基于MSP430FE42x防竊電電能表應(yīng)用

當(dāng)前，電子式電能表的防竊電技術(shù)在電能表行業(yè)中的地位越來(lái)越重要，不同國(guó)家、地區(qū)的電能表市場(chǎng)都在不同程度上要求電能表的防竊電計(jì)量。人們所意識(shí)到的竊電現(xiàn)象和防竊電技術(shù)的類型在不斷增多，而且每年都會(huì)針對(duì)新的竊電行為，研究出相應(yīng)的防竊電技術(shù)。

在傳統(tǒng)的電子式電能表設(shè)計(jì)中，由于以下幾點(diǎn)原因，導(dǎo)致它們不能較完善的檢測(cè)或處理竊電行為：僅使用進(jìn)線端的電壓和火線的進(jìn)出端所流經(jīng)的電流作為電能計(jì)量的依據(jù)；絕大多數(shù)沒(méi)有使用很可靠的鉛封；一些竊電方式很容易操作，但是很難檢測(cè)。

MSP430FE42x系列單片機(jī)是美國(guó)德州儀器公司新推出的單相防竊電多功能電能表專用芯片，它是德州儀器MSP430系列產(chǎn)品的成員，是一款超低功耗的16位單片機(jī)。MSP430FE42x芯片內(nèi)部包含了單相防竊電多功能電能表計(jì)量模塊ESP430CE1，所以無(wú)需再擴(kuò)展計(jì)量芯片，僅用單個(gè)MSP430FE42x芯片就可以實(shí)現(xiàn)單相防竊電多功能電能表。下面本文將以MSP430FE42x單相防竊電多功能電能表為例，分析當(dāng)前的竊電行為以及相應(yīng)的防竊電技術(shù)。

竊電行為的類型

人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了很多防竊電行為，一些竊電行為是非常容易實(shí)施的，然而要檢測(cè)這些竊電行為卻是非常困難的；一些竊電行為不易實(shí)施，而且不太可能發(fā)生，但是供電部門還是希望有針對(duì)這些竊電行為的對(duì)策。

竊電行為的種類很多，這里我們把它們概括為以下幾種類型：由于表殼或電表箱的原因?qū)е赂`電者有機(jī)可乘而發(fā)生的竊電行為；磁場(chǎng)干擾的竊電行為；增加額外的導(dǎo)線、旁路部分電流的竊電行為；移動(dòng)或移除電能表接線的竊電行為；增加額外的器件，如二極管、電容、電阻及其組合，改變電壓回路的波形、相位，降低電壓回路電壓的竊電行為。

電能表防竊電技術(shù)

與三相電能表比較，單相電能表的市場(chǎng)更加注重于電能表的防竊電技術(shù)。圖1所示沒(méi)有設(shè)計(jì)防竊電測(cè)量的簡(jiǎn)單單相電能表，它僅能測(cè)量火線的電流信號(hào)和電能表進(jìn)線端的電壓信號(hào)，而對(duì)于即使是非常簡(jiǎn)單的竊電行為也是無(wú)能為力的。

接下來(lái)我們討論針對(duì)各類竊電行為的防竊電技術(shù)。

1. 表殼和電表箱的防竊電技術(shù)

表殼是對(duì)付竊電的第一道防線。一些供電部門要求采用聚碳酸酯的表殼，但是這樣表殼的費(fèi)用會(huì)占據(jù)整個(gè)電表成本的很大一部分，為此我們可以壓縮電表的體積，使用緊湊的表殼來(lái)節(jié)省材料，降低費(fèi)用。

很多供電部門對(duì)電能表表殼的鉛封和膠合都有詳細(xì)的要求，他們通常要求電表有出廠鉛封，有些供電部門甚至要求把電能表表殼通過(guò)焊接膠合，要打開電表就必須損壞它，以此來(lái)對(duì)抗一些竊電行為。
支持通過(guò)通信口自動(dòng)校表的電能表，在校表時(shí)，應(yīng)要求打開電表，短接內(nèi)部的跳線才能實(shí)現(xiàn)
校表，以此降低非正常校表發(fā)生的可能性。



圖1：簡(jiǎn)單的單相電能表。

另外，使用電表箱也能抑制一些竊電行為的發(fā)生。用某些形式鉛封電表箱，盡量減小導(dǎo)線周圍的間隙，增加旁路電流、反接電能表等竊電行為的難度。如果必要，還可以在電表箱內(nèi)添加檢測(cè)設(shè)備，以檢測(cè)竊電者對(duì)電表箱的非法操作。

參考文獻(xiàn):

[1].MSP430FE42xdatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/MSP430FE42x_.html.
[2].MSP430datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/MSP430_490166.html.