基于MSP430FE42x防竊電電能表應用

當前，電子式電能表的防竊電技術在電能表行業(yè)中的地位越來越重要，不同國家、地區(qū)的電能表市場都在不同程度上要求電能表的防竊電計量。人們所意識到的竊電現(xiàn)象和防竊電技術的類型在不斷增多，而且每年都會針對新的竊電行為，研究出相應的防竊電技術。

在傳統(tǒng)的電子式電能表設計中，由于以下幾點原因，導致它們不能較完善的檢測或處理竊電行為：僅使用進線端的電壓和火線的進出端所流經(jīng)的電流作為電能計量的依據(jù)；絕大多數(shù)沒有使用很可靠的鉛封；一些竊電方式很容易操作，但是很難檢測。

MSP430FE42x系列單片機是美國德州儀器公司新推出的單相防竊電多功能電能表專用芯片，它是德州儀器MSP430系列產(chǎn)品的成員，是一款超低功耗的16位單片機。MSP430FE42x芯片內(nèi)部包含了單相防竊電多功能電能表計量模塊ESP430CE1，所以無需再擴展計量芯片，僅用單個MSP430FE42x芯片就可以實現(xiàn)單相防竊電多功能電能表。下面本文將以MSP430FE42x單相防竊電多功能電能表為例，分析當前的竊電行為以及相應的防竊電技術。

竊電行為的類型

人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了很多防竊電行為，一些竊電行為是非常容易實施的，然而要檢測這些竊電行為卻是非常困難的；一些竊電行為不易實施，而且不太可能發(fā)生，但是供電部門還是希望有針對這些竊電行為的對策。

竊電行為的種類很多，這里我們把它們概括為以下幾種類型：由于表殼或電表箱的原因導致竊電者有機可乘而發(fā)生的竊電行為；磁場干擾的竊電行為；增加額外的導線、旁路部分電流的竊電行為；移動或移除電能表接線的竊電行為；增加額外的器件，如二極管、電容、電阻及其組合，改變電壓回路的波形、相位，降低電壓回路電壓的竊電行為。

電能表防竊電技術

與三相電能表比較，單相電能表的市場更加注重于電能表的防竊電技術。圖1所示沒有設計防竊電測量的簡單單相電能表，它僅能測量火線的電流信號和電能表進線端的電壓信號，而對于即使是非常簡單的竊電行為也是無能為力的。

接下來我們討論針對各類竊電行為的防竊電技術。

1. 表殼和電表箱的防竊電技術

表殼是對付竊電的第一道防線。一些供電部門要求采用聚碳酸酯的表殼，但是這樣表殼的費用會占據(jù)整個電表成本的很大一部分，為此我們可以壓縮電表的體積，使用緊湊的表殼來節(jié)省材料，降低費用。

很多供電部門對電能表表殼的鉛封和膠合都有詳細的要求，他們通常要求電表有出廠鉛封，有些供電部門甚至要求把電能表表殼通過焊接膠合，要打開電表就必須損壞它，以此來對抗一些竊電行為。
支持通過通信口自動校表的電能表，在校表時，應要求打開電表，短接內(nèi)部的跳線才能實現(xiàn)
校表，以此降低非正常校表發(fā)生的可能性。



圖1：簡單的單相電能表。

另外，使用電表箱也能抑制一些竊電行為的發(fā)生。用某些形式鉛封電表箱，盡量減小導線周圍的間隙，增加旁路電流、反接電能表等竊電行為的難度。如果必要，還可以在電表箱內(nèi)添加檢測設備，以檢測竊電者對電表箱的非法操作。

參考文獻:

[1].MSP430FE42xdatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/MSP430FE42x_.html.
[2].MSP430datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/MSP430_490166.html.