預付費電能表又稱購電式電能表☁·││↟,是一種使用者必須必須先買電才能用的電能表••·▩。隨著城網和農網改造的結束☁·││↟,電力使用者的增加給抄表管理工作帶來了巨大的壓力☁·││↟,預付費電能表使用後☁·││↟,由於用電前已收回電費☁·││↟,可避免現場抄表☁·││↟,因此對一些電費回收困難的使用者(包括一些人口流動大的使用者╃│·↟、邊遠分散使用者╃│·↟、經常欠費使用者和臨時使用者)是非常適用的••·▩。同時該電能表還可以實行功率限定••·▩。
電子式預付費電能表採用表內或表外加裝負荷控制機構實現對使用者的用電控制☁·││↟,以達到先付費後用電的目的☁·││↟,預付電能表內可以儲存電量或金額☁·││↟,電量和金額置入可採用IC卡等實物介質••·▩。
安裝該電能表的使用者可以到制定的售電部門(物業☁·││↟,房東等)☁·││↟,將購得的電量存入IC卡☁·││↟,當寫有儲存電量的IC卡插入預付費電能表時☁·││↟,電能表即可顯示購電數量••·▩。當電量將要用盡時☁·││↟,電能表可預先發出斷電訊號☁·││↟,從而控制斷電機構斷電••·▩。
電子式預付費電能表工作原理及功能☁↟↟◕:由於採用IC卡的電子式預付費電錶已經廣泛使用☁·││↟,現以IC卡電子式預付費電能表為例進行介紹••·▩。
(一)工作原理
微控制器透過對電能計量晶片輸出的電能取樣脈衝進行計算☁·││↟,進而轉化成電能量的處理☁·││↟,售電系統上的電量資料透過IC輸入到預付費電錶內☁·││↟,表內微控制器進行電能計量╃│·↟、顯示╃│·↟、低電量報警和切斷或恢復使用者供電等操作••·▩。
用IC卡在物業或系統管理者那裡購買一定數量的電量☁·││↟,此時IC卡中包含了電能表的密碼和所購電量☁·││↟,然後將IC卡插入預付費電錶的卡座介面☁·││↟,讀寫系統就可將這些資料存入電能表單片機的儲存器中☁·││↟,並將表內剩餘電量與新購電量進行代數相加得到總電量☁·││↟,資料處理單元隨時將總電量與實際電量相減☁·││↟,並顯示剩餘電量••·▩。預付費電能表一般設定一個餘額定值☁·││↟,當剩餘電量等於此定值時☁·││↟,預付費電能表會發出警告訊號☁·││↟,提醒使用者重新購電☁·││↟,否則當電量用完☁·││↟,根據設定預付費電能表會斷開供電或繼續用電☁·││↟,如繼續用電☁·││↟,用電量記為賒欠電量••·▩。
一般在預付費電能表的銘牌上裝有紅色功率指示燈用以提示使用者用電狀況☁·││↟,用電負荷功率越大☁·││↟,該指示燈閃亮的頻率越快☁·││↟,反之越慢☁·││↟,當用戶不用電時☁·││↟,該指示燈可停在常亮或常滅狀態下☁·││↟,用電恢復後該等繼續隨用電負荷的大小而閃亮••·▩。使用者攜帶購電卡到指定的售電管理人員那裡購電☁·││↟,將購電後的電卡插入預付費電能表☁·││↟,儲存5秒後方可拔出電卡☁·││↟,使用者即可用電☁·││↟,當電能表的電量接近報警電量時☁·││↟,表上報警燈會閃亮☁·││↟,提醒使用者電量已剩不多了☁·││↟,當預付費電能表的電量到達報警電量時☁·││↟,電能表會發出斷電報警☁·││↟,此時使用者將電卡重新插入表內一次☁·││↟,可繼續使用電量☁·││↟,此功能用於再次提醒使用者及時購電••·▩。
(二)預付費功能
預付費電能表所需要的功能因地而異☁·││↟,或根據不同地區的技術條件要求的不同而不同一般有以下功能••·▩。
1資料預置功能
售電管理系統可透過使用者卡或專用設定卡對預購電量╃│·↟、剩餘報警電量門限╃│·↟、最大囤積電量╃│·↟、負荷門限及協議透支電量等引數進行設定••·▩。
2疊加
輸入電能表的本次購電量或購電金額☁·││↟,應能與電能表內的剩餘電量或剩餘金額疊加••·▩。IC卡插電能表時☁·││↟,應有提示讀出功能☁·││↟,包括回讀••·▩。如操作成功顯示“成功”☁·││↟,否則顯示“失敗”••·▩。
3資料回讀功能
可透過使用者卡插卡抄表☁·││↟,將表內的總電量╃│·↟、剩餘電量╃│·↟、總購電記錄等回寫到使用者IC卡中☁·││↟,並以其作為媒介回傳至售電系統
4斷電控制功能
當預付費表內的剩餘電量用盡或協議透支電量用盡時☁·││↟,電能表能直接輸出掉閘控制訊號☁·││↟,切斷使用者的用電負荷☁·││↟,強制使用者購電☁·││↟,實現使用者“先買電後用電”
5剩餘電量報警功能
當電能表內的剩餘電量小於或等於系統所設定的“剩餘報警電量”時☁·││↟,電能表發光報警☁·││↟,以提醒使用者☁·││↟,剩餘電量報警時☁·││↟,電能表固定顯示錶內“剩餘報警電量”••·▩。使用者可插卡撤除報警訊號輸出☁·││↟,電能表顯示可恢復正常循顯••·▩。
6協議透支功能
如果預付費電能表內建的協議透支電量大於零時☁·││↟,在剩餘電量用盡時☁·││↟,使用者可以透過插卡撤除報警☁·││↟,直至預置協議透支電量用盡☁·││↟,電能表切斷使用者☁·││↟,此時使用者必須輸入新的購電電量方可恢復用電••·▩。
7限制囤積電量功能
可透過售電系統對電能表預置“囤積電量”☁·││↟,使用者的新購電量與表內的剩餘電量之和大於預置的“囤積電量”時☁·││↟,電能表拒絕接受卡中的新購電量☁·││↟,只有當電能表內的剩餘電量用至其與新購電量之和小於“囤積電量”時☁·││↟,使用者卡中的新購電量方可追加到表中••·▩。
8負電量記錄和自動扣除功能
在某種情況下(如負荷開關故障或預置的協議透支電量大於零時)☁·││↟,電能表內的剩餘電量為零後用戶仍繼續用電☁·││↟,此時電能表記錄負電量並提示符號╃│·↟、報警••·▩。若電能表表內有負電量☁·││↟,使用者再次購電時購電量必須大於欠費電量☁·││↟,購電插卡式電能表優先在新購電量中扣除負電量☁·││↟,經扣除後☁·││↟,剩餘電量大於零時方能合閘供電••·▩。
9負荷控制功能
當用戶負荷連續一定時間超過預置的負荷限制電量時☁·││↟,電能表聲光報警☁·││↟,LCD顯示當前負荷☁·││↟,同時直接或輸出外接掉閘控制訊號☁·││↟,切斷用電負荷••·▩。當用戶負荷連續一定時間低於預置的負荷限制電量後☁·││↟,電能表自動恢復供電••·▩。
10受檢功能
電能表應能接受售電管理系統制作的購電卡╃│·↟、抄表卡╃│·↟、檢測卡的檢查☁·││↟,能將電能表當前狀態資訊返寫至抄表卡☁·││↟,以便對其執行狀態進行檢查••·▩。該功能用於系統管理者檢查現場執行的電能表狀態是否正常••·▩。
11補遺功能
當用戶售電卡遺失時☁·││↟,透過一定程式補遺☁·││↟,電能表也能接受新補售電卡☁·││↟,並拒絕原售電卡••·▩。
12辨偽功能
使用非指定介質時☁·││↟,電能表不應接受☁·││↟,並顯示相應的故障程式碼提醒使用者••·▩。在撤銷非指定介質或非法操作後電能表應能正常工作且資料不丟失••·▩。
13介質檢測功能
當介質(如電卡)或介質讀寫器(卡座)因受損而不能進行讀寫時☁·││↟,電能表顯示相應的故障程式碼提醒使用者••·▩。
(三)防竊電功能
1防流失
全電子式電能表首先要對測量電路的電壓和電流進行取樣才能進入乘法器••·▩。由於電流取樣電阻儀般小於2M歐☁·││↟,比機械錶的電流線圈內阻小得多☁·││↟,因此☁·││↟,在電能表外對電流通路用普通導線短接時☁·││↟,基本上不影響電子式電能表計量••·▩。
2防電流反向流入電流回路
當電流反向流入機電式預付費電能表時☁·││↟,它像機械錶一樣反轉☁·││↟,但顯示的總電量並不減少••·▩。因光電取樣電路中接受轉盤反射光訊號是沒有區別的☁·││↟,因此它仍然按正轉情況計量••·▩。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的情況••·▩。
3防假購電卡
購電卡的資料經演算法加密☁·││↟,難以偽造☁·││↟,購一次電只能裝入一次••·▩。購電上有購電次數與裝入次數☁·││↟,微控制器會判斷是否是假卡••·▩。
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☁·││↟,從而達到竊電的目的☁·││↟,IC卡表設有卡座電源隔離電路☁·││↟,當卡座電源短路時☁·││↟,內部電源仍能正常工作☁·││↟,不影響電能計量••·▩。