Вольтметр на дин рейку

Особенности применения

ДИН рейка – это зарубежное изобретение, получившее свое название от немецкого стандарта, обозначаемого как DIN 43880-1988. У нас в стране их применение регламентируется ГОСТом Р МЭК 60715-2003 года. Эти изделия иногда называют монтажным рельсом. Полное название выглядит так: «рейка монтажная для фиксации защитных устройств в низковольтном оборудовании распределения и управления электрическими сетями».

В соответствии с этим определением область ее применения распространяется на следующие случаи:

• необходимость установки в распределительном шкафу электрических счетчиков и других образцов измерительной аппаратуры;
• потребность в размещении там же защитного оборудования (УЗО, дифавтоматов, реле напряжения и тому подобное);
• при желании вмонтировать в шкаф специальную соединительную фурнитуру.

Типы дин-реек

Решающий фактор, определяющий вместимость такой рейки – ширина модуля автомата или подобного ему защитного оборудования, устанавливаемого на ее основании.

При оценке ширины автоматов исходят из конкретного числа используемых в щитке защитных приборов, которые могут иметь однополюсное или многополюсное исполнение. Второй вариант касается трехфазных сетей. В общем случае ее применение ограничено именно этим набором функций, но в отдельных ситуациях возможны и другие направления использования дин рейки.

Размеры и способ установки

В бытовых условиях традиционно применяются стандартные планки с шириной профиля 35 мм (ТН 35), имеющие высоту полочки порядка 7,5 мм. Различные исполнения изделия могут отличаться по заявленной толщины профиля (1-1,5 мм) и диаметру набитых при перфорации отверстий (4 или 5 мм). Для их крепления на направляющих распределительного щитка потребуются болты соответствующего типоразмера.

Установочное изделие фиксируется в двух крайних точках планки таким образом, чтобы не образовывалось частей, выступающих за срез направляющих. То есть по длине заготовки подбираются точно по размеру, для чего боковые излишки заранее отрезаются.

Вольтамперметр на DIN- рейку

Прибором измеряют напряжение и величину переменного тока двумя способами: бесконтактным и контактным. Подключаются к цепи согласно указаниям производителя (указывает, к каким клеммам подключаются провода в зависимости от пределов измерения тока).

Современные электронные приборы такого плана измеряют напряжение от 20 до 450 В, подключаются на фазное напряжение (230 В) и на линейное (400 В), а также к сетям с пониженным напряжением (24, 27, 40, 60, 80, 110 В). Трансформатор токовый встроенного типа позволяет измерять ток до 63 А и отображает полную проходящую мощность, указываемую в кВ∙А. Кроме того, он фиксирует min и max значение напряжения, а также количество отключений после осуществления сбросовой операции.

Материалы для изготовления и нагрузочные характеристики

Материал, из которого изготовлена конкретная дин-рейка, должен соответствовать ее назначению. Это значит, что необходимо учитывать предполагаемые нагрузки, в зависимости от которых подбираются стальные или алюминиевые изделия. Первые из этих образцов по своей структуре более прочные и выдерживают предельные нагрузки при минимальной толщине планки всего в 1 мм.

Под критическими или предельными нагрузками понимается ситуация, когда на рейке монтируются габаритные приборы типа преобразователей частоты, мощные магнитные пускатели или силовые трехфазные автоматы.

Нагрузочные характеристики

Стальные рейки толщиной 1,0 мм, выдерживают максимальные нагрузки и не имеют ограничений по монтажу

Поскольку типовая DIN-рейка выпускается как профильное изделие, она способна выдерживать большие деформационные нагрузки, чем металлическая пластина того же размера. Типовые нагрузочные характеристики дин-реек нормируются действующими стандартами по ряду признаков, включая тип металла. Алюминиевые планки выпускаются в следующих исполнениях:

• рейки толщиной 1 мм, рассчитанные на монтаж одиночных модульных устройств: защитных автоматов, блоков УЗО, модулей питания;
• планки 1,1 мм, предназначенные для установки одиночных приборов, размещаемых в несколько рядов;
• те же изделия, но с показателем 1,4 мм, рассчитанные на модульное оборудование любого класса и массы.

Все эти изделия перед установкой нарезаются на отрезки нужной длины.

В комплект могут входить стальные рейки толщиной 1,0 мм, по нагрузочной способности аналогичные алюминиевой рейке толщиной 1,5 мм. Они могут выдерживать максимальные нагрузки без ограничений по весу и количеству посадочных мест в рамках допустимого размера. Кроме того, производители щитового оборудования нередко комплектуют распределительные шкафы рейками нестандартного профиля.

Нагрузочные характеристики дин реек

Как видим на фото выше, DIN рейка профильное изделие и априори рассчитано на высокие весовые нагрузки по сравнению с простой пластиной. Однако есть нагрузочные характеристики дин реек, которые нужно знать.

• Алюминиевые рейки толщиной 1 мм, рассчитаны на установку отдельных модульных устройств, типа автоматы защиты, узо, блоки питания. Перед применением режется на короткие отрезки.
• Алюминиевые рейки толщиной 1,1 мм, рассчитаны на установку одиночного модульного оборудования рядами.
• Алюминиевые рейки толщиной 1,4 мм, рассчитаны на установку модульного оборудования любого веса.

Стальные рейки толщиной 1,0 мм, нагрузочный аналог алюминиевой рейки 1,5 мм  выдерживают максимальные нагрузки и не имеют ограничений по монтажу.

Замечу, что производители электрических щитов, могут комплектовать щиты рейками с другими профилями. Смотрим фото:

Устройство и принцип работы

Внутри цифровой амперметр состоит из нескольких главных функциональных узлов. Это компаратор и преобразователь напряжения, а также резисторы, цифровой процессор и устройство вывода данных на дисплей.

Компаратор выполняет функцию аналогово-цифрового преобразователя, конвертируя аналоговые данные о силе тока в цифровой сигнал. После эти данные отображаются на экране.

У амперметров с таким устройством есть ряд преимуществ перед старыми аналоговыми моделями. У последних, использующих традиционный отсчётный механизм со стрелкой, есть неудобная черта – показывать значение силы тока не сразу, а спустя какое-то время после включения в цепь. Цифровое устройство, напротив, выводит информацию без задержки. Его быстродействие зависит от мощности компьютера, который обрабатывает сигнал.

К плюсам цифровых устройств можно отнести также помехоустойчивость и высокую точность. Поскольку амперметры этого типа сейчас пользуются популярностью и устанавливаются во многих типах сетей, разработаны простые, удобные и универсальные схемы их установки.

Отсутствие необходимости калибровать прибор также является важным достоинством устройств на основе микроконтроллеров. Ведь традиционные стрелочные индикаторы, как и любые устройства механического типа, нуждались в периодической проверке шкалы на точность, настройке и калибровке.

Но их расширенные возможности имеют свою цену – эти амперметры требуют отдельного питания для электронных микросхем и дисплея, и стоят они дороже, чем аналоговые.

Правила подключения

Для получения правильных результатов измерения силы тока необходимо соблюдать определённые правила включения прибора в цепь и, конечно, технику безопасности. Например, ни в коем случае не подключайте амперметр напрямую к клеммам источника питания. Это вызовет короткое замыкание.

Общая инструкция включения амперметра в цепь предусматривает установку правильного предела измерения и подбор соответствующего шунта или трансформатора. Номинал шунта должен соответствовать тому пределу измерения, который был выбран, например, посредством ручного селектора (на переносных моделях) или указан в маркировке прибора. Иначе резисторы амперметра могут перегореть (при превышении предела силы тока).

Это значение можно рассчитать, например, по мощности потребителя или — как чаще всего делают — по закону Ома, имея в качестве исходных данных напряжение на клеммах источника тока и общее сопротивление цепи.

Затем вам нужно установить режим, в котором будет работать прибор. На моделях переносного типа это легко делается соответствующим ручным селектором, на программируемых модулях – с помощью специальных джамперов-перемычек. Суть в том, что в амперметре должны быть задействованы резисторы, способные выдержать соответствующий предел измеряемой силы тока. После этого вы можете подключить устройство к шунту или трансформатору (если измерение не предусматривает включение амперметра в цепь напрямую).

Некоторые модели цифровых амперметров могут подразумевать какой-либо алгоритм настройки для подключения различных типов трансформаторов.

Следующий шаг – подача питания

С этого момента необходимо соблюдать осторожность при выполнении измерений, не прикасаться к любым незаизолированным частям проводников или микросхемы. После этого вы можете считать показания с дисплея

В следующем видео представлен обзор цифрового амперметра и рассмотрен принцип его работы.

Разновидности

Существует несколько типов и конструкций амперметров на основе цифровых устройств, которые предназначены для разных целей и обладают соответствующими различными возможностями. Амперметры различаются по конструкции – например, в щитовом исполнении и устанавливаемые на DIN-рейку. Также они бывают адаптированы для работы в разных сетях.

Амперметры постоянного тока могут быть использованы, например, для контроля уровня силы тока в бортовой сети автомобиля и в других подобных сетях. Такие устройства обычно предназначены для определения силы тока в цепи с одной фазой, тогда как амперметры для промышленных сетей часто бывают трёхфазными.

Для определения и отображения на экране величины силы тока в трёхфазной сети обычно используются щитовые амперметры или более компактные и удобные модульные приборы, которые монтируются на DIN-рейку (специальный металлический профиль, предназначенный для крепления на нём таких устройств, как автоматический предохранитель или устройство защитного отключения).

В их конструкции может предусматриваться включение в цепь посредством трансформатора, если сила тока в сети достаточно большая.

Технические характеристики

• Напряжение питания: 230 В. 
• Рабочая частота: 50/60 Гц. 
• Красный светодиодный дисплей: 3-разрядный, высота 8 мм. 
• Точность для полной шкалы: 0,5% ±1 единица.
• Потребление: 5 ВА макс. или 2,5 ВА ном.
• Степень защиты:
  • IP40 для передней панели;
  • IP20 на уровне зажимов.
• Присоединение: туннельные зажимы для кабелей 2,5 мм2.
• Соответствие стандартам:
  • безопасность: МЭК/EN 61010-1;
  • электромагнитная совместимость ЭМС: МЭК/EN 65081 -1 и МЭК/EN 65082-2.

Многодиапазонный амперметр

• Номинальный ток:
  • при прямом подключении: 5 А; 
  • при использовании ТТ (не входит в комплект поставки) с настройкой параметров на передней панели амперметра: 10, 15, 20, 25, 40, 50, 60, 100, 150, 200, 250, 400, 500, 600, 800, 1000, 1500, 2000, 2500, 4000, 5000 A. 
• Нижний предел измерений: 4% номинального тока.
• Потребление измерительного входа: 0,55 ВА. 

Скачать документацию

 Техническое описание цифровых амперметров AMP, вольтметров VLT и частотометров FRE, монтаж на DIN-рейке (451.6 kB)

Виды дин-реек

Установка автоматического выключателя на din-рейку

В зависимости от формы крепежной планки известные образцы изделий этого класса делятся на следующие виды:

• рельсы ТН типа (их разновидности – ТН 15, ТН 35, ТН 75);
• изделия класса «C» (C20, 30, 40, 50);
• планки G-типа (G 32).

Первая из этих конструкций по форме напоминает букву греческого алфавита «омега» и является самой распространенной среди выпускаемых промышленностью образцов. На ней традиционно крепятся корпуса электросчетчиков и автоматов.

У С-образных моделей боковые края загнуты вовнутрь, благодаря чему ее профиль позволяет фиксировать клеммные колодки особой формы и конструкции. G-планка является слегка измененной модификацией, используемой крайне редко и применяемой для тех же целей. Длина этих крепежных изделий в зависимости от производителя варьируется в пределах от 7,5 см до 2 метров, что позволяет размещать на них от 4 до 96-ти штук защитных приборов при стандартной ширине одного модуля автомата.

Преимущество первых конструкций – в удобстве установки, поскольку при наличии отверстий, набитых с шагом 10-15 мм, крепить стальную рейку намного проще. Зато литые образцы более прочные и надежные. Они не деформируются при наличии большого числа автоматов в распределительном щитке.

Конструктивные особенности

Как таковых особенностей у данного прибора практически нет. Он очень похож на другие электрические элементы. А это пластмассовый корпус, резьбовые или пружинные контакты для подключения проводов и крепеж на дин рейку, ширина которой составляет 35 мм.

Кстати, такие вольтметры на дин рейку могут устанавливаться и крепиться к ровной поверхности. Для этого необходимо пружины замковых крепежей переместить в крайнее положение.

Теперь, что касается панели прибора. Во-первых, это цифровой индикатор, на котором отображается цифровое значение снимаемого напряжения. Во-вторых, подсветка индикатора зеленого цвета, что позволяет отчетливо видеть показатели вольтметра в любое время суток и при любом освещении. В-третьих, это кнопка сброса показателей (она есть не на всех моделях). В-четвертых, это кнопка для считывания показателей напряжения, то есть, используется для получения информации.

Самое главное, что для работы вольтметров нет необходимости использовать оперативное подключение к сети. Они прямо подключаются в электрическую цепь, в которой проводятся измерения. Существует такое понятие, как ложное считывание. Это когда прибор начинает врать. Но для этого есть определенные условия. К примеру, некоторые модели при высоком или низком напряжении выдают ложные показания. Чтобы этого избежать, в конструкциях вольтметров заложена система оповещения. К примеру, в вольтметрах ВР-М01 или М02 при низком напряжении в 60 вольт появляется буквенное обозначение «Lo», при напряжении выше 440 вольт появляется буква «Н». То есть, прибор сигнализирует, что точно снять показания при таких перепадах он не может.

Необходимо отдать должное производителям, которые сегодня предлагают модели с приятным количеством опций. Такие приборы могут фиксировать максимальное значение напряжения в подающей сети или минимальное, их разницу, а также время отключения подачи тока в дом и их количество.

Кроме вольтметров на рынке присутствуют и другие приборы идентичного типа, с помощью которых можно измерить не только напряжение в сети, но и силу тока, потребляемую бытовыми приборами и освещением. Их называют вольтамперметрами. По сути, вольт амперметр на дин рейку – это практически точно такой же прибор. Правда, у него немного другая схема соединения. Она также проста. Кстати, на фото снизу эта схема хорошо видна на боковой плоскости самого вольтамперметра.

Разнообразие модельного ряда вольтметров и вольтамперметров достаточно огромно. Есть большие типы и конструкции, которые используются на промышленных объектах и в системе ЖКХ. Есть небольшие приборы, которые устанавливаются на небольшой дом или даже в квартиру. На верхней фотографии показан именно вольтамперметр бытового типа. Он небольшой, компактный, легко помещается в любой распределительный электрический щит.

Производитель

Шнейдер Электрик, ЗАО
Компания Schneider Electric является мировым экспертом в управлении электроэнергией. Подразделения компании успешно работают более чем в 100 странах. Schneider Electric предлагает интегрированные энергоэффективные решения для энергетики и инфраструктуры, промышленных предприятий, объектов гражданского и жилищного строительства, а также центров обработки данных. Более 130 000 сотрудников компании, оборот которой достиг в 2011 году 22,4 миллиарда евро, активно работают над тем, чтобы энергия стала безопасной, надежной и эффективной. Девиз компании: «Познайте возможности вашей энергии!». ЗАО «Шнейдер Электрик» имеет коммерческие представительства в 19 крупнейших городах России с головным офисом в Москве. Производственная база Schneider Electric в России представлена тремя действующими заводами и тремя логистическими центрами. Имеется собственный Научно-технический центр.

Схема цифрового амперметра

Любая схема цифрового амперметра включает микроконтроллер со встроенным АЦП (аналогово-цифровым преобразователем). Также она подразумевает вывод на светодиодный экран на жидких кристаллах. В конструкции такого амперметра используются резисторы различного сопротивления (в зависимости от диапазона измеряемой силы тока) и стабилизаторы (для селективных устройств). Жидкокристаллический дисплей и микроконтроллер в составе амперметра обычно объединены в так называемую цифровую измерительную головку (ЦИГ).

Такая головка работает на измерение как силы тока, так и уровня напряжения. Их основное преимущество перед традиционными индикаторами, используемыми в старых аналоговых устройствах – высокая точность, хотя цифровая измерительная головка и требует дополнительного источника питания.

К отдельной категории амперметров относится демонстрационный прибор для лабораторий и классов научных заведений, который отличается широким диапазоном измерений (0,01–9,99 А) и обычно имеет режим гальванометра.

Виды

Однофазный вольтметр содержит преобразователь электросигнала и цифровую матрицу. Кроме основных блоков и узлов, в прибор вмонтирован Wi-Fi или 3G/4G-модуль, отсылающий данные по интернету с определённым интервалом срабатывания. Некоторые модели прибора могут сохранять минимальные и максимальные показания напряжения и потребляемого тока в течение заданного периода времени, а также ведут «лог» включений и отключений электроснабжения.

У трёхфазного DIN-вольтметра модули и узлы управления и мониторинга всё те же, что и у однофазного, но отличается данный модуль тем, что для его правильной работы обязательно нужны все три фазы. Если какая-то из фаз отсутствует, случилась перефазировка или напряжение сильно отличается на одной или на всех трёх фазах – прибор запишет сведения о работе сети как одну ошибку или серию ошибок, мешающих нормальной работе, и может попросту отключить все три линии. Трёхфазный прибор замеряет также параметры каждой из фаз.