預付費電能表應用技術探討

王 博

（廣東電網公司佛山供電局，佛山,528300）

0 引言

近年來，為有效防范電費回收風險，提高電費回收質量和效率，預付費電能表得到了大力推廣應用。預付費電能表是一種具有智能計費、電量記憶、余額報警、信息遠程傳送等先進功能的智能電能表，是實現電能信息采集自動化和智能化最重要的測量儀表。

接下來，本文首先介紹預付費電能表的分類及基本功能，在此基礎上簡要闡述預付費電能表在檢定測試、現場安裝和用戶使用等方面的方法及注意事項。

1 預付費電能表的分類及基本功能

預付費電能表按其費控功能在本地實現與在遠程實現區分為本地費控電能表和遠程費控電能表兩種。目前，兩種費控方式在供電企業都得到了應用。

本地費控電能表是在本地實現費控功能的電能表。本地費控電能表支持CPU 卡固態介質進行充值及參數設置，同時也支持通過虛擬介質遠程實現充值、參數設置及控制，即本地預付費與遠程預付費是本地費控電能表所應具有的兩種預付費方式，本地費控電能表的費控功能都是在電能表內部實現的。

遠程費控電能表，本地主要實現計量功能，不支持本地計費功能；計費功能應由遠程的主站/售電系統完成，當用戶欠費時由遠程主站/售電系統發送拉閘命令，給用戶斷電；當用戶充值后，遠程主站/售電系統再發送合閘命令，為用戶合閘。

預付費電能表的常見功能有以下方面：

1）計量計費功能：可進行正反向有功電能計量和分時電能計量，并可以設置組合有功計量方式。

2）測量與監測功能：能測量、記錄、顯示當前電能表的電壓、電流（包括零線電流）、功率、功率因數等運行參數。

3）事件記錄功能：能記錄電能表清零、編程、校時、掉電、拉閘、合閘、開表蓋及購電記錄等數據。

4）費率時段功能（可設）：時區表、時段表、電價表可定時切換；支持節假日、公休日特殊費率設置。

5）費控功能：當剩余金額小于或等于設定的報警金額時，報警燈常亮，當剩余金額為零或小于設定的透支門限金額時，電能表拉閘，同時拉閘燈與報警燈常亮，當電能表收到有效的續費信息后，先扣除透支金額，此時剩余金額大于設定值時（默認為零）方可允許合閘(插用戶卡或長按輪顯鍵3 秒），恢復供電。

6）通訊功能：通信信道物理層獨立，任意一條通信信道的損壞不影響其它信道正常工作。當有重要事件發生時，支持主動上報。

此外，預付費電能表還具有電量凍結、信號輸出、安全防護、顯示、報警等多種功能。

2 預付費電能表的檢定

預付費電能表檢定的項目、方法與普通單、三相電子表基本一致，不同的是，預付費電能表檢定還需開展以下方面：

2.1 預付費電能表的初始化

電能表在完成檢測工作后，需要進行初始化。本地費控電能表既支持本地初始化功能，又支持遠程初始化功能，遠程費控電能表不支持該功能。本地初始化功能通過參數預置卡實現，遠程初始化功能通過初始化命令實現。

初始化操作應滿足的條件：

1）電能表內所有密鑰均應為測試密鑰；

2）參數預置卡及遠程初始化命令中的購電次數為0。

初始化操作的內容如下：

1）對表內購電信息文件初始化，不判斷囤積金額限值，剩余金額初始化為預置金額，購電次數初始化為零；

2）對電能表進行清零操作，同時清本地開戶狀態、遠程開戶狀態、卡片序列號、非法插卡次數、遠程拉閘狀態、遠程報警狀態，不清客戶編號和保電狀態；

3）記錄電能表清零記錄和購電記錄；

4）購電記錄中的購電后總購電次數為0，購電金額為預置金額，購電前剩余金額為0，購電后剩余金額和購電后累計購電金額為預置金額；

5）初始化成功后，如果剩余金額和透支金額限值同為0 時，電能表應處于拉閘狀態；否則應處于合閘狀態。

本地預付費電能表可通過參數預置卡和遠程下發參數更新命令完成初始化過程。參數預置卡的指令信息文件主要用來設置相關報警信息、更新參數、切換時間和變比等。

2.2 密鑰更新

預付費電能表應支持密鑰更新功能，密鑰更新實現密鑰狀態的切換，包括密鑰的下裝與恢復，電能表內所有密鑰只能通過遠程方式更新。

預付費電能表在完成密鑰更新或寫操作前，都需要身份認證。身份認證相當于握手，只有身份認證通過后方可進行下一步操作。身份認證有實效性。在通過身份認證后，便可對電能表進行密鑰下裝。

密鑰下裝即公鑰轉換為私鑰，完成一表一密。電表表號作為電能表唯一性標示，參與到密鑰下裝過程。下裝密鑰必須通過遠程方式，即485 通信。下裝密鑰需要根密鑰，可通過密鑰母卡和加密機方式進行。

3 預付費電能表的安裝及使用

預付費電能表的安裝與其它電子式電能表過程相差不大，但其配套設備有所區別。

3.1 表箱的安裝

本地預付費電能表需要插卡和按鍵，因此本地預付費電能表的表箱需要帶插卡槽和按鍵孔，遠程預付費電能表的表箱需要帶按鍵孔。在實際裝表的過程中，一定要精確安裝位置，否則可能會導致卡片插卡不成功或無法按鍵的可能。為防止以上現象，可采取以下兩種解決方式：

1）在表箱出廠前，要求廠家對電能表安裝位置進行標示。

2）裝表人員在安裝完成后，利用隨身攜帶卡片插卡或按鍵，以驗證裝表工作的合理性。

3.2 負荷開關的安裝

預付費電能表的負荷開關可采用內置或外置方式。采用外置負荷開關的電能表需按照相關技術管理規定中負荷開關的控制方式實現對外置負荷開關的控制。

外置負荷開關安裝在電能表出線處，控制信號線分別連接到單、三相表的跳閘控制端子。從電能表跳閘控制端子直接輸出一個交流電壓控制信號，該控制信號驅動能力應不小于20mA。控制信號的非激勵態輸出電壓應為供電電壓的90%至100%，激勵態輸出電壓應為供電電壓的0%至25%。當控制信號處于非激勵態時，外置負荷開關閉合，允許用戶用電；當控制信號處于激勵態時，外置負荷開關斷開，中斷用戶供電。表內的跳閘控制開關宜采用電磁繼電器。該控制輸出回路應具備長時間過載和短路保護能力。過載和短路保護機構的動作電流閾值應不大于100mA。

外置負荷開關斷開是受電能表自動控制，當滿足合閘要求時，需要手動將外置負荷開關合閘，不能實現自動合閘。

3.3 安裝標示提醒

由于客戶需要對各自使用的預付費電能表進行插卡、按鍵、合閘等操作，在安裝預付費電能表時一定要做好標示和告知客戶工作。

3.4 預付費電能表的使用

預付費表的使用應注意以下幾點：

1）客戶購電卡“一卡對應一表”，不可插入其它電表使用。

2）客戶在用電過程中要及時了解自身用電情況及電能表內電費余額，及時購電。當電能表內電量不足或低于下限報警電量時，提示用戶購電；當電量為零時，開關斷開停止供電。

3）預付費電能表因電費余額不足而跳閘斷電后，電能表及電路組件仍在帶電工作，需注意人身安全。

4 結束語

預付費電能表作為電能表發展的一個重要方向，憑借其對電費實時計算的優勢，已在我國許多城市得到了廣泛應用。它的應用使得用戶購電更加快捷，電力消費更加清晰明了。此外，預付費電能表的應用使客戶的用電繳費習慣由“先用電后付費”逐漸向“預先付費購電后用電”轉變，這對供電企業提高電費回收率、降低經營風險起到了積極作用。

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