一种电流互感器实现采样、供电或窃电判断的方法技术

本发明专利技术涉及一种电流互感器实现采样、供电或窃电判断的方法，电流互感器CT连接MCU的AD采样端，当有感应电流时，实现电流采样。当电能表火线或零线掉电时，如果处于窃电状态，则产生感应电流，此时由于供电电路无电压，可以实现该状态下由电流互感器CT来实现供电。由于火线、零线均穿设电流互感器的一次侧，根据是否有感应电流产生，可以判断火线电流和零线电流是否失衡，如果失衡，则判断处于窃电状态。本发明专利技术通过对电流互感器接线方式的改进，可以实现电流互感器采样、供电以及窃电判断多种功能同时实现，即能够保障电能的准确计量，又保护了电池的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种电流互感器实现采样、供电或窃电判断的方法
本专利技术涉及一种电流互感器在电能表中实现多种功能的方法。
技术介绍
电能表如何判断窃电是电能表能否准确计量电能的重要前提，在正常工作状态下，火线电流和零线电流应该是平衡的，即火线电流和零线电流是相同的。在东南亚、非洲一些经济不发达国家中，窃电者通过零线接地或者火线外接的方式进行窃电，而且这种窃电方式危害极大。零线接地窃电方式是使电流从零线直接流进地面而不流进电能表，使电能表电压失压。火线外接窃电方式是使火线电流不流入电能表，火线采用外挂方式，使电能表电压失压，达到窃电的目的。这两种方式虽然使电能表失压，但是火线或零线上还依然有电流流过。另外在经济不发达国家中，如果电力供应不足，而负载较多，会出现低压情况，在判断窃电时，还要考虑这种情况。另外，现有技术中，电能表内火线电流由锰铜分流器进行采样，零线电流由零线上的电流互感器用来采样，通过判断火线电流与零线电流是否平衡，来判断是否窃电。电能表的供电，其中有一种方式是在火线与零线之间设置电压互感器，通过电压互感器对电源电容进行充电实现供电。不管是何种供电方式，电能表内设供电电路给电能表提供电源，在正常掉电后，则供电电路内电解电容释放完后，电能表进入低功耗状态，由电池供电。而在窃电时导致电能表失压，供电电路无法再提供给电能表电源，由电池供电，从而影响电池寿命。
技术实现思路
为了克服现有技术中上述不足，本专利技术提供一种电流互感器能实现电流采样、供电和窃电判断的多种功能同时实现的方法。本专利技术通过以下技术方案来实现：一种电流互感器实现采样、供电或窃电判断的方法，（1）电能表的火线上设锰铜分流器用于火线电流采样，火线以及零线上只设置一个电流互感器CT，且所述火线、零线均穿设电流互感器CT的一次侧，电流互感器CT的二次侧连接MCU的AD采样端，电流互感器CT的二次侧还连接供电电路；（2）当电能表正常上电，则电能表由供电电路进行供电，MCU采样电流互感器CT的感应电流为0时，则火线电流Ia和零线电流Ib处于平衡状态，即Ia+Ib=0，则判断电能表处于正常工作状态，当电流互感器CT产生感应电流I2时，则火线电流Ia和零线电路Ib处于失衡状态，即Ia+Ib≠0，则判断电能表处于窃电状态；（3）当电能表失压，进入低功耗状态，在低功耗状态下，对电能表定时唤醒一次，唤醒时打开AD采样端进行计量，检测是否有火线电流、零线电流、电压；（4）如果锰铜分流器采样得到的火线电流Ia=0、电流互感器CT采样得到的感应电流I2=0，则判断为正常掉电状态，电能表继续进入低功耗状态，由电池对电能表进行供电；如果锰铜分流器采样得到的火线电流Ia=0、感应电流I2≠0，则判断处于火线掉电的窃电状态，电流互感器CT一次侧电流I1即为零线电流，此时，由电流互感器CT对电能表进行供电；（5）如果锰铜分流器采样得到的火线电流Ia≠0，而感应电流I2=0，则说明火线电流和零线电路处于平衡状态，即Ia+Ib=0，则判定电能表处于低压工作状态，采用当前电流和当前电压进行电能计量；如果锰铜分流器采样得到的火线电流Ia≠0，感应电流I2≠0，则判断处于窃电状态，并且根据感应电流I2可以算出一次侧电流I1，又由于Ia+Ib=I1，可以计算得出零线电流Ib。作为优选，在步骤（5）中，当判断处于窃电状态时，如果锰铜分流器采样得到的火线电流Ia≠0，零线电流Ib=0,则判断零线掉电的窃电状态，电流互感器CT进行供电，如果锰铜分流器采样得到的火线电流Ia≠0，零线电流Ib≠0,则判定低压窃电状态，电能表仍旧由供电电路提供。在正常上电，电能表正常工作时，火线电流和零线电流是平衡的，电能表电源供电由供电电路进行供电，此时，电能表正常计电，即锰铜分流器测得的火线电流和电压采样电路测得的电压来计算电量。当出现火线电流和零线电流不平衡时，则存在窃电行为，判断为窃电状态，此时由于电能表处于上电状态，还是由供电电路进行供电，计量时，可以使用相应大的电流值来进行计量，实现更准确计量。当电能表失压，进入低功耗状态。此时，电能表可能是处于正常掉电状态或者处于窃电状态。对电能表定时唤醒一次，唤醒时打开AD计量，检测是否有火线电流、零线电流、电压，如果锰铜分流器采样得到的火线电流Ia=0、电流互感器CT采样得到的感应电流I2=0，则判断为正常掉电状态，电能表继续进入低功耗状态，由电池对电能表进行供电。如果锰铜分流器采样得到的火线电流Ia=0、感应电流I2≠0，说明火线电流和零线电流处于失衡状态，则判断处于火电掉电的窃电状态，由于Ia+Ib=I1，则一次侧电流I1即为零线电流，此时，由于供电电路无电压，由电流互感器CT进行供电。如果锰铜分流器采样得到的火线电流Ia≠0，而感应电流I2=0，则说明火线电流和零线电流处于平衡状态，即Ia+Ib=0，则判定电能表处于低压工作状态，采用当前电流和当前电压进行电能计量。如果锰铜分流器采样得到的火线电流Ia≠0，感应电流I2≠0，则判断处于窃电状态，并且根据感应电流I2可以算出一次侧电流I1，又由于Ia+Ib=I1，可以计算得出零线电流Ib。且如果Ib=0,则判断零线掉电的窃电状态，供电电路无电压，电流互感器CT进行供电，如果锰铜分流器采样得到的火线电流Ia≠0，零线电流Ib≠0,则判定低压窃电状态，电能表仍旧由供电电路提供。本专利技术中，不需要设置电压互感器，电能表在正常工作状态时，由其他供电方式对电能表进行供电，而在失压窃电时由电流互感器进行供电。电流互感器CT连接MCU的AD采样端，当有感应电流时，实现电流采样，根据Ia+Ib=I1，可以知道零线电流，相当于实现了零线电流的采样。当电能表火线或零线掉电时，如果处于窃电状态，则产生感应电流，此时由于供电电路无电压，可以实现该状态下由电流互感器CT来实现供电。由于火线、零线均穿设电流互感器的一次侧，Ia+Ib=I1，根据是否有感应电流产生，可以判断火线电流和零线电流是否失衡，如果失衡，则判断处于窃电状态。本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过对电流互感器连接方式的改进，可以实现电流互感器采样、供电以及窃电判断多种功能同时实现，即能够保障电能的准确计量，又保护了电池的使用寿命。附图说明图1是专利技术电流互感器CT的接线结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，一种电流互感器实现采样、供电或窃电判断的方法，（1）电能表的火线2上设锰铜分流器1用于火线电流采样，火线以及零线上只设置一个电流互感器CT3，且所述火线2、零线4均穿设电流互感器CT3的一次侧，则火线电流Ia和零线电流Ib的矢量和即为电流互感器CT的一次侧电流I1，电流互感器的二次侧电路I2与一次侧电流I1之间存在比例关系，该比例关系与电流互感器CT本身参数有关。且电流互感器CT的二次侧连接MCU的AD采样端，电流互感器CT的二次侧还连接供电电路，即电流互感器CT可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流互感器实现采样、供电或窃电判断的方法，其特征在于：/n（1）电能表的火线上设锰铜分流器用于火线电流采样，火线以及零线上只设置一个电流互感器CT，且所述火线、零线均穿设电流互感器CT的一次侧，电流互感器CT的二次侧连接MCU的AD采样端，电流互感器CT的二次侧还连接供电电路；/n（2）当电能表正常上电，则电能表由供电电路进行供电， MCU采样电流互感器CT的感应电流为0时，则火线电流Ia和零线电流Ib处于平衡状态，即Ia+Ib=0，则判断电能表处于正常工作状态，当电流互感器CT产生感应电流I2时，则火线电流Ia和零线电路Ib处于失衡状态，即Ia+Ib≠0，则判断电能表处于窃电状态；/n（3）当电能表失压，进入低功耗状态，在低功耗状态下，对电能表定时唤醒一次，唤醒时打开AD采样端进行计量，检测是否有火线电流、零线电流、电压；/n（4）如果锰铜分流器采样得到的火线电流Ia=0、电流互感器CT采样得到的感应电流I2=0，则判断为正常掉电状态，电能表继续进入低功耗状态，由电池对电能表进行供电；/n如果锰铜分流器采样得到的火线电流Ia=0、感应电流I2≠0，则判断处于火线掉电的窃电状态，电流互感器CT的一次侧电流I1即为零线电流，此时，由电流互感器CT进行供电；/n（5） 如果锰铜分流器采样得到的火线电流Ia≠0，而感应电流I2=0，则说明火线电流和零线电流处于平衡状态，即Ia+Ib=0，则判定电能表处于低压工作状态，采用当前电流和当前电压进行电能计量；/n如果锰铜分流器采样得到的火线电流Ia≠0，感应电流I2≠0，则判断处于窃电状态，并且根据感应电流I2可以算出一次侧电流I1，又由于Ia+ Ib=I1，可以计算得出零线电流Ib。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电流互感器实现采样、供电或窃电判断的方法，其特征在于：
（1）电能表的火线上设锰铜分流器用于火线电流采样，火线以及零线上只设置一个电流互感器CT，且所述火线、零线均穿设电流互感器CT的一次侧，电流互感器CT的二次侧连接MCU的AD采样端，电流互感器CT的二次侧还连接供电电路；
（2）当电能表正常上电，则电能表由供电电路进行供电，MCU采样电流互感器CT的感应电流为0时，则火线电流Ia和零线电流Ib处于平衡状态，即Ia+Ib=0，则判断电能表处于正常工作状态，当电流互感器CT产生感应电流I2时，则火线电流Ia和零线电路Ib处于失衡状态，即Ia+Ib≠0，则判断电能表处于窃电状态；
（3）当电能表失压，进入低功耗状态，在低功耗状态下，对电能表定时唤醒一次，唤醒时打开AD采样端进行计量，检测是否有火线电流、零线电流、电压；
（4）如果锰铜分流器采样得到的火线电流Ia=0、电流互感器CT采样得到的感应电流I2=0，则判断为正常掉电状态，电能表继续进入低功耗状态，由电池对电...

【专利技术属性】
技术研发人员：寿寅生，蒋卫平，章恩友，刘照飞，王岩，贺东，姚晓峰，章林峰，张青，陆聪沛，张静，
申请(专利权)人：宁波迦南智能电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33