基于MSP430FE42x防窃电电能表应用

当前，电子式电能表的防窃电技术在电能表行业中的地位越来越重要，不同国家、地区的电能表市场都在不同程度上要求电能表的防窃电计量。人们所意识到的窃电现象和防窃电技术的类型在不断增多，而且每年都会针对新的窃电行为，研究出相应的防窃电技术。

在传统的电子式电能表设计中，由于以下几点原因，导致它们不能较完善的检测或处理窃电行为：仅使用进线端的电压和火线的进出端所流经的电流作为电能计量的依据；绝大多数没有使用很可靠的铅封；一些窃电方式很容易操作，但是很难检测。

MSP430FE42x系列单片机是美国德州仪器公司新推出的单相防窃电多功能电能表专用芯片，它是德州仪器MSP430系列产品的成员，是一款超低功耗的16位单片机。MSP430FE42x芯片内部包含了单相防窃电多功能电能表计量模块ESP430CE1，所以无需再扩展计量芯片，仅用单个MSP430FE42x芯片就可以实现单相防窃电多功能电能表。下面本文将以MSP430FE42x单相防窃电多功能电能表为例，分析当前的窃电行为以及相应的防窃电技术。

窃电行为的类型

人们已经发现了很多防窃电行为，一些窃电行为是非常容易实施的，然而要检测这些窃电行为却是非常困难的；一些窃电行为不易实施，而且不太可能发生，但是供电部门还是希望有针对这些窃电行为的对策。

窃电行为的种类很多，这里我们把它们概括为以下几种类型：由于表壳或电表箱的原因导致窃电者有机可乘而发生的窃电行为；磁场干扰的窃电行为；增加额外的导线、旁路部分电流的窃电行为；移动或移除电能表接线的窃电行为；增加额外的器件，如二极管、电容、电阻及其组合，改变电压回路的波形、相位，降低电压回路电压的窃电行为。

电能表防窃电技术

与三相电能表比较，单相电能表的市场更加注重于电能表的防窃电技术。图1所示没有设计防窃电测量的简单单相电能表，它仅能测量火线的电流信号和电能表进线端的电压信号，而对于即使是非常简单的窃电行为也是无能为力的。

接下来我们讨论针对各类窃电行为的防窃电技术。

1. 表壳和电表箱的防窃电技术

表壳是对付窃电的第一道防线。一些供电部门要求采用聚碳酸酯的表壳，但是这样表壳的费用会占据整个电表成本的很大一部分，为此我们可以压缩电表的体积，使用紧凑的表壳来节省材料，降低费用。

很多供电部门对电能表表壳的铅封和胶合都有详细的要求，他们通常要求电表有出厂铅封，有些供电部门甚至要求把电能表表壳通过焊接胶合，要打开电表就必须损坏它，以此来对抗一些窃电行为。
支持通过通信口自动校表的电能表，在校表时，应要求打开电表，短接内部的跳线才能实现
校表，以此降低非正常校表发生的可能性。



图1：简单的单相电能表。

另外，使用电表箱也能抑制一些窃电行为的发生。用某些形式铅封电表箱，尽量减小导线周围的间隙，增加旁路电流、反接电能表等窃电行为的难度。如果必要，还可以在电表箱内添加检测设备，以检测窃电者对电表箱的非法操作。

参考文献:

[1]. MSP430FE42x datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/MSP430FE42x_.html.
[2]. MSP430 datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/MSP430_490166.html.