防窃电电表箱的研究论文_吕甜甜

摘要:从传统电表箱的窃电漏洞分析,并针对红外线窃电、强磁窃电等非常规窃电窃电原理的分析,在原始电表箱的基础上进行改进并采取有效的防窃电措施,设计出一个具有多种防窃电功能的电表箱,能够有效防范各种窃电行为,及时掌握窃电证据。

关键词:非常规窃电; 防窃电电表箱

随着电力产业的发展,窃电问题越发严重,如:无线非接触型窃电、强磁窃电等,由于采集监控人员很难从采集数据上发现此类窃电行为,结果导致电力产业造成巨大损失。防窃电电表箱能够有效地防范常规窃电以及非常规窃电,是一款具有多种防范措施的新型电表箱。

一、传统表箱的缺陷

传统表箱的防窃电措施主要是通过表箱门明锁并加以铅封的方式进行,只是简单的机械防窃电和制度防窃电。首先,传统铅封容易被伪造且容易被窃电后复原,造成正常用电的假象。其次,这种传统的电能计量表箱主要由导磁性良好的金属材料制成,容易被人为破坏打开,无可靠的防开启措施,存在着很大的窃电隐患。

随着科技的发展,不法分子窃电的方式五花八门,从原始的传统窃电逐渐演变成高科技智能式窃电。如利用红外线干扰表计脉冲频率窃电、无线非接触型干扰窃电、强磁窃电等等,这些类型的窃电可以不动任何电力设备,现场甚至看不出任何破绽,即便供电部门安装远程监控设备,也很难判断是否窃电。传统电表箱对此类型窃电无任何防范措施,导致不法分子更加容易,更加猖狂的窃电。

为了能够对采取有效的防窃电措施,需要对各种形式的窃电方式进行分析,并根据防范措施对传统电表箱的材料、外形进行改进加工,设计出一种新型的防窃电电表箱。

二、窃电方式及改进措施

1、防传统窃电

(1)传统窃电方式

传统的窃电方式最重要的就是需要打开电表箱门,打开箱门后短接联合接线盒上某一相的电流连片,造成电量少计量;窃电行为主要靠工作人员远程采集数据,通过数据分析异常并现场核实查看才能被发现,工作人员只能从铅封是否被破坏作为证据来判断是否窃电,但是铅封易被伪造,通过伪造铅封加以伪装,工作人员很难找到证据。从传统表箱防范措施来说,传统表箱只是机械性的防范,从而难于及时制止窃电行为。所以需要对传统表箱进行改进。

图1-1传统电表箱被人为打开

(2)传统窃电采取的防范措施:

传统窃电的关键在于开启表箱门锁,对联合接线盒进行操作,所以想要防范传统窃电只需对传统表箱门锁进行改进。

针对传统表箱明锁结构简单,易于被打开的缺点,我们设想为计量表箱加装一把电子密码门锁。这种锁设计需要用专门的射频卡在表箱上进行刷卡扫描的方式开启,并对射频卡的持有者进行身份绑定,每次表箱的开启时刻及开启时间长短和开启人表箱都会自动记录并传送信号告知相关人员,并加装报警装置。这样只有持卡的工作人员才能打开表箱,如若有人想打开表箱窃电或者恶意破坏表箱,报警装置将报警通知相关人员,及时制止窃电行为。

防止红外线干扰脉冲频率窃电

(1)红外线干扰脉冲频率窃电方式

平安曾经发生过利用红外线窃电事件,主要是利用红外线通过视窗改变表计脉冲频率进而造成表计少计量,这种窃电方式不需要打开表箱,也不需动用任何计量设备。甚至窃电后工作人员找不到任何窃电证据。不法分子主要抓住传统表箱的视窗对红外线完全无阻挡作用这一点违法窃电。因此防范此类窃电需要对传统表箱的视窗材料进行改进。

(2)红外线干扰脉冲频率窃电采取的防范措施

基于这个事件的经验我们认识到防止红外线透过视窗干扰表计的必要性,因此放窃电表箱的视窗玻璃应采用能够吸收红外线或对红外线有阻碍作用的特殊玻璃,如:蓝绿玻璃,这种玻璃还考虑到反光对视觉的影响,须具备全透光无反射的特点,绿膜透光率相比蓝膜透光率较高,可达98.6%,除其它考虑因素暂时最佳选择为绿光玻璃。

防强磁窃电

(1)强磁窃电的窃电方式

强磁窃电主要是利用强磁铁吸附在计量箱上,产生的强磁场干扰计量装置,导致磁路饱和,如:电源部分的工频变压器、二次回路的电压互感器、电流互感器磁路饱和,最终使电表有负误差,结果导致电能表少计量或不计量。根据经验,发现在运行表计附近放置一块磁铁,一段时间后表计运行数字会发生十数倍的差错

(2)强磁窃电预防措施

为防止不法用户利用强磁场干扰表计进行窃电,加强表箱对电能表和互感器的强磁屏蔽功能,防窃电表箱考虑箱体采用弱导磁材料或在箱内布置一层弱导磁材料的隔膜,能够有效的对此类窃电进行防范。

此电表箱采用了国外应用非常成熟的屏蔽精密电子元件的零高斯腔。是利用导磁率非常高的彼莫合金板(μ=40000GS)制成闭合的屏蔽腔,电表放在腔体内,即使电表周围出现强磁时,所有的磁力线都将被吸引到闭合的腔体壳上,对腔体内部不会有影响,腔体内部的磁场强度仍为零高斯,从而保证了电能表的准确计量(专利号产品),从根本上杜绝了强磁窃电的发生。

4、防无线高频信号窃电

(1)无线高频窃电的方式:

无线高频窃电是利用高频信号干扰表计内置CPU,只需在表箱外发射大功率信号就能达到干扰电表的目的,不需动电力设备和计量装置的任何部分,不仅隐蔽性强,还可以随时恢复电表正常计量,所以供电企业在明知其窃电的情况下却找不到任何蛛丝马迹。

(2)无线高频窃电的防范措施:

防范最好的方法是将无线信号屏蔽。所以只能从防窃电表箱的箱体材料来考虑,不仅能够削弱强磁场,还要具有屏蔽高频信号的特性。

结束语

通过对各种类型窃电原理的分析并逐个制定防范措施,整合集中在一个电表箱上,新型防窃电电表箱集合多个防窃电的措施,能够有效防范各种窃电,同时还带有警报措施,在有人恶意破坏表箱的时候就会自动报警通知相关人员,及时阻止窃电行为的发生。

论文作者:吕甜甜

论文发表刊物:《中国电业》2019年第16期

论文发表时间:2019/12/11

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