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专利名称：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.背景技术反窃电是电业部门的难题。窃电按手法的不同，可大致分为线路窃电和表计窃电两大类。所谓线路窃电，是指不通过表计直接从输电线路窃取电力的行为。所谓表计窃电，是指用改变表计接线或者阻碍表计运行以达少计或不计电力的行为。由于窃电通常是隐蔽、随机和分散的，因而难于预测和防患。电业部门除了对表计采取集中安装、铅封等防范措施外，通常只能采取突击巡查的方法。但突击巡查要耗费大量的人力物力，且疲于奔命后仍然是逮一漏万，防不胜防。尽管不少刊物发表过反窃电的方案，有的还介绍了专用的芯片和电路(见《电子技术应用》99年5期64～66页)，但其功能或方法都无法和各式各样的窃电伎俩全面相抗衡。
3.发明内容本反窃电装置在电力电路的供电端和用电端各设置一个检测器，通过同时测量并比较该两端的电量是否相等，来判定该电路是否有窃电事件发生，当该两端电量不等且经复查确认有窃电事件发生时，供电端检测器发出报警信号。实施本发明，可为电业部门提供一种简单方便、全面准确的反窃电装置，和各式各样的窃电伎俩全面相抗衡。
4.实施例及附图的说明4.1实施例之一

图1是实施例之一。本说明书的图文定义G为供电端检测器，Y为用电端检测器。单相供电端检测器G可由电流采样、线性整流、V/F变换、接收放大、解调、解码、判定、报警等电路所组成，用电端检测器Y可由电流采样、线性整流、V/F变换、编码、调制、功放等电路所组成。为了论述方便，特把不属于反窃电装置的窃电负荷H也标于图中。当线路压降可予忽略时，供电端送出而用电端和窃电端得到的电能，可分别用IG、IY和IH来表征，有IG＝IY+IH。当不存在窃电负荷时，IH＝0，IG＝IY。当存在窃电负荷时，一般情况下有IG＞IY，但当用户的功率因数较低，且窃电负荷和用户负荷的电抗性质相反时，则可能出现IG＜IY。
检测器G、Y的电流采样电路分别把IG和IY变换成一定比例的交变电压UG和UY，经线性整流后分别成为直流电压VG和VY，送到V/F变换电路后分别变换成频率为FG和FY的电脉冲。其中FG直接送到判定电路，而FY先经编码、调制，再经功放后用电力线载波方式由CY耦合、或者用无线电方式由天线TY发送；供电端检测器G则由CG从电力线或从TG天线接收到上述信号，经放大、解调、解码后还原成FY，也送到判定电路。在G、Y间对应电路参数一致的条件下，当IG＝IY时，必有FG＝FY，而当IG≠IY时，必有FG≠FY。因此，判定FG和FY是否相等，就可作为判定有无窃电迹象的依据。当没出现窃电迹象时，FG＝FY，此时判定电路无信号输出；而当出现窃电迹象时，FG≠FY，经复查确认后，判定电路将输出信号VJ，触发报警电路发出报警信号。该信号可通过现场的报警器报警，也可经编码调制后通过专用线、电力线、电话线、无线电等媒体，向值班室或联网计算机报警。除判定电路外，本装置其他电路的结构和原理都是公知的。
图2是判定电路的实施例。它可由比较电路、复查电路和协调电路所组成。图中IC2～IC5组成比较电路，用于计算并比较FG和FY是否相等。 IC10、IC12组成复查电路，用于判定是否确有窃电事件发生，IC6等组成协调电路，使判定电路有序地工作。电路中的IC可选用CD系列，除已在图中标出的型号外，IC1、IC5、IC9、IC11可用4071，IC7可用4069，IC8可用4081 。而C1R1≈1毫秒，C2R2≈2毫秒，C3R3、C4R4、C5R5为微分电路，D为加速二极管，R6为泄放电阻，AN为人工复位键。电源电压为5V。定时用的工频脉冲可从电流采样电路取得。
在上电或AN按下的瞬间，IC2、IC3、IC6、IC10、IC12复位，电路进入搜索状态。 IC2、IC3开始分别对FG和FY计数，其值g0～g3和y0～y3送IC4。与此同时，IC6以对50Hz工频脉冲计数的办法进行定时，不同的定时周期可从IC6的不同端口及端口的不同组合而取得。本例的定时周期约为10.24秒。在到达定时周期时IC6输出高电平。它一路给IC4使能，使其对g0～g3和y0～y3进行比较；另一路经C1R1延迟约1毫秒后，令IC2、IC3、IC6复位，使电路返回搜索状态或转入复查状态。如此周而复始。
经IC4比较，如果g0～g3＝y0～y3即FG＝FY，则IC4无信号经IC5输出。而IC6的高电平经约1毫秒延时后令IC2、IC3和IC6复位，使电路返回搜索状态。
经IC4比较，如果FG＞FY，则IC4的5脚输出高电平；而FG＜FY时，IC4的7脚输出高电平。该高电平由IC5一路送给IC10，对出现窃电迹象的次数进行累计，以备复查，其首次计数值为1。该高电平的另一路经加速二极管D送至IC7取反后，迅速闭锁IC8，使IC6输出的经过延迟约1毫秒后才形成的复位脉冲，不会影响IC10的计数值。此时，电路转入复查状态。
在复查周期中，如果未再出现窃电迹象，则因IC5为低电平而IC7为高电平，为IC8的开启准备了条件。当IC6的输出经约1毫秒延迟而形成的复位脉冲令IC2、IC3、IC6复位的同时，该复位脉冲和IC7的高电平一起开启了IC8，使IC8输出高电平，经IC9送至IC10，也令IC10复位，清除了先前对所出现的窃电迹象次数的累计值，使电路返回搜索状态。但如果在复查周期中继续出现窃电迹象，则IC10将在原计数值1的基础上累计为2。此时，电路转入第二轮复查状态。
同理，经第二轮复查，如果未再出现窃电迹象，则IC10的计数值将被清除，电路返回搜索状态。如果继续出现窃电迹象，则IC10的计数值将从2累计为3，从其7脚输出高电平，令IC12翻转，输出报警信号VJ，使装置进入报警状态。必要时，复查的轮数可以增加或减少，只要改从IC10高于或低于计数3的端口输出信号即可。
在事件处理完毕或必要时，工作人员可按一下AN，令判定电路复位以终止报警状态而返回搜索状态。
4.2实施例之二图3是实施例之二。它可设置三个电流采样、三个线性整流及一个求和电路。分别对A、B、C三相(线)的电流IA、IB、IC进行采样，得到UA、UB、UC，经线性整流后相应得到VA、VB、VC，它们送求和电路相加，得到VG(或VY)＝VA+VB+VC。VG(或VY)再送到如图1所示的V/F变换及其后续电路。由于该VG(或VY)表征了三相(线)电流之和，因此可完成对兰相电路的检测。它既适用于供电端检测器G，也适用于用电端检测器Y。图中求和电路的机理是公知的。
4.3实施例之三当用电端是供电线路的末端即用户端时，由于用户端的电能已由用户电能表计得，因此用电端检测器Y的电路可以简化，如图4和图5所示。图4中的单相电能表取代了图1所示Y中的电流采样，线性整流和V/F变换电路，而图5中的三相电能表取代了图3所示Y中的全部电路和图3未标出的V/F变换电路，直接从用户电能表取得FY。如用户电能表是全电子式的，则FY可从其芯片的有关接口取得；如用户电能表是感应式的，则可用光电传感器把转盘信号变换成电脉冲信号，其变换机理是公知的。调整供电端检测器V/F变换电路的参数，使其在正常供用电的条件下有FG＝FY即可。
5.具体实施方式
本技术的电路简单，可制造成固定式、移动式和半固定半移动式的反窃电装置。固定式装置由于“固定”，则其供电端检测器的电流采样器件可任选规格合适的电流互感流或电阻分流器，以降低成本；而用电端检测器可采用图4或图5的方案，其中单相或三相电能表是用户原有或应有的，因而可降低新增的成本。更重要的，由于是从用户电能表取得FY，因而既可反表计窃电又可反线路窃电。但它存在无法机动的缺点，而偌大的电网总难免存在固定装置无法监控的死角。因此电业部门仍应配备适量的移动式装置，以便巡查布控。移动式装置的电流采样器件必须使用钳型互感器，以便现场挂卸；其用电端检测器必须轻便，因而最好采用图1或图3的方案。至于半移动半固定式，一般可把用电端检测器制成固定式以便发挥用户电能表的作用，而把供电端检测器制成移动式，以便机动。它们可相互结合，取长补短，组成严密的反窃电网络。
6.效果和效益本装置的技术原理浅显，电路结构简单，因而使用方便而且降低了生产成本；由于使用搜索和复查自动协调的技术，因而可在24小时内不间断地监视电网，及时发现窃电事件，和传统的突击巡查方法相比，不仅有不可比拟的高效率，而且大大降低了操作(使用)成本；由于可用固定式和移动式装置相结合而组成严密的反窃电网络，因而可和一切窃电伎俩全面相抗衡；由于使用复查技术，因而可排除干扰的影响，确保反窃电行动的准确性。从而实现了为电业部门提供一种简单方便、全面准确的反窃电装置的初衷。
当检测器G、Y之间的电路漏电时，也会因IG＞IY而报警。因此本装置还兼具漏电检测的功能，可一机多用。
窃电给电业部门造成的损失到底有多大，难于精确统计，但从个别报导中已可见一斑。2001年10月12日《成都日报》第5版报导说，从“1997年至今，光被查获的窃电户就达780户，窃电量3399.2万千瓦时，折算电费达1618.5万元，这数据还不包括没有查处到的。”据业内人士称，实际损失当为上述报导的十倍以上。一个成都市的损失就如此巨大，则可想而知，全国、全世界的损失必定是个天文数字。本装置的平均生产成本约50元/套，安装到电网上的综合成本可按100元/套估算。根据上述业内人士所称成都市的实际窃电损失为查获值的10倍(以上)设想，如果拿出该损失额的一半即8092.5万元用来推广本装置，即可安装80万多套，足够监控成都市的整个城区电网。而余下的一半及以后大量减少的窃电损失，就是推广本装置的效益。可见生产并推广使用本反窃电装置，给窃电者布下天罗地网，必将大大增加反窃电的力度，取得巨大的经济效益和社会效益。
权利要求
1.一种属于电力电子仪器技术领域的反窃电装置，其特征是在电力电路的供电端和用电端各设置一个检测器，通过同时测量并比较该两端的电量是否相等，来判定该电路是否有窃电事件发生，当该两端电量不等且经复查确认有窃电事件发生时，供电端检测器发出报警信号。
2.一个如权利要求1所描述的反窃电装置，其待征是单相供电端检测器可由电流采样、线性整流、V/F变换、接收放大、解调、解码、判定、报警等电路所组成，用电端检测器可由电流采样、线性整流、V/F变换、编码、调制、功放等电路所组成，但用电端检测器的电流采样、线性整流和V/F变换电路，也可用单相电能表取代之。
3.一个如权利要求1所描述的反窃电装置，其特征是三相供电端检测器可由三相电流采样、三相线性整流、求和、V/F变换、接收放大、解调、解码、判定、报警等电路所组成，用电端检测器可由三相电流采样、三相线性整流、求和、V/F变换、编码、调制、功放等电路所组成，其中用电端检测器的三相电流采样、三相线性整流、求和电路及V/F变换，也可用三相电能表取代之。
4.一个如权利要求2或权利要求3所描述的反窃电装置，其特征是判定电路可由比较电路、复查电路和协调电路所组成，比较电路对经V/F变换后的供电端检测器的脉冲频率和用电端检测器的脉冲频率进行比较，当未出现窃电迹象时，两者相等，比较电路无信号输出，而在出现窃电迹象时，两者不等，比较电路输出信号，送复查电路进行复查，当经复查确认有窃电事件发生时，复查电路输出信号，去触发报警电路发出报警信号，在上述过程中，协调电路使判定电路有序地运作。
5.一个如权利要求1所描述的反窃电装置，其特征是用电端检测器的电量信号，可采用电力线载波方式或无线电方式传送给供电端检测器。
6.一个如权利要求1所描述的反窃电装置，其特征是供电端检测器发出的窃电报警信号，可通过现场的报警器报警，也可通过专用线、电力线、电话线、无线电等媒体，向值班室或联网计算机报警。
7.一个如权利要求1所描述的反窃电装置，当供电端检测器和用电端检测器之间的电路漏电时，也会出现两端电量不等而报警的特征，因而也是一个漏电检测器。
全文摘要
一种属于电力电子仪器技术领域的反窃电装置，它在电力电路的供电端和用电端各设置一个检测器，通过同时测量并比较该两端的电量是否相等，来判定该电路是否有窃电事件发生，当该两端电量不等且经复查确认有窃电事件发生时，供电端检测器发出报警信号。本发明的结构简单，可制造成固定式、移动式和半固定半移动式的装置，相互结合，组建成严密、高效、低使用成本的反窃电网络，能在24小时内不间断地监视电网，排除干扰，及时准确地发现窃电事件，和任何形式的窃电伎俩全面相抗衡。同时，本装置还可用于漏电检测。
文档编号G01R19/10GK1442697SQ02113419
公开日2003年9月17日 申请日期2002年3月5日 优先权日2002年3月5日
发明者刘汪, 侯祖兵 申请人:刘汪, 侯祖兵