一种用于电能表的智能防强电磁脉冲窃电保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于电能表的智能防强电磁脉冲窃电保护装置，包括工频电源变压器，所述工频电源变压器分别与保护抑制电路、计量电路及强磁脉冲检测电路相连，用于提供供电电源，保护抑制电路与计量电路相连，所述强磁脉冲检测电路包括检测元件及信号处理与逻辑判断电路，所述检测元件将检测的强电磁脉冲信号传送至信号处理与逻辑判断电路，信号处理与逻辑判断电路对强电磁脉冲信号进行信号处理与逻辑判断后传送至计量电路，计量电路将信息上报给主站。本实用新型专利技术能有效防止强电磁脉冲干扰窃电，从根本上实现防窃电及查窃电的目的。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种智能电能表，尤其是涉及一种在强电磁脉冲窃电高发地区用于电能计量及窃电检测的装置。
技术介绍
智能电能表作为智能用电与采集系统最重要、最基础的组成部分，近年来已得到大面积的广泛应用。随着企业、家庭用户用电量的不断增长，但却有个别单位及个人通过盗窃电能来减少电费支出，严重损害了供电企业的合法权益，扰乱了正常的供用电秩序，而且给安全用电带来严重威胁。随着科技的发展，针对电能表的窃电方式也更加隐蔽、更加智能化。由于智能电能表含有大量的电子元器件，容易受强电磁干扰的影响。普通的干扰源，如强磁铁可以干扰电能表的正常工作，致使电能表不计或者少计电量，但大多数厂家生产的电能表均有针对强磁铁窃电的防范措施，且全性能试验中恒定磁场与工频磁场试验也是必做项目；而全性能试验中，不能完全建立人为原因带来的高强度电磁干扰环境，例如现场缴获的强电磁脉冲干扰源的瞬间峰值感应电压可达400V-800V，甚至更高，这种强电磁脉冲干扰可造成电能表失效(CPU损坏或计量芯片损坏)或非正常工作，但是用户依旧可以正常用电，而目前大多数厂家生产的电能表均没有针对这种强电磁脉冲窃电的防范措施。更重要的是这种窃电方式具有不打开计量箱，不碰触任何电力设备，隐蔽性强的特点，加之窃电实施方便，现场认证非常困难，甚至频繁发生且迅速蔓延，导致大范围窃电现象发生。故需要一种电能表，当用强电磁脉冲干扰源进行窃电时，电能表不受任何影响且能正常工作，并将窃电行为上报主站，从根本上实现防窃电及查窃电的目的。
技术实现思路
为解决现有技术存在的不足，本技术公开了一种用于电能表的智能防强电磁脉冲窃电保护装置，该电能表为在强电磁脉冲窃电高发地区用于电能计量及窃电检测的智能电能表，能有效防止强电磁脉冲干扰窃电。为实现上述目的，本技术的具体方案如下：一种用于电能表的智能防强电磁脉冲窃电保护装置，包括工频电源变压器，所述工频电源变压器分别与保护抑制电路、计量电路及强磁脉冲检测电路相连，用于提供供电电源，保护抑制电路与计量电路相连，所述强磁脉冲检测电路包括检测元件及信号处理与逻辑判断电路，所述检测元件将检测的强电磁脉冲信号传送至信号处理与逻辑判断电路，信号处理与逻辑判断电路对强电磁脉冲信号进行信号处理与逻辑判断后传送至CPU，CPU将信息上报给主站。所述工频电源变压器采用高导磁率、低损耗的硅钢片制作并外加第二屏蔽层。所述智能防强电磁脉冲窃电保护装置还包括第一屏蔽层，所述第一屏蔽层包括PCB板铜层和电能表正面附加的薄金属屏蔽层。电能表正面附加有薄金属屏蔽层，可以有效防止强电磁脉冲干扰窃电。PCB板铜层设置在电能表PCB板上。所述保护抑制电路包括滤波器件，滤波器件为瞬变抑制器件、压敏器件及陶瓷电容；可以对瞬间高幅值信号进行衰减与吸收，保护CPU与计量芯片，对重要元器件采用保护电路，来抑制高频高电压信号。保护抑制电路在CPU与计量芯片前面，保护主要器件，滤波器件与CPU、计量芯片相连。所述强电磁脉冲检测电路由检测元件及信号处理与逻辑判断电路组成；当检测元件感应到周围有强磁场脉冲时，感应信号经过信号处理与逻辑判断电路进行信号转换与判断后输出至CPU，记录事件发生时刻并上报给主站。所述强磁脉冲检测电路的检测元件为采用霍尔传感器。屏蔽层包括PCB板铜层和电能表正面附加的薄金属屏蔽层，屏蔽层在高频变化的电磁场中会产生涡流，可以大幅度衰减干扰信号；强磁脉冲检测电路采用霍尔传感器，用于检测与记录磁干扰事件及发生时间等信息；另外，从强电磁干扰源的特性及原理可知，分布在电能表内部集成芯片及电子器件外围的线路同时也会成为接收电磁信号的一个个“接收传感器”。当电能表受到强电磁信号干扰时，这些“接收器”会产生与干扰信号相关的电信号，电信号的强弱与电路的整体设计布局关系紧密。该技术电能表通过理论分析及大量的试验，对电路的设计进行了充分的优化，尽可能的降低线路对电磁干扰信号的敏感度，从而减少了电磁干扰信号对电路的损害或不利影响。本技术用于电能计量及防窃电时，它能对强电磁脉冲信号进行屏蔽和衰减，并对重要元器件5(CPU及计量芯片)进行瞬变抑制，并通过电磁脉冲信号检测传感器将电能表受到的干扰事件及发生时间等信息上报主站，为追查窃电行为提供依据。该技术电能表表通过多项技术措施，在准确计量的同时专门针对当前现场出现的强电磁脉冲装置窃电进行防护，使电能表不受任何影响且能正常工作，是供电企业较为理想的新一代计量器具，可以维护供电企业的合法权益，减小国家的电能损失。本技术的有益效果：本技术所涉及的一种在强电磁脉冲窃电高发地区用于电能计量及窃电检测的智能电能表，其防窃电措施及电路包括电磁屏蔽层、特制工频电源变压器、重要元器件保护电路、强磁脉冲检测电路，所述电磁屏蔽层包括PCB板铜层和电能表正面附加的薄金属屏蔽层，金属板在高频变化的电磁场中会产生涡流，可以大幅度衰减干扰信号；所述特制工频电源变压器采用高导磁率、低损耗的硅钢片制作并外加抗强磁屏蔽层，可以大幅提升电能表抗强磁场的能力，维持电能表在强磁干扰环境下的电源正常工作；所述重要元器件防护电路包括滤波器件、瞬变抑制器件、陶瓷电容等，可以对瞬间高幅值信号进行衰减与吸收，大幅提升关键器件对电磁干扰信号的耐受能力；所述强磁脉冲检测电路采用霍尔传感器，用于检测与记录磁干扰事件及发生时间等信息；本技术能有效防止强电磁脉冲干扰窃电，从根本上实现防窃电及查窃电的目的。附图说明图1为电能表防窃电电路图；图2为强电磁脉冲干扰装置原理图；图3为强电磁脉冲干扰感应电压曲线图；图中，1、工频电源变压器、2、第一屏蔽层、3、保护抑制电路、4、强磁脉冲检测电路，41、检测元件、42、信号处理与逻辑判断电路，5、重要元器件，6、第二屏蔽层，7、瞬变抑制器件、8、压敏器件、9、陶瓷电容。具体实施方式：下面结合附图对本技术进行详细说明：参照图1可知，本技术中电能表的防窃电措施及电路由工频电源变压器1、第一屏蔽层2、保护抑制电路即重要元器件5保护电路3、强磁脉冲检测电路4组成，其中，工频电源变压器1采用高导磁率、低损耗的硅钢片制作并外加第二屏蔽层6，可以大幅提升电能表抗强磁场的能力，维持电能表在强磁干扰环境下的电源正常工作；第一屏蔽层2由PCB板铜层和电能表正面附加的薄金属屏蔽层组成，用于强电磁脉冲感应电压的双重防护。强电磁脉冲发生装置的基本工作原理如图2和图3所示，其中图2是脉冲发生装置工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电能表的智能防强电磁脉冲窃电保护装置，其特征是，包括工频电源变压器，所述工频电源变压器分别与保护抑制电路、计量电路及强磁脉冲检测电路相连，用于提供供电电源，保护抑制电路与计量电路相连，所述强磁脉冲检测电路包括检测元件及信号处理与逻辑判断电路，所述检测元件将检测的强电磁脉冲信号传送至信号处理与逻辑判断电路，信号处理与逻辑判断电路对强电磁脉冲信号进行信号处理与逻辑判断后传送至计量电路，计量电路将信息上报给主站。

【技术特征摘要】
1.一种用于电能表的智能防强电磁脉冲窃电保护装置，其特征是，包括工频电源变压
器，所述工频电源变压器分别与保护抑制电路、计量电路及强磁脉冲检测电路相连，用于提
供供电电源，保护抑制电路与计量电路相连，所述强磁脉冲检测电路包括检测元件及信号处
理与逻辑判断电路，所述检测元件将检测的强电磁脉冲信号传送至信号处理与逻辑判断电路，
信号处理与逻辑判断电路对强电磁脉冲信号进行信号处理与逻辑判断后传送至计量电路，计
量电路将信息上报给主站。
2.如权利要求1所述的一种用于电能表的智能防强电磁脉冲窃电保护装置，其特征是，
所述工频电源变压器采用高导磁率、低损耗的硅钢片制作并外加第二屏蔽层。
3.如权利要求1所述的一种用于电能表的智能防强电磁脉冲窃电保护装置，其特征是，
所述智能防强...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志，李琮琮，代燕杰，王平欣，杜艳，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网山东省电力公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11