Вольтметры TDM

Вольтметры TDM: технические характеристики, классификация и применение в электроустановках

Вольтметры TDM представляют собой серию стрелочных электромеханических приборов магнитоэлектрической системы, предназначенных для измерения действующего значения напряжения в цепях постоянного и переменного тока промышленной частоты. Производятся российской компанией ООО «ТДМ-Электрик». Данные приборы относятся к категории щитовых измерительных приборов и широко применяются в комплектных распределительных устройствах (КРУ, КРУН, НКУ), на панелях управления станков, технологических линий, в электрощитах жилых, коммерческих и промышленных объектов. Их основное назначение – визуальный контроль уровня напряжения для оперативного обслуживания и обеспечения нормативного режима работы электрооборудования.

Принцип действия и конструктивные особенности

Вольтметры TDM магнитоэлектрической системы (для постоянного тока) и электромагнитной или ферродинамической системы (для переменного тока) преобразуют электрическую энергию в механическое отклонение подвижной части. В магнитоэлектрических приборах (серии TDM 1xxx) ток, протекающий по рамке, помещенной в поле постоянного магнита, создает вращающий момент, пропорциональный силе тока. Поскольку для вольтметра ток через рамку определяется измеряемым напряжением и внутренним сопротивлением прибора, угол поворота стрелки прямо пропорционален напряжению. Для измерения переменного напряжения в приборах серий TDM 2xxx используется выпрямительная схема (в сочетании с магнитоэлектрическим измерительным механизмом) или электромагнитная система, где отклонение стрелки вызывается взаимодействием магнитного поля катушки с подвижным ферромагнитным сердечником.

Конструктивно прибор состоит из литого корпуса (традиционно серого цвета), измерительного механизма, градуированной шкалы, стрелки, магнитного или электромагнитного узла, токоподводящих пружин и клеммной колодки. Корпус имеет стандартизированные габаритные и установочные размеры, соответствующие ГОСТ 23217-78 и международным нормам (DIN 43700). Приборы предназначены для монтажа в отверстие на панели щита с креплением посредством скоб или штатных фиксаторов.

Классификация и основные серии вольтметров TDM

Ассортимент вольтметров TDM систематизирован по типу измеряемого тока, номинальному напряжению, размеру корпуса и классу точности.

Серия TDM 1xxx – Вольтметры постоянного тока

Приборы магнитоэлектрической системы для измерения напряжения в цепях постоянного тока. Отличаются высокой чувствительностью, линейной шкалой и низким собственным потреблением.

• TDM 1012: Квадратный корпус 120х120 мм, класс точности 1.5.
• TDM 1022: Квадратный корпус 160х160 мм, класс точности 1.5.
• TDM 1032: Прямоугольный корпус 80х160 мм, класс точности 1.5.

Серия TDM 2xxx – Вольтметры переменного тока

Приборы выпрямительной или электромагнитной системы для измерения действующего значения напряжения в однофазных и трехфазных сетях переменного тока частотой 50 Гц.

• TDM 2012: Квадратный корпус 120х120 мм, класс точности 1.5.
• TDM 2022: Квадратный корпус 160х160 мм, класс точности 1.5.
• TDM 2032: Прямоугольный корпус 80х160 мм, класс точности 1.5.
• TDM 2072: Квадратный корпус 96х96 мм, класс точности 2.5.

Основные технические характеристики

Технические параметры вольтметров TDM регламентируются ГОСТ 8711-78, ГОСТ 23217-78 и техническими условиями производителя.

Таблица 1. Сводные технические характеристики вольтметров TDM

Параметр	Значение / Описание
Система измерительного механизма	Магнитоэлектрическая (постоянный ток), электромагнитная или выпрямительная (переменный ток)
Класс точности	1.5; 2.5 (основная приведенная погрешность в % от верхнего предела измерения)
Номинальные напряжения (пределы измерения)	Постоянный ток: 3, 7.5, 15, 30, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 450, 600 В. Переменный ток: 3, 7.5, 15, 30, 50, 75, 100, 150, 250, 300, 450, 600 В. Для трехфазных сетей: 380/220В, 500В.
Рабочий диапазон частот (для переменного тока)	45-65 Гц (номинальная 50 Гц)
Потребляемая мощность (полная)	Около 1-5 В·А в зависимости от модели и предела измерения
Габаритные размеры (корпус/лицевая часть)	96х96 мм, 120х120 мм, 160х160 мм, 80х160 мм
Установочный размер (отверстие в панели)	92х92 мм, 112х112 мм, 152х152 мм, 76х152 мм
Рабочее положение	Вертикальное (допускаются отклонения, указанные в паспорте)
Диапазон рабочих температур	От -40°C до +60°C
Степень защиты корпуса	IP50 (защита от пыли и прикосновения инструментом)
Средний срок службы	Не менее 12 лет
Межповерочный интервал	Обычно 4-5 лет (регламентируется методикой поверки)

Выбор и монтаж вольтметра TDM

При выборе вольтметра необходимо учитывать следующие ключевые факторы:

• Род тока и номинальное напряжение сети: Выбор между сериями TDM 1xxx и TDM 2xxx. Номинальное напряжение прибора должно быть равно или немного превышать максимально возможное рабочее напряжение в контролируемой цепи. Рекомендуется, чтобы в нормальном режиме стрелка находилась в средней трети шкалы.
• Класс точности: Для оперативного контроля в распределительных щитах обычно достаточно класса 1.5 или 2.5. Класс 1.5 обеспечивает более высокую точность измерений.
• Габаритный размер: Определяется конструкцией щитовой панели и требуемой плотностью компоновки. Наиболее распространены форматы 96х96 мм и 120х120 мм.
• Условия эксплуатации: Вольтметры TDM рассчитаны на работу в условиях умеренного и холодного климата (УХЛ), категории размещения 3 по ГОСТ 15150 (в закрытых помещениях без искусственного регулирования климатических условий).

Монтаж осуществляется в предварительно подготовленное отверстие в металлической панели щита толщиной 1-4 мм. Прибор вставляется с лицевой стороны, после чего с тыльной стороны фиксируется с помощью двух штатных скоб, которые прижимают прибор к панели. Подключение проводов производится к винтовым клеммам на тыльной стороне прибора. Для вольтметров переменного тока полярность подключения не имеет значения. При измерении высоких напряжений (свыше 600В) необходимо использовать измерительные трансформаторы напряжения (ТН). В этом случае вольтметр подключается к вторичной обмотке ТН (обычно 100 В), а его шкала градуируется в первичных значениях (кВ).

Сравнение с цифровыми приборами и область применения

Стрелочные вольтметры TDM, в отличие от цифровых, не требуют источника питания для работы, что обеспечивает абсолютную автономность и надежность в случае пропадания оперативного тока. Они обладают высокой устойчивостью к импульсным помехам и электромагнитным воздействиям. Их главное преимущество – интуитивная визуализация: оператор мгновенно оценивает не только абсолютное значение, но и тенденцию изменения (рост, падение, колебания) по движению стрелки, что критически важно для динамического контроля.

Цифровые приборы (например, TDM-Ц) обеспечивают более высокую точность, возможность интеграции в системы АСКУЭ и дистанционной передачи данных, но имеют более высокую стоимость и сложность.

Область применения вольтметров TDM:

• Вводно-распределительные устройства (ВРУ) зданий и сооружений.
• Главные распределительные щиты (ГРЩ) и щиты этажные (ЩЭ).
• Панели управления промышленным оборудованием, станками, вентиляционными установками.
• Дизель-генераторные установки (ДГУ) и источники бесперебойного питания (ИБП) для контроля выходного напряжения.
• Электрощиты на трансформаторных подстанциях (ТП) для контроля вторичного напряжения.
• Суда речного и морского флота, подвижной состав (в соответствующих климатических исполнениях).

Поверка и техническое обслуживание

Вольтметры TDM, как средства измерения, подлежат первичной и периодической поверке. Поверка осуществляется в соответствии с методикой, изложенной в документации, и включает в себя: внешний осмотр, проверку механической части (отсутствие заеданий, плавность хода стрелки), определение основной погрешности на всех отметках цифровой шкалы с помощью образцовых средств измерения (калибраторов напряжения). Межповерочный интервал устанавливается органами метрологической службы и обычно составляет 4-5 лет.

Техническое обслуживание в процессе эксплуатации минимально и заключается в периодическом визуальном контроле показаний, очистке стекла от пыли и обеспечении надежности контактных соединений на клеммах. В случае заметного залипания стрелки или ее отклонения от нулевого положения при отключенном напряжении прибор должен быть демонтирован и отправлен в ремонтную или метрологическую службу.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается вольтметр TDM 2012 от TDM 1012?

TDM 2012 предназначен для измерения переменного напряжения, а TDM 1012 – для постоянного. Конструктивно они используют разные измерительные системы: в TDM 1012 – магнитоэлектрическую, в TDM 2012 – выпрямительную или электромагнитную.

Можно ли подключить вольтметр TDM на 300В к сети 380В через трансформатор?

Да, это стандартная практика. Для сети 380/220В используется трансформатор напряжения (ТН) с коэффициентом трансформации 380/100В или 220/100В. Вольтметр с номинальным напряжением 100В подключается к вторичной обмотке ТН. При этом шкала прибора будет показывать первичное напряжение (0-400В). Существуют модели TDM со шкалой, уже проградуированной для работы с ТН (например, 0-380В при подключении через ТН 380/100В).

Что означает класс точности 1.5?

Класс точности 1.5 означает, что основная приведенная погрешность прибора не превышает ±1.5% от верхнего предела измерения. Например, для вольтметра 0-300В максимально допустимая погрешность на любой отметке шкалы составит ±4.5В (1.5% от 300В).

Почему стрелка вольтметра не возвращается к нулю после отключения напряжения?

Наиболее вероятные причины: механическое заедание подвижной части из-за загрязнения или деформации, ослабление или повреждение спиральных пружин (волосков), остаточная намагниченность сердечника (для электромагнитной системы). Требуется ремонт и регулировка в специализированной мастерской.

Какой межповерочный интервал у этих приборов?

Стандартный межповерочный интервал для щитовых стрелочных вольтметров TDM составляет 4 года. Однако для приборов, используемых в сферах государственного регулирования обеспечения единства измерений, интервал должен быть указан в свидетельстве о поверке и может быть установлен метрологической службой индивидуально.

Можно ли использовать вольтметр TDM в цепях с частотой 400 Гц?

Нет, стандартные модели вольтметров TDM серии 2xxx рассчитаны на работу в диапазоне частот 45-65 Гц. При частоте 400 Гц дополнительная частотная погрешность может превысить допустимые значения класса точности. Для таких цепей необходимы специальные частотные вольтметры.

Как расшифровать маркировку TDM 2032-04/100?

• TDM – товарный знак производителя.
• 2032 – модель (2 – переменный ток, 0 – модификация, 32 – прямоугольный корпус 80х160 мм).
• 04 – вариант дизайна и конструкции (например, тип шкалы).
• 100 – верхний предел измерения в вольтах (100 В).

Заключение

Вольтметры TDM остаются востребованным и надежным решением для задач оперативного визуального контроля напряжения в стационарных электроустановках. Их преимущества – автономность, устойчивость к помехам, наглядность показаний, долговечность и соответствие отечественным стандартам – обеспечивают стабильное применение в энергетике, промышленности и строительстве. Правильный выбор модели по току, напряжению, классу точности и габаритам, а также корректный монтаж и своевременная поверка гарантируют длительную и безотказную работу прибора в составе электрощитового оборудования.