基于计量芯片的电能表负载高阻和窃电检测电路及方法技术

本发明专利技术公开了一种基于计量芯片的电能表负载高阻和窃电检测电路及方法，能有效检测到在电能表电源控制开关SCS1所处状态以及当处于拉闸状态时，电能表电源控制开关输出端的电压及负载端的负载阻抗状态，通过检测电源控制开关所处的状态，判定是否有窃电情况发生；通过检测负载高阻状态，可以确保用户安全合闸；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应用和维护。能电表的推广应用和维护。能电表的推广应用和维护。

【技术实现步骤摘要】
基于计量芯片的电能表负载高阻和窃电检测电路及方法


[0001]本专利技术涉及智能电网的电能表领域，更具体的说，主要适用于电能表的电源控制开关拉闸情况下检测负载高阻和检测窃电的应用。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，工业生产和人民生活水平的提高，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检测辅路电流来实现的，存在因为判断错误而引起用电纠纷等情况。
[0003]同时，当电能表在超负荷拉闸后，供电局需要通过远程合闸给用户侧恢复供电时；用户侧可能正处于没有电的意识下操作用电设备，存在安全隐患，为了解决这个问题，特设计了一种通过用户侧断开总开关让电能表检测到高阻，然后自动合闸的方法，实现安全恢复供电，这就是负载高阻检测的现实意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在解决电能表超负荷拉闸后，供电局恢复供电时所存在的安全隐患以及防窃电的问题，设计了一种通过过高精度单相多功能计量芯片检测电能表负载高阻和防窃电的方法，能有效检测到在电能表内电源控制开关处于拉闸状态时电能表输出端子的电压以及负载端的负载阻抗状态。
[0005]本专利技术的技术方案是：
[0006]本专利技术提供一种基于高精度单相多功能计量芯片的电能表负载高阻和窃电检测电路，包括三相检测电路，各相均包括：半波整流电路、电阻分压电路和对应相计量芯片，
[0007]电源控制开关的电压输入端接半波整流电路，所述电阻分压电路连接半波整流电路，所述电阻分压电路连接信号输出端，将信号输出至对应相计量芯片。
[0008]进一步地，电能表第三接线端子、第六接线端子、第九接线端子接用户侧配电箱里的空气开关SCS2，SCS4和SCS6的进线；
[0009]用户侧配电箱里的空气开关SCS2出线串接用户侧的用电负载R4和C2的一端，负载R4、C2的另一端接电能表的第十接线端子；
[0010]用户侧配电箱里的空气开关SCS4出线串接用户侧的用电负载R8和C4的一端，负载R8、C4的另一端接电能表的第十接线端子；
[0011]用户侧配电箱里的空气开关SCS6出线串接用户侧的用电负载R12和C6的一端，负载R12、C6的另一端接电能表的第十接线端子。
[0012]进一步地，A相检测电路包括电阻R1，R2，R3，电容C1，二极管D1，D2和电源控制开关SCS1，所述电源控制开关SCS1内置于电能表中：
[0013]电能表第十接线端子通过电阻R1连接二极管D1的正极，同时接电能表的第三接线端子，二极管D1的负极接电阻R2的一端；电阻R2的另一端连接电阻R3的一端，同时接A相计
量芯片的ADC端；电阻R3的另一端接地；电阻R3两端并联电容C1，用于滤波；电阻R3两端并联二极管D2，用于稳压保护；
[0014]B、C相检测电路与A相一致。
[0015]进一步地，所述的电容C2、C4、C6均为线缆寄生电容；所述电阻R1、R2为MΩ级电阻，电阻R3为kΩ级电阻，R1、R2、R3分别由多个电阻串联组成。
[0016]一种基于计量芯片的电能表负载高阻检测方法，A相检测方法包括以下步骤：
[0017]设置额定工作电压下的高阻阈值U
ADC0
：
[0018]当用户侧发生超负荷用电后，电能表内部的电源控制开关SCS1拉闸，用户侧断开配电箱里的空气开关SCS2；
[0019]A相计量芯片实时检测信号输出端U_
ADC
的电压值：
[0020]当U_
ADC
电压值小于高阻阈值U
ADC0
时，将高阻标志位置于1；
[0021]当高阻标志位置为1时，A相计量芯片进一步判断电源控制开关SCS1的状态，当电源控制开关SCS1为闭合时，判定为非高阻状态；否则判定为高阻状态；
[0022]B、C相检测方法与A相一致。
[0023]进一步地，高阻阈值U
ADC0
为：
[0024][0025]其中：Un为电能表的额定工作电压，R1//R4表示电阻R1和R4的并联电阻值。
[0026]进一步地，电能表的额定工作电压为230V。
[0027]进一步地，判断电源控制开关SCS1的方法为：
[0028]当U_
ADC
＝0时，判断电源控制开关SCS1为闭合；否则电源控制开关SCS1为断开。
[0029]一种基于计量芯片的电能表窃电检测方法，A相检测方法包括以下步骤：
[0030]A相计量芯片检测电源控制开关SCS1的状态，当电源控制开关SCS1断开时，计算第三接线端子的电压U3；
[0031]计算窃电系数Δ；
[0032]当窃电系数Δ大于预设的阈值Δ0时，判定为窃电，向供电公司报警，否则，不做处理；
[0033]B、C相检测方法与A相一致。
[0034]进一步地，第三接线端子的电压其中：U
ADC
为信号输出端的实时电压值；
[0035]窃电系数其中，U
电网
为实测电能表输出端子的电压值。
[0036]本专利技术的有益效果：
[0037]本专利技术所述的检测电路，根据实际检测的大小和正常状态下数值的比较就可以判断电源控制开关所处的状态和电路是否处于高阻状态。
[0038]本专利技术所述的检测电路，以A相为例，配合用户侧断开配电箱里的总开关SCS2的操作，让电能表的A相计量芯片检测到负载高阻，然后电能表电源控制开关自动合闸，此时，用户侧能够在安全状态下控制配电箱里的总开关SCS2合闸，实现安全恢复供电。
[0039]本专利技术所述的检测电路，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状态，以及确认用户是否进行窃电等问题，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。
[0040]本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0041]通过结合附图对本专利技术示例性实施方式进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0042]图1为本专利技术电能表内部接线图。
[0043]图2为本专利技术电能表检测电路的设计框图。
[0044]图3为本专利技术A相电源控制开关状态及高阻检测原理图。
[0045]图4为本专利技术B相电源控制开关状态及高阻检测原理图。
[0046]图5为本专利技术C相电源控制开关状态及高阻检测原理图。
[0047]图6为本专利技术电源控制开关合闸情况下仿真图。
[0048]图7为本专利技术电源控制开关拉闸情况下仿真图。
[0049]图8为本专利技术高阻检测程序流程图。
具体实施方式
[0050]下面将参照附图更详细地描述本专利技术的优选实施方式。虽然附图中显本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于计量芯片的电能表负载高阻和窃电检测电路，其特征在于，包括三相检测电路，各相均包括：半波整流电路、电阻分压电路和对应相计量芯片，电源控制开关的电压输入端接半波整流电路，所述电阻分压电路连接半波整流电路，所述电阻分压电路连接信号输出端，将信号输出至对应相计量芯片。2.根据权利要求1所述的基于计量芯片的电能表负载高阻和窃电检测电路，其特征在于，电能表第三接线端子、第六接线端子、第九接线端子接用户侧配电箱里的空气开关SCS2，SCS4和SCS6的进线；用户侧配电箱里的空气开关SCS2出线串接用户侧的用电负载R4和C2的一端，负载R4、C2的另一端接电能表的第十接线端子；用户侧配电箱里的空气开关SCS4出线串接用户侧的用电负载R8和C4的一端，负载R8、C4的另一端接电能表的第十接线端子；用户侧配电箱里的空气开关SCS6出线串接用户侧的用电负载R12和C6的一端，负载R12、C6的另一端接电能表的第十接线端子。3.根据权利要求2所述的基于计量芯片的电能表负载高阻和窃电检测电路，其特征在于，A相检测电路包括电阻R1，R2，R3，电容C1，二极管D1，D2和电源控制开关SCS1，所述电源控制开关SCS1内置于电能表中：电能表第十接线端子通过电阻R1连接二极管D1的正极，同时接电能表的第三接线端子，二极管D1的负极接电阻R2的一端；电阻R2的另一端连接电阻R3的一端，同时接A相计量芯片的ADC端；电阻R3的另一端接地；电阻R3两端并联电容C1，用于滤波；电阻R3两端并联二极管D2，用于稳压保护；B、C相检测电路与A相一致。4.根据权利要求2所述的基于计量芯片的电能表负载高阻和窃电检测电路，其特征在于，所述的电容C2、C4、C6均为线缆寄生电容；所述电阻R1、R2为MΩ级电阻，电阻R3为kΩ级电阻，R1、R2、R3分别由多个电阻串联组成。5.一种基于计量芯片的电能表负载高阻检测方法，其特征在于A相检测方法包括以下步...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤文泉，杨金土，张祥甫，曹晓华，陆健淮，周张超，
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：