Амперметры электромагнитные щитовые TDM Electric А72: полный технический обзор

Амперметры TDM Electric модели А72 представляют собой электромагнитные щитовые приборы непосредственного включения, предназначенные для измерения силы переменного тока в однофазных и трехфазных цепях промышленной частоты 50 Гц. Данные приборы относятся к категории общепромышленного электроизмерительного оборудования и применяются для монтажа в стационарных электроустановках, распределительных щитах (ЩО, ВРУ, ГРЩ), на пультах управления технологическим оборудованием, а также в комплектных устройствах (КРУ, КРН). Основное назначение – визуальный контроль токовой нагрузки в цепях энергопотребления и защите, что является критически важным для обеспечения режимной и эксплуатационной безопасности.

Конструктивные особенности и принцип действия

Амперметр А72 построен на классическом электромагнитном (система ферродинамического или электромагнитного измерительного механизма) принципе действия. Внутри корпуса расположена неподвижная катушка, по которой протекает измеряемый ток. Создаваемое катушкой магнитное поле воздействует на подвижный ферромагнитный сердечник (сердечники), связанный со стрелочным указателем. Угол поворота стрелки пропорционален квадрату действующего значения тока, протекающего через катушку. Это обеспечивает устойчивость прибора к перегрузкам и не требует внешнего источника питания для работы.

Корпус прибора изготавливается из ударопрочного пластика (термопласта) черного цвета. Лицевая часть защищена прозрачным стеклом или поликарбонатом. Прибор имеет прямоугольную форму с унифицированными габаритными и установочными размерами, что соответствует стандартам для щитовых приборов. Крепление осуществляется посредством скоб или специальных фиксаторов в вырез на панели толщиной от 1 до 4 мм. Электрическое подключение осуществляется к винтовым зажимам, расположенным на тыльной стороне прибора.

Технические характеристики и параметры

Амперметры А72 характеризуются рядом ключевых параметров, определяющих область их применения.

Основные технические параметры

• Класс точности: 2.0 или 2.5. Это означает, что основная приведенная погрешность измерения не превышает ±2.0% или ±2.5% от верхнего предела измерения.
• Номинальная частота: 50 Гц.
• Диапазон измеряемых токов: Приборы выпускаются с различными пределами измерения, которые определяются номинальным током измерительной обмотки. Стандартный ряд включает, но не ограничивается следующими значениями: 1, 2, 3, 5, 10, 15, 20, 30, 50 А. Для измерения больших токов (сотни и тысячи ампер) используется подключение через стандартные измерительные трансформаторы тока (ТТ) с вторичным током 5А или 1А. В этом случае шкала прибора градуируется в первичных токах (например, 0/400А).
• Температурный диапазон эксплуатации: от -40°C до +60°C.
• Степень защиты корпуса: IP40 (защита от попадания твердых предметов размером более 1 мм, без защиты от влаги).
• Климатическое исполнение и категория размещения: УХЛ4 по ГОСТ 15150 (для макроклиматических районов с умеренным и холодным климатом, для работы на открытом воздухе под навесом или в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями).
• Механическая устойчивость: Вибрационная и ударная стойкость соответствует группе исполнения N1 по ГОСТ 17516.1.
• Электрическая прочность изоляции: Выдерживает испытательное напряжение 2 кВ частотой 50 Гц в течение 1 минуты.

Габаритные и установочные размеры

Наиболее распространенные типоразмеры амперметров А72:

Модель (пример)	Размер лицевой части, мм	Установочный размер (вырез в щите), мм	Глубина, мм
А72 10А	80 x 80	76 x 76	65
А72 20А	96 x 96	92 x 92	65
А72 30А	120 x 120	112 x 112	70

Модификации и варианты исполнения

Амперметры TDM Electric А72 могут иметь различные варианты исполнения, определяемые конкретными потребностями заказчика и условиями эксплуатации:

• По типу шкалы: Линейная (равномерная) шкала. Градуировка в Амперах (А), килоамперах (кА) при использовании ТТ.
• По способу монтажа: Фронтальный (передний) монтаж. Прибор вставляется в подготовленное отверстие с лицевой стороны панели и фиксируется скобами с задней стороны.
• По дополнительным опциям: Возможна поставка с механическим нулевым корректором (регулятором) для установки стрелки на нулевую отметку в условиях изменения окружающей температуры или после длительного хранения.

Правила выбора и монтажа

Выбор конкретной модели амперметра А72 осуществляется на основе следующих критериев:

1. Определение предела измерения: Номинальный ток прибора должен быть выбран таким образом, чтобы рабочее (измеряемое) значение тока составляло примерно 2/3 от максимального значения шкалы. Это обеспечивает наибольшую точность измерения и оставляет запас для кратковременных перегрузок. Для цепей с высоким током обязателен выбор трансформаторов тока с соответствующим коэффициентом трансформации (Кт). Шкала прибора при этом должна быть отградуирована в первичных токах. Например, для линии с ожидаемым током до 350А выбирается ТТ 400/5А, а амперметр – на 5А со шкалой 0-400А.
2. Класс точности: Для большинства задач оперативного контроля в распределительных щитах достаточно класса 2.5. Для более точных измерений, например, на вводе для учета, следует выбирать приборы класса 2.0 или выше.
3. Габаритный размер: Определяется свободным местом на лицевой панели щита и эстетическими соображениями. Наиболее распространены форматы 96х96 мм и 72х72 мм.
4. Условия эксплуатации: Стандартное исполнение УХЛ4 подходит для отапливаемых помещений. Для неотапливаемых помещений или уличных шкафов необходимо убедиться в соответствии температурного диапазона.

Схемы подключения

Подключение амперметра А72 зависит от типа цепи и наличия трансформаторов тока.

• Прямое (непосредственное) включение: Прибор включается последовательно в разрыв измеряемой цепи. Применяется только для цепей с током, не превышающим номинальный ток амперметра (обычно до 50-100А). Фазный проводник подключается к одному входному зажиму, а с другого зажима идет дальше к нагрузке.
• Включение через трансформатор тока (ТТ): Это основной способ для силовых цепей. Вторичная обмотка ТТ (как правило, номиналом 5А или 1А) замыкается на измерительные клеммы амперметра. Крайне важно, чтобы вторичная цепь ТТ никогда не размыкалась при протекании первичного тока, так как это приводит к появлению опасного высокого напряжения на разомкнутых концах и выходу ТТ из строя. Поэтому монтажные соединения должны быть надежными, а при необходимости демонтажа прибора вторичная цепь предварительно должна быть замкнута накоротко специальной перемычкой на клеммах ТТ.

Обслуживание, поверка и безопасность

Амперметры электромагнитной системы не требуют специального обслуживания в процессе эксплуатации. Основные требования сводятся к поддержанию чистоты, визуальному контролю целостности стекла и корпуса, отсутствию механических повреждений и проверке надежности электрических соединений.

В соответствии с требованиями Федерального закона «Об обеспечении единства измерений», амперметры, используемые в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений (например, для коммерческого учета), подлежат периодической поверке. Межповерочный интервал (МПИ) обычно составляет 2-4 года и указывается в свидетельстве о поверке. Поверка осуществляется аккредитованными метрологическими организациями с использованием эталонных установок.

Меры безопасности: Монтаж, демонтаж и обслуживание прибора должны производиться только при полном снятии напряжения с электроустановки и выполнении необходимых организационно-технических мероприятий (по наряду-допуску или распоряжению). При работе в цепях с трансформаторами тока необходимо строго соблюдать правила работы со вторичными цепями ТТ.

Преимущества и недостатки амперметров А72

Преимущества:

• Простота конструкции, надежность и долговечность.
• Независимость от источника оперативного питания.
• Высокая перегрузочная способность (кратковременно выдерживают токи, в несколько раз превышающие номинальный).
• Устойчивость к внешним магнитным полям.
• Низкая стоимость по сравнению с цифровыми аналогами.
• Четкая визуализация показаний, удобная для оперативного контроля.

Недостатки:

• Ограниченный класс точности (2.0-2.5), что недостаточно для высокоточных измерений.
• Наличие механических частей, что теоретически снижает виброустойчивость (хотя для исполнения N1 это скомпенсировано).
• Отсутствие возможности дистанционной передачи данных, интеграции в АСУ ТП или системах SCADA.
• Инерционность показаний, хотя для сетей 50 Гц это не является критичным.
• Зависимость точности от температуры окружающей среды (в пределах, оговоренных в ТУ).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем амперметр А72 отличается от цифрового (электронного) амперметра?

Амперметр А72 – это аналоговый прибор электромагнитной системы. Он показывает значение стрелкой на шкале, не требует внешнего питания, прост и надежен. Цифровой амперметр преобразует измеряемый сигнал с помощью АЦП и отображает значение на ЖК- или LED-дисплее. Он может иметь более высокий класс точности (0.5, 0.2), дополнительные функции (связь по интерфейсу, регистрация максимумов), но требует питания и, как правило, дороже. Выбор зависит от задач: для визуального контроля в РЩ – часто достаточно А72, для систем учета и автоматизации – нужен цифровой прибор.

Можно ли подключить амперметр А72 на 5А к трансформатору тока 100/5А?

Да, можно и это стандартная практика. Прибор выбирается на вторичный ток ТТ (5А). Его шкала, однако, будет проградуирована от 0 до 5А. Для удобства считывания оператором рекомендуется заказывать прибор со шкалой, отградуированной в первичных токах, то есть от 0 до 100А. В этом случае производитель наносит соответствующую оцифровку, исходя из предоставленного коэффициента трансформации.

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

Если отклонение невелико (в пределах половины деления), можно воспользоваться механическим корректором (если он предусмотрен в модели), доступ к которому осуществляется через отверстие на лицевой панели. Если корректора нет или отклонение значительное, прибор нуждается в поверке/ремонте в специализированной мастерской. Самостоятельная разборка и регулировка не рекомендуются.

Какой провод использовать для подключения амперметра к вторичным цепям ТТ?

Для вторичных цепей ТТ (номинальный ток 5А) применяют медные контрольные кабели с сечением жилы не менее 2.5 мм² (рекомендовано ПУЭ 3.4.23 для цепей напряжения и тока измерительных приборов). Это необходимо для минимизации сопротивления соединительных проводов, которое влияет на общую погрешность измерения. Соединения должны быть надежными, предпочтительно с использованием наконечников.

Допускается ли установка амперметра А72 на дин-рейку?

Нет, стандартное исполнение амперметра А72 предназначено только для фронтального монтажа в панель щита через вырез. Для установки на DIN-рейку производитель TDM Electric предлагает другие серии приборов, например, цифровые или аналоговые в корпусах соответствующего типа.

Каков средний срок службы амперметра А72?

При соблюдении условий эксплуатации (номинальные токи, температура, отсутствие вибраций сверх нормы) срок службы амперметров электромагнитной системы составляет 12-15 лет и более. Ресурс определяется в основном износом опор подвижной части (осей, подпятников) и старением материалов.

Заключение

Амперметры TDM Electric модели А72 являются проверенным, надежным и экономичным решением для задач оперативного контроля переменного тока в стационарных электроустановках. Их конструкция, основанная на электромагнитном принципе, обеспечивает устойчивость к перегрузкам и независимость от внешнего питания. Несмотря на развитие цифровых технологий, данные приборы сохраняют свою актуальность для применения в распределительных щитах промышленных предприятий, объектов ЖКХ и инфраструктуры, где не требуется высокая точность или дистанционная передача данных. Правильный выбор предела измерения, класса точности и корректный монтаж с использованием трансформаторов тока гарантируют долгую и безотказную работу прибора в составе электротехнических комплексов.