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預(yù)付費(fèi)電能表又稱購電式電能表，是一種用戶必須必須先買電才能用的電能表。隨著城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)改造的結(jié)束，電力用戶的增加給抄表管理工作帶來了巨大的壓力，預(yù)付費(fèi)電能表使用后，由于用電前已收回電費(fèi)，可避免現(xiàn)場抄表，因此對(duì)一些電費(fèi)回收困難的用戶（包括一些人口流動(dòng)大的用戶、邊遠(yuǎn)分散用戶、經(jīng)常欠費(fèi)用戶和臨時(shí)用戶）是非常適用的。同時(shí)該電能表還可以實(shí)行功率限定。
電子式預(yù)付費(fèi)電能表采用表內(nèi)或表外加裝負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的用電控制，以達(dá)到先付費(fèi)后用電的目的，預(yù)付電能表內(nèi)可以儲(chǔ)存電量或金額，電量和金額置入可采用IC卡等實(shí)物介質(zhì)。
安裝該電能表的用戶可以到制定的售電部門（物業(yè)，房東等），將購得的電量存入IC卡，當(dāng)寫有儲(chǔ)存電量的IC卡插入預(yù)付費(fèi)電能表時(shí)，電能表即可顯示購電數(shù)量。當(dāng)電量將要用盡時(shí)，電能表可預(yù)先發(fā)出斷電信號(hào)，從而控制斷電機(jī)構(gòu)斷電。
一預(yù)付費(fèi)電能表分類
（一）按工作原理分
（1）機(jī)電式預(yù)付費(fèi)電能表
（2）全電子式預(yù)付費(fèi)電能表
（二）按電能表的準(zhǔn)確度等級(jí)分
一般分為1.0級(jí)和2.0級(jí)表
（三）按被測相數(shù)分
（1）單相預(yù)付費(fèi)電能表
（2）三相（三相三線或三相四線）預(yù)付費(fèi)電能表
（四）按計(jì)收電價(jià)模式分
（1）單費(fèi)率型
（2）多費(fèi)率型
（五）按負(fù)荷控制模式分
（1）表內(nèi)置繼電器型
（2）表外置控制器型
二電子式預(yù)付費(fèi)電能表的特點(diǎn)
（1）不需要人工抄表，有利于現(xiàn)代化管理。隨著“一戶一表”的實(shí)行，各物業(yè)單位管理的電能表數(shù)量增加，安裝預(yù)付費(fèi)電能表后可避免人工抄表、上門收費(fèi)給用戶帶來的諸多不便，且歷史購電數(shù)據(jù)均可以保存，便于用戶查詢。
（2）充分體現(xiàn)電力的商品屬性。預(yù)付費(fèi)電能表按照商品屬性交換原則，實(shí)行先買點(diǎn)后用電，完全改革了傳統(tǒng)的電費(fèi)收取模式，充分體現(xiàn)了電力的商品屬性。用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際需要有計(jì)劃的購電、用電，不會(huì)因欠費(fèi)而產(chǎn)生滯納金，增加不必要的開支。
（3）解決了收費(fèi)難的問題。能很好地解決零散居民用戶、臨時(shí)用電用戶、經(jīng)常欠費(fèi)用戶的收費(fèi)問題。
三電子式預(yù)付費(fèi)電能表工作原理、結(jié)構(gòu)組成及功能
由于采用IC卡的電子式預(yù)付費(fèi)電表已經(jīng)廣泛使用，現(xiàn)以IC卡電子式預(yù)付費(fèi)電能表為例進(jìn)行介紹。
（一）工作原理
微控制器通過對(duì)電能計(jì)量芯片輸出的電能采樣脈沖進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成電能量的處理，售電系統(tǒng)上的電量數(shù)據(jù)通過IC輸入到預(yù)付費(fèi)電表內(nèi)，表內(nèi)微控制器進(jìn)行電能計(jì)量、顯示、低電量報(bào)警和切斷或恢復(fù)用戶供電等操作。
用IC卡在物業(yè)或系統(tǒng)管理者那里購買一定數(shù)量的電量，此時(shí)IC卡中包含了電能表的密碼和所購電量，然后將IC卡插入預(yù)付費(fèi)電表的卡座接口，讀寫系統(tǒng)就可將這些數(shù)據(jù)存入電能表單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，并將表內(nèi)剩余電量與新購電量進(jìn)行代數(shù)相加得到總電量，數(shù)據(jù)處理單元隨時(shí)將總電量與實(shí)際電量相減，并顯示剩余電量。預(yù)付費(fèi)電能表一般設(shè)置一個(gè)余額定值，當(dāng)剩余電量等于此定值時(shí)，預(yù)付費(fèi)電能表會(huì)發(fā)出警告信號(hào)，提醒用戶重新購電，否則當(dāng)電量用完，根據(jù)設(shè)置預(yù)付費(fèi)電能表會(huì)斷開供電或繼續(xù)用電，如繼續(xù)用電，用電量記為賒欠電量。
一般在預(yù)付費(fèi)電能表的銘牌上裝有紅色功率指示燈用以提示用戶用電狀況，用電負(fù)荷功率越大，該指示燈閃亮的頻率越快，反之越慢，當(dāng)用戶不用電時(shí)，該指示燈可停在常亮或常滅狀態(tài)下，用電恢復(fù)后該等繼續(xù)隨用電負(fù)荷的大小而閃亮。用戶攜帶購電卡到指定的售電管理人員那里購電，將購電后的電卡插入預(yù)付費(fèi)電能表，保存5秒后方可拔出電卡，用戶即可用電，當(dāng)電能表的電量接近報(bào)警電量時(shí)，表上報(bào)警燈會(huì)閃亮，提醒用戶電量已剩不多了，當(dāng)預(yù)付費(fèi)電能表的電量到達(dá)報(bào)警電量時(shí)，電能表會(huì)發(fā)出斷電報(bào)警，此時(shí)用戶將電卡重新插入表內(nèi)一次，可繼續(xù)使用電量，此功能用于再次提醒用戶及時(shí)購電。
（二）預(yù)付費(fèi)功能
預(yù)付費(fèi)電能表所需要的功能因地而異，或根據(jù)不同地區(qū)的技術(shù)條件要求的不同而不同一般有以下功能。
1數(shù)據(jù)預(yù)置功能
售電管理系統(tǒng)可通過用戶卡或?qū)Ｓ迷O(shè)置卡對(duì)預(yù)購電量、剩余報(bào)警電量門限、最大囤積電量、負(fù)荷門限及協(xié)議透支電量等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
2疊加
輸入電能表的本次購電量或購電金額，應(yīng)能與電能表內(nèi)的剩余電量或剩余金額疊加。IC卡插電能表時(shí)，應(yīng)有提示讀出功能，包括回讀。如操作成功顯示“成功”，否則顯示“失敗”。
3數(shù)據(jù)回讀功能
可通過用戶卡插卡抄表，將表內(nèi)的總電量、剩余電量、總購電記錄等回寫到用戶IC卡中，并以其作為媒介回傳至售電系統(tǒng)
4斷電控制功能
當(dāng)預(yù)付費(fèi)表內(nèi)的剩余電量用盡或協(xié)議透支電量用盡時(shí)，電能表能直接輸出掉閘控制信號(hào)，切斷用戶的用電負(fù)荷，強(qiáng)制用戶購電，實(shí)現(xiàn)用戶“先買電后用電”
5剩余電量報(bào)警功能
當(dāng)電能表內(nèi)的剩余電量小于或等于系統(tǒng)所設(shè)置的“剩余報(bào)警電量”時(shí)，電能表發(fā)光報(bào)警，以提醒用戶，剩余電量報(bào)警時(shí)，電能表固定顯示表內(nèi)“剩余報(bào)警電量”。用戶可插卡撤除報(bào)警信號(hào)輸出，電能表顯示可恢復(fù)正常循顯。
6協(xié)議透支功能
如果預(yù)付費(fèi)電能表內(nèi)置的協(xié)議透支電量大于零時(shí)，在剩余電量用盡時(shí)，用戶可以通過插卡撤除報(bào)警，直至預(yù)置協(xié)議透支電量用盡，電能表切斷用戶，此時(shí)用戶必須輸入新的購電電量方可恢復(fù)用電。
7限制囤積電量功能
可通過售電系統(tǒng)對(duì)電能表預(yù)置“囤積電量”，用戶的新購電量與表內(nèi)的剩余電量之和大于預(yù)置的“囤積電量”時(shí)，電能表拒絕接受卡中的新購電量，只有當(dāng)電能表內(nèi)的剩余電量用至其與新購電量之和小于“囤積電量”時(shí)，用戶卡中的新購電量方可追加到表中。
8負(fù)電量記錄和自動(dòng)扣除功能
在某種情況下（如負(fù)荷開關(guān)故障或預(yù)置的協(xié)議透支電量大于零時(shí)），電能表內(nèi)的剩余電量為零后用戶仍繼續(xù)用電，此時(shí)電能表記錄負(fù)電量并提示符號(hào)、報(bào)警。若電能表表內(nèi)有負(fù)電量，用戶再次購電時(shí)購電量必須大于欠費(fèi)電量，購電插卡式電能表優(yōu)先在新購電量中扣除負(fù)電量，經(jīng)扣除后，剩余電量大于零時(shí)方能合閘供電。
9負(fù)荷控制功能
當(dāng)用戶負(fù)荷連續(xù)一定時(shí)間超過預(yù)置的負(fù)荷限制電量時(shí)，電能表聲光報(bào)警，LCD顯示當(dāng)前負(fù)荷，同時(shí)直接或輸出外接掉閘控制信號(hào)，切斷用電負(fù)荷。當(dāng)用戶負(fù)荷連續(xù)一定時(shí)間低于預(yù)置的負(fù)荷限制電量后，電能表自動(dòng)恢復(fù)供電。
10受檢功能
電能表應(yīng)能接受售電管理系統(tǒng)制作的購電卡、抄表卡、檢測卡的檢查，能將電能表當(dāng)前狀態(tài)信息返寫至抄表卡，以便對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查。該功能用于系統(tǒng)管理者檢查現(xiàn)場運(yùn)行的電能表狀態(tài)是否正常。
11補(bǔ)遺功能
當(dāng)用戶售電卡遺失時(shí)，通過一定程序補(bǔ)遺，電能表也能接受新補(bǔ)售電卡，并拒絕原售電卡。
12辨?zhèn)喂δ?
使用非指定介質(zhì)時(shí)，電能表不應(yīng)接受，并顯示相應(yīng)的故障代碼提醒用戶。在撤銷非指定介質(zhì)或非法操作后電能表應(yīng)能正常工作且數(shù)據(jù)不丟失。
13介質(zhì)檢測功能
當(dāng)介質(zhì)（如電卡）或介質(zhì)讀寫器（卡座）因受損而不能進(jìn)行讀寫時(shí)，電能表顯示相應(yīng)的故障代碼提醒用戶。
（四）防竊電功能
1防流失
全電子式電能表首先要對(duì)測量電路的電壓和電流進(jìn)行采樣才能進(jìn)入乘法器。由于電流采樣電阻儀般小于2M歐，比機(jī)械表的電流線圈內(nèi)阻小得多，因此，在電能表外對(duì)電流通路用普通導(dǎo)線短接時(shí)，基本上不影響電子式電能表計(jì)量。
2防電流反向流入電流回路
當(dāng)電流反向流入機(jī)電式預(yù)付費(fèi)電能表時(shí)，它像機(jī)械表一樣反轉(zhuǎn)，但顯示的總電量并不減少。因光電采樣電路中接受轉(zhuǎn)盤反射光信號(hào)是沒有區(qū)別的，因此它仍然按正轉(zhuǎn)情況計(jì)量。全電子式電能表也能防電流反向流入電流回路引起電能表少計(jì)的情況。
3防假購電卡
購電卡的數(shù)據(jù)經(jīng)算法加密，難以偽造，購一次電只能裝入一次。購電上有購電次數(shù)與裝入次數(shù)，單片機(jī)會(huì)判斷是否是假卡。
4防破壞IC卡表
為防止有人將IC卡卡座電源短路，損壞卡表，從而達(dá)到竊電的目的，IC卡表設(shè)有卡座電源隔離電路，當(dāng)卡座電源短路時(shí)，內(nèi)部電源仍能正常工作，不影響電能計(jì)量。