盗難防止技術

最近では、すべてのセクターで新たな開発が行われ、需要が高まっているため、すべての個人およびすべての組織にとって電力が優先事項になっています。電力供給の基本的な手順には、発電、送電、および宛先への配電が含まれます。当然、いくつかの技術的な障害により、一部のデバイスによる電力損失により損失が発生する可能性があります。これらの損失は、急速に発展している技術を使用して最小限に抑えることができますが、他の種類の損失はどうですか？これらは、配電への違法なアクセスのために人間によって故意に引き起こされた損失です。これは盗難です。

発展途上国における電力の盗難

インドのような発展途上国では、電力の盗難は経済的損失を引き起こすだけでなく、電力の不規則な供給も引き起こす最も一般的な問題の1つです。供給される電力が不足しているため、産業や工場の機能を妨げています。家庭への電力供給が不足します。個々の企業が独自の発電機を設置することを選択したり、賄賂の形で汚職を増やしたりする可能性があるため、政府による収入の損失につながります。最終的には、国の政治的評判とともに苦しむのは国の経済です。

先進国での電力盗難

電力の盗難は、米国や英国などの先進国でも蔓延しています。 Forbesのレポートによると、カナダでは、オンタリオ州で約5億ドルの電力が盗まれ、米国では最大60億ドルの電力が海賊版になっています。電気代を支払う余裕がない多くの人は、回路ブレーカーに直接配線したり、メーターを改ざんしたり、空き家からメーターを盗んだりすることがよくあります。

チェックアウト ライブプロジェクト の詳細 ユーザーがプログラム可能な番号機能を備えたGSMによって制御室に伝達される改ざんされたエネルギーメーターの監視

電力盗難の2つの方法

• パワータッピング ：電力の盗難は、送電中に電力線を不法に盗んで必要な目的地に電力を迂回させることによって行われることがよくあります。また、請求時に切断される電力網ステーションへの違法な接続によっても行われます。
• メーター詐欺 ：メーターの手動読み取りが行われる多くの地域では、人はしばしば誤った読み取りをするために賄賂を受け取っているため、支払われる金額は実際に消費される電力と比較して少ない電力量です。また、メーターはディスクの動きを妨げることによって改ざんされます（通常、電気機械は消費電力を記録するためにゆっくりと回転するディスクで構成されます）

電力の盗難を監視または防止する2つの方法

• エネルギーメーターの改ざんは、IRLEDとフォトダイオードの簡単な配置を使用して検出できます。従来の電気機械式エネルギーメーターを使用する場合に使用します。

エネルギーメーターの改ざんの検出と防止

フォトダイオードはメーターの回転ディスクのシャフトに配置され、IRLEDからのIR光で照らされます。通常の動作では、フォトダイオードの出力はマイクロコントローラにロジックロー信号を提供します。ただし、メーターが改ざんされた場合、つまりディスクの回転が妨げられたり、メーターカバーが取り外されたりすると、LEDとフォトダイオードの間に障害物が作成され、マイクロコントローラーへのロジックハイ信号が発生します。マイクロコントローラーはこの論理信号の変化を検出し、これに基づいてメッセージを GSMモデム 次に、レベルシフターMax 232を介して、GSMモデムは、特定の場所で改ざんされているエネルギーメーターに関するメッセージを配電網に送信し、それに応じて適切なアクションが実行されます。

家の組織への電力供給が遮断されるか、損傷があった場合はエネルギーメーターが交換されます。

エネルギーメーターの改ざん検出を使用したこの電力盗難防止技術の実際の例を以下に示します。

エネルギーメーターの改ざん検出

• 電力タッピングは、ラインに分配された電力と負荷によって実際に消費された電力を比較することによって検出できます。これは、負荷側に電子エネルギーメーターを設置することによって行われ、メーターの読み取り値はワイヤレスで配電ユニットに送信されます。この読み取り値はワイヤレスレシーバーによって受信され、負荷に与えられた実際の電力と比較されます。読み取り値の違いはエラーを示し、このエラー信号はコントローラーに送られます。コントローラーは変圧器の2次電圧を制御し、変圧器に電力の供給を停止させます。したがって、タッピングによる電力の盗難が検出され、ラインへの電力を完全に停止することによって防止されます。

パワータッピングの検出と防止

この時点で、電子エネルギーメーターが電力盗難の問題に対する1つの解決策になる可能性があることを確認しました。電子エネルギーメーターについて簡単に説明しましょう。

電子エネルギーメーターとは何ですか？

その名前が示すように、電子エネルギーメーターは、kWhで消費されるエネルギーの測定装置です。従来の電気機械式メーターとは異なり、基本的な電子機器を使用してエネルギー消費量を計算します。

電子エネルギーメーター

最近、電子エネルギーメーターが好まれる5つの理由：

• 正確さ ：デジタルデバイスは自動キャリブレーション技術で構成されているため、電力とエネルギーの測定は、アナログやサンプリングの不正確さの影響を受けません。
• 測定のしやすさ： 最新のデジタルシグナルプロセッサを使用すると、複雑な計算をより簡単な方法で行うことができます。
• セキュリティ： メーターを改ざんするリスクを排除し、エネルギー単位を計算する効率的な方法を提供します。
• 追加機能 ：GSMまたはRF通信を介してリモートで情報を送信するなどの追加機能も付属しています。
• 安定： 使用されるコンポーネントは、電気機械部品のように機械的な摩耗が発生しにくいため、より安定して長持ちします。

電子エネルギーメーターの動作原理

基本的な電子 エネルギーメーター 回路からの電流信号と電圧信号を感知し、それらをデジタル信号に変換し、消費される電気エネルギーの単位を取得するために必要な計算を行います。

電子エネルギーメーターはで構成されています

• センサー ：電流および電圧センサーは、回路から入力電流および電圧情報を取得するために使用されます。電流と電圧の値は、正味の電圧と電流を取得するように調整されます。
• アナログ-デジタルコンバーター アナログ電流および電圧信号をサンプリングおよび量子化してデジタル出力を提供するために使用されます。
• デジタルシグナルプロセッサ 信号を乗算し、さらに処理を実行して無効電力、皮相電力、および力率を計算するために使用されます。
• マイクロコントローラーまたはマイクロプロセッサー エネルギー単位を測定するために必要な計算を行うため。
• 表示装置 消費されたエネルギーをkWhで表示します。

電子エネルギーメーターを使用したエネルギー単位の測定の実例

基本的な電子エネルギーメーターの測定は、電気の単位あたり3200パルスの割合でLEDパルスをカウントすることによって行われます。電気の単位とは、指定された時間に消費される電力のキロワット単位を時間単位で指します。

電子エネルギーメーターを使用した測定のブロック図

デジタルエネルギーメーターはオプトアイソレーターに接続されており、エネルギーメーターから入力されるすべての電気信号に対して、LEDは光パルスをフォトトランジスターに送信します。フォトトランジスターはそれらを電気的な高低パルスに変換し、マイクロコントローラーに送信します。マイクロコントローラーは、ユーザーが時間数に関する関連情報を入力できるように、いくつかのプッシュボタンとも連動しています。この情報とオプトアイソレータからの入力パルスに基づいて、マイクロコントローラは消費されるエネルギー単位を計算するために必要な計算を行います。

いくつかの実用的なエネルギーメーターの機能：

• 改ざん防止機能 ：HPL Indiaが製造したエネルギーメーターは、逆電流接続を使用してエネルギーを補正することにより、改ざん防止機能を提供します。
• 追加機能 ：EMC製のエネルギーメーターは、プログラム可能なパルス周波数や測定変数の表示などの追加機能を提供します。
• 電流および電圧定格 ：最新の電子エネルギーメーターのほとんどは、10-60Aおよび230-400Vの定格電流を備えています。
• プリペイドエネルギーメーター ：電子エネルギーメーターは、プリペイド充電カードを介して支払われる一定額のエネルギー単位を一定量取得する機能を備えたプリペイドエネルギーメーターとしても使用できます。メーターは、料金入力とエネルギー単位の入力に基づいて必要な計算を行うマイクロコントローラーと接続されています。

写真クレジット：

• 電子エネルギーメーター 直接産業