王刚
云南电网有限责任公司西双版纳勐海供电局
【摘要】：近年来，随着我国现代电力建设工作的改革，地方电力生产单位加强了单相电能表的现场接线和反窃电管理。本文基于零线电流测量以及计量的功能要求，针对某地电网的适用性进行了分析，提出了实用性强的零线电流测量功能，希望能够为反窃电改进工作提供参考。
【关键词】：零线电流测量；计量功能；单相电能表；防窃电
近年来，我国的电力产业生产建设蓬勃，地方电力单位也通过加强反窃电管理来维护电网建设的经济性。为了规避少数用户的不合法窃电行为，很多电力生产单位也通过一些特殊的方法如分流火线电流、短接相线进出线、更换晶振等方式窃电。实际上，电能表可以敏锐分析零线电流，进而判断窃电行为，可以通过改变传统的常规零线电流的处理方法实现反窃电管理。现针对零线电流的计量原理和功能特点进行分析，相关的反窃电管理的建议措施一并如下。
1.电网防窃电现状
窃电现象在很多地区都普遍存在，且窃电手段较多，不合理的窃电行为不光会影响电力生产企业的经济，严重时候会因为误接线诱发触电、火灾等问题，导致国有财产不断流失。目前针对反窃电的主要措施在于加强电能表的封印管理，如通过科学应用防窃电计量箱，做好定期稽查和校验规避风险；考虑到电力生产环节多，遍布范围广，无法实行全方位、无死角的稽查工作。反窃电工作的难度大，需要相关单位因地制宜，科学防治。
2.基于零线电流测量功能的反窃电应用分析
2.1探讨零线电流的测量原理
从单相电能表的结构特点来看，火线电流测量单元采用了继电器一体化的锰铜分流器，零线电流采用电流互感器，其中电压测量单元多采用分压电阻网络，火线电流也多采用锰铜分流器，可以将电信号转化为电压信号。且零线电流也采用电流互感的方法可以将电流的信号缩小，之后再对电阻的电压信号进行采样，实现测量。
2.2防窃电应用分析
一旦用户利用进出线短接的方式窃电时候，线路的相线电流就会减少，而零线电流会保持不变，而整个电能表中的相线电流和零线电流也会产生差异；因此单相电流表可以利用锰铜分流器和电流互感器对零线电流采样，后数字化对比电路，根据数据判定结果来比较用户的用电状态，最后将采用的数据和事件记录发送到营销信息系统平台中，可以让系统自动判断是否存在窃电行为。
目前可针对国家电网公司 Q/GDW 1354—2013《智能电能表功能规范》，判定无功功率、功率因数以及分相（含零线）电流、频率等参数，要求测量误差不能够超过百分之一。
3.基于零线电流计量功能的防窃电应用分析
3.1零线电流计量原理分析
以上可知，零线电流的计量原理和测量原理基本一致，知识零线电流的采样比电流互感器的精度更高。针对此，一些生产单位可见零线电流互感器和零线回路进行采样研究，如用电能表进行为控制单元的自我分析时候，也可能存在零线电流和相线电流之间存在差异，超过一定数值范围后就可以判定为窃电行为，此时会发生报警信号。虽然火线通道会遭到人为破坏，但零线通道还依旧可以正常计量，整个电量也能够正常累加。
值得注意的是，零线电流的计量功能开发目的是提升窃电情况判定的精准性，维护电网企业的实际用电需求，保证电市场的经济公平、公正。该方式还能够为用电稽查提供技术指导和数据支撑，若零线电流的计量工作能够运用推广，可以对我国的电力营销产业产生正面、积极的影响。
3.防窃电的应用研究
国家电网公司对零线电流的计量工作虽然没有提出严格的管控要求，但是一些地方单位结合Q/CSG113003—2011《单相电子式电能表技术规范》等要求将零线电流计量功能归为可选择性，一些单位甚至将零线电流计量的功能从要求中删除，也有很多单位的供电区域要求单项电能表具备零线电流计量功能。
以上研究可知，零线电流计量功能在反窃电中具有一定的运用优势，技术优势，可结合其通道切换逻辑进行可行性分析。
3.1一般性应用分析
如出现外部人为干扰，将相线接入到端子后，采样电路的功能基本为零，会导致相线采样功能的功率小于零线，此时可以将领先通道作为计算通道。若出现外部人为干扰，现象采样电路功率比零线小，可以将零线通道作为当前的计量通道计量；若相线和零线反接，接出的零线和大地连接是时候，相线采样电路功率为零，整个零线通道可以作为当前的计量通道。
3.2国家电网的计量通道切换逻辑
电能表具有零线电流计量功能的时候，双回路的计量模式下，火线计量和零线计量方式可以相互切换，其主要的逻辑如下。如停电后上电，可以默认为火线计量，火线电流和零线电流均小于电流表额定电流的百分之五，可以启用之前的通道；若当前使用通道小于启动电流出现另一个通道电流大于启动电流，持续时间大于3秒时候，就可将现有的计量通道切换到另一个通道进行计量；计量中任一通道的电流大于电流表额定电流的百分之五时候，零线电流和火线电流的差值大于通道切换阀值，持续时间大于3秒，电能表就会自动切换到电流较大的通道计量。
4.结合电网生产的零线电流测量和计量功能应用分析
4.1适用性分析
零线电流测量和计量功能的运用前提是电能表的接线正确，因此应当加强低压电路的设计和安装水平，尽量减少因为安装人员的操作不当、设计人员的设计不科学影响。有且应有科学了解电能表的性能，按照积极的技术规范和要求正确接线才能够规避接线措施，最终保证电能表的零线测量和计量功能。
与此同时，针对地方的零线电流测量提出更为严苛的生产要求，例如在现场接线正确的情况下要构建点电能表的运维管理体系，如有疑似窃电行为就要及时上报运营系统，运维人员也可以针对报警记录，有针对科学地进行用电稽查工作。因为电能表的零线电流测量功能可以运用于防窃电，还能够有助于回路检查，也能够避免因为非窃电行为导致的线路接线问题，并针对性地对其修复和判别。
4.2防窃电的改进措施
在很多的大型智能家电使用环境中，用户频繁跳闸会影响电能表的电流测量功能，且电能表的零线电流和火线电流是实施测量的，两个单元相互独立，也可能会出现数据采集不同的问题，针对此问题可采用电能表为控制单元控制分析，也可以解决数据采集不同步的问题。此外，也可以采用低压台区机器人窃电稽查，可以及时判断零线电流异常的用户，协助稽查人员完成稽查工作。
5.结语
综上所述，目前，我国加强了防窃电管理，从技术的角度对电能表做出防窃电设计优化，不仅成本相对低廉，而且作用立竿见影，能够有效防止大部分窃电行为。零线电流的相关功能和相应的改进措施可使营销信息系统更准确为判断现场表计计量故障、窃电等非正常用电现象提供可靠支撑，建议推广。
【参考文献】
[1]王绍槐,骆君,刘亚一,向磊.独立测量零线电流三相四线智能表的研发与应用[J].大众用电,2019,34(11):36-37.
[2]肖建红,徐慧婷,卜龙敏,熊明达.居民用户计量故障与异常用电自动监测研究[J].大众用电,2018,32(12):23-24.
[3]刘宇鹏,燕伯峰,董永乐,张鑫,余佳.基于零线电流测量和计量功能的单相电能表防窃电应用分析[J].内蒙古电力技术,2017,35(06):6-10.
[4]李永宏.浅谈接地电阻测量[J].四川水泥,2017(08):347-348.
[5]李祚亮,苏欣,刘威伟.基于仪器接地的测量[J].计量与测试技术,2017,44(01):11-13+16.
[6]朱永丰,周小蕾.单相电能表电流数据采集与应用探讨[J].电测与仪表,2016,53(S1):154-156+159.