Амперметры TDM Electric серии А80: технические характеристики, устройство и применение

Амперметры TDM Electric серии А80 представляют собой электромагнитные щитовые приборы непосредственного включения, предназначенные для измерения силы переменного тока в однофазных и трехфазных цепях промышленной частоты 50 Гц. Приборы относятся к категории средств измерений прямого действия и находят широкое применение в комплектных распределительных устройствах (КРУ, КРУН, НКУ), на щитах управления промышленного оборудования, в электрощитовых жилых, коммерческих и производственных зданий. Основное назначение – оперативный контроль токовой нагрузки в электроустановках.

Принцип действия и конструктивные особенности

Амперметр А80 функционирует на основе электромагнитной системы измерения. Принцип действия заключается во взаимодействии магнитного поля, создаваемого измеряемым током, протекающим через неподвижную катушку, с подвижным ферромагнитным сердечником (сердечком). Ток, подаваемый на клеммы прибора, проходит по обмотке катушки. Возникающее магнитное поле втягивает сердечок, жестко связанный с осью стрелки. Угол поворота оси пропорционален квадрату силы тока в цепи. Возврат стрелки в нулевое положение обеспечивается спиральной пружиной. Конструктивно прибор состоит из следующих ключевых элементов:

• Корпус: Изготавливается из термостойкого пластика, имеет степень защиты IP40 по фронту, что предотвращает попадание внутрь твердых частиц размером более 1 мм. Корпус предназначен для установки в стандартное отверстие в щите.
• Измерительный механизм: Электромагнитная система с неподвижной катушкой и подвижным ферромагнитным сердечником.
• Шкала: Проградуирована в амперах (А) или килоамперах (кА), имеет линейную характеристику. Изготовлена методом фотопечати, обеспечивающей стойкость к выцветанию.
• Стрелка и противодействующая пружина: Алюминиевая стрелка и пружина из специального сплава, обеспечивающие минимальный момент трения и стабильность показаний.
• Клеммные соединения: Винтовые зажимы, рассчитанные на подключение проводников сечением до 2.5 мм².
• Лицевое стекло (окно): Из акрилового пластика, обеспечивающее обзор шкалы.

Основные технические характеристики

Амперметры А80 выпускаются в строгом соответствии с требованиями ГОСТ 23217-78 (приборы аналоговые показывающие) и имеют единый ряд номинальных токов. Ключевые параметры представлены в таблице.

Таблица 1. Сводные технические параметры амперметров TDM Electric А80

Параметр	Значение / Описание
Класс точности	2.0 (погрешность не превышает ±2% от конечного значения шкалы)
Система измерения	Электромагнитная
Род измеряемого тока	Переменный (AC), синусоидальный
Номинальная частота	50 Гц
Диапазон измеряемых токов (основной ряд)	1, 2, 3, 5, 10, 20, 30, 50 А. Также производятся на 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 750, 800, 1000 А и более (с использованием внешних трансформаторов тока).
Рабочее положение	Вертикальное (допускается отклонение до 5° в любую сторону)
Степень защиты по корпусу (лицевая часть)	IP40
Климатическое исполнение и категория размещения	УХЛ3 по ГОСТ 15150 (для макроклиматических районов с умеренным и холодным климатом, для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий)
Диапазон рабочих температур	от -40°C до +60°C
Относительная влажность воздуха	до 80% при температуре +25°C
Габаритные размеры корпуса	80×80 мм (квадратное исполнение)
Размер монтажного отверстия в щите	76×76 мм (+1 мм допуск)
Глубина установки	Около 65 мм (без учета длины клемм)
Масса	Не более 0.25 кг
Межповерочный интервал	Рекомендуется 4 года (регламентируется внутренними документами потребителя и условиями эксплуатации)

Модификации и варианты исполнения

Серия А80 предлагается в нескольких вариантах, отличающихся способом монтажа и конструкцией корпуса.

• А80-V – исполнение для встраиваемого (винтового) монтажа. Прибор фиксируется в щите с помощью двух скоб-защелок, расположенных с боковых сторон корпуса. Наиболее распространенный вариант для установки в металлические и пластиковые щиты с предварительно подготовленным прямоугольным отверстием.
• А80-F – исполнение для накладного (фланцевого) монтажа. Корпус прибора имеет выступающий фланец с отверстиями под крепежные винты. Устанавливается на плоскую поверхность щита без необходимости вырезания отверстия под всю лицевую часть.

Оба варианта имеют идентичные электрические и метрологические параметры. Выбор зависит исключительно от конструкции щита и предпочтений монтажника.

Правила выбора амперметра А80

Для корректной и долговечной работы прибора необходимо правильно подобрать его номинальный ток. Руководствуются следующими правилами:

• Номинальный ток амперметра непосредственного включения должен быть равен или превышать максимальное рабочее (расчетное) значение тока в контролируемой цепи.
• Для оптимального считывания показаний рекомендуется, чтобы рабочее значение тока находилось в средней трети шкалы прибора (приблизительно в диапазоне от 1/3 до 2/3 от конечного значения).
• При измерении токов, превышающих 100 А, обязательно использование измерительных трансформаторов тока (ТТ). В этом случае амперметр выбирается на стандартный вторичный ток ТТ – обычно 5 А. Шкала прибора при этом градуируется в первичных токах. Например, при использовании ТТ 300/5 А, амперметр на 5 А будет иметь шкалу от 0 до 300 А.

Таблица 2. Пример выбора амперметра для различных цепей

Контролируемая цепь	Максимальный рабочий ток	Рекомендуемый номинал амперметра А80	Примечания
Вводной автомат квартиры	40 А	50 А	Непосредственное включение. Рабочий ток (40А) находится в оптимальной зоне шкалы 0-50А.
Электродвигатель 15 кВт, ~380В	~30 А	50 А	Непосредственное включение через соответствующий автоматический выключатель.
Вводная линия здания (расчетный ток 250 А)	250 А	5 А	Включение через трансформатор тока, например, 300/5 А. Шкала прибора будет 0-300 А.
Силовой фидер подстанции 1000 А	1000 А	5 А	Включение через трансформатор тока 1000/5 А или 1500/5 А.

Схемы подключения

Подключение амперметров А80 осуществляется строго последовательно с нагрузкой. Внутреннее сопротивление прибора крайне мало (доли Ома), поэтому его включение в разрыв цепи не оказывает влияния на режим работы электроустановки.

• Непосредственное включение: Прибор подключается непосредственно в разрыв фазного проводника. Полярность для переменного тока не имеет значения. Важно обеспечить надежный контакт на клеммах.
• Включение через трансформатор тока (ТТ): Вторичная обмотка трансформатора тока (клеммы И1-И2) подключается к клеммам амперметра. При этом цепь вторичной обмотки ТТ никогда не должна размыкаться под нагрузкой, так как это приводит к появлению опасного высокого напряжения на разомкнутых контактах и может вывести ТТ из строя. Клеммы вторичной обмотки ТТ должны быть либо замкнуты на амперметр, либо на специальную клемму замыкания.

Эксплуатация, обслуживание и безопасность

Амперметры А80 не требуют специального обслуживания в процессе эксплуатации. Основные требования касаются правил монтажа и безопасности:

• Монтаж, демонтаж и подключение должны производиться только при полном снятии напряжения с контролируемой цепи.
• Запрещается эксплуатация прибора при снятом защитном стекле.
• Не допускаются механические воздействия на стрелку и корпус, ведущие к деформациям.
• При подключении через ТТ необходимо убедиться в надежном замыкании вторичной цепи. Запрещается оставлять цепи ТТ в разомкнутом состоянии.
• Периодическая поверка (калибровка) прибора должна проводиться в аккредитованных метрологических лабораториях в установленные сроки для обеспечения достоверности показаний.

Преимущества и недостатки серии А80

Преимущества:

• Высокая надежность и простота конструкции, отсутствие источников питания для работы.
• Устойчивость к перегрузкам: прибор способен выдерживать кратковременные токи, значительно превышающие номинальный (в зависимости от модели).
• Широкий температурный диапазон эксплуатации.
• Стандартные габариты, совместимые с большинством отечественных и импортных щитов.
• Низкая стоимость по сравнению с цифровыми аналогами.
• Независимость от наличия вспомогательного питания.

Недостатки (ограничения):

• Класс точности 2.0 уступает современным цифровым приборам (0.5-1.0).
• Отсутствие дополнительных функций (связь, регистрация, сигнализация).
• Наличие инерционности и возможного механического износа подвижных частей в долгосрочной перспективе.
• Ограничение по частоте – только для цепей промышленной частоты 50 Гц.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем амперметр А80 отличается от цифрового мультиметра или цифрового щитового прибора?

Амперметр А80 – аналоговый прибор непосредственного включения, предназначенный для постоянного мониторинга тока в установленном месте. Он не требует батареек или внешнего питания, обладает высокой стойкостью к импульсным помехам и перегрузкам. Цифровые приборы обладают более высокой точностью и функциональностью (хранение данных, интерфейсы связи), но, как правило, требуют источника питания и могут быть более чувствительны к условиям электромагнитной обстановки.

Можно ли подключить амперметр А80 на 5А для измерения тока 200А?

Непосредственно – нет. Это приведет к мгновенному выходу прибора из строя. Для измерения токов свыше 100 А необходимо обязательное использование понижающего измерительного трансформатора тока (ТТ), например, с коэффициентом 200/5 А. Амперметр на 5А подключается ко вторичной обмотке этого ТТ.

Что делать, если стрелка амперметра не возвращается к нулю при отсутствии тока?

Отклонение стрелки от механического нуля может указывать на деформацию подвижной части, износ или загрязнение опор, ослабление спиральной пружины. Такой прибор подлежит ремонту в специализированной мастерской или замене. Самостоятельная регулировка не рекомендуется, так как требует специального оборудования и может нарушить градуировку.

Какой класс точности у А80 и достаточно ли его для коммерческого учета?

Класс точности амперметров А80 составляет 2.0. Для оперативного технического контроля на щитах и панелях этого достаточно. Для коммерческого учета электроэнергии (финансовых расчетов) используются счетчики электроэнергии с классом точности 0.5S, 1.0, а показания амперметров не являются основанием для учета. А80 не предназначен для коммерческого учета.

Можно ли установить амперметр А80 на улице?

Нет, прямое уличное размещение не допускается. Климатическое исполнение УХЛ3 предполагает эксплуатацию только в закрытых помещениях без прямого воздействия атмосферных осадков и солнечной радиации. Для уличных щитов необходимо использовать приборы со степенью защиты не ниже IP54-IP65 и соответствующим климатическим исполнением (например, У1, У2).

Как проверить работоспособность амперметра А80?

Простейшая проверка (помимо метрологической поверки) – визуальный осмотр на отсутствие механических повреждений и плавное движение стрелки при легком встряхивании (не постукивании). Базовую функциональность можно проверить, подключив прибор последовательно с нагрузкой известной мощности в лабораторных условиях и сравнив показания с эталонным прибором. Полноценную проверку класса точности проводят в метрологической лаборатории.

В чем разница между амперметрами А80 и аналогичными приборами других серий (например, Э515)?

Амперметры серии Э515, как правило, имеют более высокий класс точности (1.5) и могут быть выполнены в других типах измерительных систем (магнитоэлектрической, ферродинамической). Они часто применяются в более ответственных узлах и лабораторных установках. А80 – это массовый, надежный и экономичный прибор для типовых щитовых применений с типовыми требованиями по точности.

Заключение

Амперметры TDM Electric серии А80 являются проверенным, надежным и экономичным решением для задач оперативного контроля силы переменного тока в электроустановках до 1000 В. Их простая конструкция на основе электромагнитной системы, соответствие отечественным стандартам, широкий диапазон номинальных токов и удобство монтажа обусловили их широкую распространенность в проектах промышленной и гражданской энергетики. При правильном выборе номинала, соблюдении схем подключения и условий эксплуатации эти приборы обеспечивают долгий срок службы и достаточную для большинства технических задач точность измерений.