【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子，尤其涉及单相三线电气系统的防窃电检测电路。
技术介绍
1、随着自动化技术的发展，为保障电力系统的安全稳定运行，电力继电器的高可靠性在电力系统中发挥着至关重要的作用，其能够在电力系统发生故障或由于外部因素(人为窃电)不正常运行时快速准确地做出响应，通过动作断路器拉闸或发出信号，避免设备损坏和事故发生，以保护电力系统的安全运行。
2、目前常用的继电器检测方法有：线圈通电状态检测，通过检测继电器线圈的通电状态来判断继电器是否被激活，但该方法无法直接检测触点状态，只能判断线圈是否被驱动；或利用继电器自带的辅助触点与主触点联动的特性，通过检测辅助触点的状态来间接判断主触点的状态，但该方法依赖于辅助触点和主触点的联动性，存在失效的风险；
3、或可通过光耦对继电器输出端信号进行隔离，由单片机进行电平处理来判断外部电力系统的状态，该方式能够准确判断继电器触点的实际状态，且高压和低压电路之间光耦实现了良好的隔离，但往往多相继电器需要相对应数量的光耦，成本相对较高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对单相三线电力系统的不同窃电方式，提供一种单光耦的电路实现对单触点、双触点的检测；该电路是一种简便、低成本且可靠的防窃电检测。
2、本专利技术的技术方案是：
3、本专利技术提供一种应用于单相三线系统的单光耦防窃电检测电路，包括信号采集单元和信号处理单元mcu；
4、所述信号采集单元包括限流分压模块、光耦隔离模块和整流模块；
5、所述信号处理单元mcu对采集到的信号进行定期扫描，统计采集到的高低电平数和电平翻转数，得出信号频率；根据信号频率，判定继电器触点状态；根据继电器触点状态和内部配置的继电器状态进行比较，判定是否触发窃电事件。
6、进一步地，所述限流分压模块包括电阻r1-r6；在单相三线应用场景中，电网中的l1相和l2相接入电能表串联电阻r1-r6的两端，零线n绕开电能表直接与用户家中的电线pe相连接；取电阻r1-r6的中间点un作为单相三线模拟n线的参考点，并连接至光耦隔离模块中光耦u1的初级侧二极管的正极。
7、进一步地，所述光耦隔离模块包括光耦u1、电阻r7-r11以及二极管d1、d2；所述光耦u1初级侧二极管负极分别通过电阻r9-r10、二极管d2连接至l1相触点输出端，通过电阻r7-r8、二极管d1连接至l2相触点输出端；通过l1相、l2相继电器拉合闸，导通关断光耦u1，将次级侧三极管输出的信号送至整流模块。
8、进一步地，所述整流模块包括电阻r12-r13、电容c1和三极管q1，所述电阻r12和电容c1并联，其中一个并联连接点接光耦隔离后输出的信号，另一并联连接点接三极管q1的基极，三极管q1的集电极串接电阻r13后作为输出接信号处理单元mcu，三极管q1的发射极接地，所述整流模块用于对光耦隔离后输出的信号进行整形，传送至信号处理进行信号处理判断。
9、进一步地，所述检测电路还包括窃电模拟单元，所述窃电模拟单元采用继电器开关模块，所述继电器开关模块包括开关s1-s8；其中，
10、所述开关s1的两端分别连接l1线输入端和l1线输出端，用于控制l1线的通断；
11、所述开关s2的两端分别连接l2线输入端和l2线输出端，用于控制l2线的通断；
12、所述开关s3的两端分别连接l1线的输出端和l2线的输入端，用于模拟l1线和l2线反接的场景；
13、所述开关s4的两端分别连接l2线的输出端和l1线的输入端，用于模拟l1线和l2线反接的场景；
14、所述开关s5和开关s7通过电阻r15分别连接l2的输出端和n线，用于模拟家庭用户使用实负载；
15、所述开关s5和开关s6通过电阻r14将l1输出端和l2输出端相连接，用于模拟家庭用户使用实负载；
16、所述开关s8的两端通过电阻r16分别连接l2的输出端和n线，用于模拟家庭用户使用实负载。
17、进一步地，所述信号处理单元mcu中，若连续判断出一致的频率，则基于频率进一步判定继电器触点状态；
18、若信号频率小于第一阈值，则判定l1和l2两相继电器均处于断开拉闸状态；
19、若信号频率在第一阈值和第二阈值之间，则判定l1和l2两相继电器中一相处于拉闸状态，一相处于合闸状态；
20、若信号频率大于第二阈值，则判定l1和l2两相继电器均处于合闸状态。
21、进一步地，若判定的继电器触点状态与内部配置的继电器状态不相符，则触发窃电事件。
22、本专利技术的有益效果：
23、本专利技术的应用于单相三线系统的单光耦防窃电检测电路，能够有效检测电源输出状态，而且总体电路简单，器件少，成本低，实用性强，容易实现。
24、本专利技术的检测电力窃电的电路，采集继电器触点状态信号，并利用mcu进行信号处理；首先对交流电压源信号进行分压和光耦隔离处理，然后通过整流整形得到触点状态信号。mcu定期扫描采集到的信号，统计其频率或占空比特征。若连续多次得到一致的特征，则根据预设阈值判定当前触点状态。将判定结果与预先配置的状态比对，若不一致则判定发生窃电并触发报警。
25、本专利技术设置窃电模拟单元，采用继电器开关模块，根据预设的继电器开关接线方式，控制信号的通断以模拟各种窃电场景，结合信号特征分析，能够准确识别各种复杂的窃电行为，有效验证了检测电路的可靠性；提高了电力窃电检测的准确性，有效防范电力资源的非法使用。
26、本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种应用于单相三线系统的单光耦防窃电检测电路，其特征在于，包括信号采集单元和信号处理单元MCU；
2.根据权利要求1所述的应用于单相三线系统的单光耦防窃电检测电路，其特征在于，所述限流分压模块包括电阻R1-R6；在单相三线应用场景中，电网中的L1相和L2相接入电能表串联电阻R1-R6的两端，零线N绕开电能表直接与用户家中的电线PE相连接；取电阻R1-R6的中间点UN作为单相三线模拟N线的参考点，并连接至光耦隔离模块中光耦U1的初级侧二极管的正极。
3.根据权利要求2所述的应用于单相三线系统的单光耦防窃电检测电路，其特征在于，所述光耦隔离模块包括光耦U1、电阻R7-R11以及二极管D1、D2；所述光耦U1初级侧二极管负极分别通过电阻R9-R10、二极管D2连接至L1相触点输出端，通过电阻R7-R8、二极管D1连接至L2相触点输出端；通过L1相、L2相继电器拉合闸，导通关断光耦U1，将次级侧三极管输出的信号送至整流模块。
4.根据权利要求1所述的应用于单相三线系统的单光耦防窃电检测电路，其特征在于，所述整流模块包括电阻R12-R13、电容C1和
5.根据权利要求1所述的应用于单相三线系统的单光耦防窃电检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括窃电模拟单元，所述窃电模拟单元采用继电器开关模块，所述继电器开关模块包括开关S1-S8；其中，
6.根据权利要求1所述的应用于单相三线系统的单光耦防窃电检测电路，其特征在于，所述信号处理单元MCU中，若连续判断出一致的频率，则基于频率进一步判定继电器触点状态；
7.根据权利要求6所述的应用于单相三线系统的单光耦防窃电检测电路，其特征在于，若判定的继电器触点状态与内部配置的继电器状态不相符，则触发窃电事件。
...【技术特征摘要】
1.一种应用于单相三线系统的单光耦防窃电检测电路，其特征在于，包括信号采集单元和信号处理单元mcu；
2.根据权利要求1所述的应用于单相三线系统的单光耦防窃电检测电路，其特征在于，所述限流分压模块包括电阻r1-r6；在单相三线应用场景中，电网中的l1相和l2相接入电能表串联电阻r1-r6的两端，零线n绕开电能表直接与用户家中的电线pe相连接；取电阻r1-r6的中间点un作为单相三线模拟n线的参考点，并连接至光耦隔离模块中光耦u1的初级侧二极管的正极。
3.根据权利要求2所述的应用于单相三线系统的单光耦防窃电检测电路，其特征在于，所述光耦隔离模块包括光耦u1、电阻r7-r11以及二极管d1、d2；所述光耦u1初级侧二极管负极分别通过电阻r9-r10、二极管d2连接至l1相触点输出端，通过电阻r7-r8、二极管d1连接至l2相触点输出端；通过l1相、l2相继电器拉合闸，导通关断光耦u1，将次级侧三极管输出的信号送至整流模块。
4.根据权利要求1所述的应用于单相三线系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：周洁，周张超，曹晓华，沈瑞强，徐浩，
申请(专利权)人：江苏林洋能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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