建筑电气智能防窃电表箱的设计与应用研究

吴海燕 魏梅芳

摘  要：目前，大多数窃电是通过开启表箱实现。为了防止窃电现象的发生，本文提出一种在线监测智能防窃电表箱的设计方法，该在线监测智能防窃电表箱能有效防止高频信号窃电、强磁窃电及开启表箱窃电等方式，大大减少了窃电损失，降低线损，具有较大的推广价值。

关键词：窃电;计量表箱;高频;强磁

中图分类号：TM76    文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2019）05-0000-00

0 引言

电能计量表箱是电能计量器具和辅助设备的总体。电能计量表箱内安装有电能表、计量用电压、电流互感器及其二次回路等设备均。窃电是一种以非法占有为目的，采取隐蔽手段或其他方法故意造成计量装置不计量或少计量，以达到多用电少缴费或不缴费的现场。

常见窃电方式中95%以上的窃电需要打开电能计量箱来进行操作。近年来，窃电违法犯罪行为除具有隐蔽性、流动性、突发性等基本特征之外，还呈现专业化、高科技化、跨省流窜化的趋势，致使查处难度增大。究其原因，主要是目前广泛使用的电表箱防窃电能力过于薄弱造成的，目前常用电表箱如图1所示。

1 方案设计

为了降低线损率，解决在反窃查过程中遇到的一系列问题，同时有效开展反窃电工作，本文提出一种新型的防窃电表箱，其能够解决目前95%以上的窃电行为，特别是能防止目前强磁、高频等高科技窃电行为，同时易于实施。

通过调查分析，本文根据装置组成模块的不同，提出了一体式、间隔式、分层式三种不同方案，根据不同的结构购置基本的元器件和材料，制作了三种具备基本功能的表箱，在箱体材料、结构、窃电防护功能、窃电误报等方面对以上三种方案进行对比分析，对比结果如表1所示。

强磁防护对比的实施是通过放置一块400mT的永久磁铁在三个电能计量表箱后面，分别进行测试。测试结果表明：在强磁防护性能方面，一体式内部测出的强磁是228mT，分隔式测出的是50.3mT，分隔式测出的是1.4mT。

高频防护对比是通过在电能计量表箱背面、左右两侧、上下及正面分别用高频发生器进行测试，检测结果显示：环境电场强度为435.6mV/M，一体式表箱对左右两侧及正面防护能力明显偏差，在试验过程中，电能表出现黑屏现象（计量受到严重干扰），在一体式电表箱中电场强度为17.36V/m。间隔式对正面防护能力偏差，间隔式电表箱中电场强度为8.683V/m。分层式防护能力强，表计基本未受到影响，分层式电表箱中电场强度为2.689V/m因此可有效降低高频干扰。

根据功能优劣性分析，选择分层式防窃电表箱，其功能如图2所示。

2 表箱设计

从窃电主动防护和被动防护两方面着手在线监测智能表箱，其检测内容包括表箱箱体、锁具和表箱环境智能监测仪三部分，外观及结构如图3，4所示。

图4中：1、箱体;2、隔板;3、防窃电检测仪;4、金属丝网;5、电子锁;6、声光电报警器;11、电表室;12、一次线缆计量室;13、二次线缆计量室;21、电缆通孔。

其中各部分功能如下：

（1）表箱箱体。箱体采用高导磁材料制成，可针对容易受到攻击的计量设备进行重点防护;表箱内部计量系统采用隔离设计，使窃电人员无法直接将干扰源置于计量设备附近，提高了计量系统周围环境的安全性，最大程度减小了强磁、高频信号的攻击。

（2）表箱锁具。采用防盗加固机械锁，抗高温、潮湿等恶劣环境，钥匙配备智能芯片，通过锁芯与钥匙的物理接触，利用程序算法智能开锁;智能芯片同时拥有记录上传功能，将各表箱实时开锁记录上传至管理系统，实时监测开锁信息，掌控现场工作人员工作进度。

（3）表箱环境智能监测仪。表箱环境智能监测仪包括控制器、数据采集模块和通信模块三部分，与控制器相连的有电子秘钥认证模块、红外识别模块、录像模块和数据采集单元。通信模块包括现场无线网络通讯单元和远程网络通讯单元，远程网络通讯采用GPRS无线通信。在箱体上安装摄像、门禁及红外识别模块，一旦监测到箱体周围有人体活动，则向控制器发送开启录像及预警功能的信号。

3 测试分析

（1）智能告警

当非法开启表箱或有窃电行为时时，门禁功能、红外、摄像等功能启动，会自动发送短信到手机上（如图5所示）。

（2）强磁防护

通过放置一块420mT的强磁铁在表箱后面，测出电能表的强磁为0.8mT，有效防止了强磁的影响（如图6所示）。

（3）高频防护

通过放置一个435.6mV/M的高频信号发生仪在表箱附近，测出电能表附近的高频为2.689V/m，有效防止了高频的影响（如图7所示）。

4 结语

在线监测智能防窃电表箱能对窃电嫌疑用户实现远程检查，有效防止高频、强磁干扰等方式的窃电，通过实时监测表箱周围环境，将异常数据及时通过短信发送给有关人员，并视频记录电能表箱周围异常活动，获得有效的反窃电证据，避免稽查人员与用户发生冲突，保障用电稽查人员的人身安全。

参考文献

[1] 谢育桦.探索用电监察中的窃电和反窃电技术[J].电子测试，2018，（24）：136，138.

[2] 钟立华，杨悦群.用电监察中窃电与反窃电技术分析[J].电子测试，2018，（21）：117-118.

[3] 陳锦，朱挺秀.浅谈用电监察过程中反窃电技术的应用[J].通讯世界，2017，（23）：175-176.

收稿日期：2019-05-18

基金项目：国网湖南省电力有限公司2019年群众性创新项目“三相带TA成套低压费控计量装置的设计与实现”，项目编号5216AP190001

作者简介：吴海燕（1974—），女，湖南株洲人，学士，讲师，主要从事智能配电网研究工作。

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