Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Как работает умный электросчетчик с передачей данных по сети LoRaWAN

Учет ресурсов вручную отходит в прошлое: поставщики электроэнергии в США, Китае и Западной Европе уже более десяти лет получают показания автоматически. Для этого используют умные устройства и беспроводные способы передачи данных.

В этой статье мы расскажем о преимуществах удаленного учета электричества по технологии LoRaWAN®.

Почему учет данных вручную теряет актуальность

Большинство абонентов до сих пор пользуются моделями электронных и аналоговых электросчетчиков без умных функций. Поэтому поставщикам приходится вести учет данных вручную: задействовать контролеров и принимать показания пользователей по телефону или через интернет. Это доставляет поставщикам ряд неудобств:

  • Несвоевременное поступление показаний. Абоненты забывают сообщить показания в установленный день.
  • Затрудненный доступ к счетчикам. Пользователи могут отсутствовать дома во время прихода контролера или не впустить его в жилье.
  • Ошибки. Иногда потребители отправляют неверные данные или оператор — ошибается при внесении показаний в базу данных.
  • Неточность. Старые счетчики класса точности «2» (в особенности это касается индукционных счетчиков) менее чувствительны к малым токам — например, зарядке телефона или нахождению электроприбора в режиме ожидания. Поэтому такие приборы учета могут присылать заниженные данные о потреблении, и поставщик, соответственно, не получит полный объем оплаты за предоставленные ресурсы.
  • Хищения. Некоторые модели счетчиков можно замедлить, остановить и даже настроить на работу в обратном режиме.

Умные счетчики позволяют ресурсным компаниям избежать этих проблем и получить дополнительные возможности.

Как работает умный электросчетчик

Все умные функции прибора учета обеспечивает встроенный радиомодуль. Это устройство считывает импульсы, которые генерирует электросчетчик, и сохраняет их в энергонезависимой памяти. Радиомодули отправляют данные счетчиков ресурсным компаниям по защищенным беспроводным каналам связи (мобильная связь, 3G- или Wi-Fi-соединение).
У разных моделей умных электросчетчиков функции могут различаться. Однако все они работают по одному принципу: считывают показания с прибора учета и передают данные на сервер. Рассмотрим, как работает умный электросчетчик на примере многотарифных приборов учета MTX производства TeleTec.

На материнской плате счетчика установлен LoRaWAN®-модуль. Этот девайс считает количество импульсов, пропорциональное количеству затраченной электроэнергии. Данные сохраняются в памяти прибора учета, раз в сутки радиомодуль передает их базовой станции по беспроводной технологии LoRaWAN®.
С базовой станции данные поступают на сервер: количество импульсов переводится в киловатт⋅часы и суммируется с предыдущими показаниями. Поставщики ресурсов связываются с сервером, получают доступ к данным и возможность обрабатывать их в удобных программах.

Как LoRaWAN®-модули передают данные

Технология LoRaWAN® позволяет передавать данные по радиоволнам, без использования проводов. Это особенно удобно для подключения частных домов, гаражей и других отдельно стоящих объектов.

Данные передаются по такому принципу: модуль с заданной частотой считывает показания счетчика и передает их по безопасному шифрованному радиоканалу на базовую станцию. Затем через IP-канал данные поступают на сервер, где поставщик электроэнергии получает к ним доступ. Одна базовая станция может принимать информацию от нескольких тысяч конечных устройств.

Какие преимущества дают умные электросчетчики

Счетчики без умных возможностей только измеряют расход ресурсов. Умные приборы учета оборудованы радиомодулем, дополнительными датчиками и часто имеют собственную энергонезависимую память.

Преимущество:

Кроме израсходованной активной и реактивной энергии, счетчики фиксируют мощность тока, напряжение и другие параметры сети. Приборы учета сообщают информацию об аварийном состоянии сети и самого счетчика.

Польза:

Контроль состояния счетчиков и сети. Возможность оперативно реагировать на аварийные ситуации.

 

Преимущество:

Позволяют поставщику удаленно отключить от сети неплательщика и снова предоставить ему услуги энергопоставки, когда он погасит долг предприятию.

Польза:

Контроль поставки энергии должникам и возможность мотивировать их оплачивать ресурсы.

 

Преимущество:

Размещают данные о потреблении в трех временных тарифных регистрах.

Польза:

Абоненты могут планировать работу электроприборов с учетом экономичных тарифов.

 

Преимущество:

Фиксация магнитного влияния и возможность удаленно прекратить поставку энергии абонентам, использующим магнит.

Польза:

Гарантия того, что потребители не смогут повлиять на работу счетчика с помощью магнита. Защита от хищений.

 

Преимущество:

Корпуса счетчиков надежно защищены от взлома и стороннего проникновения.

Польза:

Потребители не смогут незаметно вскрыть корпус счетчика и подключить к нему какие-либо устройства. Защита от хищений.

 

Преимущество:

Точный учет электроэнергии, учет слабых токов.

Польза:

ОСМД и управляющие компании получат точные данные и смогут выставить жильцам счета за всю потребленную энергию. 

 

Преимущество:

Максимальная сила тока — до 120 А. 

Польза: 

Потребители смогут подключать большее количество электроприборов, не перегружая сеть.

 

Преимущество:

Межповерочный интервал от 10 до 16 лет. Гарантийный срок — 5 лет.

Польза:

Гарантия качества продукта. Редкие поверки счетчиков снизят затраты поставщика электроэнергии и сделают эксплуатацию приборов учета более комфортной для потребителей.

 

Преимущество:

Энергонезависимая память.  

Польза:

Сохранение данных при отключении электроэнергии.

 

Где используют умные электросчетчики

Умные счетчики можно устанавливать в квартирах, частных домах и небольших гаражах: для таких объектов следует выбирать модели однофазных электросчетчиков, работающие в сетях с напряжением 220 вольт. Для предприятий и зданий с большим потреблением электроэнергии подойдут трехфазные умные счетчики, предназначенные для сетей с напряжением 380 вольт.

Можно ли превратить старый аналоговый счетчик в умный?

Если счетчик не оснащен LoRaWAN®-модулем, это еще не означает, что он не может удаленно передавать показания. К счетчику с импульсным выходом можно подключить внешний LoRaWAN®-модуль, что значительно расширит функции прибора учета.

Такое устройство подключают к электросчетчику, вводят в базу данных сведения об абоненте и показания его счетчика. После настройки модуль будет автоматически считывать показания и отправлять их в систему учета.
Под брендом Jooby Infomir производит LoRaWAN®-модули с двумя импульсными выходами: это позволяет превратить обычный электросчетчик в умный.

Умные электросчетчики помогают поставщикам электроэнергии своевременно получать точные данные о потреблении, вести статистику в удобных программах и получать сведения о состоянии сети. Приборы позволяют избежать хищений ресурсов и отключать неплательщиков. Умные счетчики используют как в частном жилье, так и на больших предприятиях и объектах.

Как остановить электросчетчик заземлением – Telegraph

Как остановить электросчетчик заземлением

Заземление вместо нулевого провода

=== Скачать файл ===

Повышение цен за коммунальные услуги не всегда приятно отражается на наших кошельках. Слишком резкое увеличение тарифов побуждает нас прибегать к уменьшению показателей не всегда правильным путем. И тут важно знать меру. Инспекция Энергонадзора может заинтересоваться помещением, в котором, скажем, за пару-тройку месяцев не было истрачено ни одного кВт энергии. Проверка выявит умышленную остановку счетчика и привлечет вас к административной ответственности. Тут важно понять, как не обмануть электросчетчик таким образом, чтобы это не вызвало лишних вопросов. Важным условием данного аппарата является исключение его полной остановки. Устанавливая новый механизм, есть возможность изначально нарушить правильность его работы для дальнейшей экономии. После проверки электрический измеритель будет опломбировано вновь, так как обнаружить переключатель не удастся. После установки прибора нужно поднести к его корпусу небольшой магнит — это остановит учет электроэнергии и позволит значительно сэкономить затраты на коммунальные услуги. Электронный электросчетчик обмануть можно не только при помощи геркона, но с помощью разрядности. Для этого необходимо обзавестись пятиразрядным 5 знаков до запятой и четырехразрядным регистраторами и поменять их панели местами. Таким образом, вы получите пятиразрядный аппарат, на котором будут отображаться только четыре цифры до запятой, а, значит, потребление электроэнергии сократится в 10 раз. После разбора электрический счетчик необходимо отдать на проверку, которая не выявит проблем в его работе. Остановить электронный счетчик электроэнергии можно по достаточно простой схеме. Замена естественного нулевого провода на заземление создаст искусственный нуль, который вызовет небольшое повреждение в кабеле и, тем самым, нарушит учет показателей устройства. Для того чтобы обман не был раскрыт, необходимо скрыть подсоединение к заземлению и создать имитацию отгоревшего провода в клемнике: Конечно, данный способ уместен тогда, когда механизм установлен не на столбе линии электропередач, а где-нибудь в укромном месте. Разрыв естественного нулевого провода лучше всего делать в двух местах — до и после самого аппарата, чтобы заземление не допускало попадания электрического тока в прибор учета. Соединять с заземлением необходимо именно нулевой контакт одной из розеток, для того чтобы искусственный нуль появился во всей цепи. Есть еще один вариант подключения заземления без повреждения электропроводки. В этом случае основная роль отводится штатному пакетному выключателю, который ставится перед прибором учета. К остановке электронного контролера приводит отключение обоих выключателей. Данная схема позволяет многократно включать и выключать эл. В этом случае заземление с нулевой фазой розетки может быть постоянным. Одно из самых действенных приспособлений — это антимагнитные пломбы. При малейшей оплошности они с головой выдают ваши действия. Так как все-таки можно обмануть электро регистратор с антимагнитной пломбой? К сожалению плательщиков и к счастью производителей приборов, путей обхода данного устройства пока не существует. Однако человеческая смекалка не знает границ, и возможно в скором времени появится чудо-изобретатель, который научит нас искусственным путем снижать энергопотребление. У Вас в доме постоянный ток? В переменном учет идет по фазе. Что-то я не понял, практически все электронные счетчики имеют архив, и довольно легко при экспертизе проверке выявить нарушения его работе, и инспектор Энергосбыта выставит счет с момента последней проверки по установленной мощности. Мы используем приборы, где архива нет. В сложные приборы нет смысла влазить! По поводу счета от энергосбыта. Не всё так просто, как вы написали, процедура взыскания оооочень сложная для энергосбыта, так как нужна полная доказательная база, а где она? Нужен трехфазный счетчик, чтобы индикаторный светодиод моргал редко, независимо от потребления. А еще лучше, чтобы он еще и немножечко хотя бы считал, а не совсем останавливался с пульта. А то мой счетчик с пультом останавливается намертво, а котёл 25 кВт кушает — светодиод мерцает часто. Палево полное, контролёр сразу всё поймёт. Если сделать так, как Вы просите, то можно будет легко вычислить эталонным прибором. Тут уже Вам нужно контролировать процесс самому, когда придёт контролер, а когда нет. Ну и соответственно включать его при контролёре. Стоит меркурий на столбе есть доступ нет никаких наклеек нету… отапливаюсь электро котлом можно замедлить остановить или отматывать…. В установлен модуль памяти, при желании всё можно считать. Лучше использовать самую простую Энергомеру. НИК L АП 6 — трехфазний в пластмасовом ящике опечатан,висит на доме,Скажите пожалуйста, есть хоть какой то вариант чтоб его остановить,дело в том что он не держит нагрузки в нем в середине есть пакетник что как чуть больше нагрузки, сразу все гаснет и через минуты три сам включается. Если вариянты есть в долгу не останусь, Спасибо! В Вашем случаем варианты отсутствуют. Видимо Вы были давно на заметке у сетевой компании. На такие крайние меры они идут в исключительных ситуациях! Находится на стене дома в опломбированном пластиковом коробе. Обычный 3-х фазный счетчик вы можете купить в любом электротехническом магазине. Счетчик с пультом вы можете купить у нас. От дождя и снега спасет специальный пылевлагозащищенный шкаф IP 54 , в который счетчик устанавливается. Нам меняют счетчики на двухтарифные и ставят их на входе на улице показания будут снимать по компьютеру. Как в таком случае можно обмануть? В данном случае обмануть — никак. Они в любой момент смогут снять без вашего ведома и посмотреть. Можно использовать следующие HTML -теги и атрибуты: Счетчики с пультом Все о счетчиках элетроэнергии. Информация для энергоснабжающих, энергосбытовых и сетевых компаний. Главная Электросчетчики с пультом Правовые вопросы Как это работает Частозадаваемые вопросы Отзывы Контакты. Полезное по счетчикам Как вывести из строя электросчетчик. Как нельзя обманывать электросчетчик, счетчик электроэнергии Повышение цен за коммунальные услуги не всегда приятно отражается на наших кошельках. Обнаружить его легко — он отходит от крайней правой клеммы; впаять в данный провод геркон контакты замкнуты или сопротивление малой мощности. При изменении сопротивления будет меняться погрешность электрического прибора; собрать прибор и отдать на проверку. Искусственный нуль или принудительная остановка Остановить электронный счетчик электроэнергии можно по достаточно простой схеме. Как правильно делать разрыв нулевого провода? Как обмануть счетчик электроэнергии с защитными наклейками? Высокие температуры разрушающе воздействуют на индикаторы, ставя их обладателя в неловкое положение перед сотрудниками коммунальных служб. Если тепло не помогло, поможет холод! Это еще одно ошибочное утверждение. Холодный воздух также портит защитный индикатор, образуя на его поверхности заметные дефекты. Критики первых двух идей предлагают механически воздействовать на приспособление, сковырнув его, скажем, ножом. Однако человеческая смекалка не знает границ, и возможно в скором времени появится чудо-изобретатель, который научит нас искусственным путем снижать энергопотребление Оцените прочитанное звёздочками голосов: Рекомендуем прочитать Как выбрать однофазный счетчик электроэнергии Как поменять счетчик электроэнергии в квартире Как вывести из строя электросчетчик. Как нельзя обманывать электросчетчик, счетчик электроэнергии: Электросчетчик Апатор АЭ,установлен в доме,можно ли сделать что бы поменьше считал? В вашем случае сложная ситуация. Скорее всего решения нет. Ответили вам на электронную почту. Подскажите пожалуйста, как останавливать счетчиксчетчик электронной? Где можно купить 3-х фазный счетчик для дачи в защитном кожухе от дождя и снега и по какой цене. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш e-mail не будет опубликован. Имя E-mail Сайт Комментарий Можно использовать следующие HTML -теги и атрибуты: Все электросчетчики и материалы на сайте только для ознакомительных целей энергосбытовых и энергоснабжающих компаний. Мы не пропагандируем и не рекламируем использование модернизированных или заряженных счетчиков электрической энергии. Все счетчики электроэнергии с пультом предназначены для тестирования в энергосбытовых и энергоснабжающих компаниях, имеют наклейку ‘Для теста’ и непредназначены для коммерческого и расчетного учета.

Чем кормить месячную кошку

Автомобиль сузуки sx4 технические характеристики

Новости россии сегодня путин видео

воровство электроэнергии через заземление

На какой день после подсадки делать тест

Приказ по результатам служебной проверки образец

Как пронумеровать страницы в офисе

Автобус 167 маршрут расписание красноярск

Основная рамка чертежа

Как остановить счетчик электроэнергии

Фирменный бланк psd

Как сильно отомстить человеку

Где выучиться на дефектоскописта

Сколько стоит удаление горбинки на носу

Где находятся олимпийские игры

Руки вверх слушать мр3

Сколько стоит задний амортизатор на ваз 2110

Как нельзя обманывать электросчетчик, счетчик электроэнергии

Видео тест тойота аллион

Приказ минэкономразвития рф 42

Ультрабук 15 дюймов

Ппр дорожное строительство

Причины нарушения потенции

5 вещей, которые вам нужно знать о вашем новом электросчетчике

ComEd запускает модернизацию энергосистемы на сумму 2,6 миллиарда долларов в течение следующего десятилетия, включая установку новых «цифровых» электросчетчиков, также называемых «умными счетчиками», на каждом дом на своей территории. Вот что вам нужно знать:

№ 1: Что такое интеллектуальный счетчик?  

Технология наших старых электрических счетчиков восходит к временам Томаса Эдисона. С самого первого счета за электроэнергию нам отказывали в подробностях использования, которые могли бы помочь нам сократить расходы. Вместо этого единственная информация, которую нам предоставили, — это общая сумма, которую мы используем каждый месяц.

Ваш новый цифровой «умный» счетчик — это первый шаг к тому, чтобы это изменить. Он может практически мгновенно передавать информацию об использовании вам и утилите. Это не только упрощает для ComEd точное выставление счетов, но и дает вам доступ к гораздо большему объему информации.

№ 2: Как я узнаю, что у меня новый счетчик?

• ComEd будет уведомлять клиентов несколькими способами: по почте, по телефону и даже посредством стука в дверь, когда в районе должны быть установлены новые счетчики.
• Сотрудник ComEd в униформе и с соответствующим удостоверением личности заменит ваш старый счетчик новым на том же месте. Если у вас есть какие-либо вопросы о сотруднике ComEd или счетчике, позвоните в компанию по телефону 1-866-368-8326.
• Весь процесс займет около 10 минут и может включать кратковременное отключение питания.
• После этого номер счетчика в вашем счете за электроэнергию будет начинаться с «2».

№ 3: Нужно ли мне что-то делать, прежде чем я получу новый глюкометр?

Просто расслабьтесь и ждите установки. Пока старый счетчик находится снаружи и ComEd может безопасно получить к нему доступ, вам не нужно быть дома, когда будет установлен новый счетчик. Технические специалисты ComEd проведут проверку безопасности, и, если они обнаружат проблему, отложат установку нового. метр, пока не будут устранены любые потенциальные угрозы безопасности.

№ 4: Каковы преимущества интеллектуального счетчика?

Будьте готовы ко всему этому:

Новые возможности . Большинство из нас платит за электроэнергию по жесткой ставке, которая почти никогда не меняется. Но интеллектуальные счетчики разрушают эту форму, открывая дверь для гибких, экономящих деньги планов на электроэнергию, таких как ценообразование в режиме реального времени и скидки в пиковое время, которые обеспечивают стимулы для использования электроэнергии в более дешевое время суток с низким спросом.
Устранение предполагаемого выставления счетов . Предполагалось, что старые счетчики будут считываться лично каждый месяц, но правила позволяли ComEd пропускать показания и оценивать использование. К сожалению, оценки часто были неточными, что приводило к огромным счетам за косметику и головной боли потребителей. Новые счетчики, с их способностью легко передавать показания счетчиков в ComEd, должны практически положить конец расчетным счетам.
Повышенная надежность . Интеллектуальные счетчики и другие усовершенствования в энергосистеме помогут гораздо быстрее уведомлять коммунальные службы об отключении электроэнергии и даже перенаправлять электроэнергию, чтобы избежать дорогостоящих широкомасштабных отключений электроэнергии.
Повышение эффективности/сокращение отходов . Все клиенты платят за потраченную впустую энергию, которая не зачисляется на конкретный счет. Например, пустующие офисные здания, которые продолжают использовать электричество в центре Чикаго, обходятся потребителям примерно в 35 миллионов долларов в год. Умные счетчики позволят ComEd отключить это питание. Они также помогут сократить кражу электроэнергии и неучтенную энергию, например, когда клиент переезжает в новый дом и использует электроэнергию до того, как счет был открыт.
Снижение рыночных цен на электроэнергию . Если специальные планы ценообразования на электроэнергию и другие усовершенствования «умной сети» могут снизить «пиковый спрос» — самую загруженную часть дня, когда предприятия и дома потребляют больше всего электроэнергии, — они могут помочь снизить цены на электроэнергию для всех.

№ 5: Когда я смогу начать экономить?

Вам не нужно ждать, пока ваш интеллектуальный счетчик начнет экономить деньги. Бесплатный онлайн-сервис CUBenergysaver.com рекомендует сотни действий по энергосбережению, адаптированных для вашего дома, отслеживает реальную экономию за счет счета за электроэнергию и вознаграждает клиентов, экономящих электроэнергию, скидками в ресторанах и магазинах. Самое главное, он показывает потребителям, как сократить свои счета за коммунальные услуги в среднем на 100 долларов в год.

Э-счетчики предлагают несколько способов борьбы с кражей и несанкционированным использованием электроэнергии

Загрузите эту статью в формате .PDF

В Индии «потери при передаче» из-за незаконных подключений или несанкционированного доступа потребляют до 42% от общего объема производства электроэнергии. (Источник: BBC)

Кража электричества началась вскоре после того, как Томас Эдисон основал компанию Edison Electric Light Company в Нью-Йорке в 1878 году. себе возможность украсть электроэнергию» у Эдисона, подключившись к проводам перед электросчетчиком. В ответ суперинтендант электрической компании подключил к системе дополнительные электрические динамо-машины, пытаясь сжечь незаконные катушки и двигатели.

Проблема сохраняется по сей день. Согласно недавнему исследованию, глобальные убытки от хищений электроэнергии в 2015 году составили 89,3 миллиарда долларов США. Лидирует Индия (16,2 млрд долларов убытков), за ней следуют Бразилия (10,5 млрд долларов) и Россия (5,1 млрд долларов).

Однако с внедрением Smart Grid и интеллектуальных счетчиков коммунальные предприятия внедряют новые технологии для обнаружения подделки счетчиков и сокращения хищений электроэнергии.

Распространенные методы взлома

У воров электроэнергии есть множество способов заниматься своим делом. Самый простой подход – подключиться к линиям электропередач перед электросчетчиком; воры также могут вообще обойти счетчик. Более сложные схемы направлены на уменьшение объема зарегистрированного потребления путем изменения соединений со счетчиком или вмешательства в работу самого счетчика.

Модификации внешней проводки включают замену фазного и нейтрального проводов; полное отключение нулевого провода; обеспечение обратного пути через землю, а не через нейтраль; и отсоединение одного из фазных проводов от счетчика.

Когда дело доходит до вмешательства во внутреннюю работу счетчика, сильный магнит — лучший друг честолюбивого злодея. Электросчетчики используют магнитные устройства в цепях измерения напряжения и тока и чувствительны к внешним магнитным полям. Помещенный рядом со счетчиком, мощный магнит может насытить магнитопроводы датчика и внести большие погрешности в измерения или даже полностью вывести счетчик из строя, влияя на его питающий трансформатор.

 

Умный счетчик спешит на помощь  

За последнее десятилетие электрические компании заменили традиционные электромеханические счетчики электронными «умными счетчиками», или электронными счетчиками, которые точно регистрируют потребление электроэнергии и передают данные коммунальным предприятиям. . Интеллектуальный счетчик обычно включает в себя систему сбора данных на базе микроконтроллера (MCU) для измерения напряжения и тока, часы реального времени для временной отметки, двунаправленную проводную или беспроводную систему связи, функцию сообщения об ошибках и диагностики и, конечно же, , различные методы выявления хищений электроэнергии и несанкционированного доступа к счетчикам.

На рис. 1 показан типичный подход к измерению тока и напряжения с помощью аналого-цифровых преобразователей (АЦП), взаимодействующих с микроконтроллером. Схема должна поддерживать энергопотребление на минимальном уровне, поэтому микроконтроллер обычно проводит большую часть времени в режиме пониженного энергопотребления или в спящем режиме и просыпается только для выполнения измерения, отправки или получения данных или ответа на предупреждение.


1. Однофазный электросчетчик использует датчик тока и шунтирующий резистор для одновременного измерения напряжения и тока. Для многофазного приложения соединения одинаковы для каждой фазы. (Источник: Texas Instruments)

 

Меры защиты от несанкционированного доступа

Интеллектуальный счетчик использует несколько методов для обнаружения и предотвращения несанкционированного доступа. Разумеется, корпус счетчика должен быть опломбирован для предотвращения легкого доступа, без отверстий для вставки посторонних предметов. Однако в случае несанкционированного доступа к корпусу можно добавить кнопку, которая предупреждает микроконтроллер всякий раз, когда корпус открывается.

Для борьбы с воровством электроэнергии, специально пропускающим ток на активных каналах, е-метр измеряет ток на нейтральном канале и сравнивает его с текущим током.

Для однофазного счетчика в идеальных условиях два тока должны быть равны. Если наблюдается значительное несоответствие, это может указывать на то, что произошло событие несанкционированного доступа.

Для трехфазного счетчика ток нейтрали в идеале должен быть равен нулю, если нагрузки сбалансированы для всех фаз. Большой ток на нейтральном канале также может свидетельствовать о саботаже.

Защита датчиков от магнитного воздействия

Одной из потенциальных точек атаки является трансформатор тока счетчика (ТТ).

Трансформатор тока — популярный способ измерения потребления тока. Как показано на рис. 2a , переменный ток в первичной обмотке создает магнитное поле B в сердечнике ТТ, которое затем индуцирует переменный ток во вторичной обмотке.

Если первичная обмотка представляет собой провод, по которому течет ток I, ток вторичной обмотки равен I, деленному на N, число витков вторичной обмотки. Выход трансформатора тока изолирован от потенциально опасных для жизни напряжений и токов в первичном проводе.


2. Трансформатор тока (ТТ) генерирует переменный ток во вторичной обмотке, пропорциональный току в первичной обмотке (т. е. измеряемой фазе) (a). Также показана трехфазная система ТТ в промышленной установке (б). (Источник: Википедия)

 

Приложение сильного внешнего магнитного поля может привести к насыщению сердечника ТТ, внося ошибки или выводя его из строя.

Существует несколько способов борьбы с магнитными атаками, направленными на трансформаторы тока. Если трансформаторы тока находятся внутри расходомера, их можно сориентировать так, чтобы было трудно разместить магнит в непосредственной близости. В противном случае места можно экранировать, чтобы уменьшить влияние магнитного поля.

Другой альтернативой является замена трансформаторов тока поясами Роговского. Это устройство состоит из спиральной катушки провода с выводом от одного конца, возвращающимся через центр катушки к другому концу, так что обе клеммы находятся на одном конце катушки. Затем катушка наматывается на токоведущий провод. Измерение по-прежнему изолировано, но поскольку нет металлического сердечника, пояс Роговского в значительной степени невосприимчив к магнитным воздействиям.

Другой возможностью является измерение индуцированного током напряжения на шунтирующем резисторе. Он может дать точный результат, но поскольку это метод прямого измерения, сигнал должен быть изолирован от остальной схемы. AMC1304 — изолированный прецизионный дельта-сигма модулятор, который подходит для этой цели — он может достигать 16-битного разрешения и динамического диапазона 81 дБ (13,2 ENOB) при скорости передачи данных 78 тыс. отсчетов/с.

Еще один вариант — разместить датчик рядом с уязвимым компонентом для обнаружения присутствия внешнего магнитного поля. Например, DRV5033 представляет собой стабилизированный прерывателем датчик Холла, который указывает на наличие магнитного поля. Когда приложенная плотность магнитного потока превышает определенный порог, независимо от полярности, выход с открытым стоком становится низким, чтобы предупредить микроконтроллер. Три DRV5033 могут быть соединены вместе для защиты на 360°.

Защита блока питания

Силовой трансформатор является ключевым элементом как в изолированной, так и в неизолированной коммутационной топологии и подвержен тому же магнитному разрушению, что и трансформатор тока. В блоке питания успешная атака может полностью вывести из строя е-метр, если не будут приняты превентивные меры.

Если е-метр экономно использует энергию, одним из вариантов источника питания является реализация топологии с раскрывающейся крышкой, которая не требует трансформатора. Блок питания с каплевидной крышкой использует емкостное реактивное сопротивление конденсатора для снижения сетевого напряжения до более низкого уровня.


3. Блок питания е-метра с каплевидным колпачком на 3,3 В представляет собой простую конструкцию для слаботочных приложений е-метра. (Источник: Texas Instruments) (Щелкните изображение, чтобы увеличить)

 

На рис. 3 показана схема блока питания с крышкой, подходящего для трехфазного е-метра. В конструкции используется TPS54060, понижающий стабилизатор 60 В/0,5 А со встроенным полевым МОП-транзистором верхнего плеча. Это позволяет всем трем фазам вносить свой вклад в токовый привод, давая примерно в три раза больший привод по сравнению с однофазным решением.

Входная цепь для каждой фазы состоит из трех компонентов: входного конденсатора (C39 для фазы 1), который снижает линейное напряжение до значения, основанного на емкостном реактивном сопротивлении; добавочный резистор (R92), ограничивающий ток; и диод Зенера (D21), который ограничивает входное напряжение при положительном цикле переменного тока и разряжает C39 при отрицательном цикле переменного тока. Значения C39 и R92 выбираются исходя из требуемого выходного тока источника питания.

Выходы трех фаз выпрямляются для зарядки конденсатора C102 и формирования постоянного напряжения питания преобразователя постоянного тока. Если требуется более мощный выходной привод, можно добавить выходной буфер NPN.

Топология с емкостным отводом дешевле трансформаторной конструкции и занимает меньше места. Однако у него есть два ограничения, которые следует учитывать.

Во-первых, поскольку конденсатор должен выдерживать полное переменное линейное напряжение на нем, а выдаваемый ток пропорционален значению емкости, он должен иметь как высокое номинальное напряжение, так и высокое значение емкости. Это дорогостоящая комбинация, поэтому эта топология, как правило, ограничивается приложениями с низким энергопотреблением.

Во-вторых, из-за отсутствия трансформатора это неизолированная топология. Следовательно, цепь должна быть герметизирована и изолирована, чтобы избежать прямого (гальванического) контакта с пользователями.

Для более высоких токов топология на основе трансформатора может быть неизбежной, но должны быть приняты соответствующие меры предосторожности — экранирование, расположение и т. д. Для защиты от успешной атаки, выводящей счетчик из строя, должен быть резервный источник питания, такой как батарея, чтобы поддерживать работу достаточно долго, чтобы зарегистрировать атаку и предупредить коммунальное предприятие.

Эталонный проект защиты от несанкционированного доступа

На рис. 4 показана блок-схема эталонного проекта, который включает в себя многие функции защиты от несанкционированного доступа, рассмотренные ранее. Конструкция дает разработчику выбор между источником питания на емкостной основе TPS54060 или источником питания с использованием трансформатора и обратноходового импульсного стабилизатора UCC28910.

Для источника питания на основе трансформатора датчики Холла устанавливаются рядом с трансформатором для обнаружения попыток магнитного вмешательства. В случае потери основного питания из-за магнитного вмешательства система может переключиться на резервный источник питания для сохранения работоспособности.

Если резервным источником питания является батарея, важно уменьшить потребление тока датчиками Холла, чтобы продлить срок службы батареи. Это снижение потребляемого тока достигается за счет включения питания каждого датчика Холла в рабочем цикле.


4. Блок-схема конструкции электронного счетчика с защитой от несанкционированного доступа включает два различных варианта источника питания; Датчики Холла обнаруживают попытки магнитного вмешательства. (Источник: Texas Instruments)

 

В конструкции используется MSP430F67791А микроконтроллер. Он включает в себя ряд режимов с низким энергопотреблением, несколько высокоточных сигма-дельта (ΣΔ) АЦП и контакты захвата ввода для регистрации времени события, такого как несанкционированное открытие корпуса, даже при отключении основного питания от электросети. -метр недоступен.

Программное обеспечение для эталонного проектирования имеет возможность расчета использования на основе большого предопределенного значения тока вместо измеренного значения при обнаружении сильного магнитного поля.

Продолжение игры

Хотя проблема воровства электроэнергии наиболее остро стоит в Индии и Бразилии, не думайте, что она ограничивается развивающимися странами. В Канаде, например, BC Hydro оценила потери в 2013 году примерно в 3% производства, или 850 ГВтч. Этой энергии достаточно для снабжения 77 000 домов стоимостью 100 миллионов долларов.

Главный виновник? Производители марихуаны. Стремясь избежать обнаружения как коммунальными службами, так и правоохранительными органами, они прибегают к изощренным схемам, включая прямое подключение к линиям 12 или 25 кВ, установку трансформаторов, выдолбление опор линий электропередач и прокладку подземных линий непосредственно к месту их работы. .

С помощью методов, описанных выше, интеллектуальные счетчики могут значительно помочь в борьбе с фальсификацией счетчиков.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *