本文分析了4種竊電器竊電的原理,提出了防止智能型竊電的技術(shù)措施。
傳統(tǒng)的竊電方法是指那些如私自接線、繞越計(jì)量裝置、偽造或開啟計(jì)量裝置封印,故意損壞電能計(jì)量裝置等的竊電方法。通過直觀檢查,就可發(fā)現(xiàn),屬于簡單的竊電方法。
智能型竊電手法是從電能計(jì)量裝置的基本原理入手,改變電壓、電流及相位等參數(shù),使電能表慢轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)甚至反轉(zhuǎn)(如使用倒表器竊電、改變電能表結(jié)構(gòu)竊電、遠(yuǎn)方遙控方式竊電等),由于采用了竊電裝置進(jìn)行竊電,不需偽造或開啟計(jì)量裝置封印,表面看起來并不改變電能計(jì)量裝置接線,只是在負(fù)荷側(cè)加裝竊電裝置。此類竊電方式具有科技含量高、智能型、隱蔽性強(qiáng)、不易發(fā)現(xiàn)等特點(diǎn)。
竊電器常以節(jié)電器的面目出現(xiàn),達(dá)到使電能表走慢,少計(jì)電能的目的。伴隨竊電現(xiàn)象出現(xiàn)了為竊電者提供服務(wù)的行為,如生產(chǎn)、銷售竊電裝置,傳授竊電技術(shù),幫助他人竊電獲取報(bào)酬等。竊電器曾猖狂一時(shí),給電力部門造成很大損失,竊電器被吹得神乎其神,許多人被弄得暈頭轉(zhuǎn)向,覺得防不勝防。其實(shí)竊電器并非不可防范,只要搞清楚竊電器的構(gòu)造,清楚其行竊手段,就掌握了克制它的方法。
1、電磁干擾竊電器的原理分析
電子式單相電能表絕大部采用步進(jìn)電機(jī)計(jì)數(shù)器,而步進(jìn)電機(jī)計(jì)數(shù)器在強(qiáng)交變場作用下會自動(dòng)計(jì)數(shù),改變磁場的方向,計(jì)數(shù)器便快速遞減計(jì)數(shù),從而實(shí)現(xiàn)竊電。例如: 將電子式電能表置于一個(gè)足夠強(qiáng)的交變磁場中,如果步進(jìn)電機(jī)屏蔽不好,步進(jìn)電機(jī)就會受交變磁場的影響而轉(zhuǎn)動(dòng),從而使得計(jì)度器轉(zhuǎn)動(dòng)。試驗(yàn)的原理接線圖如圖1。
圖1 磁場對電子式電能表的影響試驗(yàn)原理接線圖
2、電感型竊電器的竊電原理分析
竊電器結(jié)構(gòu)見圖2中的虛線框,鐵芯上繞有兩組線圈,初級線圈線徑較小、圈數(shù)較少,次級線圈ce線徑較大、圈數(shù)較多。兩線圈的b、c端相連接。使用線圈的中心抽頭 可調(diào)整竊電能力,次級線圈全部使用竊電能力最強(qiáng)。
行竊時(shí),如圖2接線,未接竊電器時(shí),電能表1端電位高,2端電位低;竊電器接上后由于竊電器a端接低電位,e端接高電位,致使竊電器次級線圈中感生出與電能表電流線圈電位方向相反的電動(dòng)勢,由于兩者并聯(lián)形成閉合回路,則一個(gè)強(qiáng)大的反向電流附加于電能表電流線圈,現(xiàn)場測試表明:當(dāng)用電負(fù)荷小時(shí),電能表飛快反轉(zhuǎn),當(dāng)用電負(fù)荷大時(shí),電能表雖正轉(zhuǎn)但比正常情況慢得多,從而少計(jì)電量竊電。此為高速反轉(zhuǎn)倒表。
圖2 竊電器結(jié)構(gòu)及竊電時(shí)的接線
若不用e頭,d頭接電能表出相線(2端),則為中速反轉(zhuǎn)倒表。若e頭仍用,c頭不用,d頭接電能表進(jìn)相線(1端),則為低速反轉(zhuǎn)倒表。之所以繞組ce用很粗線徑的銅線繞制,長度也較長;繞組ab用較細(xì)的銅線繞制,長度較短,是為了在c頭取得更低的電位,使反轉(zhuǎn)明顯。因?yàn)榉聪螂娏鳛殡娔鼙碚D(zhuǎn)電流的數(shù)倍,故竊電器引線用很粗的銅線制做。
對低壓計(jì)量箱竊電,見圖3,一般采用竊電器d、e端分別接計(jì)量箱低壓出線的中性線和一根相線,而c端接人計(jì)量箱內(nèi)碰觸電流互感器的kl接線端子,或配電變壓器的低壓套管。
若a端仍接計(jì)量箱低壓出線的中性線,而c、e端接入計(jì)量箱內(nèi)分別碰觸電流互感器的kl、k2接線端子,其竊電能力增加電流互感器的變比倍。但由于兩端子相距很近,故實(shí)施起來比較困難。
圖3 通過電流互感器的行竊接線
3、利用移相器竊電的原理分析
感應(yīng)移相器原理上是一種工作在移相狀態(tài)下的旋轉(zhuǎn)變壓器,其輸出電壓和輸入電壓的時(shí)間相位移在0~3600范圍內(nèi)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成線性關(guān)系,而輸出電壓的幅值恒定不變,移相器在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于轉(zhuǎn)子被蝸輪制動(dòng)的三相繞線式異步電動(dòng)機(jī),定子繞組作原邊,接電源,轉(zhuǎn)子繞組作副邊,經(jīng)滑環(huán)、電刷與負(fù)載連接,定轉(zhuǎn)子間只有磁的聯(lián)系而無電的聯(lián)系,轉(zhuǎn)子不能自己轉(zhuǎn)動(dòng),須按使用者的要求轉(zhuǎn)動(dòng)蝸輪螺桿,使轉(zhuǎn)子在某一范圍內(nèi)移動(dòng)某一角度,因轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為零,故相當(dāng)于變壓器。移相器通過改變轉(zhuǎn)子位置,改變了輸出電壓的相位,而不改變其大小。
若將其接于電能計(jì)量線路中,電路如圖4。
圖4 移相器接入電能計(jì)量回路接線圖
設(shè)負(fù)載電流為ia、ib、ic且為阻性,則負(fù)載實(shí)際用電量為:p=uaia+ubib+ucic
設(shè):線路對稱, ua=ub=uc,ia=ib=ic,則:p=3uaia= 3uabia
而電表實(shí)際測量的電能為:p表= 3uabiacos(180°-α)
設(shè):ke=ki=1,則: uab=uab,ia=ia,p表= 3uabiacosα
圖5 接入移相器后的相量圖
可見電能表測出的電能比實(shí)際負(fù)載的用電量少,負(fù)載不變的情況下,如果把移相器的角度由0°逐漸增大,則功率表的讀數(shù)會逐漸減小,當(dāng)角度大于180°時(shí),功率表的讀數(shù)變?yōu)樨?fù)值。
4、遙控型竊電器竊電原理分析
電子遙控裝置竊電采用的是失(欠)(或分流)壓竊電方式,即竊電者采用改變計(jì)量裝置電壓回路的正常接線,經(jīng)遙控造成計(jì)量電壓回路開路(電流回路分流),導(dǎo)致計(jì)量電壓(電流)回路故障,使電能表的電壓線圈失壓,從而導(dǎo)致電能表不計(jì)。
但是由于該裝置使用了電子遙控等高新技術(shù),具有體積小、安裝方便、隱蔽性強(qiáng)、可隨意控制的特點(diǎn),供電檢查極難發(fā)現(xiàn)。竊電者可十分方便的根據(jù)自己的要求隨時(shí)進(jìn)行遙控。由于高壓計(jì)量箱安裝位置較高,用電檢查很難發(fā)現(xiàn)。
防竊電技術(shù)措施
1.對居民用戶采用集中裝表箱或全封閉電能表箱,即線進(jìn)管,管進(jìn)箱,箱加鎖(封)的辦法,使人、表分離,讓用戶無法接觸到表計(jì)及二次線。
2.對大用戶、工礦企業(yè)的電能計(jì)量裝置,應(yīng)由三方加封,用電監(jiān)測部門及用戶不得私自一方起封計(jì)量箱或計(jì)量柜。
3.使用電子式多功能電能表。因電子式電能表具有不能倒裝、底度不能清零,不可更改表計(jì)常數(shù),有失壓、失流記錄及電流不平衡記錄、逆相序記錄、設(shè)表等事件記錄等的防竊電功能。
4.防止采用電子遙控裝置進(jìn)行竊電的措施
(1)改變高壓計(jì)量箱的安裝位置,將高壓計(jì)量箱安裝在跌落保險(xiǎn)的靠線路側(cè),同時(shí)在線路計(jì)劃性停電時(shí)安排人員巡視,這樣將使竊電者無法進(jìn)行遙控裝置的安裝;
(2)盡量選用灌注型干式高壓計(jì)量箱,使竊電者無法進(jìn)行遙控裝置的安裝。
結(jié)論
對大用戶、工礦企業(yè)使用自動(dòng)抄表系統(tǒng),對用戶的用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和科學(xué)管理。供電部門可借助中國移動(dòng)的商用g p r s 網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建了一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了電力設(shè)備的電壓瞬態(tài)值和有效值、電能值、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,同時(shí)通過控制簡單的開關(guān)量輸入和輸出,達(dá)到防竊電的效果。
針對當(dāng)前竊電者利用遙控、光感等高科技、高智能的技能型竊電手段,我們必須配備先進(jìn)的現(xiàn)場檢查、校驗(yàn)儀器,以便于用電檢查人員在現(xiàn)場及時(shí)發(fā)現(xiàn)計(jì)量裝置的異常情況。提高計(jì)量裝置的科技含量,推廣使用具有防竊電功能的電能表和互感器。同時(shí)加強(qiáng)對用戶的負(fù)荷管理,加快實(shí)施遠(yuǎn)方抄表、電表在線監(jiān)測、用戶電壓監(jiān)測管理等電力營銷現(xiàn)代化管理的步伐,減少人為因素的影響,確?,F(xiàn)場數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,提高反竊電能力。
反竊電是一項(xiàng)長期的、復(fù)雜的工程,要徹底解決竊電問題,不但要有完善、可靠的技術(shù)措施,還需要嚴(yán)格、科學(xué)、合理、規(guī)范的管理措施。同時(shí),依靠國家法律、法規(guī)的支撐和社會公眾的支持。這樣,各方力量的密切配合,才能有效制止竊電行為,從根本上保障和維護(hù)國家利益。