Противодействие использованию импульсных пушек для хищений электроэнергии

background image

background image

28

У

Ч

Е

Т

 Э

Л

Е

К

Т

Р

О

Э

Н

Е

Р

Г

И

И

УЧЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Противодействие 
использованию 
импульсных пушек для 
хищений электроэнергии

В

 

статье

 

рассматриваются

 

проблемы

связанные

 

с

 

появлением

 

новой

 

технологии

 

преднамеренного

 

деструктивного

 

воздей

-

ствия

 

на

 

цифровые

 

приборы

 

учета

 

электроэнергии

 

с

 

помощью

 

устройств

генерирующих

 

электромагнитные

 

импульсы

 (

им

-

пульсных

 

пушек

). 

Описаны

 

известные

 

механизмы

 

воздействия

 

электромагнитных

 

импульсов

 

на

 

электронную

 

аппаратуру

 

и

 

факторы

влияющие

 

на

 

устойчивость

 

к

 

такому

 

воздействию

Приведены

 

результаты

 

экспериментальных

 

исследований

 

воз

-

действия

 

импульсных

 

пушек

 

на

 

популярные

 

модели

 

приборов

 

учета

 

от

 

различных

 

производителей

Предложены

 

варианты

 

устройств

 

типа

 «

электронная

 

пломба

» 

и

 «

черный

 

ящик

» 

для

 

фиксации

 

электромагнитного

 

воздействия

 

с

 

целью

 

выявления

 

хищений

 

электроэнергии

 

с

 

применением

 

импульсных

 

пушек

.

Акуличев

 

В

.

О

., 

заместитель

 

генерального

 

директора

 

по

 

цифровой

 

трансформации

 

ПАО

 «

Россети

 

Центр

»

Микрюков

 

В

.

В

., 

руководитель

 

Дирекции

 

по

 

инновационной

 

деятельности

 

и

 

импортозамещению

 

ПАО

 «

Россети

 

Центр

»

Пацев

 

А

.

А

., 

главный

 

специалист

 

Дирекции

 

по

 

инновационной

 

деятельности

 

и

 

импортозамещению

 

ПАО

 «

Россети

 

Центр

»

Плещев

 

В

.

В

., 

первый

 

заместитель

 

директора

 — 

главный

 

инженер

 

филиала

 

ПАО

 «

Россети

 

Центр

» — «

Ярэнерго

»

Сметанин

 

А

.

Е

., 

начальник

 

управления

 

технологического

 

развития

 

и

 

цифровизации

 

филиала

 

ПАО

 «

Россети

 

Центр

» — «

Ярэнерго

»

Наумов

 

Д

.

В

., 

к

.

т

.

н

., 

доцент

первый

 

проректор

 

ФГБОУ

 

ВО

 «

Ярославский

 

государственный

 

технический

 

университет

»

Марьясин

 

О

.

Ю

., 

к

.

т

.

н

., 

доцент

 

кафедры

 

Кибернетика

 

ФГБОУ

 

ВО

 «

Ярославский

 

государственный

 

технический

 

университет

»

О

собенности

 

процесса

 

про

-

изводства

передачи

 

и

 

по

-

требления

 

электроэнергии

а

 

также

 

наличие

 

протяженных

 

разветвленных

 

магистральных

 

и

 

рас

-

пределительных

 

электросетей

 

создают

 

благоприятные

 

предпосылки

 

для

 

хище

-

ния

 

электроэнергии

 [1]. 

При

 

этом

 

спо

-

собы

 

хищения

 

электроэнергии

 

посто

-

янно

 

совершенствуются

Появляются

 

новые

более

 

изощренные

 

и

 

скрытые

 

способы

зачастую

 

не

 

поддающиеся

 

обнаружению

 

и

 

предотвращению

В

 

этих

 

условиях

 

ДЗО

 

ПАО

  «

Рос

-

сети

» 

зафиксировано

 

появление

 

новой

 

технологии

 

преднамерен

-

ного

 

деструктивного

 

воздействия

 

(

ПДВ

на

 

современные

 

цифровые

 

приборы

 

учета

  (

ПУ

электрической

 

энергии

Воздействие

 

осуществля

-

ется

 

с

 

помощью

 

устройства

гене

-

рирующего

 

электромагнитные

 

им

-

пульсы

  (

ЭМИ

), 

которые

 

действуют

 

на

 

чувствительные

 

электронные

 

компоненты

 

ПУ

 

и

 

блокируют

 

его

 

работу

что

 

приводит

 

к

 

прекраще

-


background image

29

нию

 

выполнения

 

функций

 

по

 

учету

 

потребления

 

электроэнергии

 

при

 

наличии

 

ее

 

у

 

потребителя

Такие

 

устройства

 

получили

 

неофициальное

 

на

-

звание

  «

импульсные

 

пушки

» (

ИП

). 

Зафиксиро

-

ван

 

ряд

 

случаев

 

выхода

 

ПУ

 

из

 

строя

 

в

 

результате

 

воздействия

 

ИП

.

В

 

случае

 

выхода

 

ПУ

 

из

 

строя

 

невозможно

 

одно

-

значно

 

определить

 — 

стало

 

ли

 

причиной

 

этого

 

воздействие

 

ПДВ

 

или

 

естественные

 

причины

  (

на

-

пример

проявление

 

внутренних

 

дефектов

 

полу

-

проводниковых

 

кристаллов

 

или

 

воздействия

 

гро

-

зового

 

разряда

). 

Возможность

 

безнаказанного

 

хищения

 

электроэнергии

 

стимулирует

 

развитие

 

рынка

 

ИП

.

ВОЗДЕЙСТВИЕ

 

ЭМИ

 

НА

 

ЭЛЕКТРОННУЮ

 

АППАРАТУРУ

Современные

 

полупроводниковые

 

устройства

в

 

особенности

 

интегральные

 

микросхемы

  (

ИМС

), 

весьма

 

чувствительны

 

к

 

воздействию

 

ЭМИ

Механизмы

 

воздействия

 

ЭМИ

 

на

 

цифровые

 

устройства

приводящие

 

к

 

нарушению

 

их

 

рабо

-

ты

пока

 

исследованы

 

недостаточно

Согласно

 

работе

 [2] 

в

 

зависимости

 

от

 

мощности

 

радиоизлу

-

чения

 

наблюдаются

 

следующие

 

нарушения

 

работо

-

способности

 

ИМС

:

 

–  

помехи

 

и

 

обратимые

 

отказы

 

с

 

восстановлением

 

нормальных

 

характеристик

 

и

 

параметров

 

после

 

прекращения

 

воздействия

 

ЭМИ

  (

возникают

 

при

 

сравнительно

 

низких

 

уровнях

 

мощности

 

радио

-

сигналов

);

 

–  

деградационные

 

изменения

 

параметров

 

и

 

харак

-

теристик

 

с

 

медленным

 

ухудшением

 

технических

 

характеристик

 

микросхем

 

в

 

процессе

 

эксплуата

-

ции

 

и

 

возможным

 

выходом

 

рабочих

 

параметров

 

за

 

пределы

 

установленных

 

допусков

  (

наблюда

-

ются

 

при

 

более

 

высоких

 

значениях

 

мощности

 

радиоизлучения

);

 

быстрые

 «

катастрофические

» 

отказы

 

с

 

необрати

-

мым

 

нарушением

 

работоспособности

  (

вызваны

 

воздействием

 

мощного

 

излучения

 

и

 

связаны

 

с

 

проплавлением

 

полупроводника

выгоранием

 

контактных

 

элементов

металлизации

пробоями

 

диэлектриков

 [3]).

Для

 

описания

 

повреждения

 

одного

 

p

-

n

 

перехода

 

одним

 

тепловым

 

импульсом

 

используется

 

обобщен

-

ная

 

модель

 

Вонша

-

Белла

связывающая

 

энергию

 

повреждения

 

E

C

 

плоского

 

p

-

n

 

перехода

 

с

 

длительно

-

стью

 

импульса

 

 [2]:

где

 

E

0

 = 

C

Sw

T

c

 — 

энергия

 

адиабатического

 

нагре

-

ва

 

объема

 

p

-

n

 

перехода

 

до

 

критической

 

температу

-

ры

 

T

c

1

 = 

w

2

/

k

 — 

тепловая

 

постоянная

 

p

-

n

 

перехода

w

 

и

 

S

 — 

его

 

толщина

 

и

 

площадь

2

 = 

S

/

k

C

 

и

 

k

 —

теплоемкость

плотность

 

и

 

температуропровод

-

ность

 

полупроводника

Было

 

установлено

что

 

на

 

стойкость

 

ИМС

 

существенно

 

влияют

 

параметры

 

радиоизлучения

  (

несущая

 

частота

длительность

 

и

 

частота

 

повторения

 

импульсов

ориентация

 

отно

-

сительно

 

электромагнитных

 

полей

и

 

конструктив

-

но

-

технологические

 

особенности

 

ИМС

 (

технология

 

изготовления

топология

 

ИМС

тип

 

корпуса

выво

-

дов

 

и

 

т

.

п

.) [3, 4].

Особенностью

 

сверхкороткоимпульсного

 

ЭМИ

 

(

длительностью

 

 = 10…30 

нс

является

 

соизмери

-

мость

 

длительности

 

воздействующих

 

импульсов

 

с

 

длительностью

 

рабочих

 

импульсов

при

 

обработ

-

ке

 

цифровой

 

информации

Поэтому

 

при

 

воздей

-

ствии

 

ЭМИ

 

на

 

цифровые

 

устройства

 

в

 

их

 

цепях

 

на

-

водятся

 

сигналы

аналогичные

 

рабочим

что

 

может

 

приводить

 

к

 

нарушению

 

работы

 

цифровых

 

систем

Вероятность

 

ошибки

 

рассчитывается

 

по

 

следую

-

щей

 

формуле

 [5]:

где

 

erf

(

x

) = 2

0

x

e

2

d





— 

функция

 

ошибок

z

 = 

W

сиг

 

W

пом

 — 

отношение

 

энергии

содержащей

-

ся

 

в

 

одном

 

бите

 

информационного

 

сигнала

 

W

сиг

к

 

энергии

содержащейся

 

в

 

импульсной

 

помехе

 

W

пом

Исследования

 

показали

что

 

обратимые

 

отказы

 

ми

-

кросхем

 

и

 

сбои

 

в

 

работе

 

современной

 

электронной

 

аппаратуры

 

в

 

значительной

 

мере

 

определяются

 

взаимным

 

расположением

 

микросхем

аппарату

-

ры

 

и

 

поля

 

радиоизлучения

 («

антенный

 

эффект

»). 

Существенное

 

влияние

 

на

 

наведенные

 

токи

 

и

 

при

-

ложенные

 

напряжения

 

оказывает

 

также

 «

обвязка

» 

(

внешние

 

элементы

микросхем

обеспечивающая

 

их

 

работоспособность

.

ИСПЫТАНИЯ

 

ВОЗДЕЙСТВИЯ

 

ИП

 

НА

 

ПУ

Все

 

ИП

представленные

 

на

 

российском

 

рынке

мож

-

но

 

условно

 

разделить

 

на

 

следующие

 

группы

:

 

–  

генераторы

 

мощных

 (

более

 30 

кВ

/

м

импульсных

 

сигналов

так

 

называемые

 

уничтожители

 

–  

генераторы

 

сигналов

 

фиксированной

 

частоты

 

средней

 

мощности

  (

высокочастотные

 

генерато

-

ры

 

радиосигналов

так

 

называемые

 

глушилки

и

 

импульсные

 

генераторы

);

 

–  

генераторы

 

импульсных

 

сигналов

 

сложной

 

фор

-

мы

 (

например

модулированных

). 

Воздействие

 

ИП

 

первой

 

группы

 

с

 

большой

 

веро

-

ятностью

 

приводит

 

к

 

необратимым

 

повреждениям

 

ПУ

 

и

 

их

 

выходу

 

из

 

строя

Кратковременное

 

воздей

-

ствие

 

ИП

 

второй

 

и

 

третьей

 

групп

как

 

правило

не

 

приводит

 

к

 

необратимым

 

повреждениям

 

ПУ

В

 

на

-

стоящее

 

время

 

нет

 

универсальной

 

ИП

действую

-

щей

 

на

 

все

 

типы

 

ПУ

параметры

  (

мощность

 

и

 

вре

-

мя

 

воздействия

подбираются

 

индивидуально

 

для

 

каждого

 

прибора

 

учета

Как

 

следствие

наиболее

 

распространены

 

ИП

эффективно

 

воздействую

-

щие

 

на

 

наиболее

 

популярные

 

на

 

отечественном

 

рынке

 

ПУ

На

 

кафедре

  «

Кибернетика

» 

Ярославского

 

госу

-

дарственного

 

технического

 

университета

 

в

 

рам

-

ках

 

проекта

 

НИОКР

реализуемого

 

совместно

 

с

 

ПАО

  «

Россети

 

Центр

», 

в

 2022 

году

 

создана

 

ла

-

боратория

 

по

 

исследованию

 

воздействия

 

ЭМИ

 

на

 

ПУ

Лаборатория

 

оснащена

 

большим

 

количеством

 

стендов

  (

рисунок

 1), 

на

 

которых

 

представлены

 

 3 (78) 2023


background image

30

УЧЕТ 

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

наиболее

 

распространенные

 

однофазные

 

и

 

трех

-

фазные

 

цифровые

 

ПУ

 

различных

 

производителей

Модели

 

ПУ

представленные

 

в

 

лаборатории

под

-

бирались

 

на

 

основании

 

анализа

 

реестра

 

основных

 

типов

 

ПУ

применяемых

 

в

 

филиалах

 

ПАО

 «

Россети

 

Центр

». 

В

 

настоящий

 

момент

 

в

 

лаборатории

 

имеет

-

ся

 

более

 20 

ПУ

.

В

 

рамках

 

НИОКР

 

были

 

проведены

 

испытания

 

воздействия

 

ИП

 

на

 

ПУ

 

различных

 

моделей

По

 

ре

-

зультатам

 

проведенных

 

испытаний

 

сделаны

 

вы

-

воды

 

о

 

неодинаковом

 

воздействии

 

ИП

 

на

 

ПУ

 

раз

-

личных

 

производителей

Основными

 

параметрами

влияющими

 

на

 

эффективность

 

воздействия

 

ИП

 

на

 

ПУ

являются

марка

 

электросчетчика

место

 

приложения

 

ИП

расстояние

 

и

 

мощность

 

воздей

-

ствия

Наиболее

 

уязвимое

 

место

 

для

 

воздействия

 

ИП

 

у

 

большинства

 

ПУ

 — 

это

 

зона

 

расположения

 

микроконтроллера

 (

МК

на

 

печатной

 

плате

 

электро

-

счетчика

У

 

многих

 

ПУ

 

воздействие

 

ИП

 

в

 

зоне

 

ин

-

дикаторной

 

панели

 (

дисплея

также

 

является

 

очень

 

чувствительным

График

 

зависимости

 

вероятности

 

останова

  (

зависания

одного

 

из

 

наиболее

 

распро

-

страненных

 

в

 

России

 

счетчиков

 

от

 

расстояния

 

между

 

ИП

 

и

 

корпу

-

сом

 

счетчика

 

в

 

зоне

 

расположе

-

ния

 

МК

 

показан

 

на

 

рисунке

 2.

Зависимость

 

эффективности

 

воздействия

 

от

 

марки

 

ПУ

 

объяс

-

няется

 

различной

 

электронной

 

компонентной

 

базой

 

ПУ

различ

-

ным

 

расположением

 

МК

 

и

 

его

 «

об

-

вязки

» 

на

 

печатной

 

плате

 

ПУ

раз

-

личным

 

расположением

 

и

 

длиной

 

дорожек

связанных

 

с

 

вывода

-

ми

 

МК

 («

антенный

 

эффект

»), 

различными

 

схемотехническими

 

и

 

аппаратными

 

решениями

при

-

меняемыми

 

производителями

 

ПУ

 

для

 

противодействия

 

воздей

-

ствию

 

ЭМИ

Исходя

 

из

 

проведенного

 

ана

-

лиза

 

испытаний

 

по

 

стойкости

 

ПУ

 

к

 

воздействию

 

ЭМИ

 

от

 

ИП

 

средней

 

мощности

 

наиболее

 

распространенных

 

в

 

России

 

ПУ

выявлены

 

три

 

основных

 

последствия

 

указанного

 

воздействия

останов

/

зависание

 

ПУ

перезагрузка

 

ПУ

мигание

 

дисплея

 

ПУ

.

УСТРОЙСТВА

 

ЗАЩИТЫ

 

И

 

ИНДИКАЦИИ

 

ВОЗДЕЙСТВИЯ

 

ЭМИ

 

НА

 

ПУ

В

 

качестве

 

основного

 

способа

 

защиты

 

от

 

воздей

-

ствия

 

ЭМИ

 

рассматривалась

 

защита

 

чувствитель

-

ных

 

компонентов

 

ПУ

 

путем

 

экранирования

  (

пас

-

сивная

 

защита

). 

В

 

качестве

 

устройств

 

защиты

 (

УЗ

использовались

 

различные

 

варианты

 

многослой

-

ных

 

экранов

 

на

 

основе

 

экранирующей

 

ткани

 (

рису

-

нок

 3).

Лабораторные

 

испытания

 

УЗ

 

пассивного

 

типа

 

показали

 

эффективность

 

экранирования

 

в

 

части

 

ослабления

 

воздействия

 

ИП

 

на

 

микроконтроллер

 

ПУ

Недостатком

 

УЗ

 

пассивного

 

типа

 

является

 

ло

-

кальный

 

характер

 

защиты

Для

 

некоторых

 

моделей

 

ПУ

распространенных

 

в

 

РФ

защита

установлен

-

ная

 

в

 

зоне

 

МК

не

 

спасает

 

от

 

воздействия

 

ЭМИ

оказанного

 

на

 

ПУ

 

в

 

зоне

 

дисплея

Это

 

существенно

 

Рис

. 2. 

График

 

зависимости

 

вероятности

 

останова

 

ПУ

 

от

 

расстояния

 

до

 

корпуса

Вероятность

Расстояние

мм

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0,0

0  5  10 15  20 25 30 35 40

Рис

. 3. 

Многослойные

 

экраны

 

на

 

основе

 

экранирующей

 

ткани

Рис

. 1. 

Внешний

 

вид

 

стендов

 

лаборатории

 

ЯГТУ


background image

31

ограничивает

 

возможности

 

при

-

менения

 

УЗ

 

пассивного

 

типа

Еще

 

одной

 

проблемой

 

УЗ

 

пассивного

 

типа

 

является

 

то

что

 

в

 

силу

 

раз

-

личной

 

конструкции

 

ПУ

 

от

 

разных

 

производителей

 

такую

 

защиту

 

нельзя

 

сделать

 

универсальной

подходящей

 

для

 

всех

 

или

 

для

 

хотя

 

бы

 

наиболее

 

популярных

 

марок

 

ПУ

Поэтому

 

на

 

данный

 

мо

-

мент

 

самым

 

перспективным

 

ва

-

риантом

 

защиты

показывающим

 

наибольшую

 

эффективность

бу

-

дет

 

защита

выполненная

 

произ

-

водителем

 

ПУ

 

на

 

основе

 

схемотехнических

 

и

 

аппа

-

ратных

 

решений

.

Локальное

 

аналоговое

 

устройство

 

индикации

 

(

УИ

типа

  «

электронной

 

пломбы

» (

рисунок

 4) 

от

-

носится

 

к

 

устройствам

основанным

 

на

 

пеленга

-

ции

 

электромагнитного

 

воздействия

 

с

 

частотами

 

до

 1 

ГГц

Данное

 

УИ

 

выполнено

 

на

 

базе

 

аналого

-

вой

 

электроники

наименее

 

подверженной

 

влия

-

нию

 

ЭМИ

УИ

 

включает

 

антенну

усилитель

 

высоких

 

частот

  (

УВЧ

), 

пороговое

 

устройство

 

и

 

индикатор

Антенна

 

предназначена

 

для

 

приема

 

ЭМИ

УВЧ

 

предназначен

 

для

 

усиления

 

выделенного

 

сигна

-

ла

 

до

 

определенного

 

уровня

воспринимаемого

 

пороговым

 

устройством

Пороговое

 

устройство

 

определяет

 

чувствительность

 

индикаторного

 

устройства

Сигналы

уровень

 

которых

 

больше

 

по

-

рога

 

чувствительности

будут

 

восприниматься

 

как

 

сигналы

 

от

 

ИП

фиксироваться

 

и

 

передаваться

 

на

 

индикатор

Индикатор

 

служит

 

для

 

визуальной

 

фик

-

сации

 

факта

 

электромагнитного

 

воздействия

 

от

 

ИП

Индикатор

 

включает

 

элемент

 

памяти

  (

предо

-

хранитель

), 

который

 

позволяет

 

восстанавливать

 

состояние

 

индикатора

 

при

 

переключении

 

питания

 

устройства

.

Основные

 

технические

 

характеристики

 

УИ

 

типа

 

«

электронной

 

пломбы

» 

представлены

 

в

 

таблице

 1.

Комбинированное

 

аналого

-

цифровое

 

устрой

-

ство

 

типа

  «

черный

 

ящик

» (

рисунок

 5) 

является

 

многофункциональным

 

интеллектуальным

 

устрой

-

ством

Это

 

устройство

как

 

и

 

УИ

 

типа

 «

электронной

 

пломбы

», 

включает

 

радиотракт

но

 

сигнал

 

от

 

по

-

рогового

 

устройства

параллельно

 

с

 

передачей

 

на

 

индикатор

передается

 

на

 

МК

МК

 

преобразует

 

сиг

-

нал

 

от

 

порогового

 

устройства

 

в

 

цифровую

 

форму

 

и

 

фиксирует

 

его

 

с

 

привязкой

 

ко

 

времени

 

в

 

энерго

-

независимой

 

памяти

МК

 

также

 

может

 

передавать

 

данные

 

внешним

 

системам

 

по

 

интерфейсу

 RS-485. 

Для

 

использования

 

в

 

устройстве

 

специально

 

выби

-

рался

 

МК

имеющий

 

повышенную

 

стойкость

 

к

 

воз

-

действию

 

ЭМИ

Устройство

 

типа

  «

черный

 

ящик

» 

может

 

приме

-

няться

 

для

 

фиксации

 

любого

 

ПДВ

приводящего

 

к

 

остановке

 

работы

 

ПУ

Для

 

этого

 

используется

 

спо

-

соб

 

индикации

основанный

 

на

 

оценке

 

состояния

 

ПУ

 

и

 

непосредственно

 

нагрузки

анализе

 

параме

-

тров

 

ПУ

 

и

 

нагрузки

 

и

 

выявлении

 

закономерностей

При

 

реализации

 

данного

 

способа

 

сначала

 

устанав

-

ливается

 

факт

 

отсутствия

 

учета

 

электроэнергии

 

ПУ

 

путем

 

оценки

 

сигналов

 

на

 

импульсных

 

выходах

 

счетчика

далее

 

проверяется

 

наличие

 

тока

 

потреб

-

ления

 

в

 

однофазной

 

или

 

трехфазной

 

сети

 

с

 

помо

-

щью

 

миниатюрных

 

датчиков

 

тока

В

 

случае

 

наличия

 

в

 

сети

 

потребителя

 

электрического

 

тока

 

делается

 

вывод

 

о

 

невыполнении

 

ПУ

 

своих

 

функций

 

по

 

учету

 

электроэнергии

Причиной

 

этого

 

может

 

быть

 

либо

 

неисправность

 

ПУ

либо

 

последствия

 

ПДВ

 (

счетчик

 

остановлен

 

или

 

завис

). 

В

 

этом

 

случае

 

МК

 

выдает

 

сигнал

 

на

 

индикатор

.

Рис

. 4. 

Внешний

 

вид

 

УИ

 

типа

 «

электронной

 

пломбы

»

Рис

. 5. 

Внешний

 

вид

 

устройства

 

типа

 «

черный

 

ящик

»

Табл

. 1. 

Основные

 

технические

 

характеристики

 

УИ

 

типа

 «

электронной

 

пломбы

»

Параметр

Значение

Полоса

 

пропускания

 

принимаемого

 

сигна

-

ла

 

ЭМИ

до

 3 

МГц

Энергопотребление

только

 

при

 

срабатывании

 

устройства

Срок

 

использования

 

устройства

 

без

 

заме

-

ны

 

элемента

 

питания

5–7 

лет

Размер

32×32×34 

мм

Масса

41 

г

 3 (78) 2023


background image

32

УЧЕТ 

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

ЛИТЕРАТУРА

1. 

Красник

 

В

.

В

. 101 

способ

 

хищения

 

электроэнергии

М

.: 

НЦ

 

ЭНАС

2005. 109 

с

.

2. 

Пирогов

 

Ю

.

А

., 

Солодов

 

А

.

В

Повреж

-

дения

 

интегральных

 

микросхем

 

в

 

по

-

лях

 

радиоизлучения

 // 

Журнал

 

радио

-

электроники

, 2013, 

 6. 

С

. 1–38.

3. 

Вдовин

 

В

.

А

., 

Гераськин

 

А

.

А

., 

Гор

-

боконенко

 

П

.

А

и

 

др

Влияние

 

мощ

-

ных

 

электромагнитных

 

импульсов

 

на

 

работу

 

типовых

 

интегральных

 // 

Журнал

 

радиоэлектроники

, 2020, 

 11. 

С

. 1–23.

4. 

Грибский

 

М

.

П

., 

Григорьев

 

Е

.

В

., 

Ста

-

ростенко

 

В

.

В

и

 

др

Воздействие

 

им

-

пульсных

 

электромагнитных

 

полей

 

на

 

современные

 

микроконтролле

-

ры

 // 

Прикладная

 

радиоэлектрони

-

ка

, 2006, 

т

. 5, 

 2. 

С

. 294–297.

5. 

Здухов

 

Л

.

Н

.., 

Исаев

 

А

.

П

., 

Парфе

-

нов

 

Ю

.

В

., 

Титов

 

Б

.

А

Методика

 

оцен

-

ки

 

вероятности

 

сбоев

 

цифровых

 

устройств

 

при

 

воздействии

 

сверх

-

коротких

 

электромагнитных

 

импуль

-

сов

 // 

Журнал

 

радиоэлектроники

элек

-

тронный

 

журнал

, 2011, 

 5. 

С

. 1–15.

ФГБОУ

 

ВО

 «

Ярославский

 

государственный

 

технический

 

университет

»

150999, 

г

Ярославль

Московский

 

проспект

, 88 

www.ystu.ru

Устройство

 

типа

  «

черный

 

ящик

», 

кроме

 

инди

-

кации

 

воздействия

 

ЭМИ

позволяет

 

реализовать

 

способ

 

защиты

который

 

заключается

 

в

 

принуди

-

тельной

 

перезагрузке

 

ПУ

 

в

 

случае

 

любого

 

ПДВ

переводящего

 

ПУ

 

в

 

режим

 

остановки

 

учета

 

элек

-

троэнергии

В

 

случае

 

обнаружения

 

зависания

 

или

 

остановки

 

ПУ

 

микроконтроллер

 

выдаст

 

управляю

-

щий

 

сигнал

 

на

 

схему

 

сброса

 

электросчетчика

ко

-

торая

 

принудительно

 

перезагружает

 

ПУ

что

 

может

 

привести

 

к

 

восстановлению

 

нормального

 

режима

 

работы

 

электросчетчика

 

и

 

возобновлению

 

учета

 

электроэнергии

Этот

 

способ

 

защиты

 

может

 

ис

-

пользоваться

 

только

 

для

 

ПУ

включаемых

 

через

 

трансформаторы

 

тока

.

Основные

 

технические

 

характеристики

 

комби

-

нированного

 

аналого

-

цифрового

 

устройства

 

типа

 

«

черный

 

ящик

» 

представлены

 

в

 

таблице

 2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В

 

ближайшем

 

будущем

 

следует

 

ожидать

 

рост

 

числа

 

случаев

 

хищения

 

электроэнергии

 

с

 

использовани

-

ем

 

ИП

Поэтому

 

энергоснабжающие

 

организации

 

и

 

производители

 

ПУ

 

должны

 

быть

 

готовы

 

к

 

такому

 

развитию

 

ситуации

На

 

данный

 

момент

 

существует

 

огромный

 

парк

 

уже

 

установленных

 

ПУ

не

 

обеспе

-

ченных

 

средствами

 

защиты

 

или

 

фиксации

 

воздей

-

ствия

 

ЭМИ

Принимая

 

во

 

внимание

 

описанные

 

ра

-

нее

 

проблемы

связанные

 

с

 

реализацией

 

защиты

 

от

 

ЭМИ

для

 

таких

 

ПУ

 

необходимо

 

предусмотреть

 

воз

-

Табл

. 2. 

Основные

 

технические

 

характеристики

 

комбинированного

 

аналого

-

цифрового

 

устройства

 

типа

 «

черный

 

ящик

»

Параметр

Значение

Напряжение

 

питания

85–230 

В

Полоса

 

пропускания

 

принимаемого

 

сигнала

 

ЭМИ

до

 3 

МГц

Количество

 

дискретных

 

входов

/

выходов

дискретный

 

вход

 

для

 

импульсного

 

выхода

 

ПУ

дискретный

 

выход

 

для

 

сброса

 

ПУ

Количество

 

аналоговых

 

входов

 

для

 

датчиков

 

тока

3

Входной

 

ток

0–5 

А

Тип

 

памяти

 

для

 

регистрации

 

ПДВ

энергонезависимая

Интерфейс

 

связи

RS-485

Размер

83

54

30 

мм

Масса

171 

г

можности

 

фиксации

 

факта

 

воздействия

 

ЭМИ

 

на

 

ПУ

Для

 

этого

 

могут

 

применяться

 

рассмотренные

 

ранее

 

устройства

 

типа

 «

электронная

 

пломба

» 

и

 «

черный

 

ящик

».

Для

 

бюджетных

 

моделей

 

ПУ

 

предпочтительным

 

вариантом

 

будет

 

использование

 

УИ

 

типа

  «

элек

-

тронная

 

пломба

». 

Достоинствами

 

этого

 

устройства

 

являются

 

его

 

малые

 

размеры

высокая

 

стойкость

 

к

 

воздействию

 

ЭМИ

отсутствие

 

внешнего

 

электро

-

питания

 

и

 

низкая

 

стоимость

  (

около

 300 

руб

.). 

Для

 

более

 

дорогих

 

моделей

 

ПУ

 

подходящим

 

вариантом

 

может

 

оказаться

 

использование

 

комбинированно

-

го

 

устройства

 

типа

 «

черный

 

ящик

». 

Это

 

устройство

 

позволяет

 

не

 

только

 

определить

 

сам

 

факт

 

ПДВ

но

 

и

 

зафиксировать

 

дату

 

и

 

время

 

воздействия

При

 

использовании

 

дополнительных

 

датчиков

 

данным

 

устройством

 

могут

 

фиксироваться

 

не

 

только

 

воз

-

действия

 

от

 

ИП

но

 

и

 

любые

 

ПДВ

переводящие

 

ПУ

 

в

 

режим

 

остановки

 

учета

 

электроэнергии

Для

 

ПУ

включаемые

 

через

 

трансформаторы

 

тока

допол

-

нительно

 

к

 

фиксации

 

ПДВ

 

может

 

быть

 

реализована

 

функция

 

защиты

 

ПУ

 

путем

 

принудительной

 

переза

-

грузки

 

электросчетчика

.

В

 

настоящее

 

время

 

реализация

 

ПАО

  «

Россети

 

Центр

» 

проекта

 

НИОКР

 

по

 

теме

связанной

 

с

 

разра

-

боткой

 

устройств

 

защиты

 

и

 

индикации

 

воздействия

 

ЭМИ

 

на

 

ПУ

еще

 

не

 

завершена

Продолжается

 

со

-

вершенствование

 

конструкции

 

и

 

улучшение

 

физи

-

ческих

 

характеристик

 

устройств

Р


Оригинал статьи: Противодействие использованию импульсных пушек для хищений электроэнергии

Читать онлайн

Акуличев В.О., Микрюков В.В., Пацев А.А., Плещеев В.В., Сметанин А.Е. (ПАО «Россети Центр»)
Наумов Д.В., Марьясин О.Ю. (ФГБОУ ВО «Ярославский государственный технический университет»)

В статье рассматриваются проблемы, связанные с появлением новой технологии преднамеренного деструктивного воздействия на цифровые приборы учета электроэнергии с помощью устройств, генерирующих электромагнитные импульсы (импульсных пушек). Описаны известные механизмы воздействия электромагнитных импульсов на электронную аппаратуру и факторы, влияющие на устойчивость к такому воздействию. Приведены результаты экспериментальных исследований воздействия импульсных пушек на популярные модели приборов учета от различных производителей. Предложены варианты устройств типа «электронная пломба» и «черный ящик» для фиксации электромагнитного воздействия с целью выявления хищений электроэнергии с применением импульсных пушек.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 3(90), май-июнь 2025

Оценка влияния мощности короткого замыкания на показатели качества электроэнергии и выбор электрооборудования в системах электроснабжения

Учет электроэнергии / Тарифообразование / Качество электроэнергии
Белей В.Ф. Коротких К.В.
Спецвыпуск «Россети» № 2(37), июнь 2025

Использование устройств стабилизации напряжения и балансировки нагрузок для повышения качества электрической энергии при эксплуатации сетей

Учет электроэнергии / Тарифообразование / Качество электроэнергии
ПАО «Россети Ленэнерго»
Спецвыпуск «Россети» № 2(37), июнь 2025

Инновационные подходы к обучению персонала по установке и эксплуатации интеллектуальных систем учета электрической энергии

Учет электроэнергии / Тарифообразование / Качество электроэнергии Подготовка кадров
ПАО «Россети Московский регион»
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 2(89), март-апрель 2025

Анализ влияния солнечных электростанций на первичное регулирование частоты в энергосистеме Вьетнама

Возобновляемая энергетика / Накопители Учет электроэнергии / Тарифообразование / Качество электроэнергии Мировой опыт
Кузнецов О.Н. Фам Х.Н.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»