Techniken zur Verhinderung von Stromdiebstahl

Angesichts der sich abzeichnenden Entwicklungen in allen Sektoren und der wachsenden Anforderungen ist Elektrizität heutzutage für jeden Einzelnen und jede Organisation zu einer Priorität geworden. Das grundlegende Verfahren für die Stromversorgung umfasst die Stromerzeugung, Energieübertragung und Stromverteilung zu den Zielen. Natürlich können aufgrund einiger technischer Fehler Verluste aufgrund der Verlustleistung einiger Geräte auftreten. Diese Verluste können mit der sich schnell entwickelnden Technologie minimiert werden, aber was ist mit der anderen Art von Verlusten? Dies sind die Verluste, die Menschen absichtlich wegen des illegalen Zugangs zur Stromverteilung verursachen. Das ist Stromdiebstahl.

Stromdiebstahl in Entwicklungsländern

In Entwicklungsländern wie Indien ist Stromdiebstahl eines der häufigsten Probleme, die nicht nur wirtschaftliche Verluste, sondern auch die unregelmäßige Stromversorgung verursachen. Es behindert das Funktionieren von Industrien und Fabriken aufgrund des Mangels an Strom, der ihnen zur Verfügung gestellt wird. Dies führt zu einem Mangel an Strom für Haushalte. Dies führt zu Einnahmeverlusten durch die Regierung, da sich einzelne Unternehmen möglicherweise für die Installation eigener Stromerzeuger entscheiden, die Korruption in Form von Bestechungsgeldern erhöhen und vieles mehr. Letztendlich leidet die Wirtschaft des Landes zusammen mit dem politischen Ruf des Landes.

Stromdiebstahl in Industrieländern

Stromdiebstahl ist auch in Industrieländern wie den USA und Großbritannien weit verbreitet. Laut Forbes 'Bericht werden in Kanada in Ontario etwa 500 Millionen US-Dollar Strom gestohlen und in den USA bis zu 6 Milliarden US-Dollar Strom gestohlen. Viele Personen, die es sich nicht leisten können, die Stromrechnungen zu bezahlen, verlegen Kabel direkt zu Leistungsschaltern, manipulieren Zähler oder stehlen Zähler aus leer stehenden Häusern.

Überprüfen Live-Projekt Details von Manipulierte Energiezählerüberwachung, die per GSM mit vom Benutzer programmierbaren Nummernfunktionen an den Kontrollraum übertragen wird

Zwei Wege des Stromdiebstahls

• Power Tapping : Oft wird Stromdiebstahl während der Übertragung durch illegales Abhören der Stromleitungen verursacht, um den Strom zu den erforderlichen Zielen umzuleiten. Dies geschieht auch durch illegale Verbindungen zu den Stromnetzwerken, die zum Zeitpunkt der Abrechnung unterbrochen werden.
• Meter Betrug : In vielen Bereichen, in denen die manuelle Ablesung des Messgeräts erfolgt, wird die Person häufig bestochen, um falsche Ablesungen vorzunehmen, und daher wird der gezahlte Betrag für die im Vergleich zur tatsächlich verbrauchten Leistung geringere Leistung verwendet. Außerdem werden Messgeräte manipuliert, indem die Bewegung der Platte behindert wird (normalerweise besteht elektromechanisch aus langsam drehenden Platten, um den Stromverbrauch aufzuzeichnen).

Zwei Methoden zur Überwachung oder Verhinderung von Stromdiebstahl

• Manipulationen am Energiezähler können mithilfe einer einfachen Anordnung einer IR-LED und einer Fotodiode erkannt werden. Es wird in Fällen verwendet, in denen herkömmliche elektromechanische Energiezähler verwendet werden.

Erkennung und Verhinderung von Manipulationen durch Energiezähler

Eine Fotodiode befindet sich auf der Welle der rotierenden Scheibe des Messgeräts und wird mit IR-Licht von der IR-LED beleuchtet. Im Normalbetrieb gibt der Ausgang der Fotodiode dem Mikrocontroller ein logisch niedriges Signal. Wenn jedoch das Messgerät manipuliert, d. H. Die Scheibendrehung behindert wird oder die Messgeräteabdeckung entfernt wird, wird ein Hindernis zwischen der LED und der Fotodiode erzeugt, was zu einem logisch hohen Signal an den Mikrocontroller führt. Der Mikrocontroller erkennt diese Änderung des Logiksignals und sendet darauf basierend eine Nachricht an die GSM-Modem Das GSM-Modem sendet dann die Nachricht über die Manipulation des Energiezählers am jeweiligen Standort an das Stromverteilungsnetz, und es werden entsprechende Maßnahmen ergriffen.

Entweder wird die Stromversorgung der Organisation des Hauses unterbrochen oder der Energiezähler wird im Schadensfall ausgetauscht.

Ein reales Beispiel für diese Technik zur Verhinderung von Stromdiebstahl mithilfe der Manipulationserkennung von Energiezählern ist nachstehend aufgeführt:

Manipulationserkennung für Energiezähler

• Das Abhören von Strom kann durch Vergleichen der auf die Leitung verteilten Leistung und der tatsächlich von der Last verbrauchten Leistung erkannt werden. Dies erfolgt durch Installation eines elektronischen Energiezählers auf der Lastseite, und die Zählerstände werden drahtlos an die Verteilereinheit gesendet. Dieser Messwert wird vom Funkempfänger empfangen und mit der tatsächlichen Leistung der Last verglichen. Die Differenz der Messwerte zeigt den Fehler an, und dieses Fehlersignal wird an eine Steuerung weitergeleitet, die wiederum die Sekundärspannung des Transformators steuert, wodurch der Transformator die Stromversorgung stoppt. Somit wird ein Stromdiebstahl durch Antippen erkannt und verhindert, indem die Stromversorgung der Leitung vollständig unterbrochen wird.

Erkennung und Verhinderung von Stromabgriffen

An diesem Punkt haben wir gesehen, dass elektronische Energiemessgeräte eine Lösung für das Problem des Stromdiebstahls sein können. Lassen Sie uns eine kurze Vorstellung von elektronischen Energiemessgeräten haben.

Was ist ein elektronischer Energiezähler?

Ein elektronischer Energiezähler ist, wie der Name schon sagt, das Messgerät für den Energieverbrauch in kWh. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen elektromechanischen Messgerät werden grundlegende elektronische Geräte zur Berechnung des Energieverbrauchs verwendet.

Elektronischer Energiezähler

5 Gründe, warum elektronische Energiezähler heutzutage bevorzugt werden:

• Richtigkeit : Die digitalen Geräte bestehen aus Autokalibrierungstechniken und daher wird die Leistungs- und Energiemessung weder durch die analogen noch durch die Ungenauigkeiten bei der Abtastung beeinflusst.
• Einfache Messung: Mit modernen digitalen Signalprozessoren ist es möglich, komplexe Berechnungen einfacher durchzuführen.
• Sicherheit: Es eliminiert das Risiko von Manipulationen am Messgerät und bietet eine effiziente Methode zur Berechnung der Energieeinheiten.
• Features hinzugefügt : Es kann auch mit zusätzlichen Funktionen wie der Fernübertragung der Informationen über GSM- oder RF-Kommunikation ausgestattet sein.
• Stabilität: Die verwendeten Komponenten neigen nicht wie ihre elektromechanischen Teile zu mechanischem Verschleiß und sind daher stabiler und halten länger.

Funktionsprinzip des elektronischen Energiezählers

Die grundlegende elektronische Energiezähler erfasst die Strom- und Spannungssignale von der Schaltung, wandelt sie in ein digitales Signal um und führt die erforderlichen Berechnungen durch, um die verbrauchten Einheiten elektrischer Energie zu erhalten.

Der elektronische Energiezähler besteht aus

• Sensoren : Strom- und Spannungssensoren werden verwendet, um die Eingangsstrom- und Spannungsinformationen von der Schaltung abzurufen. Die Werte von Strömen und Spannungen werden konditioniert, um Nettospannungen und Ströme zu erhalten.
• Analog-Digital-Wandler werden verwendet, um die analogen Strom- und Spannungssignale abzutasten und zu quantisieren, um eine digitale Ausgabe zu erhalten.
• Digitale Signalprozessoren werden verwendet, um die Signale zu multiplizieren und die weitere Verarbeitung fortzusetzen, um die Blindleistung, die Scheinleistung und den Leistungsfaktor zu berechnen.
• Mikrocontroller oder Mikroprozessoren notwendige Berechnungen zur Messung der Energieeinheiten vorzunehmen.
• Anzeigeeinheit um den Energieverbrauch in kWh anzuzeigen.

Arbeitsbeispiel zur Messung von Energieeinheiten mit dem elektronischen Energiezähler

Die grundlegende Messung des elektronischen Energiezählers erfolgt durch Zählen der LED-Impulse mit einer Rate von 3200 Impulsen pro Elektrizitätseinheit. Eine Elektrizitätseinheit bezieht sich auf die in der angegebenen Zeit in Stunden verbrauchten Kilowatt-Energieeinheiten.

Blockschaltbild der Messung mit dem elektronischen Energiezähler

Der digitale Energiezähler ist mit einem Optoisolator verbunden. Für jedes vom Energiezähler eingegebene elektrische Signal sendet die LED Lichtimpulse an den Fototransistor, der sie in elektrische Hoch- und Tiefimpulse umwandelt, die an den Mikrocontroller gesendet werden. Der Mikrocontroller ist außerdem mit einigen Drucktasten verbunden, damit der Benutzer relevante Informationen über die Anzahl der Stunden eingeben kann. Basierend auf diesen Informationen und den Eingangsimpulsen des Optoisolators führt der Mikrocontroller die erforderlichen Berechnungen durch, um die verbrauchten Energieeinheiten zu berechnen.

Merkmale weniger praktischer Energiemessgeräte:

• Manipulationssichere Funktion : Von HPL India hergestellte Energiezähler bieten Manipulationsschutzfunktionen, indem eine Rückstromverbindung verwendet wird, um die Energie zu korrigieren.
• Features hinzugefügt : Von EMC hergestellte Energiezähler bieten zusätzliche Funktionen wie programmierbare Pulsfrequenz und Anzeige von Messgrößen.
• Strom- und Spannungswerte : Die meisten modernen elektronischen Energiezähler haben Stromstärken von 10-60A und 230-400V.
• Prepaid-Energiezähler : Elektronische Energiezähler können auch als Prepaid-Energiezähler verwendet werden, mit denen eine bestimmte Anzahl von Energieeinheiten für einen festen Betrag abgerufen werden kann, der über eine Prepaid-Aufladekarte bezahlt wird. Der Zähler ist mit einem Mikrocontroller verbunden, der die erforderlichen Berechnungen auf der Grundlage des Tarifeintrags und des Energieeintrags vornimmt.

Bildnachweis:

• Elektronischer Energiezähler von Direktindustrie