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预付费电能表IC卡插卡电表的分类、特点和工作原理

发表时间:2019-04-22 14:51:02 | 点击:1833次

                            浙江智电仪器仪表有限公司,预付费电能表插卡电表专业生产厂家


预付费电能表又称购电式电能表,是一种用户必须必须先买电才能用的电能表。随着城网和农网改造的结束,电力用户的增加给抄表管理工作带来了巨大的压力,预付费电能表使用后,由于用电前已收回电费,可避免现场抄表,因此对一些电费回收困难的用户(包括一些人口流动大的用户、边远分散用户、经常欠费用户和临时用户)是非常适用的。同时该电能表还可以实行功率限定。

    电子式预付费电能表采用表内或表外加装负荷控制机构实现对用户的用电控制,以达到先付费后用电的目的,预付电能表内可以储存电量或金额,电量和金额置入可采用IC卡等实物介质。

     安装该电能表的用户可以到制定的售电部门(物业,房东等),将购得的电量存入IC卡,当写有储存电量的IC卡插入预付费电能表时,电能表即可显示购电数量。当电量将要用尽时,电能表可预先发出断电信号,从而控制断电机构断电。

     一预付费电能表分类

     (一)按工作原理分

       (1)机电式预付费电能表

       (2)全电子式预付费电能表

        (二)按电能表的准确度等级分

        一般分为1.0级和2.0级表

        (三)按被测相数分

         (1)单相预付费电能表

         (2)三相(三相三线或三相四线)预付费电能表

         (四)按计收电价模式分

         (1)单费率型

         (2)多费率型

         (五)按负荷控制模式分

         (1)表内置继电器型

         (2)表外置控制器型

二电子式预付费电能表的特点

(1)不需要人工抄表,有利于现代化管理。随着“一户一表”的实行,各物业单位管理的电能表数量增加,安装预付费电能表后可避免人工抄表、上门收费给用户带来的诸多不便,且历史购电数据均可以保存,便于用户查询。

(2)充分体现电力的商品属性。预付费电能表按照商品属性交换原则,实行先买点后用电,完全改革了传统的电费收取模式,充分体现了电力的商品属性。用户可以根据自己的实际需要有计划的购电、用电,不会因欠费而产生滞纳金,增加不必要的开支。

(3)解决了收费难的问题。能很好地解决零散居民用户、临时用电用户、经常欠费用户的收费问题。

三电子式预付费电能表工作原理、结构组成及功能

    由于采用IC卡的电子式预付费电表已经广泛使用,现以IC卡电子式预付费电能表为例进行介绍。

(一)工作原理

    微控制器通过对电能计量芯片输出的电能采样脉冲进行计算,进而转化成电能量的处理,售电系统上的电量数据通过IC输入到预付费电表内,表内微控制器进行电能计量、显示、低电量报警和切断或恢复用户供电等操作。

     用IC卡在物业或系统管理者那里购买一定数量的电量,此时IC卡中包含了电能表的密码和所购电量,然后将IC卡插入预付费电表的卡座接口,读写系统就可将这些数据存入电能表单片机的存储器中,并将表内剩余电量与新购电量进行代数相加得到总电量,数据处理单元随时将总电量与实际电量相减,并显示剩余电量。预付费电能表一般设置一个余额定值,当剩余电量等于此定值时,预付费电能表会发出警告信号,提醒用户重新购电,否则当电量用完,根据设置预付费电能表会断开供电或继续用电,如继续用电,用电量记为赊欠电量。

    一般在预付费电能表的铭牌上装有红色功率指示灯用以提示用户用电状况,用电负荷功率越大,该指示灯闪亮的频率越快,反之越慢,当用户不用电时,该指示灯可停在常亮或常灭状态下,用电恢复后该等继续随用电负荷的大小而闪亮。用户携带购电卡到指定的售电管理人员那里购电,将购电后的电卡插入预付费电能表,保存5秒后方可拔出电卡,用户即可用电,当电能表的电量接近报警电量时,表上报警灯会闪亮,提醒用户电量已剩不多了,当预付费电能表的电量到达报警电量时,电能表会发出断电报警,此时用户将电卡重新插入表内一次,可继续使用电量,此功能用于再次提醒用户及时购电。

(二)预付费功能

预付费电能表所需要的功能因地而异,或根据不同地区的技术条件要求的不同而不同一般有以下功能。

1数据预置功能

售电管理系统可通过用户卡或专用设置卡对预购电量、剩余报警电量门限、最大囤积电量、负荷门限及协议透支电量等参数进行设置。

2叠加 

输入电能表的本次购电量或购电金额,应能与电能表内的剩余电量或剩余金额叠加。IC卡插电能表时,应有提示读出功能,包括回读。如操作成功显示“成功”,否则显示“失败”。

3数据回读功能

可通过用户卡插卡抄表,将表内的总电量、剩余电量、总购电记录等回写到用户IC卡中,并以其作为媒介回传至售电系统

4断电控制功能

当预付费表内的剩余电量用尽或协议透支电量用尽时,电能表能直接输出掉闸控制信号,切断用户的用电负荷,强制用户购电,实现用户“先买电后用电”

5剩余电量报警功能

当电能表内的剩余电量小于或等于系统所设置的“剩余报警电量”时,电能表发光报警,以提醒用户,剩余电量报警时,电能表固定显示表内“剩余报警电量”。用户可插卡撤除报警信号输出,电能表显示可恢复正常循显。

6协议透支功能

如果预付费电能表内置的协议透支电量大于零时,在剩余电量用尽时,用户可以通过插卡撤除报警,直至预置协议透支电量用尽,电能表切断用户,此时用户必须输入新的购电电量方可恢复用电。

7限制囤积电量功能

可通过售电系统对电能表预置“囤积电量”,用户的新购电量与表内的剩余电量之和大于预置的“囤积电量”时,电能表拒绝接受卡中的新购电量,只有当电能表内的剩余电量用至其与新购电量之和小于“囤积电量”时,用户卡中的新购电量方可追加到表中。

8负电量记录和自动扣除功能

在某种情况下(如负荷开关故障或预置的协议透支电量大于零时),电能表内的剩余电量为零后用户仍继续用电,此时电能表记录负电量并提示符号、报警。若电能表表内有负电量,用户再次购电时购电量必须大于欠费电量,购电插卡式电能表优先在新购电量中扣除负电量,经扣除后,剩余电量大于零时方能合闸供电。

9负荷控制功能

当用户负荷连续一定时间超过预置的负荷限制电量时,电能表声光报警,LCD显示当前负荷,同时直接或输出外接掉闸控制信号,切断用电负荷。当用户负荷连续一定时间低于预置的负荷限制电量后,电能表自动恢复供电。

10受检功能

电能表应能接受售电管理系统制作的购电卡、抄表卡、检测卡的检查,能将电能表当前状态信息返写至抄表卡,以便对其运行状态进行检查。该功能用于系统管理者检查现场运行的电能表状态是否正常。

11补遗功能

当用户售电卡遗失时,通过一定程序补遗,电能表也能接受新补售电卡,并拒绝原售电卡。

12辨伪功能

使用非指定介质时,电能表不应接受,并显示相应的故障代码提醒用户。在撤销非指定介质或非法操作后电能表应能正常工作且数据不丢失。

13介质检测功能

当介质(如电卡)或介质读写器(卡座)因受损而不能进行读写时,电能表显示相应的故障代码提醒用户。

(四)防窃电功能

1防流失

全电子式电能表首先要对测量电路的电压和电流进行采样才能进入乘法器。由于电流采样电阻仪般小于2M欧,比机械表的电流线圈内阻小得多,因此,在电能表外对电流通路用普通导线短接时,基本上不影响电子式电能表计量。

2防电流反向流入电流回路

当电流反向流入机电式预付费电能表时,它像机械表一样反转,但显示的总电量并不减少。因光电采样电路中接受转盘反射光信号是没有区别的,因此它仍然按正转情况计量。全电子式电能表也能防电流反向流入电流回路引起电能表少计的情况。

3防假购电卡

购电卡的数据经算法加密,难以伪造,购一次电只能装入一次。购电上有购电次数与装入次数,单片机会判断是否是假卡。

4防破坏IC卡表

为防止有人将IC卡卡座电源短路,损坏卡表,从而达到窃电的目的,IC卡表设有卡座电源隔离电路,当卡座电源短路时,内部电源仍能正常工作,不影响电能计量。