Universidad Fermín ToroMediciones Eléctricas SAIA

Medidores de Energía EléctricaAlumnos Embert Medina y William Vallejo

El vatihorímetro,  contador eléctrico o medidor de consumo

eléctrico es un dispositivo que mide el consumo de energia eléctrica

de un circuito o un servicio eléctrico, siendo esta la aplicación usual.

Existen medidores electromecánicos y electrónicos. Los medidores

electromecánicos utilizan bobinados de corriente y de tensión para

crear corrientes parásitas en un disco que, bajo la influencia de los

campos magnéticos, produce un giro que mueve las agujas de la

carátula. Los medidores electrónicos utilizan convertidores

analógicos-digitales para hacer la conversión

Medidores de Energía Eléctrica

Funcionamiento

El medidor electromecánico utiliza dos juegos de bobinas que producen campos magnéticos; estos campos actúan sobre un disco conductor magnético en donde se producen corrientes parásitas.

La acción de las corrientes parásitas producidas por las bobinas de corriente sobre el campo magnético de las bobinas de voltaje y la acción de las corrientes parásitas producidas por las bobinas de voltaje sobre el campo magnético de las bobinas de corriente dan un resultado vectorial tal, que produce un par de giro sobre el disco. El par de giro es proporcional a la potencia consumida por el circuito.

El disco está soportado por campos magnéticos y soportes de rubí para disminuir la friccion, un sistema de engranes transmite el movimiento del disco a las agujas que cuentan el número de vueltas del medidor. A mayor potencia más rápido gira el disco, acumulando más giros conforme pasa el tiempo.

Las tensiones máximas que soportan los medidores eléctricos son de aproximadamente 600 Voltios y las corrientes máximas pueden ser de hasta 200 amperios. Cuando las tensiones y las corrientes exceden estos límites se requieren transformadores de medición de tensión y de corriente. Se utilizan factores de conversión para calcular el consumo en dichos casos.

También es importante indicar que existe una bobina de sombra que es una chapita la cual esta cortocircuitada. Dicha bobina posee una resistencia despreciable y por ende en esta se generará una corriente muy importante, la cual al estar sometida a un campo generara un par motor que eliminara el coeficiente de rozamiento de los engranajes. El medidor comenzara a funcionar con el 1 % de la carga y entre un factor de potencia 0,5 en adelanto y atraso.

Funcionamiento

Clasificación de los medidores de energía Los medidores de energía eléctrica, o contadores, utilizados para realizar elcontrol del consumo, pueden clasificarse en tres grupos:

1-Medidores electromecánicos: o medidores de inducción, compuesto por unconversor electromecánico (básicamente un vatímetro con su sistema móvil degiro libre) que actúa sobre un disco, cuya velocidad de giro es proporcional ala potencia demandada, provisto de un dispositivo integrador. 2-Medidores electromecánicos con registrador electrónico: el disco giratorio delmedidor de inducción se configura para generar un tren de pulsos (un valordeterminado por cada rotación del disco, p.e. 5 pulsos) mediante un captadoróptico que sensa marcas grabadas en su cara superior. Estos pulsos sonprocesados por un sistema digital el cual calcula y registra valores de energía yde demanda. El medidor y el registrador pueden estar alojados en la mismaunidad o en módulos separados.

3- Medidores totalmente electrónicos: la medición de energía y el registro serealizan por medio de un proceso análogo-digital (sistema totalmenteelectrónico) utilizando un microprocesador y memorias. A su vez, de acuerdo

alas facilidades implementadas, estos medidores se clasifican como:

-Medidores de demanda: miden y almacenan la energía total y una únicademanda en las 24 hs. (un solo períodos, una sola tarifa).

-Medidores multitarifa: miden y almacenan energía y demanda en diferentestramos de tiempo de las 24 hs., a los que le corresponden diferentes tarifas(cuadrantes múltiples). Pueden registrar también la energía reactiva, factor depotencia, y parámetros especiales adicionales.

Para los pequeños consumidores, industriales y domiciliarios, se mantiene aúnel uso de medidores de inducción de energía activa y reactiva. Para losmedianos consumidores se instalan generalmente medidores electrónicos.

Para los grandes consumidores, a fin de facilitar la tarea de medición y control,

El medidor permite además la supervisión a distancia vía módem (en muchasMarcas incorporado al medidor).

Clasificación de los medidores de energía

Descripciónde partes de un Medidor Tipo1- Bobina de voltaje:Voltaje de la bobina - muchas

vueltas de alambre fino conrevestimiento de plástico, conectados en paralelo con la carga.2- Bobina de Corriente–Tres

vueltas de alambre grueso, conectadoen serie conla carga.3-Estator - concentrados y el campo magnético límites.4-Disco del rotor de aluminio.5-Imanes del rotor del freno.6-Eje con engranaje de tornillo.7-Diales de pantalla - tenga en cuenta que marca el 1 / 10, 10

y 1000giran lasagujas del reloj mientras que la marca 1, 100 y 10000 girar hacia la

izquierda.

Tipos de Conexiones Internas

Tipos de Conexiones

Mantenimiento de medidoresSe realizan mttos periódicos entre intervalos de tiempo entre 8 y 10 años deservicio del medidor.Las reglamentaciones vigentes exigen a las Empresas Distribuidoras unaSupervisión periódica de los medidores de energía, por lo que éstas debencontar con sistemas de ensayo, en laboratorio o in situ, para realizar elcontraste de medidores, es decir, determinar el error respecto a un medidorpatrón. Para tal fin se han desarrollado sistemas rápidos y confiables, utilizandoprocesos digitales automatizados.

Tipos de ensayos: La recepción de una partida de nuevos medidores debecumplir con una verificación de su estado. Así, como también, aquellos quevienen de prestar servicio por el tiempo antes mencionando, previamente serealiza limpieza, ajustes, lubricación y mtto. Se utilizan técnicas de muestreopor lotes, basada en reglas estadísticas, para dar ciertas pautas a fin de elegirlos medidores a controlar.

Se define como tipo de un medidor, a aquellos medidores de igual característica de fabricación. La

serie de ensayos a realizar para la Verificación de tipo son:

Rigidez dieléctrica a frecuencia industrial y con onda de impulso

Marcha en vacío Arranque Verificación de la constante Influencia de la variación de la corriente Influencia de la variación de la tensión Influencia de la variación de la frecuencia Influencia de la variación de la temperatura ambiente

Mantenimiento de medidores

Influencia de campos magnéticos externos Influencia del rozamiento del numerador Verificación de la estabilidad con baja carga Verificación del efecto de auto calentamiento Verificación de márgenes de ajuste Perdida de circuito de corriente Influencia de la variación de la posición del medidor Perdida de circuito de tensión Índice de calidad

Mantenimiento de medidores

Método del medidor patrón (Calibración)Consiste en comparar (contrastar) el medidor a verificar con uno de

mayorprecisión, denominado medidor patrón, del cual se conocen sus curvascaracterísticas de error en todo el rango de corriente de ensayo. Los dosmedidores se conectan en un mismo circuito de ensayo.1. La variación de la frecuencia no debe exceder del ±0.5 %2. La tensión y corrientes deben ser del tipo senoidal3. Las variaciones de la tensión y corriente no deben exceder del ±2 % 4. El ensayo se realiza a tensión nominal. Los valores normalizados son

63.5, 110 y 380 V para los medidores trifásicos y 220 V para los medidores monofásicos.5. Los valores de la corriente, en porciento de la corriente nominal del

medidor a ensayar, son 5, 10, 20, 50, 100, 200, 300, 400, 500 y 600 %In.6. El factor de potencia varía de acuerdo al tipo de medidor. Para

medidor monofásico, 0,5 ind y 1 . Para medidor trifásico, 0,25 ind, 0,5 ind, 1, 0,8 cap y 0,5 cap.

La norma determina las características de las fuentes de alimentación y de losvalores de corriente y tensión.:1. La variación de la frecuencia no debe exceder del ±0.5 %2. La tensión y corrientes deben ser del tipo senoidal3. Las variaciones de la tensión y corriente no deben exceder del ±2 % 4. El ensayo se realiza a tensión nominal. Los valores normalizados son 63.5,110 y 380 V para los medidores trifásicos y 220 V para los medidoresmonofásicos.5. Los valores de la corriente, en porciento de la corriente nominal del medidora ensayar, son 5, 10, 20, 50, 100, 200, 300, 400, 500 y 600 %In.6. El factor de potencia varía de acuerdo al tipo de medidor. Para medidormonofásico, 0,5 ind y 1 . Para medidor trifásico, 0,25 ind, 0,5 ind, 1, 0,8cap y 0,5 cap.Nota : los ensayos para medidores trifásicos se realizan con carga equilibrad

Método del medidor patrón (Calibración)

Medidor monofásico bifilarSe utiliza para el registro de consumo en una acometida que tenga un soloConductor activo o fase y un conductor no activo o neutro.Medidor monofásico trifilarSe utiliza para el registro del consumo de una acometida monofásica de

fasepartida (120/240V) donde se tienen dos conductores activos y uno no

activo oneutro.Medidor bifásico trifilarSe utiliza para el registro del consumo de energía de una acometida en B.T

dedos fases y tres hilos, alimentadas de la red de B.T de distribución trifásica.Medidor trifásico tetrafilarSe utiliza para el consumo de energía de una acometidatrifásica en B.T de tres fases y cuatro hilos.

De acuerdo a las conexiones de la Red

Medidor trifásico trifilarSe utiliza para el registro de consumo de energía de una acometida

trifásica deTres fases sin neutro.

De acuerdo a las conexiones de la Red