CN205809138U - 综合防窃电装置 - Google Patents

Abstract

综合防窃电装置,涉及一种防窃电装置。目前很多装置能够判断出“CT二次侧开短路”，但不能测出阻抗准确值，易产生误告警。本实用新型包括电流互感器防窃电检测电路、通讯电路、输入输出装置、控制器；所述的控制器通过通讯电路与主站相连以在出现窃电异常时告知主站；所述的电流互感器防窃电检测电路包括用于产生高频正弦波的发射链路、用于检测电流互感器电信号的接收链路；发射链路的输入端与控制器相连；发射链路的输出端与电流互感器二次侧的一端相连，接收链路的输出端与控制器相连；接收链路的输入端与电流互感器二次侧的另一端相连。高频正弦波为KHz级或以上的正弦波。本技术方案检测信号失真小，准确度高，反应迅速。

Description

综合防窃电装置

技术领域

本实用新型涉及一种防窃电装置。

背景技术

近年来，窃电技术不断升级，隐蔽性增强，呈现多样化趋势，查处难度加大。在计量装置中加装遥控分流装置窃电，利用强磁场干扰窃电成为了窃电新动向，传统反窃电手段已跟不上窃电技术发展。

目前很多装置能够判断出“CT二次侧开短路”，但不能测出阻抗准确值，易产生误告警，且判断依据单一，无法判断分流和强磁场攻击等情况，使用价值不大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供综合防窃电装置，以达到防窃电的目的。为此，本实用新型采取以下技术方案。

综合防窃电装置，其特征在于：包括与电流互感器相连的电流互感器防窃电检测电路、通讯电路、输入输出装置、与电流互感器防窃电检测电路、通讯电路、输入输出装置相连的控制器；所述的控制器通过通讯电路与主站相连以在出现窃电异常时告知主站；所述的电流互感器防窃电检测电路包括用于产生高频正弦波的发射链路、用于检测电流互感器电信号的接收链路；发射链路的输入端与控制器相连；发射链路的输出端与电流互感器二次侧的一端相连，接收链路的输出端与控制器相连；接收链路的输入端与电流互感器二次侧的另一端相连。高频正弦波为KHz级或以上的正弦波。本技术方案可通过输入输出装置对告警阀值、告警时间、恢复时间等定值进行修改，适用性强，使用灵活方便，能提高告警准确性，减少错报、误报的发生。采用正弦信号传递方式，检测信号失真小，准确度高，反应迅速；隔离电路采用推挽互补输出结构，同时使用高频磁芯和电流互感器二次侧连接，有效隔离电流互感器二次侧50Hz大电流，输出阻抗小，不影响电能正常计量功能。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型还包括以下附加技术特征。

综合防窃电装置还包括用于检测漏电流的漏电流检测电路、用于检测断相的断相检测电路、用于检测磁场的磁场检测器、用于检测振动的振动检测器，所述的断相检测电路、磁场检测器、振动检测器与控制器相连。本技术方案增加磁场检测、振动检测、漏电流和断相检测功能，检测范围广，判断窃电依据多，判断更为准确，具备实际应用价值。

所述的发射链路包含滤波电路、隔离电路和高频磁芯，控制器发出高频PWM信号，经过滤波电路滤波后转变为高频正弦波信号，高频正弦波信号，流入互感器二次侧，并通过隔离电路和高频磁芯隔离互感器二次侧的低频大电流。隔离电路可减少干扰量，有利于提高检测的准确性。低频可为50Hz。

所述的接收链路包含检测磁芯、滤波电路和波形调整电路；检测磁芯采集互感器二次侧的电流信号，经过滤波电路滤除低频交流成分，送入波形调整电路对波形进行调整，调至适当幅值后送入控制器采样。

隔离电路、高频磁芯的阻值之和小于或等于2.5欧姆。阻值之和小，不会影响正常电能计量。

电流互感器二次侧的两端之间接继电器以在不检测阻抗时，闭合继电器。在互感器二次侧处装有继电器，不加高频信号时自动闭合，电流互感器二次侧50Hz交流电流不通过综合防窃电装置，降低了整机功耗。

所述的输入输出装置包括人机交互界面和/或RS485接口。用户可通过人机交互界面对告警阀值、告警时间、恢复时间等定值进行修改；用户也可通过RS485进行修改。装置具有RS485接口，能够和抄表终端遥信口连接，与主站通信，同时符合国网规约。

有益效果：

采用正弦信号传递方式，检测信号失真小，准确度高，反应迅速；隔离电路采用推挽互补输出结构，同时使用高频磁芯和电流互感器二次侧连接，有效隔离电流互感器二次侧低频大电流，输出阻抗小，不影响电能正常计量功能。

防窃电功能多样化：主功能为三相互感器阻抗检测，同时具有磁场检测、振动检测、漏电流和断相检测功能，检测范围广，判断窃电依据多，具备实际应用价值。

附图说明

图1是本实用新型结构使用示意图。

图2是本实用新型原理结构图。

图3是本实用新型检测电路框图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。

本实用新型包括与电流互感器相连的电流互感器防窃电检测电路、通讯电路、输入输出装置、与电流互感器防窃电检测电路、通讯电路、输入输出装置相连的控制器；所述的控制器通过通讯电路与主站相连以在出现窃电异常时告知主站。如图1所示，电流互感器设于相线上，一相线设有一电流互感器，电流互感器的两次侧与综合防窃电装置的输入端相连；综合防窃电装置的输出端可通过RS485接口与抄表终端遥信口连接，实现与主站通信。

如图2所示，综合防窃电装置设有RS485通讯电路和开关量控制输出口，用于和主站通信：开关量连接在终端的遥信量上，当状态发生变位，终端产生告警通知主站；主站通过中继命令招测防窃电状态的信息和数据。

2、控制器用于数据采集后处理，控制器可采用M4内核CPU，使用其自带16位高精度ADC采集三相电流互感器阻抗、外部的磁场信号和系统漏电流信号；使用其IO口监测断相情况和采集振动次数。其中，显示屏和按键是人机交互界面。

为了扩大检测范围，综合防窃电装置还包括用于检测漏电流的漏电流检测电路、用于检测断相的断相检测电路、用于检测磁场的磁场检测器、用于检测振动的振动检测器，所述的断相检测电路、磁场检测器、振动检测器与控制器相连。本技术方案增加磁场检测、振动检测、漏电流和断相检测功能，判断窃电依据多，判断更为准确，具备实际应用价值。

如图3所示，所述的电流互感器防窃电检测电路包括用于产生高频正弦波的发射链路110、用于检测电流互感器电信号的接收链路120；发射链路110的输入端与控制器相连；发射链路110的输出端与电流互感器二次侧的一端相连，接收链路120的输出端与控制器相连；接收链路120的输入端与电流互感器二次侧的另一端相连。高频正弦波为KHz级或以上的正弦波。本技术方案可通过输入输出装置对告警阀值、告警时间、恢复时间等定值进行修改，适用性强，使用灵活方便，能提高告警准确性，减少错报、误报的发生。采用正弦信号传递方式，检测信号失真小，准确度高，反应迅速；隔离电路采用推挽互补输出结构，同时使用高频磁芯和电流互感器二次侧连接，有效隔离电流互感器二次侧50Hz大电流，输出阻抗小，不影响电能正常计量功能。

其中，所述的发射链路110包含滤波电路111、隔离电路112和高频磁芯113，控制器发出高频PWM信号，经过滤波电路111滤波后转变为高频正弦波信号，高频正弦波信号，流入互感器二次侧200，并通过隔离电路112和高频磁芯113隔离互感器二次侧200的低频大电流。隔离电路可减少干扰量，有利于提高检测的准确性。低频可为50Hz。

所述的接收链路120包含检测磁芯121、滤波电路122和波形调整电路123；检测磁芯121采集互感器二次侧的电流信号，经过滤波电路122滤除低频交流成分，送入波形调整电路123对波形进行调整，调至适当幅值后送入控制器采样。

具体工作方式如下：CPU 101发出高频PWM信号，经过滤波电路111滤波后转变为10kHz高频正弦波信号，通过隔离电路112和高频磁芯113隔离互感器二次侧200的50Hz强电流；进而，10kHz高频正弦波信号，流入互感器二次侧200；

互感器二次侧的阻抗大小表现为10kHz信号电流的变化，检测磁芯121采集互感器二次侧的电流信号，经过滤波电路122滤除50Hz交流成分和其它高频干扰，送入波形调整电路123，调至适当幅值后送入CPU采样。

同一电流互感器在相同频率下的阻抗值Z，在正常连接情况下基本稳定。当互感器二次侧200被开路时，阻抗Z变为无穷大，具体是检测磁芯121检测到的电流为0，CPU计算得阻抗值变大并超出设定的开路告警阈值，经过设定的告警时间x秒后，CPU发出开路告警。当互感器二次侧200被短路时，阻抗Z变为0，具体是检测磁芯121检测到的电流突然变大数倍，CPU计算得阻抗值变小并超出设定的短路告警阈值，经过设定的告警时间x秒后，CPU发出开路告警。当互感器二次侧200被分流时，阻抗值变小，具体体现是检测磁芯121检测到的电流变大，CPU计算得阻抗值减小并超出设定的分流告警阈值，经过设定的告警时间x秒后，CPU发出分流告警。同时，用户可通过人机交互界面或RS485调整告警阈值，降低误报概率。

为减少对电能的计量，隔离电路112、高频磁芯113的阻值之和小于或等于2.5欧姆。阻值之和小，不会影响正常电能计量。

降低了整机功耗，电流互感器二次侧的两端之间接继电器以在不检测阻抗时，闭合继电器。在互感器二次侧200处装有继电器，不加高频信号时自动闭合，电流互感器二次侧50Hz交流电流不通过综合防窃电装置，从而降低了整机功耗。

以上图1-3所示的综合防窃电装置是本实用新型的具体实施例，已经体现出本实用新型实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本实用新型的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。

Claims (7)

1.综合防窃电装置，其特征在于：包括与电流互感器相连的电流互感器防窃电检测电路、通讯电路、输入输出装置、与电流互感器防窃电检测电路、通讯电路、输入输出装置相连的控制器；所述的控制器通过通讯电路与主站相连以在出现窃电异常时告知主站；所述的电流互感器防窃电检测电路包括用于产生高频正弦波的发射链路、用于检测电流互感器电信号的接收链路；发射链路的输入端与控制器相连；发射链路的输出端与电流互感器二次侧的一端相连，接收链路的输出端与控制器相连；接收链路的输入端与电流互感器二次侧的另一端相连。

2.根据权利要求1所述的综合防窃电装置，其特征在于：综合防窃电装置还包括用于检测漏电流的漏电流检测电路、用于检测断相的断相检测电路、用于检测磁场的磁场检测器、用于检测振动的振动检测器，所述的断相检测电路、磁场检测器、振动检测器与控制器相连。

3.根据权利要求1或2所述的综合防窃电装置，其特征在于：所述的发射链路包含滤波电路、隔离电路和高频磁芯，控制器发出高频PWM信号，经过滤波电路滤波后转变为高频正弦波信号，高频正弦波信号流入互感器二次侧，并通过隔离电路和高频磁芯隔离互感器二次侧的低频大电流。

4.根据权利要求3所述的综合防窃电装置，其特征在于：所述的接收链路包含检测磁芯、滤波电路和波形调整电路；检测磁芯采集互感器二次侧的电流信号，经过滤波电路滤除低频交流成分，送入波形调整电路对波形进行调整，调至适当幅值后送入控制器采样。

5.根据权利要求3所述的综合防窃电装置，其特征在于：隔离电路、高频磁芯的阻值之和小于或等于2.5欧姆。

6.根据权利要求1所述的综合防窃电装置，其特征在于：电流互感器二次侧的两端之间接继电器以在不检测阻抗时，闭合继电器。

7.根据权利要求1所述的综合防窃电装置，其特征在于：所述的输入输出装置包括人机交互界面和/或RS485接口。