Técnicas de prevención de robos de electricidad

Hoy en día, con los desarrollos emergentes en todos los sectores y las crecientes demandas, la electricidad se ha convertido en una prioridad para cada individuo y cada organización. El procedimiento básico para el suministro de energía incluye la generación de energía, la transmisión de energía y la distribución de energía a los destinos. Naturalmente, debido a algunos fallos técnicos, pueden producirse pérdidas debido a la disipación de energía por parte de algunos dispositivos. Estas pérdidas pueden minimizarse utilizando la tecnología de rápido desarrollo, pero ¿qué pasa con el otro tipo de pérdidas? Se trata de las pérdidas causadas deliberadamente por el ser humano para acceder ilegalmente a la distribución de energía. Esto es el robo de energía.


El robo de energía en los países en desarrollo

En los países en vías de desarrollo, como la India, el robo de energía es uno de los problemas más frecuentes que no sólo causa pérdidas económicas, sino también el suministro irregular de electricidad. Dificulta el funcionamiento de industrias y fábricas, debido a la escasez de energía que se les suministra. Provoca una escasez de suministro eléctrico en los hogares. Conduce a la pérdida de ingresos por parte del Gobierno, ya que las empresas individuales pueden optar por instalar sus propios generadores de energía, aumenta la corrupción en forma de sobornos, y muchas cosas más. En última instancia, es la economía del país la que sufre junto con la reputación política del país.

El robo de energía en los países desarrollados

El robo de electricidad también es frecuente en países desarrollados como EEUU y Gran Bretaña. Según el informe de Forbes, en Canadá se roban unos 500 millones de dólares de electricidad en Ontario y en EEUU se piratean hasta 6.000 millones de dólares de electricidad. Muchos individuos que no pueden pagar las facturas de electricidad suelen conectar los cables directamente a los disyuntores, manipular los contadores o robar los contadores de las casas vacías.

Consulta los detalles del proyecto en directo de Supervisión de contadores de energía manipulados transmitida a la sala de control por GSM con funciones de número programable por el usuario

Dos formas de robo de energía

  • Interferencias de energía: A menudo, el robo de energía se produce durante la transmisión mediante la intervención ilegal de las líneas eléctricas para desviar la energía a los destinos requeridos. También se realiza mediante conexiones ilegales a las estaciones de la red eléctrica, que se cortan en el momento de la facturación.
  • Fraude en los contadores: En muchas zonas donde se realiza la lectura manual del contador, a menudo se soborna a la persona para que dé lecturas falsas y, por tanto, el importe que se paga es por la menor cantidad de energía en comparación con la realmente consumida. Además, los contadores se manipulan obstruyendo el movimiento del disco (normalmente electromecánico consiste en discos que giran lentamente para registrar la energía consumida)
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Dos métodos para controlar o evitar el robo de energía

  • La manipulación de contadores de energía puede detectarse mediante una sencilla disposición de un led IR y un fotodiodo. Se utiliza en los casos en que se emplean contadores de energía electromecánicos convencionales.
Detección y prevención de la manipulación de contadores de energía

Se coloca un fotodiodo en el eje del disco giratorio del contador y se ilumina con la luz IR del LED IR. En funcionamiento normal, la salida del fotodiodo da una señal lógica baja al microcontrolador. Sin embargo, cuando el contador se ve afectado, es decir, cuando se obstruye la rotación del disco o se retira la tapa del contador, se crea un obstáculo entre el LED y el fotodiodo, lo que da lugar a una señal lógica alta para el microcontrolador. El Microcontrolador detecta este cambio en la señal lógica y, basándose en él, envía un mensaje al módem GSM a través del desplazador de nivel Max 232. A continuación, el módem GSM envía el mensaje sobre la manipulación del contador de energía en el lugar concreto, a la red de distribución de energía, y se toman las medidas oportunas en consecuencia.

Se corta el suministro de energía a la organización de la casa o se sustituye el contador de energía en caso de que esté dañado.

A continuación se muestra un ejemplo real de esta técnica de prevención del robo de energía mediante la detección de la manipulación del contador de energía:

Detección de la manipulación del contador de energía
Detección de la manipulación del contador de energía
  • La manipulación de la energía puede detectarse comparando la energía distribuida a la línea y la energía realmente consumida por la carga. Esto se hace instalando un contador de energía electrónico en el lado de la carga y las lecturas del contador se envían de forma inalámbrica a la unidad de distribución. Esta lectura es recibida por el receptor inalámbrico y se compara con la potencia real suministrada a la carga. La diferencia en las lecturas indica el error y esta señal de error se envía a un controlador que, a su vez, controla la tensión secundaria del transformador, lo que hace que éste deje de suministrar energía. Así se detecta el robo de energía por derivación y se evita deteniendo totalmente la alimentación de la línea.
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Diagrama de bloques que representa la detección y prevención del robo de energía
Detección y prevención de tomas de corriente

Llegados a este punto, hemos visto que los Contadores Electrónicos de Energía pueden ser una solución al problema del robo de energía. Veamos brevemente qué son los contadores electrónicos de energía.

¿Qué es un contador de energía electrónico?

Un contador de energía electrónico, como su nombre indica, es un dispositivo de medición de la energía consumida en kWh. A diferencia de un contador electromecánico convencional, utiliza dispositivos electrónicos básicos para calcular el consumo de energía.

Contador electrónico de energía
Medidor electrónico de energía

5 razones por las que los contadores de energía electrónicos son los preferidos hoy en día:

  • Precisión: Los dispositivos digitales disponen de técnicas de autocalibración, por lo que la medición de potencia y energía no se ve afectada por las inexactitudes analógicas ni de muestreo.
  • Facilidad de medición: Con el uso de los modernos procesadores de señales digitales, es posible realizar cálculos complejos de forma más sencilla.
  • Seguridad: Elimina el riesgo de manipulación del contador y proporciona una forma eficaz de calcular las unidades de energía.
  • Características añadidas: También puede venir con funciones añadidas como la transmisión de la información a distancia a través de la comunicación GSM o RF.
  • Estabilidad: Los componentes utilizados no son propensos al desgaste mecánico como sus partes electromecánicas, por lo que son más estables y duran más.

Principio de funcionamiento del contador de energía electrónico

El contador electrónico de energía básico detecta las señales de corriente y tensión del circuito, las convierte en señal digital y realiza los cálculos necesarios para obtener las unidades de energía eléctrica consumida.

El contador electrónico de energía se compone de

  • Sensores: Los sensores de corriente y tensión se utilizan para obtener la información de corriente y tensión de entrada del circuito. Los valores de corrientes y tensiones se condicionan para obtener tensiones y corrientes netas.
  • Convertidores analógico-digitales se utilizan para muestrear y cuantificar las señales analógicas de corriente y tensión para dar una salida digital.
  • Procesadores de señales digitales se utilizan para multiplicar las señales y llevar a cabo un procesamiento posterior para calcular la potencia reactiva, la potencia aparente y el factor de potencia.
  • Microcontrolador o microprocesadores para realizar los cálculos necesarios para medir las unidades de energía.
  • Unidad de visualización para mostrar la energía consumida en kWh.
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Ejemplo de trabajo de medición de unidades de energía con el contador electrónico de energía

La medición básica del contador electrónico de energía se realiza contando los impulsos del LED a razón de 3200 impulsos por unidad de electricidad. Una unidad de electricidad se refiere a las unidades de kilovatios de energía consumida en un tiempo determinado en horas.

Diagrama de bloques de la medición mediante el contador electrónico de energía
Diagrama de bloques de la medición con el medidor electrónico de energía

El contador de energía digital está conectado a un optoaislador y, por cada señal eléctrica de entrada del contador de energía, el LED envía pulsos de luz al fototransistor, que los convierte en pulsos eléctricos altos y bajos que se envían al microcontrolador. El Microcontrolador también está interconectado con unos pulsadores para que el usuario pueda introducir información relevante sobre el número de horas. A partir de esta información y de los pulsos de entrada del optoaislador, el microcontrolador realiza los cálculos necesarios para calcular las unidades de energía consumidas.

Características de algunos contadores de energía prácticos:

  • Función antimanipulación: Los contadores de energía fabricados por HPL India ofrecen funciones antimanipulación mediante una conexión de corriente inversa para corregir la energía.
  • Características añadidas: Los contadores de energía fabricados por EMC ofrecen funciones añadidas como la frecuencia de impulsos programable y la visualización de las variables medidas.
  • Valores nominales de corriente y tensión: La mayoría de los contadores de energía electrónicos modernos tienen valores nominales de corriente de 10-60A y 230-400V.
  • Contadores de energía de prepago: Los contadores electrónicos de energía también pueden utilizarse como contadores de energía de prepago, que permiten obtener una cantidad definida de unidades de energía por un importe fijo pagado mediante una tarjeta de recarga de prepago. El contador está interconectado con un microcontrolador que realiza los cálculos necesarios basándose en la entrada de la tarifa y la entrada de las unidades de energía.

Créditos de las fotos:

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