负载高阻和旁路窃电检测电路及检测方法技术

本发明专利技术公开了一种负载高阻和旁路窃电检测电路及检测方法，能有效检测到在电能表内第一继电器S1、第二继电器S2所处状态以及当处于拉闸状态时，电能表输出端子端的电压及负载端的负载阻抗状态，以此确定用户是否进行旁路窃电等问题，能有效避免引起用电纠纷等矛盾，大大有利于智能电表的推广和维护。

Load high resistance and bypass stealing electricity detecting circuit and detecting method

The invention discloses a high load resistance and bypass electricity detecting circuit and method, can effectively detect the electric energy meter in the first S1 relay and the second relay state of S2, when in the switch state, the power output terminal voltage meter and the load side of the load resistance, so as to determine the whether the user to bypass electricity problems, can effectively avoid electricity disputes and other conflicts, greatly facilitates the promotion and maintenance of smart meters.

【技术实现步骤摘要】
负载高阻和旁路窃电检测电路及检测方法
本专利技术涉及一种负载高阻和旁路窃电检测电路，主要适用于电能表内继电器拉闸条件下检测负载高阻状态和检测用户旁路窃电的场合。
技术介绍
随着智能电网的重要组成部分智能电能表功能越来越多，各家电能表厂分别开发出各种防窃电功能，但目前大部分的防窃电技术主要是通过对辅路电流的检测来实现的，存在因为错误判断引起用电纠纷等矛盾的情况。
技术实现思路
本专利技术为解决
技术介绍
中存在的问题，设计了一种负载高阻和旁路窃电检测电路，能有效检测到在电能表内继电器处于拉闸状态时电能表输出端子端的电压及负载端的负载阻抗状态。本专利技术提出了一种负载高阻和旁路窃电检测电路：第一接线端子L1通过第三电阻R3连接第二二极管D2的正极，第二接线端子L2直接连接第二二极管D2的正极，第一接线端子L1和第二接线端子L2之间连接第二继电器S2；第二二极管D2的负极连接第四电阻R4的一端；第四电阻R4的另一端一方面通过第五电阻R5接地，另一方面向MCU的AD处理口输送U_chk2信号；第三接线端子N2通过第一二极管D1连接第一电阻R1的一端；第四接线端子N1一方面接地，另一方面连接第二电阻R2的一端；第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的另一端共同向MCU的AD处理口输送U_chk1信号；第三接线端子N2和第四接线端子N1之间连接第一继电器S1；第二接线端子L2与第三接线端子N2之间连接负载RL，负载RL上串接有负载继电器SL，负载RL及负载继电器SL置于电能表外；第一继电器S1和第二继电器S2为联动的，同通同断，均内置于电能表中，并受MCU控制其通断；所述第一电阻R1、第三电阻R3、第四电阻R4的阻值均为MΩ数量级，它们可以分别由多个电阻串联组成；所述第二电阻R2、第五电阻R5为KΩ数量级。优选的，第五电阻R5的两端并联有第二电容C2，第二电容C2用于平波；第二电阻R2的两端并联有第一电容C1，第一电容C1用于平波。本专利技术还公开了一种检测方法，用以判断用户是否进行旁路窃电。具体方法为：在第一继电器S1、第二继电器S2断开时，根据送到MCU的AD处理口的U_chk1信号和U_chk2信号计算UL2、UN2，其中：计算：其中，U电网为实测电能表输出端子的电压值，设定判断阈值η0，若η大于η0则判断为用户进行旁路窃电。本专利技术还公开了另一种检测方法，用以判断第一继电器S1、第二继电器S2工作状态。具体方法为：MCU启动AD检测之后，检测U_chk2信号的电压值是否大于设定值U_chk20：若U_chk2不大于U_chk20，则判断第一继电器S1、第二继电器S2断开；若U_chk2大于U_chk20，则判断第一继电器S1、第二继电器S2闭合；所述设定值U_chk20在设定时需满足：其中，UL1为电能表前端交流信号。本专利技术还公开了另一种检测方法，用以判断负载RL是否为高阻状态。具体程序流程为：步骤a：MCU启动AD检测之后，再检测U_chk1信号的电压值是否小于定值U_chk10：如果小于，则置高阻标志位；如果不小于，则清高阻标志位；所述设定值U_chk10在设定时需满足：其中，UL1为电能表前端交流信号；步骤b：当高阻标志位为1并且第一继电器S1的实际状态为断开，则负载RL为高阻；否则，负载RL为非高阻。优选的，步骤b中，判断第一继电器S1工作状态的方法为：MCU启动AD检测之后，检测U_chk2信号的电压值是否大于设定值U_chk20：若U_chk2不大于U_chk20，则判断第一继电器S1断开；若U_chk2大于U_chk20，则判断第一继电器S1闭合；所述设定值U_chk20在设定时需满足：其中，UL1为电能表前端交流信号。上述各检测方法中，RL为负载阻值，阻值为几Ω到几十kΩ之间，计算时根据具体情况取值(为便于计算，也可以认定RL＝1kΩ)。本专利技术的有益效果：本专利技术电路中，根据实际测试的值的大小和正常状态下的数值进行比较就可判断继电器所处状态和电路是否处于高阻抗状态。本专利技术的检测电路不仅能有效的检测出继电器实际所处的状态，而且能判断电路是否处于高阻抗状态，以此确定用户是否进行旁路窃电等问题，能有效避免引起用电纠纷等矛盾，大大有利于智能电表的推广和维护。附图说明图1为检测电路的设计框图。图2为继电器状态及高阻检测原理图。图3为高阻检测程序流程图。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作进一步描述。实施例1，结合图1和图2，本专利技术提出了一种负载高阻和旁路窃电检测电路：第一接线端子L1通过第三电阻R3连接第二二极管D2的正极，第二接线端子L2直接连接第二二极管D2的正极，第一接线端子L1和第二接线端子L2之间连接第二继电器S2；第二二极管D2的负极连接第四电阻R4的一端；第四电阻R4的另一端一方面通过第五电阻R5接地，另一方面向MCU的AD处理口输送U_chk2信号；第三接线端子N2通过第一二极管D1连接第一电阻R1的一端；第四接线端子N1一方面接地，另一方面连接第二电阻R2的一端；第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的另一端共同向MCU的AD处理口输送U_chk1信号；第三接线端子N2和第四接线端子N1之间连接第一继电器S1；第二接线端子L2与第三接线端子N2之间连接负载RL，负载RL上串接有负载继电器SL，负载RL及负载继电器SL置于电能表外；第一继电器S1和第二继电器S2为联动的，同通同断，均内置于电能表中，并受MCU控制其通断；所述第一电阻R1、第三电阻R3、第四电阻R4的阻值均为MΩ数量级，它们可以分别由多个电阻串联组成；所述第二电阻R2、第五电阻R5为KΩ数量级，它们可以分别由多个电阻串联组成。第五电阻R5的两端并联有第二电容C2，第二电容C2用于平波；第二电阻R2的两端并联有第一电容C1，第一电容C1用于平波。第一接线端子为电压输入端，其电压信号经过第二继电器S2或第三电阻R3传递到第二接线端子，将第二接线端子L2的电压记为UL2，UL2经过第二二极管D2的半波整流后得到直流信号，之后通过第四电阻R4和第五电阻R5的分压降低到一个适当的电压值，最后通过第二电容C2的平波作用将信号变为平滑的直流信号U_chk2；同样原理，电能表第三接线端子N2的电压UN2经过第一二极管D1的半波整流后得到直流信号，之后通过第一电阻R1和第二电阻R2的分压降低到一个适当的电压值，最后经过第一电容C1的平波作用将信号变为平滑的直流信号U_chk1；将信号U_chk1、U_chk2送到MCU的AD处理口处理，就可判断电能表内继电器所处状态以及当处于拉闸状态时，电能表输出端子端的电压及负载端的负载阻抗状态。实施例2：本专利技术公开了一种检测方法，用以判断用户是否进行旁路窃电。其原理框图如图1所示，根据送到MCU的AD处理口的测试值U_chk1、U_chk2和电路参数的关系分别计算出UL2、UN2的电压值，在第一继电器S1、第二继电器S2断开时，根据送到MCU的AD处理口的U_chk1信号和U_chk2信号计算UL2、UN2，其中：最后两者相减计算出电能表输出端子的电压值URL，见式(1)。URL＝∣UN2-UL2∣-----(1)由于现有电能表都有检测电网电压的功能，这样通过实测电能表输出端子的电压值URL，MCU就可以计算电能表输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负载高阻和旁路窃电检测电路，其特征在于：第一接线端子L1通过第三电阻R3连接第二二极管D2的正极，第二接线端子L2直接连接第二二极管D2的正极，第一接线端子L1和第二接线端子L2之间连接第二继电器S2；第二二极管D2的负极连接第四电阻R4的一端；第四电阻R4的另一端一方面通过第五电阻R5接地，另一方面向MCU的AD处理口输送U_chk

【技术特征摘要】
1.一种负载高阻和旁路窃电检测电路，其特征在于：第一接线端子L1通过第三电阻R3连接第二二极管D2的正极，第二接线端子L2直接连接第二二极管D2的正极，第一接线端子L1和第二接线端子L2之间连接第二继电器S2；第二二极管D2的负极连接第四电阻R4的一端；第四电阻R4的另一端一方面通过第五电阻R5接地，另一方面向MCU的AD处理口输送U_chk2信号；第三接线端子N2通过第一二极管D1连接第一电阻R1的一端；第四接线端子N1一方面接地，另一方面连接第二电阻R2的一端；第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的另一端共同向MCU的AD处理口输送U_chk1信号；第三接线端子N2和第四接线端子N1之间连接第一继电器S1；第二接线端子L2与第三接线端子N2之间连接负载RL，负载RL上串接有负载继电器SL，负载RL及负载继电器SL置于电能表外；第一继电器S1和第二继电器S2为联动的，均内置于电能表中，并受MCU控制其通断。2.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于：第五电阻R5的两端并联有第二电容C2，第二电容C2用于平波；第二电阻R2的两端并联有第一电容C1，第一电容C1用于平波。3.一种基于权利要求1所述检测电路的检测方法，其特征在于：判断用户是否进行旁路窃电的方法为：在第一继电器S1、第二继电器S2断开时，根据送到MCU的AD处理口的U_chk1信号和U_chk2信号计算UL2、UN2，其中：计算：其中，U电网为实测电能表输出端子的电压值，设定判断阈值η0，若η大于η0则判断为用户进行旁路窃电。4.一种基于权利要求1所述检测电路的检测方法，其特征在于：判断第一继电器S1、第二继电器S2工作状态的方法为：MCU启动AD检测之后，检测U_...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金土，米小兵，袁金晶，
申请(专利权)人：江苏林洋能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32