建筑電氣智能防竊電表箱的設計與應用研究

吳海燕 魏梅芳

摘??要：目前，大多數竊電是通過開啟表箱實現。為了防止竊電現象的發生，本文提出一種在線監測智能防竊電表箱的設計方法，該在線監測智能防竊電表箱能有效防止高頻信號竊電、強磁竊電及開啟表箱竊電等方式，大大減少了竊電損失，降低線損，具有較大的推廣價值。

關鍵詞：竊電;計量表箱;高頻;強磁

中圖分類號：TM76 ???文獻標識碼：A ???文章編號：2096-6903（2019）05-0000-00

0 引言

電能計量表箱是電能計量器具和輔助設備的總體。電能計量表箱內安裝有電能表、計量用電壓、電流互感器及其二次回路等設備均。竊電是一種以非法占有為目的，采取隱蔽手段或其他方法故意造成計量裝置不計量或少計量，以達到多用電少繳費或不繳費的現場。

常見竊電方式中95%以上的竊電需要打開電能計量箱來進行操作。近年來，竊電違法犯罪行為除具有隱蔽性、流動性、突發性等基本特征之外，還呈現專業化、高科技化、跨省流竄化的趨勢，致使查處難度增大。究其原因，主要是目前廣泛使用的電表箱防竊電能力過于薄弱造成的，目前常用電表箱如圖1所示。

1 方案設計

為了降低線損率，解決在反竊查過程中遇到的一系列問題，同時有效開展反竊電工作，本文提出一種新型的防竊電表箱，其能夠解決目前95%以上的竊電行為，特別是能防止目前強磁、高頻等高科技竊電行為，同時易于實施。

通過調查分析，本文根據裝置組成模塊的不同，提出了一體式、間隔式、分層式三種不同方案，根據不同的結構購置基本的元器件和材料，制作了三種具備基本功能的表箱，在箱體材料、結構、竊電防護功能、竊電誤報等方面對以上三種方案進行對比分析，對比結果如表1所示。

強磁防護對比的實施是通過放置一塊400mT的永久磁鐵在三個電能計量表箱后面，分別進行測試。測試結果表明：在強磁防護性能方面，一體式內部測出的強磁是228mT，分隔式測出的是50.3mT，分隔式測出的是1.4mT。

高頻防護對比是通過在電能計量表箱背面、左右兩側、上下及正面分別用高頻發生器進行測試，檢測結果顯示：環境電場強度為435.6mV/M，一體式表箱對左右兩側及正面防護能力明顯偏差，在試驗過程中，電能表出現黑屏現象（計量受到嚴重干擾），在一體式電表箱中電場強度為17.36V/m。間隔式對正面防護能力偏差，間隔式電表箱中電場強度為8.683V/m。分層式防護能力強，表計基本未受到影響，分層式電表箱中電場強度為2.689V/m因此可有效降低高頻干擾。

根據功能優劣性分析，選擇分層式防竊電表箱，其功能如圖2所示。

2 表箱設計

從竊電主動防護和被動防護兩方面著手在線監測智能表箱，其檢測內容包括表箱箱體、鎖具和表箱環境智能監測儀三部分，外觀及結構如圖3，4所示。

圖4中：1、箱體;2、隔板;3、防竊電檢測儀;4、金屬絲網;5、電子鎖;6、聲光電報警器;11、電表室;12、一次線纜計量室;13、二次線纜計量室;21、電纜通孔。

其中各部分功能如下：

（1）表箱箱體。箱體采用高導磁材料制成，可針對容易受到攻擊的計量設備進行重點防護;表箱內部計量系統采用隔離設計，使竊電人員無法直接將干擾源置于計量設備附近，提高了計量系統周圍環境的安全性，最大程度減小了強磁、高頻信號的攻擊。

（2）表箱鎖具。采用防盜加固機械鎖，抗高溫、潮濕等惡劣環境，鑰匙配備智能芯片，通過鎖芯與鑰匙的物理接觸，利用程序算法智能開鎖;智能芯片同時擁有記錄上傳功能，將各表箱實時開鎖記錄上傳至管理系統，實時監測開鎖信息，掌控現場工作人員工作進度。

（3）表箱環境智能監測儀。表箱環境智能監測儀包括控制器、數據采集模塊和通信模塊三部分，與控制器相連的有電子秘鑰認證模塊、紅外識別模塊、錄像模塊和數據采集單元。通信模塊包括現場無線網絡通訊單元和遠程網絡通訊單元，遠程網絡通訊采用GPRS無線通信。在箱體上安裝攝像、門禁及紅外識別模塊，一旦監測到箱體周圍有人體活動，則向控制器發送開啟錄像及預警功能的信號。

3 測試分析

（1）智能告警

當非法開啟表箱或有竊電行為時時，門禁功能、紅外、攝像等功能啟動，會自動發送短信到手機上（如圖5所示）。

（2）強磁防護

通過放置一塊420mT的強磁鐵在表箱后面，測出電能表的強磁為0.8mT，有效防止了強磁的影響（如圖6所示）。

（3）高頻防護

通過放置一個435.6mV/M的高頻信號發生儀在表箱附近，測出電能表附近的高頻為2.689V/m，有效防止了高頻的影響（如圖7所示）。

4 結語

在線監測智能防竊電表箱能對竊電嫌疑用戶實現遠程檢查，有效防止高頻、強磁干擾等方式的竊電，通過實時監測表箱周圍環境，將異常數據及時通過短信發送給有關人員，并視頻記錄電能表箱周圍異常活動，獲得有效的反竊電證據，避免稽查人員與用戶發生沖突，保障用電稽查人員的人身安全。

參考文獻

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[3] 陳錦，朱挺秀.淺談用電監察過程中反竊電技術的應用[J].通訊世界，2017，（23）：175-176.

收稿日期：2019-05-18

基金項目：國網湖南省電力有限公司2019年群眾性創新項目“三相帶TA成套低壓費控計量裝置的設計與實現”，項目編號5216AP190001

作者簡介：吳海燕（1974—），女，湖南株洲人，學士，講師，主要從事智能配電網研究工作。

Design and Application of Intelligent Electrical Intelligent Anti-theft Meter Box

WU Hai-yan ，WEI Mei-fang

（Technical Skills Training Center of Hunan Electric Power Co.， Ltd.， Hunan Changsha 410131）

Absrtact： At present， most electricity theft is realized by opening the meter box. In order to prevent electricity theft， this paper presents a design and implementation method of on-line monitoring intelligent anti-electricity theft meter box， which can effectively prevent high-frequency signal power theft， strong magnetic power theft and open the meter box to steal electricity， greatly reducing the loss of electricity theft and line loss.

Key words： electricity theft; metering box; high frequency; strong magnetism