Стоит отметить: явиться с проверкой уполномоченные сотрудники могут в любой момент в случае обнаружения излишне маленького потребления энергией.

Печальные итоги

Ведь кроме больших штрафов и невыгодных для вас расчётов, вы можете испортить прибор.

В таком случае компания обязательно обяжет вас приобрести новый, естественно, за счёт своих средств. В большинстве случаев, желающих сэкономить граждан ждёт именно эта участь.

Так что, прежде чем обманывать закон, обязательно посоветуйтесь со знающими людьми или почитайте многочисленные отзывы, в которых, уже побывавшие в таких ситуациях люди, рассказывают о последствиях, произошедших с ними.

Смотрите видео, в котором рассматриваются вопросы, касающиеся штрафа за электроэнергию мимо счетчика:

Обход или отключение: в чем разница?

На первый взгляд может показаться, что байпас в измерительном приборе выполняет то же действие, что и отключение, но оба выполняют разные функции. Это краткое изложение поможет прояснить некоторые из этих заблуждений относительно этих двух и поможет вам в большей безопасности при использовании продуктов Milbank.

Какова цель обхода? Если коммунальному работнику необходимо снять счетчик, чтобы осмотреть его, или заменить его новым счетчиком, когда в конструкции должно оставаться электричество, они могут применить или активировать байпас, который позволяет дому или зданию оставаться под напряжением во время подачи электроэнергии. был перенаправлен в сторону от счетчика.В этом случае для рабочего будет безопаснее снять счетчик, как только мощность перейдет в другой путь. В этой ситуации домовладелец может бесперебойно пользоваться электричеством в своем доме, а рабочий может безопасно выполнять свои работы по техническому обслуживанию.

Приборы учета Milbank имеют несколько различных типов байпасов, включая рычаг, звуковой сигнал и байпас. Во-первых, это рычаг обхода. Возможно, наиболее распространенное заблуждение состоит в том, что рычаг байпаса на розетке счетчика предназначен для отключения электроэнергии от здания.Это не тот случай! Вместо этого рычаг обхода перенаправляет мощность, направляя ее по альтернативному пути и обходя счетчик, в то время как счетчик временно извлекается из гнезда счетчика. Это не отключение, о котором будет рассказано ниже. Чтобы использовать обходной рычаг, вы просто переместите рычаг в верхнее положение, чтобы освободить зажимной механизм челюсти и приступить к работе.

Другие варианты обхода в наших продуктах включают звуковой сигнал или обход канала. Для обхода звукового сигнала рабочий присоединяет один конец своего специального кабеля к звуковому сигналу на стороне линии, а другой — к звуковому сигналу на стороне нагрузки внутри гнезда счетчика, чтобы активировать обход.Обход линии связи — это то место, где утилита использует специальный инструмент с изолированной ручкой для перемычки — или соединения — через линию и подключения шины нагрузки к шпилькам на каждой, что создает альтернативный путь для тока. Различные коммунальные предприятия и регионы предъявляют разные требования к типу байпаса. Приложение также может повлиять на требования — например, для большинства коммерческих приложений потребуется обходной рычаг.

Вот несколько примеров продуктов Milbank с разными типами обхода:

Изделие Milbank слева направо: U4801-O (обход рычага), U7040-XL-TG-KK (обход звукового сигнала), M400-UG-APS-LC-BS (обход канала)

Некоторые приборы учета вообще не имеют байпаса.Опять же, это зависит от коммунальных услуг и требований региона.

Разъединитель позволяет отключить питание или полностью отключить его. Это также известно как средство безопасного размыкания электрической цепи. В случае активации разъединения отключается питание здания или сооружения.

Существуют разные типы отключений. В продуктах Milbank сеть счетчика будет содержать рубильник, прерыватель или предохранитель, который отключает питание конструкции.Если вы используете розетку счетчика, в которой нет средств отключения, то вы обычно будете располагать разъединитель под розеткой счетчика, внутри дома или здания на панели выключателя.

В обновлении NEC 2020 до Раздела 230.85 рассматриваются правильные методы отключения жилого дома. Одно- и двухпозиционные розетки счетчиков жилого дома должны включать аварийное отключение в новых зданиях и при обновлении услуг. Это означает, что разъединитель должен быть включен снаружи жилой конструкции, что позволяет службам быстрого реагирования в чрезвычайных ситуациях отключать электричество, не дожидаясь, пока коммунальное предприятие отключит его, или зайти внутрь, чтобы отключить электричество.

Чтобы соответствовать этим требованиям в областях, принимающих NEC 2020, новые сборки и обновления услуг должны будут либо добавить отдельный разъединитель после розетки счетчика, либо использовать комплексное решение, такое как магистраль счетчика Milbank, у которой есть розетка счетчика и отключение в одном корпус.

Вот пример отключения в сети счетчика Milbank:

U5168-XTL-150 (главный выключатель)

Обход и отключение — это два разных элемента с двумя разными функциями, но они не исключают друг друга.У вас может быть продукт, который включает в себя как байпас, так и отключение! Поскольку две функции имеют две разные цели, обе они могут быть указаны в одном корпусе.

Например, основная серия счетчиков Milbank U6281 включает выключатель, отключающий питание, но также включает рычаг, который может отключать питание, не отключая его полностью.

Вот как выглядит электросчетчик с байпасом и отключением в одном:

U6281-XL-200 (с рычагом байпаса в верхнем отсеке и разъединителем в нижнем)

Независимо от того, нуждаетесь ли вы в каком-либо обходном пути, в отключении или ни в коем случае, Milbank предлагает измерительные продукты, которые охватывают все ваши базы.Свяжитесь с вашим местным представителем или одним из наших внутренних экспертов, чтобы помочь найти идеальное одобренное коммунальным предприятием решение для вашего следующего проекта.

Монтаж кольцевого счетчика | Розетка для безымянного счетчика | Установка

Установка розеток для счетчиков

Безопасность — одна из основных задач электроэнергетических компаний при определении типа установки счетчика, который необходимо указать. Основная проблема безопасности возникает во время фактической установки и снятия счетчика, когда необходимо защитить персонал от воздействия оборудования, находящегося под напряжением.

Процедуру установки кольцевого устройства можно упростить: подключите устройство, установите крышку, вставьте счетчик в розетку и установите уплотнительное кольцо. Процедура типа является нет кольца: провод блока, вставка метра, установить крышку и добавить уплотнение или запирающее устройство.

Причина безопасности кольцевого измерения заключается в том, что если рука линейного монтера соскользнет во время установки счетчика, крышка не позволит его руке коснуться любых проводов под напряжением или оборудования внутри корпуса.Если бы это была установка без кольца, его рука могла бы войти прямо в подключенный под напряжением блок, что могло бы привести к катастрофе. Причина, по которой беззвучный стиль заключается в том, что, устанавливая счетчик при снятой крышке, линейный монтажник может увидеть, есть ли какие-либо короткие замыкания, и осмотреть оборудование на наличие других дефектов, прежде чем вставлять счетчик. Примеры условий короткого замыкания включают отвертку или гаечный ключ, ошибочно оставленные внутри устройства, которые могут оказаться под напряжением при установке счетчика. При кольцевой установке это короткое замыкание не могло быть замечено, так как крышка уже была бы установлена.

Региональное расположение установки — это следующая информация, необходимая для выбора прибора. Электроэнергетическая компания, работающая в этом регионе, принимает окончательное решение о типе корпуса счетчика, который будет использоваться для определенного приложения. При обсуждении вопроса о том, какой из них следует использовать, США выделяют три основных региона; территория к западу от Скалистых гор, восточная часть США и горные штаты. Хотя эти три региона определены географически, используемый ими стиль установки счетчика может иметь серые области.Западный регион в основном использует кольцевой учет, в то время как восточные коммунальные службы в основном используют бесконтактный учет. Коммунальные предприятия в горных штатах различаются по типу установки счетчика. Некоторые будут указывать тип звонка, другие — без звонка, а иногда разрешают и то, и другое. Обращение к электросети — хорошая идея независимо от того, будет ли установка проводиться в одной из трех областей, перечисленных выше, или нет. Таким образом они могут объяснить любые особые исключения или ограничения, существующие для этой области и / или приложения.Обращение к коммунальному предприятию перед установкой позволяет сэкономить как на материалах, так и на рабочей силе.

Еще одно различие между типами измерения — это тип используемого байпаса. Байпас — это устройство, которое устанавливается только коммунальным предприятием, поэтому подача электроэнергии не будет нарушена, когда счетчик снимается для обслуживания. Жилые счетчики, дома, передвижные дома и многоквартирные дома, как правило, не имеют байпаса. Тем не менее, байпас может использоваться, если это одобрено управляющей компанией для медицинского устройства, домашнего офиса или другого приложения, которое требует, чтобы электрический ток в жилом доме не прерывался.Коммерческие приложения, такие как небольшой механический цех или торговый центр, обычно требуют байпаса, поскольку нарушение электроснабжения может вызвать проблемы для бизнеса. Существуют разные байпасы в зависимости от типа установки счетчика кольцевым или безымянным, жилым или коммерческим.

Обнаружение взлома в счетчиках энергии на базе процессора

BY KRIPASAGAR VENKAT
Менеджер приложений Smart Grid
Texas Instruments, www.ti.com

претерпели несколько изменений в дизайне и функциональности за последнее десятилетие.В новые электронные счетчики были включены различные улучшения, такие как более низкая стоимость, повышенная точность, обнаружение несанкционированного доступа, меньший объем, больший набор функций, отсутствие движущихся частей, цифровой дисплей и т. Д. В большинстве развитых стран традиционные электронные счетчики заменяются интеллектуальными счетчиками энергии. Интеллектуальные счетчики могут обмениваться данными (односторонними / двусторонними) с внешним миром с помощью различных методов проводной и беспроводной связи. Однако, глядя на глобальный ландшафт, внедрение этих улучшений непоследовательно из-за недостатка инвестиций в сетевую инфраструктуру, сложных сред и приоритетных наборов функций.Например, в Индии большинство счетчиков являются электронными, но они намного отстают от концепции интеллектуальных счетчиков (двусторонняя связь) из-за плохих условий сети. Тем не менее, индийские измерители являются наиболее продвинутыми в отношении обнаружения и защиты от несанкционированного доступа.

Взлом счетчика в самом широком смысле — это незаконный метод, используемый потребителями для проникновения, взлома или, в некоторых случаях, взлома счетчика с целью исчерпания основных функций с целью снижения или полного устранения затрат на потребление энергии.Традиционные электросчетчики не имеют возможности обнаруживать или устранять несанкционированные действия, поскольку они измеряют энергию только на основе напряжения и тока, протекающих между входными и выходными клеммами. В таких счетчиках очень легко было взломать, а обнаружить сложнее. Наряду с совершенствованием технологий измерения и защиты от несанкционированного доступа, недобросовестные потребители продолжают совершенствоваться с помощью новых методов вмешательства и борьбы с существующими схемами защиты от несанкционированного доступа.

Все электронные счетчики имеют цифровой процессор, микроконтроллер, микропроцессор или ИС смешанного сигнала, которые выполняют измерение энергии.Эти устройства, в совокупности называемые процессорами, очень мощные и напрямую способствуют надежности любого измерителя. Энергия — это мгновенное произведение переменного напряжения и переменного тока, усредненного во времени. Отдельные датчики напряжения и тока преобразуют напряжение и ток сети переменного тока в пониженный и приемлемый вход для обработки аналого-цифровых преобразователей (АЦП) в цифровой области. На рисунке 1 показана сигнальная цепочка внутри электронного счетчика от входов переменного тока до АЦП.

Рис. 1: Передняя часть счетчика электроэнергии.

являются внешними по отношению к процессору и, вероятно, являются самой легкой целью для взлома. Важно установить, что напряжение сети переменного тока всегда фиксировано, тогда как переменный ток изменяется в зависимости от включения / выключения нагрузки. Следовательно, датчики напряжения являются второстепенными целями, поскольку их легко заменить на фиксированные значения в случае взлома датчика напряжения. Для сравнения, датчики тока являются наиболее важной частью системы измерения энергии.В любом электронном счетчике энергии датчики тока играют важную роль в обеспечении точности, стоимости, размера и безопасности энергии. Датчики тока могут быть шунтирующими резисторами, трансформаторами тока (ТТ), катушками Роговского, датчиками Холла и другими, причем выбор в первую очередь зависит от требований к точности измерителя. Однако чувствительность датчиков к взлому различается, и инженеры-метрологи во всем мире должны понимать, что для разработки прибора с защитой от несанкционированного доступа, удовлетворяющего мировым потребностям.

Были выявлены различные методы вмешательства, включая физическое вмешательство, магнитные помехи, обход токов, удаление проводов, добавление пассивных элементов для создания помех и электрошоковые технологии (включая электростатический разряд) для выхода из строя счетчиков.Как и следовало ожидать, однофазные счетчики, используемые в большинстве жилых комплексов, являются мишенью для взлома, и методы защиты от взлома для них наиболее необходимы. Физическое вмешательство включает в себя попытку сломать корпус, вставку металлических предметов для предотвращения измерений и т. Д. Магнитные помехи — это наиболее распространенный и простой способ вмешательства в работу глюкометра. Типичными источниками магнитных помех являются мощные магниты и сильные переменные поля. Компоненты с магнитным сердечником в счетчиках, такие как трансформаторы тока и трансформаторные блоки питания, в таких условиях насыщаются, что приводит к полному отключению измерения.

На рисунке 2 показаны магнитные помехи с использованием магнитов и / или приложения сильных полей переменного тока для нарушения измерений в однофазном измерителе.

Рис. 2: Магнитные помехи, приложенные к е-метру.

Обход тока или состояние несимметричного тока возникает, когда потребитель пытается обойти часть потребляемого тока, поэтому счетчик сообщает о меньшем использовании. Это состояние может легко остаться незамеченным, поскольку эти изменения могут быть быстро отменены, когда счетчик должен быть считан коммунальным предприятием.Реверсивный ток также подпадает под эту категорию, когда провода счетчика перевернуты, чтобы отрицать истинные показания, поэтому счетчик ведет обратный отсчет. Хотя этот маневр кажется простым, это сложный процесс, требующий переподключения глюкометра. Этот процесс представляет собой значительный риск для безопасности нарушителя и его трудно выполнить, если счетчик опломбирован и / или установлен в тесноте.

Физическое вмешательство может быть устранено путем использования дорогостоящих корпусов из поликарбоната, вторичного корпуса, герметичной герметизации или простой сварки для обеспечения изоляции и защиты от посторонних предметов.Магнитное вмешательство можно предотвратить, используя меньшее количество магнитов в счетчике. Датчики тока, такие как шунтирующие резисторы и катушки Роговского, не имеют магнитных элементов и невосприимчивы к этому типу атак. Однако у шунтирующих резисторов есть ограничения, такие как снижение точности из-за самонагрева и отсутствие изоляции для процессора. Катушки Роговского не имеют сердечника по своей конструкции, поэтому дешевле, меньше по размеру и их сложнее подделать. Они должны быть адаптированы для счетчиков электроэнергии, что усложняет производство по сравнению с шунтирующими резисторами или трансформаторами тока.Простые источники питания, такие как резистивно-емкостный тип, разработаны без магнитных полей для обеспечения бесперебойного питания системы во время взлома, но не обладают способностью генерировать большие токи. Следовательно, счетчики электроэнергии, оснащенные процессорами, требующими меньшей мощности, являются преимуществом и более устойчивы во время атак. С обходом несанкционированного доступа можно быстро бороться, измеряя ток как в линии, так и в нейтрали, и проверяя баланс. Любая значительная разница между ними является явным признаком взлома.Однако для этого требуется дополнительный датчик и канал АЦП для измерения обратного тока. Два шунтирующих резистора не будут работать из-за высокого переменного напряжения между линией и нейтралью, приложенного непосредственно к процессору, тогда как два трансформатора тока являются опцией, но с большим увеличением стоимости. В таких измерителях комбинированный трансформатор тока с шунтирующим резистором обеспечит наилучшую точность, изоляцию, сбалансированную стоимость и способность оставаться устойчивыми к взлому.

Обратное вмешательство тока легко устраняется прошивкой, которая показывает отрицательные показания энергии.Затем могут быть приняты меры, чтобы сообщить о взломе, сделать показания положительными и продолжить работу или выставить счет потребителю по очень высокой ставке в этих условиях.

В этой статье дается краткое описание различных типов взлома счетчиков электроэнергии и методов их обнаружения. Большинство этих методов адаптируются со временем, и процессоры должны обладать программируемостью и гибкостью для борьбы с новейшими средствами взлома. С появлением интеллектуальных электронных счетчиков отчеты о взломе теперь доступны в режиме реального времени.Благодаря функции удаленного отключения на этих счетчиках, коммунальные предприятия теперь могут отключать питание неисправных потребителей почти мгновенно. Это огромное преимущество и экономия с точки зрения потери энергии и доходов из-за взлома, что оправдывает развертывание интеллектуальных счетчиков еще по одной уважительной причине. Важный практический вывод заключается в том, что микроконтроллеры со смешанными сигналами лучше всего подходят для создания систем на кристалле для интеллектуальных счетчиков. Недорогие, маломощные, мощные аналоговые и цифровые периферийные устройства, а также гибкость прошивки позволяют создавать надежные измерители, защищенные от несанкционированного доступа.

Узнайте больше о Texas Instruments

Завод Инжиниринг | Защита «умов» в промышленных интеллектуальных счетчиках

Автор: Навнит Винаик, Littelfuse Inc. 1 февраля 2016 г.

Интеллектуальные счетчики являются неотъемлемой частью растущего числа промышленных приложений, включая счетчики газа и воды, управление энергопотреблением и другие. Интеллектуальные счетчики предлагают широкий спектр преимуществ как для коммунальных предприятий, так и для их клиентов, включая поддержку выставления счетов в режиме реального времени, выявление неисправностей и управление ими, мониторинг и управление нагрузкой, обнаружение краж / взлома и анализ спроса.

Подробные данные, которые предоставляют эти счетчики, позволяют коммунальным компаниям контролировать потребление энергии, контролировать потребление энергии с помощью удаленного подключения / отключения, выявлять попытки взлома и поднимать тревогу и т. Д. Коммунальные компании также могут заблаговременно предупреждать пользователей о предстоящих / незапланированных перебоях в подаче электроэнергии и восстановлении. , а также диагностировать и устранять проблемы до того, как счетчики выйдут из строя. Кроме того, интеллектуальные счетчики предоставляют клиентам большую часть информации, необходимой для выполнения анализа использования в реальном времени, чтобы они могли своевременно контролировать свое использование, понимать качество электроэнергии и защищать подключенные нагрузки в случае перенапряжений или перегрузок.

Сложные цепи требуют защиты

Интеллектуальные счетчики — это двунаправленные устройства на основе обмена данными, которые включают в себя сложные электронные схемы для управления измерением потребления энергии (газа или воды), а также для управления связью и других необходимых интеллектуальных функций. По мере того, как увеличивается их сложность, возрастает и их уязвимость к угрозам цепей, таким как переходные процессы, электростатические разряды, нарушения качества электроэнергии и т. Д. Чтобы эти измерители продолжали работать даже в неблагоприятных условиях эксплуатации, необходимы надежные технологии защиты цепей.

Различные типы интеллектуальных счетчиков будут сталкиваться с различными угрозами. Например, самой большой угрозой для счетчиков электроэнергии являются переходные процессы на входе и нарушения в линии электропередачи. Однако счетчики воды и газа нуждаются в защите своих батарей. Точно так же устройства контроля энергии, которые имеют человеко-машинный интерфейс (HMI), должны быть защищены от электростатических разрядов (ESD). Все эти системы используют разные интерфейсы связи, и многие из них также нуждаются в защите цепи.

В следующем разделе исследуются конкретные требования к защите для каждого блока интеллектуального счетчика, показанного на рисунке 1.

Секция входного источника питания: Если это счетчик электроэнергии, то он питается от входной сети, которая очень подвержена переходным процессам высокой энергии, возникающим из-за молний или сбоев в сети. Металлооксидные варисторы (MOV) используются для защиты от этих переходных скачков напряжения. Чтобы защитить проводку от опасности возгорания в случае, если катастрофическое повреждение источника питания вызовет короткое замыкание, на входном входе источника питания также используется предохранитель.

Секция измерительного механизма: Микроконтроллер или цифровой сигнальный процессор обычно используется для измерения и обработки энергии. Хотя источник питания этого микроконтроллера защищен от переходных скачков, контакты микроконтроллера, считывающие аналоговый сигнал, по-прежнему подключены к источнику питания для измерения напряжения и тока. Хотя эти сигнальные выводы обычно имеют высокое сопротивление и конденсаторы, подключенные для целей фильтрации, некоторые быстрорастущие переходные процессы могут проходить через эти каскады фильтра и достигать микроконтроллера, который очень чувствителен к переходным процессам.Чтобы предотвратить повреждение микроконтроллера, на сигнальных выводах используются очень маленькие диоды защиты от переходных процессов, чтобы ограничить любые входящие переходные процессы до безопасных уровней.

Коммуникационные порты: В зависимости от области применения счетчика может использоваться ряд коммуникационных портов, включая RS-232 / RS-485 / Ethernet / GSM-GPRS, связь по линии электропередач (PLC) или оптические порты. Поскольку каждый из этих типов портов имеет разные рабочие скорости и характеристики, для них потребуются разные схемы защиты.(См. Пример на боковой панели).

Обнаружение несанкционированного доступа: Коммунальные предприятия используют интеллектуальные счетчики для отслеживания использования, чтобы они могли взимать с пользователей плату за их потребление. Однако это заставляет некоторых пользователей пытаться вмешиваться в счетчик и манипулировать показаниями. В результате эти счетчики обычно разрабатываются с использованием множества методов обнаружения несанкционированного доступа.

Самый простой и распространенный способ взлома — открыть крышку счетчика и повредить ее. Используя в конструкции герконовый переключатель с магнитом или микровыключателем, этот датчик определяет, когда крышка открыта, и отправляет триггер на микроконтроллер.После распознавания попытки взлома микроконтроллер уведомляет обслуживающий персонал службы поддержки в коммунальной компании, которая, в свою очередь, может наложить на пользователя штраф за фальсификацию.

Другой метод взлома счетчика заключается в поднесении магнита к корпусу счетчика, что может вызвать насыщение магнитного трансформатора или повлиять на другие компоненты. Когда в конструкции используется датчик на эффекте Холла, он обнаруживает поле магнита и подает сигнал микроконтроллеру для записи события несанкционированного доступа и информирования коммунальной компании.

Другая серьезная методика взлома включает в себя создание разряда электростатического разряда на корпусе счетчика с помощью свечи зажигания или генератора CRT-EHT. В этом случае корпус счетчика изготовлен из пластика, чтобы полностью изолировать электронную схему от внешнего мира и минимизировать влияние этого разряда электростатического разряда. Блок питания микроконтроллера и контакты считывания сигнала будут иметь диоды защиты от электростатического разряда для защиты микроконтроллера от любого электростатического разряда, который все еще попадает на него. С помощью первых двух методов взлома микроконтроллер может отправлять сведения о попытке взлома на станцию ​​управления / мониторинга для оценки штрафа или просто для защиты счетчика от повреждения.

Секция вспомогательного источника питания: Интеллектуальные счетчики иногда имеют блок расширения, который входит в дом пользователя, в то время как основной счетчик устанавливается в централизованном месте в здании. Для этих приложений домашний блок расширения может иметь адаптер питания через Ethernet (PoE). Этот кабель связи требует дополнительной защиты, поскольку он может быть подвержен наведенным скачкам напряжения в здании.

Особые требования к защите

чувствительны к входным переходным процессам и скачкам, возникающим в результате грозовых разрядов или нарушений качества электроэнергии.Эти переходные процессы, величина которых может достигать 30 кВ, зависят от множества факторов, включая географическое положение, типы подключенных поблизости нагрузок и т. Д. MOV — это первичные устройства, используемые для защиты от этих скачков. Требуемый уровень защиты от перенапряжения определяет номинал и размер MOV. Для базовой защиты от перенапряжения от 2 до 4 кВ может подойти 14-миллиметровый MOV. Однако для уровней защиты 30 кВ может потребоваться больший 32-мм или 34-мм MOV.

Поскольку это пассивные устройства с ограниченным сроком службы, MOV имеют несколько проблем, связанных с их окончанием срока службы.Например, по достижении конца жизни они могут причинить себе вред и представлять угрозу для своей электронной схемы. MOV может выдержать лишь определенное количество ударов перенапряжения до того, как выйдет из строя, и эта способность к ударам перенапряжения зависит от размера диска MOV и величины скачков, которые MOV предназначен для поглощения.

Таким образом, при выборе MOV, наряду с учетом необходимой устойчивости к пиковым скачкам напряжения, также важно принимать во внимание ожидаемый срок службы системы. Например, рассмотрим систему, которая рассчитана на 5 лет и требует защиты 6 В.Даже если 20-миллиметровый MOV может соответствовать критериям 6 кВ / 3-kA, 15-разрядов, будет использоваться MOV 25 мм или больше, чтобы обеспечить способность выдерживать большее количество ударов перенапряжения в течение срока службы измерителя. Адекватное снижение характеристик используемых MOV необходимо для обеспечения того, чтобы система работала в течение желаемого срока службы.

Некоторые из новых спецификаций также требуют, чтобы эти MOV были защищены от отказов в конце срока службы. Для этих приложений используются термозащищенные MOV (TMOV) (Рисунок 2), чтобы продолжать защищать цепь в течение всего срока их службы.Достигнув стадии окончания срока службы, они отключаются от цепи, чтобы предотвратить катастрофические повреждения. TMOV также могут иметь функцию индикации, чтобы предупредить измеритель о том, что предохранитель вышел из строя и нуждается в замене.

TMOV имеют встроенный плавкий предохранитель

обеспечивают отключение преобразователя частоты от источника питания, когда он достигает стадии окончания срока службы. Индикация TMOV (iTMOV) также указывает на необходимость замены.

В схемах, где быстрорастущие переходные процессы могут также повредить блок питания, часто используются диоды подавления переходных напряжений (TVS) в сочетании с MOV.Эти устройства ограничивают быстрорастущие переходные процессы, в то время как входные MOV поглощают большую часть высокой энергии в этих переходных процессах.

, используемые в системах водоснабжения и газоснабжения, обычно имеют фиксированную внутреннюю батарею, рассчитанную на срок службы от 5 до 10 лет. Чаще всего используется литий-ионный аккумулятор (Li-ion). Поскольку эти батареи имеют значительную емкость, для защиты от короткого замыкания, вызванного неисправностями в цепи, используется обычный или самовосстанавливающийся предохранитель.

Наиболее важным ресурсом в этих счетчиках является срок службы батареи, которую необходимо сохранять и защищать, чтобы продлить срок службы счетчика. Эти измерители получают свой чувствительный сигнал от намагниченного энкодера и с помощью датчика с герконовым переключателем; сигнал поступает на микроконтроллер (рисунок 3). Интеллектуальный счетчик может быть спроектирован так, чтобы микроконтроллер включался только тогда, когда геркон улавливает импульс. После регистрации количества импульсов он возвращается в спящий режим, что помогает продлить срок службы батареи и продлить срок службы глюкометра.

Разработка интеллектуального счетчика электроэнергии

Чтобы проиллюстрировать процесс разработки однофазного интеллектуального электросчетчика, рассмотрим пример, использующий следующие спецификации:

Защита от перенапряжения на входе:

Комбинированная волна: Дифференциальный режим 15 разрядов напряжения холостого хода (1,2 мкСм / 50 мкСм) 10 кВ с током короткого замыкания (8 мкСм / 2 0 мкСм) 5 кА

Ringwave: 100 кГц, 0.5 мкСм, 6 кВ / 0,5 кА

В этом примере MOV будут использоваться для защиты от скачков напряжения. Поскольку комбинированная волна имеет больше энергии, чем кольцевая волна, при проектировании необходимо учитывать ее требования. Для защиты от 15 ударов импульсного перенапряжения 10 кВ / 5 кА можно использовать 20-мм MOV. Однако, если ожидается, что счетчик выдержит гораздо большее количество скачков, чем этот за весь срок службы, то предпочтительнее использовать MOV с размером диска 25 мм или больше.

TMOV следует выбрать, если также требуется защита по окончании срока службы.Поскольку это однофазная конструкция, входное напряжение должно быть номинальным 220 В переменного тока и максимумом 265 В переменного тока или 277 В переменного тока. Следовательно, можно использовать MOV 275 В или 320 В переменного тока. Если ожидается, что измеритель выдержит удвоенное входное напряжение (до 440 В переменного тока), то следует использовать более высокое напряжение 460 В переменного тока MOV, чтобы TMOV не активировался или не выходил из строя во время условий тестирования.

Для обнаружения открытия крышки счетчика можно использовать геркон или микровыключатель. Чтобы определить, приближается ли магнит большой мощности к измерителю, можно использовать датчик на эффекте Холла.

GPRS, PLC и RS-485 требуются различные типы устройств защиты. Например:

• Для SIM-карты требуется 4- или 5-канальное устройство
• Интерфейс RS-485 требует двухканального устройства с более высоким рабочим напряжением

Учитывая преимущества подробных функций мониторинга и управления, интеллектуальным счетчикам, кажется, суждено сыграть значительную роль в повседневной жизни. Уровень инвестиций, необходимых для установки этих счетчиков, значительно выше, чем для обычных счетчиков, поэтому очень важно, чтобы они обеспечивали более длительный срок службы и большую надежность.Это означает, что установка надежной защиты цепей будет иметь важное значение.

Навнит Винаик (Navneet Vinaik) — менеджер по полевым приложениям в бизнес-подразделении Littelfuse в Индии и Южной Африке. С ним можно связаться по адресу [email protected].

Видео, показывающие, как взломать интеллектуальные счетчики электроэнергии «представляют опасность для общества»

Коммунальная компания призвала удалить тысячи видеороликов YouTube, демонстрирующих, как вмешиваться в работу интеллектуальных счетчиков электроэнергии. Видео рассказывают зрителям, как монтировать свои собственные устройства, что является потенциально опасной и незаконной практикой, которая может привести к поражению электрическим током тех, кто попытается это сделать, или даже взрыву.

В новом отчете эксперта по обслуживанию клиентов компании Echo Managed Services содержится призыв к действиям со стороны правительства после того, как выяснилось, что лишь небольшая часть из примерно 100 видеороликов содержит образцы предупреждений об опасностях для здоровья и безопасности человека при попытке подражать сомнительной практике.

При поиске «как взломать ваш счетчик энергии» расследование обнаружило 94 700 видео, которые в совокупности получили «миллионы просмотров».

Изображение предоставлено: Piechart показывает 20 лучших видеороликов YouTube о взломе счетчиков

Из 20 видео с самым высоким рейтингом, E&T проверил утверждения и обнаружил, что 16 видео подробно объясняют, как вмешиваться в счетчик энергии.Вместе они достигли более 17 миллионов просмотров. Однако уровень сложности варьируется. В некоторых видеороликах показано, как прикрепить магнит к счетчику энергии, а в других содержатся подробные инструкции по разборке счетчика. Из этих видеороликов только два содержали предупреждения в устной или письменной форме.

В видеороликах, иллюстрирующих эффект удерживания магнита напротив счетчика для замедления счетчика, Марк Коулз, глава отдела технических регламентов IET, скептически относится к тому, действительно ли это работает на счетчиках электроэнергии в Великобритании.Он предупреждает, что незаконное извлечение электроэнергии может привести к штрафу или тюремному заключению.

Другие результаты показывают, что многие потребители могут не знать о рисках, связанных с этой практикой. Согласно опросам потребителей, проведенным в рамках исследования Echo, 39 процентов, или около двух из пяти потребителей, не осведомлены о причинах подделки счетчиков угроз для общественной безопасности. Трудно установить точные цифры того, сколько человек может пострадать от смерти или ранения; Часто бывает трудно установить связь между кражей энергии и травмами или повреждениями.«Это может быть трудно доказать из-за серьезного ущерба, который могут вызвать электрические пожары и взрывы газа», — говорится в заявлении об отказе от ответственности на сайте Stayenergysafe.

YouTube объявил в январе, что он обновляет свои принципы сообщества после популярного «Bird Box Challenge». Он выпустил серию конкретных обновлений об «опасных вызовах и розыгрышах».

Медиа-гигант принял меры после распространения так называемых «проблем», некоторые из которых, как сообщается, привели к смерти или травмам. Несмотря на призывы бороться с тревожными материалами, отчет Buzzfeed нашел доказательства того, что обещание YouTube полностью удалить тревожные видео не увенчалось успехом и что ссылки продолжают появляться.

Ллойд Биркхед, управляющий директор Grosvenor Services Group, проводивший опрос видео на YouTube, сказал: «Шокирует, что такие опасные учебные пособия разрешены в крупнейших социальных сетях мира. Они представляют реальную опасность для общества. Методы, используемые в этих видеороликах, никогда не должны выполняться квалифицированным специалистом, не говоря уже о неподготовленном представителе общественности ».

E&T

Изображение предоставлено: Линейная диаграмма, показывающая результаты поиска в Google для счетчика энергии

YouTube прямо направлено против «контента, поощряющего насилие или опасные действия, которые могут привести к серьезным физическим повреждениям, стрессу или смерти».Если зрители обучающих программ получат травмы в результате вмешательства в счетчик энергии, будет ли YouTube рассматривать видео как потенциальный ущерб?

Травма — не единственное возможное последствие людей, пытающихся подражать практике установки счетчиков. В Великобритании такая практика незаконна. Видео, которые могут исходить из других частей мира, где существует серая зона, отправляют невежественных потребителей в тюрьму.

В прошлом году BBC сообщила, что около 50 человек были приговорены к тюремному заключению в течение трех лет за кражу электроэнергии.Несмотря на это, лишь каждое тысячное расследуемое дело заканчивается уголовным преследованием.

Texas Instruments Ltd — Методы обнаружения и защиты интеллектуальных счетчиков электроэнергии от несанкционированного доступа

Автор: Мекре Месганау, инженер по системам сетевой инфраструктуры в Texas Instruments

10 сентября 2018 г.

Нетехнические потери, такие как кража энергии (вмешательство), являются ежегодно обходится поставщикам коммунальных услуг во всем мире в 96 миллиардов долларов. Есть два основных способа вмешательства в счетчик: ненавязчивый и интрузивный.В этом материале рассказывается о некоторых конкретных методах взлома и о том, как им противостоять…

Для цифрового выпуска этого материала, пожалуйста, перейдите по этой ссылке — или нажмите здесь, чтобы зарегистрироваться в журнале EPDT.

Действительно, чтобы добиться максимальной эффективности, поставщики электроэнергии должны стремиться устранять потери между производством электроэнергии и распределением электроэнергии потребителям. Кража энергии, по сути, остается одной из самых распространенных форм кражи и последующей потери доходов, и, поскольку они стали настолько распространенными, взлом интеллектуальных электросчетчиков (электронных счетчиков) стал излюбленным методом в нынешних условиях …

Что такое электронные смарт-счетчики и как они работают?

Интеллектуальный электронный счетчик измеряет активную энергию и выставляет счета клиентам за эту энергию.Счетчик рассчитывает активную энергию, измеряя как сетевое напряжение, так и ток, потребляемый потребителем, и накапливая произведение этих двух величин с течением времени.

На рисунке 1 показан пример однофазного электронного счетчика и его подключения, а на рисунке 2 показан пример трехфазного электронного счетчика и его подключения (щелкните здесь, чтобы увидеть оба рисунка).

Неразрушающие методы вмешательства

1. Электромагнитные помехи

Один из методов безопасного вмешательства состоит в том, чтобы заблокировать счетчик оборудованием, создающим электростатический разряд (ESD) / электромагнитные помехи (EMI).Эти атаки могут привести к необратимому повреждению счетчика или вызвать его переход в состояние, из которого он не может автоматически выйти без перезапуска вручную. Можно защитить электронные счетчики от этих типов атак взлома, следуя передовой практике проектирования системы, например, добавляя устройства защиты от электростатических разрядов / электромагнитных помех и минимизируя разрезы в заземляющем слое печатной платы (PCB).

2. Магнитное вмешательство

Другой распространенный метод — это магнитное вмешательство, когда человек помещает сильный магнит рядом с измерителем.Сильный магнит может вызвать насыщение близлежащих трансформаторов, тем самым парализовав их. В частности, сильный магнит может парализовать трансформатор в источнике питания или датчик тока трансформатора тока (ТТ), что означает, что счетчик не сможет запитать сам себя и не сможет выставлять счета клиентам.

Если на ТТ воздействует магнит, ток, измеряемый ТТ, будет меньше потребляемого, а это означает, что с потребителей коммунальных услуг будет взиматься меньшая плата за электроэнергию.

Меры противодействия включают попытку обнаружить присутствие магнитного поля с помощью датчика Холла, а также защиту измерителя от атак с использованием магнитного фальсификации.Обнаружение магнитного тампера с использованием маломощных датчиков Холла. Эталонный дизайн показывает, как три устройства DRV5033 Texas Instruments (TI) могут обнаруживать присутствие сильного магнита во всех трех измерениях, независимо от того, как магнит ориентирован на корпус.

Как предотвратить магнитное вмешательство

Чтобы защитить трансформатор в источнике питания от магнитного вмешательства, можно использовать экранирование трансформатора; однако это эффективно только до определенной степени. Лучший способ получить магнитоустойчивое измерение тока — использовать шунтирующие датчики тока вместо трансформаторов тока.

Использовать шунт для однофазного счетчика относительно просто: просто укажите систему относительно шунта. Если шунт находится на линии, тогда система должна быть привязана к линии.

Аналогичным образом, если шунт находится на нейтрали, система должна быть привязана к нейтрали. Обращение системы к шунту предотвращает появление любых больших разрушительных дифференциальных напряжений на любой интегральной схеме (ИС).

На рис. 3 показаны компоненты трехфазной системы с изолированными шунтирующими датчиками, в которой на каждую фазу по одному устройству, измеряющему напряжение на шунтирующих датчиках.

Эти устройства могут быть чем-то вроде изолированного дельта-сигма-модулятора TI AMC1304 или метрологического аналогового внешнего интерфейса (AFE) TI MSP430i2020.

Изоляция этих шунтирующих датчиков позволяет нескольким шунтирующим устройствам, которые измеряют напряжение на шунтах на разных фазах, связываться с одним и тем же внутренним чипом.

Поскольку устройства изолированы, у вас должен быть индивидуальный источник питания для каждого из них.

Если вы используете AMC1304 в качестве устройства измерения шунта, вам следует выбрать внутренний чип, например MSP430F67641A от TI, поскольку он имеет цифровой фильтр, который может принимать поток битов от AMC1304 для генерации аналогово-цифрового сигнала. образцы преобразователя (АЦП).

Расчет активной энергии

Для расчета активной энергии необходимо измерить сетевое напряжение в дополнение к току

нагрузки потребителя. Датчик напряжения преобразует сетевое напряжение в диапазон, воспринимаемый АЦП. В многофазной системе с изолированными шунтирующими датчиками вы можете реализовать измерение сетевого напряжения на том же устройстве, которое измеряет напряжение на шунте, или на внутреннем устройстве, если измерение напряжения этого устройства синхронизировано с измерением шунта. .

Чтобы предотвратить появление опасных напряжений на внутренних устройствах (поскольку шунты по своей сути не имеют изоляции), изолируйте связь от устройства измерения шунта к устройству внутреннего конца, интегрированного посредством использования изолированного устройства измерения шунта, такого как AMC1304.

Изолированное измерение тока шунта

Первый подход к реализации изолированного измерения тока шунта, показанный на рисунке 4, включает использование метрологического AFE, такого как MSP430i2020. Этот метрологический AFE вычисляет первичные метрологические параметры (напряжение, ток, мощность и т. Д.) Вместо того, чтобы выполнять эти вычисления внутренним устройством.

Вычисление этих параметров снижает потребность внутреннего устройства в обработке. Кроме того, если вы отправляете на внутреннее устройство только метрологические параметры, а не выборки АЦП, вы можете снизить скорость передачи данных от шунтирующего чувствительного устройства к внутреннему устройству, уменьшив любые выбросы, возникающие в результате обмена данными между шунтирующим чувствительным устройством. и внутреннее устройство.

Второй подход состоит в том, чтобы шунтирующее устройство считывало только ток, а внутреннее устройство выполняло метрологические расчеты, что упрощает расчет параметров между фазами.На Рисунке 5 показано: подход, реализованный в эталонном проекте для измерения тока изолированного шунта с магнитозащищенным трансформатором

Взлом

1. Обход тока

Одним из наиболее распространенных методов вторжения является прижатие металлического предмета к терминалу. блок е-метра, показанный здесь на рисунке 6. Этот металл образует делитель тока со схемой измерения тока, которая заставляет металлический объект пропускать ток.

Таким образом, измерительная схема регистрирует меньший ток, чем фактически потребляется, что приводит к меньшему показанию активной энергии.Поскольку клиентам выставляется счет за активную энергию, это означает менее дорогие счета за коммунальные услуги.

Для устранения несанкционированного доступа к байпасу система может измерять как линейный, так и нейтральный ток системы, которые в идеале должны быть равны току, потребляемому нагрузкой потребителя для однофазной системы.

Если кто-то попытается обойти линейный ток, все равно будет возможно точно рассчитать активную энергию, добавив датчик тока трансформатора тока между клеммами нейтрали и выполнив метрологические расчеты с использованием тока нейтрали вместо тока линии.

2. Отключение питания электронного счетчика

Другой метод — отсоединить один из нейтральных или линейных проводов. Удаление одного из этих проводов приводит к отключению питания электронного счетчика, а также к обнаружению сетевого напряжения, необходимого для точного расчета активной энергии. Чтобы справиться с потенциально недоступным источником питания от сети, резервный источник питания, такой как источник паразитного трансформатора тока, суперконденсатор или источник питания на базе батареи, может питать счетчик, если основной источник питания нефункционален.

3. Обратное изменение показаний счетчика электроэнергии

Третий способ вмешательства заключается в изменении полярности подключения линии или нейтрали. В однофазном электронном счетчике реверсирование соединений приводит к тому, что электронный счетчик ведет счет в обратном порядке, что приводит к постепенному уменьшению общих показаний накопленной активной энергии.

Эти перевернутые соединения нельзя оставлять на месте, потому что это, очевидно, будет указывать на вмешательство, если показания активной энергии станут слишком маленькими.

Как остановить навязчивое вмешательство

Первой линией защиты от этих атак является сам корпус счетчика. Корпуса счетчиков должны быть закрыты, чтобы затруднять доступ к внутренним компонентам.

Также должна быть добавлена ​​система обнаружения вторжений, чтобы определить, открывал ли кто-то или пытался открыть дело.

Хотя это недорогой метод с минимальным энергопотреблением, он имеет существенные ограничения, такие как проблемы во время сборки и транспортировки счетчика, которые могут повредить систему обнаружения вторжений.В качестве альтернативы, допуски активации кнопки могут фактически не нажимать кнопку вообще, или могут застрять или застрять на месте.

Для устранения этих ограничений альтернативным вариантом является использование бесконтактного индуктивного переключателя, такого как Texas Instruments (TI) LDC0851. LDC0851 может точно обнаруживать движение проводящего объекта и обеспечивать простой цифровой сигнал высокого / низкого уровня, если металлическая цель пересекает заданный порог.

В эталонной конструкции обнаружения вскрытия корпуса с использованием индуктивного измерения используется переключатель LDC0851, а также метрологический микроконтроллер MSP430F67791A для маломощного обнаружения открытия как основной крышки электронного счетчика, так и крышки клеммной колодки.

Заключение

Следуя упомянутым здесь методам защиты от взлома, можно предотвратить или, по крайней мере, смягчить фальсификацию счетчиков, тем самым уменьшив неэффективность и потери доходов при поставке электроэнергии потребителям коммунальных услуг.

Контактная информация и архив …

Полное руководство по считыванию показаний ваших голландских счетчиков

В этом руководстве PartnerPete расскажет, как и почему вам следует снимать показания счетчика воды, газа и электроэнергии в Нидерландах.

Почему я должен снимать показания счетчика?

Вам следует снять показания счетчика, чтобы убедиться, что вы платите правильную сумму. Если ваша энергетическая компания не получает точных показаний счетчика, они рассчитывают ваше потребление. Существует множество причин, по которым ваше фактическое потребление может быть ниже или выше, чем их оценка, например:

• В вашем доме какое-то время не было людей;
• Количество жильцов изменилось;
• Вы сделали свой дом более экологичным или перешли на более энергоэффективные приборы.

Если оценка ниже вашего фактического потребления, ваш годовой счет не покроет расходы.Если, с другой стороны, оценка выше фактического использования, вы будете платить больше, чем вам нужно.

Три ситуации требуют прохождения показаний счетчика: при переезде, при переходе в другую энергетическую компанию и один раз в год, чтобы ваш поставщик энергии мог сделать годовой отчет.

Счетчики в Нидерландах считываются автоматически?

Большая часть счетчиков в Нидерландах являются автоматическими и возвращают показания для обеспечения точных заявлений. Однако не все счетчики могут быть считаны таким образом, и даже те, которые могут иногда испытывать проблемы, в результате которых показания не принимаются вашей энергетической компанией.Поэтому, даже если у вас есть автоматический счетчик, вас иногда могут попросить его прочитать.

Как считывать показания на вашем счетчике

Мы обсудим, как считывать показания всех типов счетчиков, доступных в Нидерландах. Во-первых, начните с определения местоположения вашего счетчика. Обычно счетчики располагаются рядом с входной дверью или в центральном блоке предохранителей, когда вы живете в квартире.

Показания электросчетчика

Если у вас есть одна ставка (I), вам нужно только ввести это показание. Возможно, у вас две ставки (II), но «работает» только одна. Если вы не уверены, активен ли тариф, запишите показания и на следующий день проверьте, нет ли разницы

PartnerPete бесплатно организует все подключения в вашем (новом) доме, включая воду и электроэнергию. Мы установили партнерские отношения с лучшими поставщиками коммунальных услуг, чтобы вы всегда получали лучшее предложение с учетом ваших конкретных потребностей.

Вам нужна дополнительная информация о считывании показаний счетчиков или о подключении домашних сетей? Позвоните нам по телефону +31 20 7372124 или оставьте свои данные, и мы перезвоним вам в ближайшее время.