专利名称：新型供电监护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多功能的防窃电供电监护装置。
背景技术：
众所周知，目前我国的窃电现象十分严重，给国家供电部门和社会带来巨大损失！许多地区电费居高不下，有些地区的群众甚至因电费高而不用电灯照明。窃电问题亟待解决！防窃电问题是一项十分艰巨又十分复杂的问题。首先是窃电方法五花八门，手段不断翻新，花招层出不穷。现在绝大部分地区仍在使用的是感应机械式电度表。针对此类电度表，最原始的窃电方法是短路、断开或交叉电流线圈；断开电压线圈进线；摘掉电度表内的挂钩。这是一些最拙劣的方法，因为要打开电度表接线盒，会破坏供电部门专加的铅封，留下窃电的证据，故类似的原始窃电方法已不多见。较多见的有短路、断开、交叉CT二次线。在抓获窃电的实例中，有的用胶涂到CT二次线镙钉处，使其接触不良；有的故意拧松，使其产生一个电阻，减少了电流线圈上的电流使电度表走慢；还有的故意更换CT二次线的相位(A、B、C三相易位)；短接CT一次线(对羊角互感器极易实施)；甚或私自将CT一次线绕过CT还有断开电度表火线进线，私自更换CT(CT换成大变比的)；而最快速的窃电是利用倒表器，使电度表快速倒转(许多供电局都曾缴获过大量的“倒表器”)。倒表器分大电流倒表器和高电压倒表器，大电流倒表器是将一个反相大电流加到CT二次线上，电度表会快速倒转，高电压倒表器是更“高明”的一种窃电设备，因为它可以在计量箱外实施，它用升高零线电压的方法使电度表倒转。还有几种更难防范的窃电手段一是利用强磁体窃电(对于室内的计量箱极易实施)，将一块永久性磁铁置于电度表(计量箱后面)的不同位置，电度表就会走慢、停转甚至倒转；再是改变电度表的工作频率(用一个频率发生器)，电度表就可明显走慢；而最难防范的是计量箱前窃电，它可以从变压器的低压端直接接负荷窃电。实际破获的窃电案例中，更有甚者在地下挖地道，从埋在地下的变压器到计量箱间的线路上接出线窃电；最恶劣的窃电是直接破坏计量设备，如在电度表上打孔穿进硬物使电度表停转；打开电度表倒拨电度表字轮等违法行为。
针对上述繁杂的窃电行为，防窃电的产品和方法也是层出不穷，日新月异。有许多产品从某个侧面也可有效地防止某种窃电。大量的产品不能真正的防止窃电。比如有相当多的产品是记录窃电时间，这仅仅等于给窃电者录了个像，窃电者还是得逞了，还需要供电部门去查处、追缴罚款，而这仍然是一项复杂而艰苦的工作。还有的防窃电产品是在发生窃电行为时切断电源。大家知道，许多行业是绝对不允许随便停电的，否则很可能会引发各种事故。因此，为了解决上述问题，应该有一种功能齐全，最终达到使窃电者窃不了电的目的，才是真正理想的防窃电产品，这就是新型供电监护装置的发明动机。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种从根本上解决窃电现象的多功能防窃电装置。装置对最重要、最常见的十几种窃电手段分别进行全天候监测，一旦发生异常，采取不同的技术手段以保证供电电量不受损失，采取的技术方案分三种1、窃电时让电度表满负荷计量或正常计量并报警(I型)；窃电时让电度表正常计量并可报警(II型)；窃电时一方面保证电度表正常计量，一方面发出无线信号，使监控中心的报警系统报警，监控微机显示窃电单位时间、地点和窃电方式等具体内容。
报警器可以长期安装在装置内，使窃电时给窃电者一震慑，促使其立即恢复用电，亦可在测试和安装用，安装完毕后拆除。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。
一种新型供电监护装置，包括壳体、监测器件和主电路板等组成，壳体由主电路板的外壳与底板组成，底板分两层，中间安装有干簧管。监测互感器JCT套装在变压器低压套管处相线电缆下面，监测互感器JC2套穿在电度表电流线圈进线上。
主电路板分I、II、III种型号。三种型号的区别在于监测到窃电时采取的技术措施不同，对电流、电压、强磁的监测完全相同，这部分由变压器B1，整流桥Z1~4，继电器J1~4，集成电路IC1~4，三极管G1~4，二极管D1~5，电位器W1~3，电容器1~4，电阻R1~4，报警器BJ1组成，变压器B1的1V输出端经J1的常开触点连接到电度表的电流线圈两端(I型)，其12V两端连接Z1，Z1的正端连接C1的正端及所有电路中元件的电源端，C1的负端接地，JC1的两端连接Z2，Z2的正端连接C2、W1、IC2基准端与IC4输入端，W1的中间端连接IC1的信号端，JC2的两端连接Z3、Z3的正端连接C3、W2、IC1的基准端与IC4输入端，W2的中间端连接IC2的信号端，C5的一端连接零线，另一端连接Z4输入端，Z4另一输入端连接地线，Z4的正端连接C4和IC3的信号端，W3的中间端连接IC3的基准端，IC1的输出连接D1的正端，D1的负端经J4的常闭触点连接R1，R1的另一端连接G1的基极，G1的集电极连接J1，IC2的输出端连接D2的正端，D2的负端连接J4的常闭触点，IC3的输出连接R4与D4的正端，D4的负端连接D3的负端，R4的另一端连接G4的基极，G4的集电极连接J3，IC4的输出连接R3，D5的正端和IC5的输入端，R3的另一端连接G3的基极，G3集电极连接J2，D5的负端连接J4的常闭触点，D3的正端连接R1，负端连接R2，R2的另一端连接G2的基极，G2的集电极连接报警器BJ1，K1的一端连接电源VC，另一端连接D1、D2、D3的负端。在II型电路板中，W4的中间端连接IC4的信号端，Z2的正端连接IC4的基准端，在III型电路板中，D3、D4的负端亦连接编码发射电路的输入端，IC4的输入与II型同。另外设有人体感应电路，错、缺相电路和防止高频窃电电路，其中错、缺相电路中，B2的初级连接N与A相火线，次级一端连接D6的正端，D6的负端连接C6的正端，J5一端与R5，R5的另一端连接C7的正端、D7的正端、G5的集电极，B2次级的另一端连接C6、C7的负端、D8的正端及C8、R7、R8与G5、G6的发射极，D7的负端连接G6的基极，D8的负极连接G5的基极与氖泡，氖泡另一端连接R8、R6，R6的另一端连接A相，C8的另一端连接B相，R7的另一端连接C相。人体感应传感器输入端连接C9、R9。输出端连接R10，经电子密码遥控开关K2连接R11、D11的正端，R11的另一端连接G7的基极，G7的集电极连接J6，D11的负端连接图一的R2，J6的常闭触点连接R12和IC5的输入端，IC5的输出端连接D12的正端，D12的负端连接图一的R2。防止高频窃电电路中B3的初级连接电压线圈的二端，次级一端连接D13正端，D13负端连接C10正端与IC6的输入端，IC6的输出端连接IC7的计数端，IC8的输出连接IC7的清零端和IC10的CP端，IC7输出连接IC11、IC12、IC13的输入端，IC13、IC11、IC12输出端连接IC9的输入端，IC9的输出连接IC10的控制端，IC10的Q端连接D14的正端，D14的负端连接图三的R2。
在被监控变压器次级的低压套管上(电缆下面)与电度表电流线圈的进线处分别安装有检测互感器，利用电磁感应的方式随时监测两处的电流信号(转换为电压信号)，正常用电时，两处的信号幅度应相等。当发生短路、断开、交叉CT二次线；短接CT一次线；电缆线在CT外穿过；更换大变比的CT；由变压器次级到计量箱间的窃电时，电度表电流线圈信号会减小或为零，经比较判断电路后判断为窃电，I型产品使电度表满负荷计量或使电度表正常计量；II型产品使电度表正常计量；III型产品在电度表正常计量的同时发射无线信号。同时I、II型产品报警器报警。当发生使用大电流倒表器窃电时，电度表电流线圈处的信号会增大，亦经比较电路后判断为窃电，亦使电度表满负荷计量(I型)或正常计量(II型)，报警器报警。当发生使用高电压倒表器窃电时，电压监测电路会输出窃电信号给相应控制电路，切断高压倒表器加上的高压，使电度表正常计量，报警器报警。当使用强磁体窃电时，用于监测的干簧管吸合，控制电度表满负荷计量(I型)或基本正常计量(II型)并报警。当切断电压线圈火线进线或故意错接CT二次线窃电时，经缺、错相电路亦判断为窃电，使电度表(三相电度表)满负荷计量并报警(I型)或发出无线信号(III型)。当窃电者接触电度表，人体感应监测电路会判断为窃电，电路会发射无线信号，使监控中心的报警装置报警，监控微机显示具体窃电单位、时间、地点和窃电方式并记录(III型)。当发生使用高频振荡器窃电时，频率监测电路亦会判断出窃电，控制切断原火线和零线，接通隐蔽连接的火线和大地，使电度表正常计量并报警(III型)。当发生企图倒拨电度表字轮或插入物体使电度表停转及常规窃电(启开电度表接线盒)时，发射无线信号(III型)。当发生破坏变压器处监测线时亦会判断为窃电，同样使电度表满负荷计量(I型)或正常计量(II型)并报警。此监测线如发生自然损坏或CT自然损坏或二次线自然松动等情况，判断电路亦会发出无线信号使监控中心的报警器报警，电度表正常计量(II型)，并上述所有现象监控中心的监控微机均显示具体内容(III型)。
上述所有不正常用电，在有条件时均可安装摄像机头与微型录像设备，同时还可加语音警示内容，可就具体条件而定。
图1为新型供电监护装置的监控及报警电路电原理图(I型)；图2为新型供电监护装置的监控及报警电路电原理图(II型)；图3为新型供电监护装置的监控及报警电路电原理图(III型)；图4为缺、错相电原理图；图5为人体感应监控电原理图；图6为高频窃电监控原理图；图7为监控中心原理框图。
具体实施方案如图1所示描述了最重要、最难防范的防窃电原理。监测CT安装在变压器次级的低压套管上，监测件JC1、JC2分别穿在监测CT和电度表电流线圈进线上，检测出的信号经Z2、Z3整流C2、C3滤波后，通过电位器W1、W2分别加到比较器IC1、IC2上，当发生短路、断开、交叉CT二次线，短接CT一次线，CT一次线绕过CT，变压器次级到计量间窃电和更换CT(增加变比)时，比较器IC1输出高电平，经D1、R1使G1导通，继电器J1吸合，I型产品控制加速电路(给电流线圈加一个满负荷的电流)，使电度表满负荷计量；II型、III型产品断开原CT接通JCT使电度表正常计量，同时IC1的输出经D3、R2使G2导通，报警器报警(I、II型)。IC1的输出还经D4接通编码发射电路，向总控室发射编码信号。当总控室接收到发射信号时，就可根据编码清楚地了解哪处发生了窃电现象，以便考虑处理措施(III型)。
当发生利用高压倒表器窃电时，图中零线经C5降压，Z4整流，C4滤波会产生一个高电平与W3提供的基准电压比较，由比较器IC3输出一个高电平，经R4使G4导通，使继电器J3吸合，J3触点断开零线上的高电压，并瞬时接通大地使电度表正常运转，同时经过D5、R2、G2使报警器报警(I、II型)。经D6使编码发射电路发射窃电信号(编码发射电路略)(III型)。当发生用强磁体窃电时，安装在防窃电装置背面底板中的干簧管吸合，此时继电器J1经R1、G1吸合，使电度表满负荷计量，经D3、R2、G2使报警器报警(I型)，经D4使编码发射电路发射窃电信号(III型)，当发生使用大电流倒表器窃电或故意切断JC1监测线时，JC1会产生小于JC2上的检测信号，此时IC2会输出一个高电平经D2、R1、G1使J1吸合，使电度表满负荷计量，经D3、R2、G2使报警器报警(I型)，经D4使编码发射电路发射窃电信号(III型)。如果发生短接、断开、交叉CT二次线或将CT一次线置于CT外面，又同时切断JC1监测线时，此时或非门IC4输出一个高电平，经D7、R1、G1使J1吸合，使电度表满负荷计量并报警(I型)，发射编码窃电信号(III型)。经R3使G3导通，使继电器J2吸合，接通继电器J4的电源和直流地，如果是零负荷时，IC4亦输出高电平，此时J4吸合，J4的常闭触点断开J1、报警器与发射电路，即正确判断零负荷不是窃电。图中B1、Z1、C1提供+12V电源。
如图4、图5所示，分别给出了错、缺相监控电路和人体感应监控电路。当发生切断电度表进线火线(缺相)或故意调换其火线进线(错相)时，继电器J5吸合。
当发生私自拆动电度表表壳，常规窃电以及所有接触计量箱内部件时，人体感应传感器即输出一个电压信号，经D11加到图3的b处使报警器报警并进行编码发射(I、III型)。经R11使G7导通，继电器J6吸合，J5、J6常开触点经D9连接到图3的a处，经R1、G1使J1吸合，电度表满负荷计量并报警(I型)和编码发射(III型)。J5常开与J6常闭连接，经D10连接到图3 b点，报警器报警和编码发射。即非人为的自然断相只报警，通知中控室。图3的d点连接到图5IC5的输入端，当J6不工作时，IC5输出高电平，经D12连接到图3的b点，使报警器报警(此处报警仅供测试和安装用)和编码发射，即当发生变压器处JC1的监测线自然断裂或CT自然损坏，CT二次线处自然松动等现象时，设备向中控室编码发射无线信号，促请尽早修复。人体感应电路由一个电子密码遥控开关K2来控制，即当需在安装、维修、抄表等工作接触计量箱时，可以先关闭人体感应电路，防止发生误报警和发射。
图6描述的是防止使用改变频率窃电器窃电的电路，当发生用改变频率使电度表走慢窃电时，经B3降压，D13整流，C10滤波，IC6整形后，由IC7进行一秒钟计数。IC8为一秒钟脉冲发生器。由IC10、IC11、IC12、IC13组成译码电路，当计数为45～55时，IC9译码输出为低电平，超出此范围时，IC9输出高电平，并由IC10存储，经D14连接到图3的a处，使电度表正常计量并发射无线信号，即频率超出45～55HZ时，即视为窃电。
图7描述的是监控中心的原理框图，接收电路接收到发射信号后，经接口电路输入给监控微机，监控微机即可显示具体内容，接收信号同时输入给报警电路报警，因为此部分均为常规电路，故略去。
实施例中JC1、JC2可采用约1800匝的超小型互感器，JCT是一个特制监测互感器，IC1、IC2、IC3可采用LM139芯片，IC4可采用DC4011芯片，J可用普通JQX2型继电器。
权利要求1.一种新型供电监护装置，包括壳体、监测器件和主电路板等组成，其特征在于壳体由主电路板的外壳与底板组成，底板分两层，中间安装有干簧管。
2.如权利要求1、所述的供电监护装置，其特征在于监测互感器JCT套装在变压器低压套管处相线电缆下面，监测互感器JC1、JC2套穿在监测JCT引线和电度表电流线圈进线上。
3.如权利要求1、所述的新型供电监护装置，其特征在于主电路板分I、II、III种型号，由变压器B1～2，整流桥Z1～4，继电器J1～6，集成电路IC1～10，三极管G1～7，二极管D1～13，电位器W1～3，电容器C1～11电阻R1～12，人体感应器RG1，报警器BJ1及编码发射电路与电子密码遥控开关电路组成，变压器B1的1V输出端经J1的常开触点连接到电度表的电流线圈两端，其12V两端连接Z1，Z1的正端连接C1的正端及所有电路中元件的电源端，C1负端接地，JC2的两端连接Z2，Z2的正端连接C2、W1、IC2负端与IC4输入端，W1的中间端连接IC1的正端，，JC1的两端连接Z3，Z3的正端连接C3、W2、IC2的正端与IC4输入端，W2的中间端连接IC1的负端，C5的一端连接零线，另一端连接Z4输入端，Z4另一输入端连接地线，Z4的正端连接C4和IC3的正端，W3的中间端连接IC3的负端，IC1的输出连接D1的正端，D1的负端经J4的常闭触点连接R1，R1的另一端连接G1的基极，G1的集电极连接J1，IC2的输出端连接D2的正端，D2的负端连接J4的常闭触点，IC3的输出连接R4与D4的正端，D4的负端连接D3的负端，R4的另一端连接G4的基极，G4的集电极连接J3，IC4的输出连接R3，D5的正端和IC5的输入端，R3的另一端连接G3的基极，G3的集电极连接J2，D5的负端连接J4的常闭触点，D3的正端连接R1，负端连接R2，R2的另一端连接G2的基极，G2的集电极连接报警器BJ1，D3、D4的负端亦连接编码发射电路的输入端，K1的一端连接电源VC，另一端连接D1、D2、D3的负端，B2的初级连接N与A相火线，次级一端连接D6的正端，D6的负端连接C6的正端；J5的一端与R5的另一端连接C7的正端，D7的正端、G5的集电极，B2次级的另一端连接C6、C7的负端，D8的正端及C8、R7、R8与G5、G6的发射极，D7的负端连接G6的基极，D8的负极连接G5的基极与氖泡，氖泡另一端连接R8、R6，R6的另一端连接A相，C8的另一端连接B相，R7的一端连接C相，人体感应传感器输入端连接C9、R9，输出端连接R10，经电子密码遥控开关K2连接R11、D11的正端，R11的另一端连接G7的基极，G7的集电极连接J6，D11的负端连接图一的R2，J6的常闭触点连接R12和IC5的输入端，IC5的输出连接D12的正端，D12的负端连接图三的R2，B3的初级连接电压线圈的二端，次级一端连接D13正端，D13负端连接C10正端与IC6的输入端，IC6的输出端连接IC7的计数端，IC8的输出连接IC7的清零端和IC10的CP端，IC7输出连接IC11、IC2、IC13的输入端，IC13、IC11、IC12输出端连接IC9的输入端，IC9的输出连接IC10的控制端，IC10的Q端连接D14的正端，D14的负端连接图三的R2。
专利摘要一种新型供电监护装置，包括壳体、监测器和主电路板等组成，其中，壳体由主电路板的外壳与底板组成，底板分两层，中间层安装有干簧管。对变压器次级输出到计量箱电度表的供电进行随机监测。一旦供电发生异常，如CT自然损坏，CT二次线自然开路，私自拆动电度表及常规窃电时立即进行编码发射，及时进行处置，如发生短路、断开、交叉CT二次线，短路CT一次线，一次线绕过CT，使用大电流倒表器或高电压倒表器，使用强磁体窃电，私自更换大变比的CT，调换CT二次线相位及在变压器次级和计量箱间的窃电，利用频率表窃电等手段，都能在发射编码信号的同时，使电度表仍正常运转或满负荷快速运转，使窃电无法得逞，全面有效地防止了窃电，确保了正常供电和用电。
文档编号G01R11/02GK2924538SQ20062000102
公开日2007年7月18日 申请日期2006年1月18日 优先权日2006年1月18日
发明者张洪羿 申请人:张洪羿