电压电路的示意图

图6是本发明电压线圈窃电检测模块的示意图

图7是本发明一种实施例相位检测装置的过零检测电路的示意图

图8是本发明一种实施例相位检测装置的示意图

图9是本发明一种实施例的电流互感器和开盖检测装置的示意图

图10是本发明一种实施例的电路图

图11是本发明电压线圈窃电检测模块工作原理的相量图

图12是本发明电流线圈窃电检测模块的一种实施例

图13是本发明电压线圈窃电检测模块的一种基准控制模块的实施例

图14是本发明电压线圈窃电检测模块的一种实施例

图15是本发明电压线圈窃电检测模块的一种实施例

图中：

Q2、第二三极管；Q3、第三三极管；R5、第五电阻；Q1、第一三极管；Rref、调整电阻；Rf、分压电阻；L2、电流线圈；L1、电压线圈；730、二次线圈；720、上半铁芯；710、下半铁芯；640、霍尔传感器；621、检测缺口；630、永磁铁；611、磁源缺口；620、下半磁环；610、上半磁环；455、启停电路；454、计数器；453、时钟信号发生电路；452、第二过零检测电路；451、第一过零检测电路；450、相位差检测装置；440、第五电流采集装置；500、窃电控制器；420、第五比较器；410、电压采集装置；190、第四比较器；180、减法运算器；170、第四电流采集装置；160、第三比较器；150、第三电流采集装置；140、第二比较器；130、第一减法器；120、第二电流采集装置；110、第一电流采集装置；300、报警模块；200、电压线圈窃电检测模块；100、电流线圈窃电检测模块；

具体实施方式

为使本发明的技术方案和有益效果更加清楚，下面对本发明的实施方式做进一步的详细解释。

如图2所示，一种自动报警防窃电能表，包括电流线圈窃电检测模块100、电压线圈窃电检测模块200和报警模块300。电流线圈窃电检测模块100检测电能表的电压线圈的分压是否发生变化，如果发生变化则判定为具有窃电行为。电压线圈窃电检测模块200检测电能表的电流线圈的分流是否发生变化，如果发生变化则判定为具有窃电行为。报警模块300与流线圈窃电检测模块100和压线圈窃电检测模块200电气连接，在流线圈窃电检测模块100和/或压线圈窃电检测模块200检测到窃电行为时发出报警信号或将报警信息上传电度系统。

窃电时采用的方式为短接电流线圈，此时流经电流线圈的电流和端子2流出的电流不同，通过检测该差值进行窃电行为的检测。基于上述原理，电流线圈窃电检测模块100包括第一电流采集装置110、第二电流采集装置120、第一减法器130和第二比较器140。

第一电流采集装置110采集绕设在电流铁芯的导线上的电流。现有技术中，电流采集装置主要由电流互感器组成，如果应用的是模拟信号则直接对采集的电流信号进行取样应用，或者通过电流变送器转换之后应用，除了采用电流变送器之外，常见的有通过串接电阻转换为电压进行使用。如果应用的数字量信号，则要设置AD转换模块，将采集的模拟信号转换为数字信号。第二电流采集装置120的结构和第一电流采集装置110的结构相同，第二电流采集装置120用以采集连接火线出线端的导线上的电流。

方式一

如图3所示，第一电流采集装置110、第二电流采集装置120采用电流互感器和电流变送器组合的方式输出一个直流电压，该直流电压在一定的范围内跟随实际电流的变化而波动。

本发明中的比较器采用运算放大器元件构成的电压比较器电路或者是减法运算器。

第一减法器130为减法运算器，第一减法器130输入端分别与第一电流采集装置110、第二电流采集装置120电气连接，其输出结果为第一电流采集装置110和第二电流采集装置120采集的电流的差值。

第二比较器140为电压比较器电路或减法运算器电路，第二比较器140输入端分别与第一减法器130的输出端以及基准电路的输出端电气连接。所述基准电路包括串联连接的分压电阻Rf和调整电阻Rref，所述基准电路的输出端为分压电阻Rf和调整电阻Rref的连接点。基准电路并接在电源的正极和负极，其中负极接地。

所述第二比较器140的输出端和报警模块300电气连接。第一减法器130计算出第一电流采集装置110、第二电流采集装置120的电流的差值，并通过第二比较器140与电流阈值比对，其中电流阈值通过调整基准电路的调整电阻Rref进行调整。

当第一电流采集装置110、第二电流采集装置120的差值大于设定的电流阈值的时候第二比较器140输出一个信号用以驱动报警模块300。其中报警模块300可以采用电铃或者电笛，或者采用报警灯闪烁。报警模块300还可以设置通信模块将报警信号上传到调度系统。

方式二

第一电流采集装置110、第二电流采集装置120采用电流互感器和AD转换模块转换为数字信号。如图12所示，第一减法器130、第二比较器140为设置在微控制器内部的运算程序。因此，还需要设置一个窃电控制器500或者应用电能表的控制器。

第一减法器130计算出第一电流采集装置110、第二电流采集装置120的差值，窃电控制器500内部存储有电流阈值。然后通过第二比较器140将电流差值与电流阈值进行比对，最后根据比对结果输出一个信号，来驱动报警模块300。

在检测短接电流线圈的窃电行为中，第一电流采集装置110、第二电流采集装置120的电流应该一致，因此两者的差值为零。电流阈值可以根据实际情况设置，可以在考虑误差、干扰等因数后结合实际情况设定一个电流阈值。

方式三

采用单独电流互感器的方式实现电流异常的检测。该方式下，如图5所示，所述电流线圈窃电检测模块100包括第三电流采集装置150和第三比较器160。

第三电流采集装置150包括电流互感器和电流变送器。如图4所示，电流互感器的的中心穿设有L进线的导线、流经电流线圈的导线和流经电压线圈的导线，其中L进线的导线电流流入中心的方向与流经电压、电流线圈的导线流入电流互感器中心的方向不同。

如图4所示，将L进线端子的内端子和外端子之间通过导线连接，导线引到第三电流采集装置150的位置并穿过电流互感器的中心。流经电压线圈的导线引到第三电流采集装置150的位置并穿过电流互感器的中心。为了防止短接电流线圈的窃电行为，在电流线圈中的其中一圈导线引到第三电流采集装置150的位置并穿过电流互感器的中心。

更好的，所述第三电流采集装置150的电流互感器环心封闭设置，在三根导线穿入之后将环心进行密封，是环心内部的导线与环心一体成型为密封的结构用以防止穿入导线。

如图4所示，根据基尔霍夫电流定律，三个导线穿过之后，电流互感器的电流为零。

此时短接电流线圈，由于短接支路没有穿过电流互感器，此时电流互感器的电流为非零状态。电流互感器经过电流变送器之后与输入第三比较器160，第三比较器160的另一输入端连接基准电路。所述基准电路包括串联连接的分压电阻Rf和调整电阻Rref，所述基准电路的输出端为分压电阻Rf和调整电阻Rref的连接点。该基准电路与上述两种方式的基准电路结构相同，不同之处在设定的调整电阻Rref的阻值不同。

所述第三比较器160的输出端和报警模块300电气连接。此时，如果发生短接电流线圈的窃电行为，第三电流采集装置150的电流互感器采集到电流信号，当电流信号的大小大于设定的阈值后启动报警。

该方式中，还可以通过信号放大电路对采集的电流信号进行放大。然后再经电流变送器到第三比较器160进行比对。

本发明中公开了以下几种判定电压线圈窃电的方式。

根据电路图可知，由于电压线圈相对于负载的阻抗是不变的，因此其分流是稳定的。下表给出了相应的表格说明上述原理，同时图10是负载阻抗改变后主回路电流与各支路电流的示意图。

其中支路1的阻抗不变，支路2的阻抗改变，可以看出主回路的电流跟随支路2的电流发生变化，而支路1的电流不变，其反应到相量图中就是图11所示的内容。

表1

在图11中，虚线为电压线圈的分流，单点划线为第一负载的电流，双点划线为第二负载的电流，两条实线分别为第一负载情况下的总电流和第二负载情况下的总电流。可以看出总电流的变化只与负载的变化有关系。即，主回路即L进线流过电流的大小的变化跟用户负载的变化有关，电压线圈支路对其影响较小。对于电压线圈支路电流的大小仅仅与电压的大小有关，而电压线圈支路电流相角则只跟电压线圈的阻抗有关。基于该原理，只要检测到流入电压线圈的电流发生变化即可判定电压线圈阻抗改变，即串联了电阻。

表2

方式一

如图6所示，所述电压线圈窃电检测模块200包括第二电流采集装置120、第四电流采集装置170、减法运算器180以及第四比较器190。

第二电流采集装置120采集连接火线出线端的导线上的电流；第四电流采集装置170采集连接火线进线端的导线上的电流。第二、四电流采集装置与电流线圈窃电检测模块100中的电流采集装置的结构相同，在此不再重复说明。

减法运算器180输入端与第二电流采集装置120第四电流采集装置170的信号输出端电气连接。第四比较器190输入端分别与减法运算器180的输出端以及基准电路的输出端电气连接；所述第四比较器190的输出端和报警模块300电气连接。本方式中的基准电路与电流线圈窃电检测模块100中的基准电路的结构相同。

为了准确的判定，需要设置电压检测模块，将电压检测模块并接在电压线圈的两端，窃电人员会根据电压线圈的电压检测模块串接电阻，进而可以避免被发现。因此本发明中电压检测模块设置检测输入端的电压。因此设置一个基准控制模块，基准控制模块的工作原理包括两种，一种检测电压根据电压设定阈值，二是阈值固定，检测到电压为特定值时启动窃电检测功能。

(一)

所述基准控制模块包括电压采集装置410、第五比较器420。电压采集装置410采集电能表进线端的电压，电压采集装置常用电压互感器以及相应的采集电路、电压变送器等实现电压信号的采集，如果需要转换为数字量，则通过AD转换模块实现数字量的转换。

第五比较器420输入端与电压采集装置410和第二基准电路的输出端连接。第二基准电路和基准电路的机构相同。所述第二基准电路包括串联连接的分压电阻Rf和调整电阻Rref，所述基准电路的输出端为分压电阻和调整电阻的连接点。

所述第五比较器420检测到输入电压与基准电压相同时启动电压线圈窃电检测模块200。电压线圈窃电检测模块200采用的是电流互感器采集电流，电流互感器的特性为不可开路，因此，第五比较器420的输出端可以与减法运算器180、第四比较器190的使能端电气连接，进而控制减法运算器180、第四比较器190的启停，以避免实时检测造成的功耗同时避免实时检测因电压不同导致的误报现象。

基准电压可以根据实际情况设定，也可以将所述基准电压设定为市电额定电压。

(二)

所述基准控制模块包括电压采集装置410、第五比较器420，还包括窃电控制器500或应用电能表本身的控制器。

所述窃电控制器500与第二电流采集装置120、第四电流采集装置170、电压采集装置410电气连接用以将采集的电信号转换为数字信息。窃电控制器500内设AD转换模块。所述减法运算器180、第四比较器190为设置于窃电控制器500内部的应用程序模块；所述窃电控制器500设有电压阈值对应表存储器。

检测电压窃电的方法为：

首先、启动压线圈窃电检测模块200；为了实现了节能控制，采用间隔启动检测的方式，同样可以设置为随机启动，以避免窃电人员找出规律。

然后、启动电压采集装置410采集输入电压，并根据采集的电压值和电压阈值对应表存储器存储的数据获取当前电压下的电流差值阈值。电压阈值对应表存储器中存储有不同的电压值信息，不同的电压值信息对应一个电流阈值。通过输入电压值信息可以获取相应的电流阈值。

同时，启动电流线圈窃电检测模块100采集电流并通过减法运算器180计算出电流差值；

最后、将电流差值与当前电压下的电流阈值进行比对；如果电流差值大于当前电压下的电流阈值则说明存在更改电压线圈的窃电行为。

方式二

根据原理可知，如果电压线圈回路的阻抗没有发生变化，则电压线圈回路的电流是不变的，但是电流的变化与输入电压有关系，即电压线圈回路电流的模值与输入电压的大小有关，电压线圈回路电流的相角与电压线圈回路的阻抗有关，因此通过判定相角同样可以检测电压线圈回路的变化。本方式中所述电压线圈窃电检测模块200包括第二比较器140、第五电流采集装置440以及相位差检测装置450。本方式中，不用获取电压的实际值，只需要检测到电压的过零点既可以实现检测。

电压采集装置410采集电能表输入端的电压信号；第五电流采集装置440采集流经电能表电压线圈的电流信号。相位差检测装置450输入端与电压采集装置410、第五电流采集装置440电气连接；所述相位差检测装置450的输出端和报警模块300电气连接，所述相位差检测装置450检测电压采集装置410、第五电流采集装置440的相位差大于设定阈值时启动报警模块。

进一步的，由于电压线圈回路的电流较小，但是频率不变，因此可以通过设置信号放大电路对检测到的电流信号进行放大处理。所述信号放大电路的输入端与第五电流采集装置440的输出端电气连接，所述信号放大电路的输出端与相位差检测装置的输入端电气连接。

如图7所示，所述相位差检测装置450检测装置包括第一过零检测电路451、第二过零检测电路452、时钟信号发生电路453、启停电路455和计数器454。

所述第一过零检测电路451输入端和电压采集装置410的输出端电气连接。电压采集装置可以是电压互感器，电压互感器的输出端与第一过零检测电路451的输入端连接。或者，设置合适的电阻的阻值，第一过零检测电路451直接与输入端的零火线连接，即省略电压采集装置410。所述第二过零检测电路452的输入端和第五电流采集装置440的输出端电气连接。第五电流采集装置440包括电流互感器或者电流互感器和信号放大器。

第一过零检测电路451、第二过零检测电路452的结构相同，都是过零检测电路，如图7所示，过零检测电路的输入端连接信号源的零线和火线，或者经过开关S1连接零火线。

第一电阻R1和电容C1串接后并接在过零检测电路的输入端上。第二电阻R2和二极管D1串联后和电容C1并联。光耦的输入端与二极管D1并联连接，光耦G1的输出端与第三电阻R3串联后并接在电源的正负极上，第三电阻R3与光耦的连接点作为输出端。

所述时钟信号发生电路453、启停电路455与计数器454的时钟信号输入端串联连接，正常状态下，时钟信号发生电路453产生的时钟信号输入到计数器，如图8所示，本发明通过启停电路控制时钟信号的输入，进而可以实现对时间差的记录，二时间差即相位差，即可以检测出电压与电流的相位差，如果相位差发生变化则发生窃电现象。所述第一过零检测电路451、第二过零检测电路452的输出端与启停电路455电气连接用以控制启停电路。如图8所示，启停电路包括依次串联连接的第四电阻R4、第一三极管Q1和第二三极管Q2。其中三极管型号为示意图。第一、第二三极管的基极分别与第一过零检测电路451、第二过零检测电路452的输出端电气连接。

第二三极管Q2和第一三极管Q1的连接点与第三三极管Q3的基极连接，第三三极管Q3串接在时钟信号发生电路453和计数器454的时钟信号的输入端之间。

其运行原理为：第一过零检测电路451检测到过零信号之后，即检测到电压信号的正半周期之后，驱动第一三极管Q1导通，此时第三三极管Q3基极为高电平，导通信号，时钟信号进入计数器。由于电流信号之后电压信号，第二过零检测电路452检测到过零信号之后，第二三极管Q2导通，第三三极管Q3的基极电压为零，时钟信号截止。

所述计数器454的输出端和报警模块300电气连接。计数器反应的是时钟信号周期的个数。

计数器一般设置有四个输出端和一个进位端，如型号为74LS160的芯片。通过将与门连接不同的输出端或进位端可以作为阈值的设定。如时钟信号的频率为10kHz，则周期为0.0001，假设计数器454统计的时钟信号的周期个数为10则时间差为0.001毫秒。市电周期为0.02，既可以算出相位差为18度。而个数10则可以根据输出端的8421码将与门的两个输入引脚设置在8和2的输出端上。同样可以采用三输入、四输入的与门获取不同的数值。当个数检测到10或者大于10的时候都会触发与门输出，进而可以实现报警。而与门作为信号输出端与报警模块300连接，来启动报警信号。

本发明还设置有开盖检测装置用以在检测到非法开盖使及时上报窃电预警信息。所述开盖检测装置包括上半磁环610、下半磁环620、永磁铁630。如图所示，上半磁环610设于接线盒盖体内部；下半磁环620设于电能表接线盒的内部。所述上半磁环610、下半磁环620组成一个完整的磁环。

所述上半磁环610的中部设有磁源缺口611，所述磁源缺口611内部设有永磁铁630。所述下半磁环620的端部设有检测缺口621，所述检测缺口621内部设有霍尔传感器640。

所述霍尔传感器640与电能表的控制器电气连接，或者霍尔传感器通过驱动电路驱动报警模块发出报警信号。

正常状态下，霍尔传感器可以检测到磁信号，在开盖之后，上半磁环610和下半磁环620分离，霍尔传感器640检测不到磁信号，进而发出报警信号。

由于本发明应用电流互感器作为电流采集装置的一个组成部分。因此将电流互感器集成到电能表的壳体上。即所述电流互感器和电能表的壳体一体成型，所述电流互感器围绕电能表壳体和接线盒盖体组成的出线孔的外周上。所述电流互感器包括下半铁芯710和上半铁芯720。

所述下半铁芯710围绕电能表接线盒的出线孔设置且嵌设在盒体侧壁的内部；所述上半铁芯720与接线盒盖体一体成型；所述上半铁芯720嵌设在电能表接线盒盖体内部且与下半铁芯围成闭合圈，所述上半铁芯720将接线盒的出线孔围绕在内部；所述下半铁芯710上绕设有二次线圈730，所述下半铁芯710以及二次线圈730与电能表接线盒一体成型。

综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的范围，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，凡依本发明的要求范围所述的形状、构造、特征及精神所谓的均等变化与修饰，均应包括与本发明的权利要求范围内。

Claims (3)

1.一种自动报警防窃电能表，其特征在于：

包括：

电流线圈窃电检测模块(100)，检测电能表的电流线圈的分流是否发生变化，如果发生变化则判定为具有窃电行为；

电压线圈窃电检测模块(200)，检测电能表的电压线圈的分压是否发生变化，如果发生变化则判定为具有窃电行为；具体的通过判断流入电压线圈支路电流的相角是否发生变化确定电压线圈阻抗是否发生改变，如果发生改变则判定为具有窃电行为；

报警模块(300)，与电流线圈窃电检测模块(100)和电压线圈窃电检测模块(200)电气连接，在电流线圈窃电检测模块(100)和/或电压线圈窃电检测模块(200)检测到窃电行为时发出报警信号或将报警信息上传调度系统；

所述电流线圈窃电检测模块(100)包括第三电流采集装置(150)和第三比较器(160)；所述第三电流采集装置(150)包括电流互感器；

所述第三电流采集装置(150)中心穿设有L进线的导线、流经电流线圈的导线和流经电压线圈的导线；

所述电流线圈中的其中一圈导线引到第三电流采集装置(150)的位置并穿过第三电流采集装置(150)的电流互感器的中心；所述电流互感器的环心内部的导线与环心一体成型为密封的结构用以防止穿入导线；

所述第三比较器(160)输入端分别与第三电流采集装置(150)的输出端以及基准电路的输出端电气连接；所述第三比较器(160)的输出端和报警模块(300)电气连接；

所述基准电路包括串联连接的分压电阻和调整电阻，所述基准电路的输出端为分压电阻和调整电阻的连接点；

所述电压线圈窃电检测模块(200)包括：

电压采集装置(410)，采集电能表输入端的电压信号；

第五电流采集装置(440)，采集流经电能表电压线圈的电流；

相位差检测装置(450)，输入端与电压采集装置(410)、第五电流采集装置(440)电气连接；

所述相位差检测装置(450)的输出端和报警模块(300)电气连接，所述相位差检测装置(450)检测到电压采集装置(410)、第五电流采集装置(440)的相位差大于设定阈值时启动报警模块；

或者，还包括信号放大电路，所述信号放大电路的输入端与第五电流采集装置(440)的输出端电气连接，所述信号放大电路的输出端与相位差检测装置的输入端电气连接；

所述相位差检测装置(450)包括第一过零检测电路(451)、第二过零检测电路(452)、时钟信号发生电路(453)、启停电路(455)和计数器(454)；

所述第一过零检测电路(451)输入端和电压采集装置(410)的输出端电气连接；所述第二过零检测电路(452)的输入端和第五电流采集装置(440)的输出端电气连接；

所述钟信号发生电路(453)、启停电路(455)与计数器(454)的时钟信号输入端串联连接；

所述第一过零检测电路(451)、第二过零检测电路(452)的输出端与启停电路(455)电气连接；

所述计数器(454)的输出端和报警模块(300)电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动报警防窃电能表，其特征在于：

还包括开盖检测装置，所述开盖检测装置包括：

上半磁环(610)，设于接线盒盖体内部；

下半磁环(620)，设于电能表接线盒的内部；

所述上半磁环(610)、下半磁环(620)组成一个完整的磁环；

所述上半磁环(610)的中部设有磁源缺口(611)，所述磁源缺口(611)内部设有永磁铁(630)；

所述下半磁环(620)的端部设有检测缺口(621)，所述检测缺口(621)内部设有霍尔传感器(640)，

所述霍尔传感器(640)与电能表的控制器电气连接。

3.根据权利要求1所述的一种自动报警防窃电能表，其特征在于：

所述电流采集装置包括电流互感器，所述电流互感器和电能表的壳体一体成型，所述电流互感器围绕电能表壳体和接线盒盖体组成的出线孔的外周上；

所述电流互感器包括下半铁芯(710)和上半铁芯(720)；

所述下半铁芯(710)围绕电能表接线盒的出线孔设置且嵌设在盒体侧壁的内部；所述上半铁芯(720)与接线盒盖体一体成型；

所述上半铁芯(720)嵌设在电能表接线盒盖体内部且与下半铁芯围成闭合圈，所述上半铁芯(720)将接线盒的出线孔围绕在内部；

所述下半铁芯(710)上绕设有二次线圈(730)，所述下半铁芯(710)以及二次线圈(730)与电能表接线盒一体成型。

Images