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預付費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。隨著城網和農網改造的結束，電力用戶的增加給抄表管理工作帶來了巨大的壓力，預付費電能表使用后，由于用電前已收回電費，可避免現場抄表，因此對一些電費回收困難的用戶（包括一些人口流動大的用戶、邊遠分散用戶、經常欠費用戶和臨時用戶）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采用表內或表外加裝負荷控制機構實現對用戶的用電控制，以達到先付費后用電的目的，預付電能表內可以儲存電量或金額，電量和金額置入可采用IC卡等實物介質。
安裝該電能表的用戶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信號，從而控制斷電機構斷電。
一預付費電能表分類
（一）按工作原理分
（1）機電式預付費電能表
（2）全電子式預付費電能表
（二）按電能表的準確度等級分
一般分為1.0級和2.0級表
（三）按被測相數分
（1）單相預付費電能表
（2）三相（三相三線或三相四線）預付費電能表
（四）按計收電價模式分
（1）單費率型
（2）多費率型
（五）按負荷控制模式分
（1）表內置繼電器型
（2）表外置控制器型
二電子式預付費電能表的特點
（1）不需要人工抄表，有利于現代化管理。隨著“一戶一表”的實行，各物業單位管理的電能表數量增加，安裝預付費電能表后可避免人工抄表、上門收費給用戶帶來的諸多不便，且歷史購電數據均可以保存，便于用戶查詢。
（2）充分體現電力的商品屬性。預付費電能表按照商品屬性交換原則，實行先買點后用電，完全改革了傳統的電費收取模式，充分體現了電力的商品屬性。用戶可以根據自己的實際需要有計劃的購電、用電，不會因欠費而產生滯納金，增加不必要的開支。
（3）解決了收費難的問題。能很好地解決零散居民用戶、臨時用電用戶、經常欠費用戶的收費問題。
三電子式預付費電能表工作原理、結構組成及功能
由于采用IC卡的電子式預付費電表已經廣泛使用，現以IC卡電子式預付費電能表為例進行介紹。
（一）工作原理
微控制器通過對電能計量芯片輸出的電能采樣脈沖進行計算，進而轉化成電能量的處理，售電系統上的電量數據通過IC輸入到預付費電表內，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用戶供電等操作。
用IC卡在物業或系統管理者那里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，然后將IC卡插入預付費電表的卡座接口，讀寫系統就可將這些數據存入電能表單片機的存儲器中，并將表內剩余電量與新購電量進行代數相加得到總電量，數據處理單元隨時將總電量與實際電量相減，并顯示剩余電量。預付費電能表一般設置一個余額定值，當剩余電量等于此定值時，預付費電能表會發出警告信號，提醒用戶重新購電，否則當電量用完，根據設置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用戶用電狀況，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，用電恢復后該等繼續隨用電負荷的大小而閃亮。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付費電能表，保存5秒后方可拔出電卡，用戶即可用電，當電能表的電量接近報警電量時，表上報警燈會閃亮，提醒用戶電量已剩不多了，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，此時用戶將電卡重新插入表內一次，可繼續使用電量，此功能用于再次提醒用戶及時購電。
（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數據預置功能
售電管理系統可通過用戶卡或專用設置卡對預購電量、剩余報警電量門限、最大囤積電量、負荷門限及協議透支電量等參數進行設置。
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余電量或剩余金額疊加。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數據回讀功能
可通過用戶卡插卡抄表，將表內的總電量、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
4斷電控制功能
當預付費表內的剩余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信號，切斷用戶的用電負荷，強制用戶購電，實現用戶“先買電后用電”
5剩余電量報警功能
當電能表內的剩余電量小于或等于系統所設置的“剩余報警電量”時，電能表發光報警，以提醒用戶，剩余電量報警時，電能表固定顯示表內“剩余報警電量”。用戶可插卡撤除報警信號輸出，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置的協議透支電量大于零時，在剩余電量用盡時，用戶可以通過插卡撤除報警，直至預置協議透支電量用盡，電能表切斷用戶，此時用戶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
可通過售電系統對電能表預置“囤積電量”，用戶的新購電量與表內的剩余電量之和大于預置的“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余電量用至其與新購電量之和小于“囤積電量”時，用戶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于零時），電能表內的剩余電量為零后用戶仍繼續用電，此時電能表記錄負電量并提示符號、報警。若電能表表內有負電量，用戶再次購電時購電量必須大于欠費電量，購電插卡式電能表優先在新購電量中扣除負電量，經扣除后，剩余電量大于零時方能合閘供電。
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信號，切斷用電負荷。當用戶負荷連續一定時間低于預置的負荷限制電量后，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信息返寫至抄表卡，以便對其運行狀態進行檢查。該功能用于系統管理者檢查現場運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，通過一定程序補遺，電能表也能接受新補售電卡，并拒絕原售電卡。
12辨偽功能
使用非指定介質時，電能表不應接受，并顯示相應的故障代碼提醒用戶。在撤銷非指定介質或非法操作后電能表應能正常工作且數據不丟失。
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測量電路的電壓和電流進行采樣才能進入乘法器。由于電流采樣電阻儀般小于2M歐，比機械表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，它像機械表一樣反轉，但顯示的總電量并不減少。因光電采樣電路中接受轉盤反射光信號是沒有區別的，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
購電卡的數據經算法加密，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，單片機會判斷是否是假卡。
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。