单相电子式电能表零线的问题_百度知道
单相电子式电能表零线的问题
如你所说如果只接了12，也就是1进2出，没有接零线（34孔你说没线）电表是不会工作的。不要你采取其他措施。如果34孔接了零线，那麽只要进线不出线电表就能正常工作。但是这给你留下了窃电的隐患。
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这是电能表的正确接法,和你家的用电多少也没有关系,要求相线(也就是火线)由1进从2出,只要是线路上的零线就可以).而3和4在内部是直接连接的,只是为了给电能表内部供电只要此电能表的3或4孔有一个孔接了零线(这根零线不一定要经过你家的用电器,使电能表能正常工作:表1和2孔是电能表检测你家用电电流的两个端子,用电电流必须经过电能表,不能短接,接零线只是为了和火线组成220V给电能表内部的线路供电,和你家的用电负荷没有关系,在1和2孔如你所说的情况下是能正常工作的.因为
提问者评价
谢谢你 你可以回答我互感器和倍率的事情吗？
其他3条回答
用电户的零线在那借用也无所谓的，也合符装表原则的。电度表需要零线与火线在表内供电，表的1，计量是准确的、2端是表内设定供用电户的电流计量线圈是正确的
如果直接电能表的1.2孔，就到你家了，你就赚钱了，
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单相电子式电能表的防窃电功能研究
时间: 07:31
来源:电工之家
作者:编辑部
随着社会经济的发展和用电量的增大，社会上窃电问题变得越来越突出，据保守估算，全国每年因电能被盗损失达200亿元，这不单困扰供电企业的发展，也严重影响了国家的经济建设和社会的稳定。
随着科学技术的发展，电子式电能表即将全面替代感应式机械电能表，针对电子式电能表的窃电手段日益高明，方法更加隐蔽，给查处带来了很大的难度。作者结合平时的工作实践体会，通过对目前社会的窃电的形式、手段等进行祥细的分析，有针对性地提出了如何改进电能表设计实现防窃电功能。
1窃电行为的类型
窃电行为的种类很多，主要有以下几种类型：由于表壳或电表箱的原因导致窃电者有机可乘而发生的窃电行为;磁场干扰的窃电行为;增加额外的导线、旁路部分电流的窃电行为;移动或移除电能表接线的窃电行为;增加额外的器件，如二极管、电容、电阻及其组合，改变电压回路的波形、相位，降低电压回路电压的窃电行为。
2常规电子式电能表在防窃电方面的缺陷
在传统的电子式电能表设计中，由于以下几种原因，导致它们不能较完善的检测或处理窃电行为。仅使用进线端的电压和火线的进出端所流经的电流作为电能计量的依据;大多数没有使用很可靠的铅封;一些窃电方式很容易操作，但是很难检测，对于即使是非常简单的窃电行为也无能为力。
3电子式电能表的防窃电功能研究
3.1表壳和电表箱的防窃电技术
表壳是对付窃电的第一道防线。在采购电能表时要求：采用聚碳酸酯的表壳或者金属的表壳，电表有出厂铅封，把电能表表壳通过焊接胶合，要打开电表就必须损坏它，以此来对抗窃电行为。
对于支持通过通信口自动校表的电能表，在校表时，应要求打开电表，短接内部的跳线才能实现校表，以此降低非正常校表发生的可能性。
设计电能表时，可以增加一个小开关，当打开表壳时，开关触点闭合，计量芯片纪录打开表壳的时间，为查处窃电提供依据。
另外，使用特制的电表箱也能抑制一些窃电行为的发生。如铅封电表箱，尽量减小导线周围的间隙，增加旁路电流、反接电能表等窃电行为的难度。如果必要，还可以在电表箱内添加检测设备，以检测窃电者对电表箱箱门的非法打开。
3.2防磁场干扰窃电
永久磁场和电磁场都会影响电表的正常计量。如图1a所示，窃电者在电表附近放置强磁磁铁或大线圈都能干扰电表的正确计量，达到窃电的目的。强磁磁铁还能使电源变换的变压器铁心饱和，导致电能表的工作直流电压降低或者消失。
强磁磁铁靠近表壳将减小功率的测量值，甚至能将功率减小到0。由于磁铁的影响范围比较小，所以电流互感器在表壳内的位置对抵御磁铁的干扰是相当有帮助的。大线圈产生的电磁场会影响电能表中大多数的元器件，例如，锰铜电阻、电流互感器、核心的电子器件等。
为防止磁场干扰，电能表内部元器件的位置及其安装位置是非常重要的。应把易受磁场影响的敏感器件尽量放置在贴近电能表背面的地方，因为通常窃电者很难从电能表背后干预电表的正确计量;应保持易受磁场影响的敏感器件远离电能表的顶部和两边，因为顶部和两边是容易粘附磁铁的地方。
磁屏蔽是一种非常有效的防止磁场干扰的做法，首先我们可以使用金属外壳的电流互感器，屏蔽磁场对它的影响。其次我们可以在表壳内衬薄层金属，以屏蔽整个电能表模块。但是这种做法将增大原材料、生产及安装的成本。
如果确实不能排除磁场的干扰，可以测量磁场，并补偿相应的磁场产生的测量误差。当磁场强度达到0.5T或更大时，就很难有效地屏蔽它，此时可以用低成本的磁场强度传感器(如干簧管，霍尔器件)来检测磁场，并补偿由于强磁干扰而产生的计量误差，或者对磁场强度传感器的动作情况进行纪录，为用电检查人员追补电量提供依据。
对于强磁场使电源变换的变压器铁心饱和，导致电能表的工作直流电源降低或者消失的情况，可采用双电源变换模块安装在电能表内部的不同位置并进行屏蔽的方法，虽然增加了成本，却非常有效。此外，采用低功耗计量芯片或者电容降压供电方式，也可以避免强磁场影响。在工作电源设计时，应把负载分成两组，一组供计量、存储部分，另一组供显示、输出等。在检测到电源电压降低时，停止显示、输出等部分的工作，确保对计量、存储部分的供电，不至于对计量造成影响。
3.3防电流不平衡窃电
正常的电流不平衡体现为接地现象的存在，窃电时的电流不平衡包括任何的火线和零线的测量所得到的负载电流不相等的情况，这是由于窃电者旁路部分电流，导致电表的测量值小于真实值。如图1b所示，窃电者可能用简单的短接进出电表的接线端，这种切电行为比较容易实施。窃电者可以在几秒内移除短路线，所以很难查处这种窃电。
图1：(a)磁场干扰影响电表的正常计量。(b)旁路电流窃电。(c)电流不平衡的防窃电测量。(d)电表反接窃电。
要检测电流的不平衡就不可避免增加电表的成本，必须要额外增加一个电流传感器，以实现零线的电流检测;由于隔离原因，可以在第一路的电流通道上选用低成本的锰铜电阻，但是另一路就必须使用成本相对较高的电流互感器。对于单相表，可以同时测量火线和零线的电流来检测电流是否不平衡。此外，还要求电能表的计量芯片具有两个独立的ADC来进行两个电流通道(火线、零线)和一个电压通道的采样，并自动比较两个电流通道的电流大小，实现电流不平衡时的检测和防窃电测量。图1c为同时测量两个电流通道的模型。
在图1c中，计量芯片将同时计量经锰铜电阻取样的火线电流和经CT取样的零线电流。在正常情况下，漏电流是很小的，所以火线回路和零线回路的电流基本一致，可以给电能计量模块计量芯片预置一个两电流通道的窃电比例因子RT，当电流通道1的电流I1&I2*RT或电流通道2的电流I2&I1*RT时，计量芯片认为两个电流通道电流不平衡，表明有窃电行为发生。
有一点需要注意，当负载很小或者窃电者同时旁路两个电流通道进行窃电时，可能会发生电流不平衡的错误检测，这是应该避免的。应根据不同的应用给计量芯片预置相应的电流不平衡检测开始电流ITamp，只有当负载电流大于ITamp时，电流不平衡的检测才起作用。
3.4防电流反向窃电
调换进出线或者利用变压器施加低压反向大电流是窃电者经常采取的窃电行为。窃电者企图让电表负计量，使计量值向后退，这种窃电行为比接地或旁路电流的窃电行为更具侵害性。图1d给出了电表反接窃电的模型。单相电能表零线电流测量方法及测量电路的制作方法
单相电能表零线电流测量方法及测量电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种单相电能表零线电流测量方法及测量电路，首先采用一个电流传感器获取火线电流的输出与零线电流的输入的差分电流值；并获取火线电流值；根据所述差分电流值以及火线电流值实时获得零线电流值。本发明采用差分测量方式，仅利用一个电流传感器同时采样火线电流输出与零线电流输入，由此能精确获取零线电流值，大大降低零线电流传感器的技术要求，该电流传感器的电流测量动态范围在100:1以内即可，大幅降低电流测量动态范围，降低传感器材料成本和制造成本，同时还可以降低计量芯片零线采样通道ADC的性能要求和硬件成本。
【专利说明】单相电能表零线电流测量方法及测量电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种单相电能表零线电流测量方法及测量电路。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展、居民家庭各种大功耗生活电器的普及、家庭用电负荷不断增大，电费成为家庭的一项重要日常生活开支之一，人们对电费的关注程度也日益增加，社会上各种形形色色的窃电手段不断涌出，其中零线测量成为电能表一项必不可少的防窃电检测手段。
[0003]现有的零线电流测量方法普遍采用单独的电流传感器采集零线电流，由于用电负荷的增加，零线电流传感器的动态范围要求比较宽，动态范围超过1000:1，导致成本相应增加。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种低成本、高可靠、易实现的单相电能表零线电流测量方法及测量电路。
[0005]本发明提供的这种单相电能表零线电流测量方法，该方法包括如下步骤:
步骤一，采用一个电流传感器获取火线电流的输出与零线电流的输入的差分电流值；
并获取火线电流值；
步骤二，根据所述差分电流值以及火线电流值实时获得零线电流值。
[0006]所述火线电流值采用火线电流传感器获得。所述火线电流传感器采用电磁式电流互感器CT或锰铜。
[0007]该方法还包括设置窃电判断阈值；将所述差分电流值与火线电流值的比值与该窃电判断阈值进行比较，若该比值大于或等于该窃电判断阈值，则推断此时电能表处于窃电状态。
[0008]所述窃电判断阀值为电流窃电判断的依据；该值在出厂前根据电能表的规格、应用情况进行设置。
[0009]一种单相电能表零线电流测量电路，包括火线电流传感器、火线输入端子、火线输出端子、零线输入端子、零线输出端子、负载和电能计量芯片，其特征在于，该电路还包括差分电流传感器，差分电流传感器采集流经火线输出端子的火线输出电流值与流经零线输入端子的零线电流输入值的差分电流值；火线由火线输入端子输入，然后通过火线电流传感器，由该传感器获取火线电流值后再经由火线输出端子输出；零线由零线输入端子输入，然后由零线输出端子输出；负载接于火线输出端子和零线输入端子之间；火线电流传感器还与电能计量芯片连接；差分电流传感器还与电能计量芯片连接。
[0010]所述火线电流传感器的输出端与电能计量芯片的ADC端口连接，用于采集火线电流值。所述差分电流传感器的输出端与电能计量芯片的ADC端口连接，用于采集火线电流的输出与零线电流的输入的差分电流值。
[0011]本发明采用差分测量方式，仅利用一个电流传感器同时采样火线电流输出与零线电流输入，由此能精确获取零线电流值，大大降低零线电流传感器的技术要求，该电流传感器的电流测量动态范围在100:1以内即可，大幅降低电流测量动态范围，降低传感器材料成本和制造成本，同时还可以降低计量芯片零线采样通道ADC的性能要求和硬件成本。此夕卜，本发明还可以在设定阈值的前提下，对电能表是否存在窃电予以判断，为用电部门进行防窃电工作做出贡献。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明的一种实施方式示意图。
【具体实施方式】
[0013]本发明采用差分测量的方式获取零线电流值，并由此还可对电能表是否存在窃电行为进行精准判定，具体的步骤如下:
步骤一，采用一个电流传感器获取火线电流的输出与零线电流的输入的差分电流值 ;并获取火线电流值八；
步骤二，利用所述差分电流值和火线电流值Il实时获得零线电流值h。
[0014]此外，本发明还可加入如下步骤，判断是否有窃电行为。
[0015]步骤三，设置窃电判断阈值E ;将所述差分电流值/?与火线电流值Zl的比值与该窃电判断阈值E进行比较，若该比值大于或等于该窃电判断阈值，则推断此时电能表处于窃电状态。
[0016]下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
[0017]如图1所示，本发明包括火线电流传感器、差分电流传感器、火线输入端子L_A、火线输出端子L_B、零线输入端子N_A、零线输出端子N_B、负载和电能计量芯片。
[0018]火线通过火线输入端子L_A输入，然后通过火线电流传感器，由该传感器采集火线电流值Zl后由火线输出端子L_B输出；零线由零线输入端子N_A输入，然后由零线输出端子N_B输出；差分电流传感器采集流经接线端子L_B的火线输出电流值与流经接线端子N_A的零线电流输入值的差分电流值八N。负载接于火线输出端子L_B和零线输入端子N_A之间。
[0019]火线电流传感器的输出端与电能计量芯片的ADC端口连接，用于采集火线电流值Ilo差分电流传感器的输出端与电能计量芯片的ADC端口连接，用于采集火线电流的输出与零线电流的输入的差分电流值/LN。
[0020]本发明的电能计量芯片采用具有三路独立采样的电能计量芯片，该三路ADC采样端口分别采集火线电流和火线电流的输出与零线电流的输入的差分电流值。
[0021]本发明的火线电流传感器可采用电流互感器CT或锰铜采样继电器。火线输入端子L_A、火线输出端子L_B、零线输入端子N_A和零线输出端子N_B均为接线端子。
[0022]理论上，在没有窃电的情况下火线电流输出恒等于零线电流输入，即利用差分方法采样的差分电流传感器测量值/^应该为零，然后利用火线电流传感器采样测得的火线电流值就可以得到零线电流的大小；并且利用火线电流测量值、差分电流传感器测得的电流值及相应的计算方法就可以准确判断电表是否处于窃电状态。
[0023]理论上在没有窃电的状态下，火线电流值等于零线电流值即'Ih =/N,差分电流传感器测得火线电流输出与零线电流输入的电流值=0。
[0024]在实际应用中，由于电能表各器件的离散性及其MCU的计算误差，即使没有窃电状态下Zm也不会完全等于零，即零线电流Λ = Λ + 4。
[0025]如果差分电流传感器测量的零线火线间的差分电流与火线电流八的比值大于窃电判断阀值E (Ε可在电表出厂时设置)，即Jm/八彡Ε，则可以准确判断此时电能表处于窃电状态，可通知相关工作人员去现场取证。
[0026]本发明的窃电判断阀值E为电流窃电判断的依据，为可以自由设置的参数，应在出厂前根据电能表的规格及其应用情况进行设置。
【权利要求】
1.一种单相电能表零线电流测量方法，该方法包括如下步骤:
步骤一，采用一个电流传感器获取火线电流的输出与零线电流的输入的差分电流值；并获取火线电流值；
步骤二，根据所述差分电流值以及火线电流值实时获得零线电流值。
2.根据权利要求1所述的单相电能表零线电流测量方法，其特征在于，所述火线电流值采用火线电流传感器获得。
3.根据权利要求2所述的单相电能表零线电流测量方法，其特征在于，所述火线电流传感器采用电磁式电流互感器CT或锰铜。
4.根据权利要求1所述的单相电能表零线电流测量方法，其特征在于，该方法还包括设置窃电判断阈值；将所述差分电流值与火线电流值的比值与该窃电判断阈值进行比较，若该比值大于或等于该窃电判断阈值，则推断此时电能表处于窃电状态。
5.根据权利要求4所述的单相电能表零线电流测量方法，其特征在于，所述窃电判断阀值为电流窃电判断的依据；该值在出厂前根据电能表的规格、应用情况进行设置。
6.一种单相电能表零线电流测量电路，包括火线电流传感器、火线输入端子、火线输出端子、零线输入端子、零线输出端子、负载和电能计量芯片，其特征在于，该电路还包括差分电流传感器，差分电流传感器采集流经火线输出端子的火线输出电流值与流经零线输入端子的零线电流输入值的差分电流值；火线由火线输入端子输入，然后通过火线电流传感器，由该传感器获取火线电流值后再经由火线输出端子输出；零线由零线输入端子输入，然后由零线输出端子输出；负载接于火线输出端子和零线输入端子之间；火线电流传感器还与电能计量芯片连接；差分电流传感器还与电能计量芯片连接。
7.根据权利要求6所述的单相电能表零线电流测量电路，其特征在于，所述火线电流传感器的输出端与电能计量芯片的ADC端口连接，用于采集火线电流值。
8.根据权利要求6所述的单相电能表零线电流测量电路，其特征在于，所述差分电流传感器的输出端与电能计量芯片的ADC端口连接，用于采集火线电流的输出与零线电流的输入的差分电流值。
【文档编号】G01R19/00GKSQ
【公开日】日
申请日期:日
优先权日:日
【发明者】任智仁, 周杰文, 周为, 杨鹏
申请人:威胜集团有限公司单相电度表火线和零线流过的电流不一样,电表怎么记费_百度知道
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