Módulo de Aprendizaje 11: Serie Básica 101 Medidores Medidores Temario En este módulo, estudiaremos con detalles cada uno de estos temas: Introducción ¿Qué es un Medidor? Componentes de un Sistema de Medición Residencial ¿Qué es un Watt/Hora? 4 4 4 4 TTipos de Sistemas de Medición Base de Medidor Sencilla Medidor-Interruptor Sistemas de Medición Múltiple 5 5 5 6 Paquetes de Medidores Características Aplicaciones 8 8 8 Centros de Medición Módulo de Servicio Principal Monofásico Vs. Trifásico Centro Modular de Medición Instalación Características 9 9 10 10 11 11 Repaso 1 12 Medición Residencial Vs. Medición Comercial Características de Centros Modulares de Medición Residenciales Características de Centros Modulares de Medición Comerciales 13 14 15 Conceptos Importantes Equilibrio de Fases Con Anillos vs. Sin Anillos Derivaciones Especificaciones de Serie 16 16 18 19 19 Ayuda al Cliente Información Requerida Ejemplo 21 21 21 Repaso 2 22 Glosario 23 Respuestas del Repaso 1 26 Respuestas del Repaso 2 26 Página 2 Medidores Bienvenido Bienvenido al Módulo 11, que trata de Medición. Los Medidores son dispositivos utilizados para medir el uso de la energía eléctrica. Figura 1. Centro de Medición Típico Como los demás módulos en esta serie, este módulo presente pequeñas secciones de material nuevo seguidas por una serie de preguntas sobre este material. Estudie el material cuidadosamente y conteste las preguntas sin hacer referencia a lo que acaba de leer. Usted es el mejor juez de su asimilación del material. Repase el material tan frecuentemente como lo considere necesario. Lo más importante es establecer una base sólida sobre la cual construir conforme pasa de tema en tema y de módulo en módulo. Nota sobre Estilos de Fuentes Los puntos esenciales se muestran en negritas. Viendo el Glosario Las versiones impresas tienen el glosario al final del módulo. Usted puede también hojear el Glosario seleccionando con el mouse la marca de Glosario en el margen izquierdo. Los elementos del Glosario se presentan en cursivas y son subrayados la primera vez que aparecen. Página 3 Medidores Introducción Cuando se maneja un sistema de distribución eléctrica, existe la necesidad de medir de cierta forma la energía suministrada a un domicilio o un edificio. La compañía que provee la energía eléctrica no permite la utilización no medida de la energía eléctrica. Por consiguiente, cada Acometida requiere de un medidor separado para cobrar con precisión el consumo de energía eléctrica. ¿Qué es un Medidor? Un medidor es un dispositivo utilizado para medir esta energía eléctrica. La unidad de medición es el Watt/Hora. Por esta razón, se conoce típicamente como un Watthorímetro. Figura 2. Watthorímetro Típico Componentes de un Sistema de Medición Residencial Existen tres componentes principales en un sistema de medición. Son el Dispositivo de Medición, la Base de Medidor y las Mordazas de Medidor. El dispositivo de medición mismo generalmente suministrado por la compañía que proporciona la energía eléctrica. Era antes práctica común que la empresa que suministra la energía eléctrica local ofreciera también la base de medidor, pero esto ya no es cierto debido al número cada vez mayor de regiones geográficas en el país. En muchos casos, el suministro de la base de medidor es ahora el trabajo del contratista eléctrico. La base de medidor es el receptáculo para el medidor. Ofrece también el soporte estructural y la conexión eléctrica para el medidor. Esta base debe cumplir con especificaciones estrictas de las empresas de suministro de energía eléctrica para su uso con el medidor de dicha empresa. El medidor residencial monofásico es sujetado por una serie de cuatro mordazas. Las mordazas sujetan las cuchillas en la base del medidor. Las mordazas evitan también la manipulación no autorizada del medidor. En algunos casos, se requiere de una quinta mordaza. Figura 3. (De Izquierda a Derecha) Base de Medidor Típica, Base de Medidor, Quijadas ¿Qué es un Watt/Hora? El watt/hora es una unidad estándar de medición de la utilización de la energía eléctrica. Un watt/hora literalmente es el uso de un watt de electricidad por una hora. Página 4 Medidores Se trata de una cantidad muy pequeña de energía eléctrica. Considere un foco de 75 watts típico utilizado en una lámpara de mesa común. Si se deja esta lámpara encendida durante 1 hora, consumirá 75 watts/hora de electricidad. Considere ahora todos los dispositivos eléctricos en una casa promedio. ¡El número de watts/hora consumidos se incrementa muy rápidamente! Por esta razón, las cantidades de energía eléctrica se proporcionan generalmente en kilowatt/horas. Un Kilowatt/Hora es simplemente 1,000 watts/hora. En Campo Cada uno de estos watthorímetros está rastreando el consumo de energía en una unidad de este edificio multifamiliar. Watthorímetros Esto permite a la compañía de suministro de energía eléctrica facturar a los habitantes de cada unidad directamente, en vez de enviar una factura al propietario del edificio. Tipos de Sistemas de Medición Existen tres tipos de sistemas de base de medidor: • Base de medidor sencilla • Medidor-Interruptor • Medición Múltiple Base de Medidor Sencilla Los dispositivos sencillos son muy comunes en aplicaciones de servicio sencillo. En el caso de la construcción de una casa nueva, si los códigos locales no permiten el uso del Medidor-Interruptor, una base de medidor sencilla se requerirá. Medidor-Interruptor Un medidor-interruptor es un dispositivo que contiene una base de medidor sencilla, un Desconectador de Conductor Principal, y una Sección de Distribución para Ramales. Esencialmente, se trata de una base de medidor sencilla y de un Centro de Carga combinados en un gabinete a prueba de lluvia para comodidad. El uso del medidor-interruptor ofrece ventajas significativas en comparación con la base de medidor sencilla. Página 5 Medidores Figura 4. Medidor-Interruptor Típico: Placas de Cubierta Cerradas (izquierda) y Abiertas Los medidores-interruptores se utilizan en aplicaciones tales como: • Residencias • Entradas de servicios rurales • Casas rodantes • Energía eléctrica temporal en sitios de construcción Las características de un medidor-interruptor típico incluyen: • Adaptable para servicio aéreo o subterráneo • Cumple con los requerimientos de doblado de alambre de NEC (Código Eléctrico Nacional) • Quinta posición de mordaza • Gabinete NEMA de Tipo 3R montado en superficie o semi-ras • Base de medidor compatible para anillos de seguridad de bloqueo • Soportes de bus moldeados para construcción rígida y seguridad de Barras Bus • Cubierta que puede ser trabada en la sección de distribución por razones de seguridad • Se utiliza con un sistema de 120/240 volts, monofásico, de tres alambres El uso del medidor-interruptor se originó en la costa oeste. Ha sido también aprobado por empresas de suministro de energía eléctrica para su uso en Florida, Georgia, Nueva Jersey, Mississippi, Alabama, Carolina del Norte, Carolina del Sur, Virginia, Pennsylvania, y Puerto Rico. Sistemas de Medición Múltiple La utilización de dispositivos de base sencillos en combinación con aplicaciones de interruptor principal requiere de mucha mano de obra. Se deben colocar cables en cada uno de los dispositivos y a través de un canal de alambrado a cada centro de carga individual. En estos casos, es mucho menos complicado utilizar uno de dos Sistemas de Medición Múltiples. Son: • Paquete de Medición – Centros de medidores integrados para hasta 6 medidores principales. Página 6 Medidores • Centro de Medición – Configurado a la medida para cada función, consiste de un desconectador principal, una base de medidor y componentes de cableado. Puesto que los paquetes de medidores y los centros de medidores son sistemas más complejos, nos enfocaremos a ellos con más detalles en las secciones siguientes. Comenzaremos con los paquetes de medidores. Página 7 Medidores Paquetes de Medidores Un paquete de medidores, que se conoce también como Todo-En-Uno, es un aditamento independiente que contiene los componentes siguientes: • un punto de terminación de servicio • de dos a seis bases de medidor de 125 amperes o 200 amperes con aditamentos para protección-conexión de ramales para cableado a cada interruptor principal. Figura 5. Paquete de Medidores Típico Características Los paquetes de medidores son listados según UL para una Acometida. Están disponibles con un máximo de seis bases de medidores. Esto se logra en la Regla de Seis Manijas de NEC. Esta regla establece que usted debe poder poner más de seis manijas en la posición de desconexión para desconectar un servicio eléctrico. En otras palabras, el paquete de medidores puede contener hasta seis bases de medidores sin necesidad de un desconectador principal corriente arriba. Para cumplir con esta regla lo más económicamente posible, los paquetes de medidores son fabricados solamente con un máximo de seis bases de medidores. El gabinete para el paquete de medidores es típicamente un gabinete NEMA Tipo 3R. Este tipo de gabinete puede ser utilizado en exteriores o en interiores, y es adecuado para su montaje en superficie. También puede ser utilizado con un candado. Los paquetes de medidores pueden manejar hasta 600 amperes y 240 volts. Se emplean con sistemas de medición monofásicos en 120/240V y 208Y/120V. Los Interruptores Principales son interruptores Bi-Polos de 40 a 200 amps, con una protección de Capacidad Interruptiva en Amperes (AIC) de 100,000 amperes. Aplicaciones Las aplicaciones para los paquetes de medidores incluyen condominios, edificios de departamentos y multiplexes. Cuando un complejo rebasa seis unidades, la empresa de suministro de energía eléctrica debe proporcionar ramales adicionales. Si no desean hacerlo, se debe utilizar un centro de medidores. Página 8 Medidores Centros de Medición Un centro de medición es sistema de medición modular más avanzado. Se utiliza tanto en aplicaciones residenciales como comerciales como equipo de acometida. Un centro de medición consiste de los componentes siguientes: • Un desconectador principal o red de servicio (se conoce como Módulo de Servicio Principal) • Uno o varios Centros Modulares de Medición • Componentes de cableado configurados a la medida para cada función. La Figura 6 muestra un centro de medición típico. Figura 6. Centro de Medición Típico Módulo de Servicio Principal El módulo de servicio principal ofrece un punto de terminación de servicio de empresa se suministro de energía eléctrica. Pero contiene también un dispositivo de desconexión para más acometidas principales. Esto viene en forma de Interruptores de Circuito con bus, Interruptores con Fusibles o Cajas de Terminales Principales. Los desconectadores están disponibles en monofásico y trifásico. A continuación se presentan aplicaciones típicas de los dispositivos de desconexión listados: Servicio Servicio de Desconexió n 400 Amps 600 Amps 800 Amps 1200 Amps 1600 Amps 2000 Amps Interruptor de Fusible Interruptor de Fusible Interruptor de Fusible Interruptor de Circuito en Caja Moldeada Interruptor de Circuito en Caja Moldeada Interruptor de Circuito en Caja Moldeada Caja de Terminal Principal Caja de Terminal Principal Caja de Terminal Principal Interruptor de Presión Atornillado Interruptor de Presión Atornillado Interruptor de Presión Atornillado Interruptor de Circuito en Caja Moldeada Caja de Terminal Principal Página 9 Medidores Figura 7. Módulos de Servicio Principales Disponibles Figura 8. Interruptor de Circuito en Caja Moldeada Típico (izquierda) e Interruptor de Presión Atornillado (derecha) Monofásico Vs. Trifásico Hemos mencionado los desconectadores monofásicos y trifásicos sin comentar realmente lo que significan estos términos. La mayoría de los hogares tienen un sistema de tres alambres, monofásico, de 120/240 volts. Dos de estos alambres que se conocen como Conductores de Servicio Principal (o bien “conductores principales”), no están conectados a tierra (“vivos”), y el tercero es el neutro. Si se toma una lectura de Voltímetro entre los dos conductores vivos, la medición es 240 volts. Si se toma una lectura entre un conductor vivo y el neutro, la medición es 120 volts. La mayoría de los edificios comerciales e industriales ligeros tienen un sistema de cuatro alambres trifásico, de 120/208 volts. Tres conductores principales son “vivos” y designados como Fase A, Fase B y Fase C. El cuarto es el neutro. Si se toma una lectura de voltímetro entre dos conductores vivos, la medición es 208 volts. Si se toma una lectura entre un conductor vivo y el neutro, la medición es 120 volts. Centro Modular de Medición Un centro modular de medición es similar a la sección de distribución del paquete de medidores. Consiste de una a seis posiciones de bases de medidores, montadas verticalmente en un gabinete único. Puesto que los centros modulares de medición tienen un diseño modular, se pueden colocar varios centros de medición juntos. Incluyen ensambles de bus que pueden ser alineados y atornillados juntos. Esto crea una red de bases de medidores que utilizan un solo ramal de servicio. Página 10 Medidores Figura 9. Centro Modular de Medición Típico Cada base de medidor tiene un aditamento de protección de circuito de ramal principal, utilizando ya sea interruptores Enchufables o bien Atornillables. Se cuentan con interruptores de 40 a 200 amperes, con 10,000, 22,000, 42,000 o 100,000 AIC. Típicamente se cuentan con gabinetes disponibles en NEMA Tipo 1 (para interiores) y NEMA Tipo 3R (para exteriores). Instalación La mayoría de los conductores principales y centros modulares se alinean en el fondo. Muchos contratistas simplemente colocan 2x4’s horizontalmente en la pared, y después colocan cada centro modular y conductor principal sobre el borde superior. Figura 10. La Mayoría de los Conductores Principales y Centros Modulares Se Alinean en el Fondo Características Como se mencionó arriba, los centros de medición están disponibles para aplicaciones residenciales y comerciales. Puesto que los dos tipos de dispositivo están diseñados para sus aplicaciones contempladas, sus características presentan ciertas variaciones. Veremos las características de los centros de medición residenciales y comerciales en la sección siguiente. Página 11 Medidores Repaso 1 Conteste las siguientes preguntas sin hacer referencia al material que se le acaba de presentar. 1. El _________ es una unidad estándar de medición de la utilización de la energía eléctrica. Una unidad representa el uso de ________ de electricidad en __________. 2. Un medidor-interruptor es un ______________ y un _____________ combinados en un gabinete a prueba de lluvia para comodidad. 3. Mencione cuatro aplicaciones comunes para un medidor. _______________________________ _______________________________ _______________________________ _______________________________ 4. El módulo de servicio principal de un centro de medición puede contener cuatro dispositivos diferentes para desconectar las acometidas. Nombre tres de ellos. _______________________________ _______________________________ _______________________________ 5. En sus propias palabras, explique porqué los centros modulares de medición (y las secciones de distribución de paquetes de medidores) se fabrican con no más de seis bases de medidores. _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ Página 12 Medidores Medición Residencial Vs. Medición Comercial Los centros de medición residenciales y comerciales difieren en cierta forma en cuanto a su construcción. A continuación vamos a presentar algunas de estas diferencias. Centros de Medición Residenciales Centros de Medición Comerciales Aplicaciones Departamentos Condominios Casas Centros Comerciales Centros Comerciales Pequeños Edificios de Oficinas Parques Industriales Ligeros Sistemas de Energía Eléctrica Compatibles Monofásico 120/240V 3 alambres monofásico 120/240V 3 alambres trifásico 208Y/120 4 alambres trifásico 240/120 4 alambres delta (hasta 2000A) Desconectadores monofásicos solamente Desconectadores monofásicos y trifásicos disponibles Interruptores enchufables o atornillables Interruptores enchufables o atornillables hasta 1200 amps, interruptores de presión atornillados hasta 2000 amps Módulo de Servicio Principal* Acometidas Protección de 10, 22 o 42 KAIC Cubierta que puede ser sujetada con chapa para seguridad Centro Modular de Medición* Protección hasta 100 KAIC 125 amps, monofásico Valores Nominales 200 amps, monofásico 200 amps, trifásico disponibles comunes 200 amps, monofásico 200 amps, trifásico 400 amps, trifásico Número de Bases 1-4 bases 2-6 bases para 125 amps 2-4 bases para 200 amps Centros Modulares Red de bus de 800 amps de cobre o Agrupables aluminio rígido Bus de 1200 amps con Derivación de Palanca Bases de Medidores Estilos de tipo anillo y sin anillo Estilos de tipo anillo y sin anillo El tipo de anillo presenta anillo de El tipo de anillo presenta anillo de sellado de aluminio de tipo de ajuste a sellado de aluminio de tipo de ajuste a presión presión El tipo sin anillo está disponible con o El tipo sin anillo está disponible con o sin una Derivación de Horquilla sin una derivación de horquilla Gabinete Tipos NEMA Tipo 1 (para interiores) con tapa a prueba de lluvia NEMA Tipo 1 (para interiores) con tapa a prueba de lluvia NEMA Tipo 3 (para exteriores) NEMA Tipo 3 (para exteriores) Placa posterior Removible para acceso simplificado Removible para acceso simplificado Montaje Superficie Superficie Semi-ras (con kit de montaje) Chiqueadores Concéntricos Disponibles No disponibles; se debe dar cabida a un número demasiado grande de tamaños de conductos * Puede utilizarse en combinación con módulos de servicios principales residenciales en un sistema de energía eléctrica monofásica. Página 13 Medidores Características de Centros Modulares de Medición Residenciales 1. Tapa a prueba de lluvia Embarcada en cada módulo de medición para exteriores y dispositivo principal. 2. Barrera Las secciones de base de medidor e interruptor principal / Bus ducto están separadas por una barrera metálica sólida para proteger el bus no medido contra robo de energía eléctrica. 3. Interruptor Conexión confiable de barra bus a barra bus. Acepta interruptores atornillados o enchufados, según el Principal modelo. 4. Barra Bus Vertical Una barra bus vertical de una pieza desde uniones d equilibrio de fase hasta base de medidor para eliminar la posibilidad de puntos calientes. 5. Base de Medidor La base es instalada sin sujetadores, lo que reduce la posibilidad de puntos calientes. Fácilmente reemplazable, y mejora la conexión con el bus vertical. 6. Acabado Superior Una mano de imprimador de fosfato inhibe la oxidación y el esmalte horneado gris es estándar. Todos los gabinetes para exteriores son de acero galvanizado. 7. Conector de Fase Móvil Un bus horizontal de cuatro alambres permite utilizar cualquier centro modular de medición para servicio entrante monofásico o trifásico. Embarcado con conexión de fase AB. 8. Ensamble de Neutro Una terminación conveniente para conductores neutrales en el bus ducto de cada módulo. 9. Bus Horizontal Encerrado Seguridad adicional. Una barrera no removible ejerce el bus horizontal de 800 amperes que pasa a través de la sección de interruptor principal. 10.Conexión de Bus Conductores principales y módulos se deslizan rápidamente juntos con tornillos cautivos accesibles desde la parte frontal que sujetan la unión sin remover las partes internas de la base ni la placa de acceso de bus. Instalada en fábrica en canal lateral. Puede 11.Barra de Conexión a desplazarse al canal superior o inferior. Tierra de Equipo 12.Placa Posterior Removible Proporciona un enhebrado posterior fácil de cables de servicio principales. Una persona puede enhebrar y colgar el módulo. 13.Chiqueado Tangenciales en la parte superior e inferior, concéntricos en placa posterior removible. res Cubierta de Bus Ducto Separada Una cubierta separada permite un acceso fácil al interruptor principal y a la sección de bus ducto, permitiendo trabajar en interruptores o en bus ducto sin medidores ni cubiertas de medidores. (No se muestra). Página 14 Medidores Características de Centros Modulares de Medición Comerciales 1. Construcción para Interiores/ Exteriores Tapas a prueba de lluvia, cubiertas de medidores y cubiertas de interruptor principal a prueba de lluvia y con posibilidad de cerrar con chapa permiten utilizar cualquier centro modular de medición en aplicaciones NEMA 1 o NEMA 3R. 2. Interruptor Principal Conexión confiable de barra bus a barra bus. Acepta interruptores atornillados o enchufados, según el modelo. 3. Barrera Una barrera metálica sólida separa la sección de base de medidor del interruptor principal en la sección de bus ducto. El bus vertical no medido está encerrado para proteger contra robo de energía eléctrica. 4. Ensamble Neutral Localizado en el bus ducto de cada centro modular de medición, el ensamble permite terminar cómodamente los conductores neutros. 5. Base de Medidor Bases de medidor de 5 y 7 mordazas incluyen una Derivación Manual integrada y liberación de mordazas. El alambre de conexión a tierra está conectado en fábrica. 6. Conexión de Bus Conductores principales y módulos se deslizan rápidamente juntos, con pernos cautivos accesibles desde la parte frontal que sujetan la unión sin remover las partes internas de las bases ni la placa de acceso a bus. 7. Bus Horizontal Encerrado Una barrera metálica no removible rodea el bus horizontal de 1200 amperes cuando pasa a través de la sección de interruptor principal para mayor seguridad. 8. Barras de Conexión a Tierra Las barras de conexión a tierra de equipo instaladas en fábrica se proporcionan en canal superior y en canal inferior. Cubierta Separada para Bus ducto Cubiertas separadas permiten un acceso fácil al interruptor principal y a la sección de bus ducto, permitiendo trabajar sobre los interruptores o en los bus ducto sin afectar los medidores ni las cubiertas de medidores. (No ilustrado) Página 15 Medidores Conceptos Importantes Ahora, usted debe tener una idea bastante clara del funcionamiento y de las características de los centros de medición. Pero antes de que pueda usted hacer una recomendación a un cliente, existen otros conceptos importantes a tomar en cuenta. Equilibrio de Fases Primero, consideremos el tema de Equilibración de Fases. Esto afecta solamente los sistemas trifásicos. El equilibrio de fases se refiere solamente a los centros modulares de medición de sistemas trifásicos. Todos los centros modulares de medición trifásicos están conectados en fábrica AB. Esto significa que toman energía eléctrica de la fase A y de la fase B. Cuando tiene usted un sistema en el cual participan varios centros modulares de medición, es crítico distribuir la carga de manera regular entre las tres fases. Esto puede tener un impacto importante sobre la selección de los centros modulares de medición, como lo veremos más adelante. La realización del equilibrio de fases en el campo para un centro modular de medición es tan sencillo como desplazar un puente conector. Vean la Figura 11. Figura 11. Realización de Equilibrio de Fases en el Campo Ampliación de la Conexión en Fábrica AB Desplace este Puente Conector para Conectar AC Los Centros Modulares de Medición están Conectados en Fábrica Desplace este Puente Conector para Conectar BC Aún cuando puede tener la apariencia de un proceso complejo, la realización física del procedimiento de equilibración de fases en el campo es un proceso sencillo y rápido. Página 16 Medidores Figura 12. Equilibración de Fases en el Campo Como se mencionó arriba, es crítico “dispersar la carga” entre las tres fases. Esto puede tener un impacto importante sobre la selección de los centros modulares de medición. Pero existe un proceso sencillo para determinar el centro modular de medición a utilizar para una aplicación dada. Veamos algunos ejemplos. Ejemplo 1: 9 posiciones de bases de medidores Si la equilibración de fases no fuera un problema, sería fácil seleccionar dos centros modulares de medición: un centro con cuatro posiciones de medidores y un centro con cinco posiciones de medidores. Pero con solamente dos centros modulares, uno de los tres polos estaría utilizado por ambos centros modulares. Recuerde que todos los centros modulares están conectados con AB de fábrica. Supongamos que usted haya desplazado el puente conector en el centro modular de cinco unidades a AC. El resultado sería el siguiente: Centro Modular A B C 4-posiciones 4 4 0 5-posiciones 5 0 5 Medidores totales en fase 9 4 5 Este sistema está desbalanceado. Al contrario, seleccione tres centros modulares con tres posiciones de medidores cada uno. Desplace un puente conector a AC y otro puente conector a BC. El resultado sería el siguiente: Centro Modular A B C 3-posiciones 3 3 0 3-posiciones 3 0 3 3-posiciones 0 3 3 Medidores totales en fase 6 6 6 Ejemplo 2: 16 posiciones de base de medidor ¿Qué pasa cuando el número de posiciones de medidores no es divisible entre tres? No es posible equilibrar perfectamente el sistema. La respuesta es llegar lo más cerca posible del equilibrio. Página 17 Medidores Use dos centros modulares de 5 posiciones y dos centros modulares de 3 posiciones. Coloque un centro modular de 5 posiciones a AC y el otro centro modular de 5 posición a BC. El resultado sería entonces: Centro Modular A B C 3-posiciones 3 3 0 3-posiciones 3 3 0 5-posiciones 5 0 5 5-posiciones 0 5 5 Medidores totales en fase 11 11 10 Este sistema no está perfectamente equilibrado pero esto representa la situación más cercana físicamente posible al estado de equilibrio. El sistema no presentará efectos adversos por ser ligeramente desequilibrado. En Campo En algunas áreas, la empresa de suministro de energía eléctrica establece un límite de cuatro posiciones de medidores en los centros modulares de medición. ¿Cómo podemos equilibrar una instalación de 19 posiciones sin utilizar centros modulares de cinco posiciones? Seleccione un centro modular de 4 posiciones y cinco centros modulares de 3 posiciones. Coloque dos centros modulares de 3 posiciones a AC y dos centros modulares de 3 posiciones a BC. El resultado es bases para 13 medidores en A, 13 en B y 12 en C. Este sistema no está perfectamente equilibrado pero es lo más cercano físicamente posible. Con Anillos vs. Sin Anillos Al principio de este módulo mencionamos la existencia de los centros modulares de medición de tipo de anillos y de tipos sin anillos. Pero realmente no explicamos a fondo esta diferencia. La construcción de tipos de anillo permite la remoción del medidor sin tener que remover la cubierta del medidor individual. Los tipos de anillo incluyen: • Anillo atornillado – apretado con un desarmador de cabeza ranurada, puede ser sellado por la empresa de suministro de energía eléctrica • Anillo de colocación a presión – utiliza un enlace mecánico de tipo lengüeta y ranura • Anillo de abrazadera – un retén pivotante sujeta el medidor sobre el labio de la cubierta Página 18 Medidores Las bases de medidores sin anillos tienen un reborde estirado alrededor de la cubierta. Este reborde captura la cubierta y la sujeta en su lugar. Como los demás aspectos del equipo de medición, la especificación del anillo depende de la compañía de suministro de energía eléctrica. Derivaciones En todos este módulo hemos mencionado varios tipos de derivaciones sin definir realmente su función. En el pasado, si se removía un medidor en el campo para inspección o reposición, se suspendía el suministro de energía eléctrica al edificio. Pero con el incremento del uso de las computadoras, existe una demanda creciente por un suministro eléctrico ininterrumpido. En respuesta a esta demanda, se han desarrollado accesorios de derivación. Cuando una unidad de derivación es fijada a una base de medidor, el técnico en campo puede extraer el medidor sin transtornar el suministro de energía eléctrica al edificio. Aún cuando esto significa que el edificio recibe energía no medida durante este período, el costo de la energía durante un tiempo tan corto es insignificante. Existen tres tipos de derivaciones comúnmente utilizadas hoy en día. (Figura 13). Las derivaciones manuales se utilizan en centros modulares de medición de tipo de anillo. Las derivaciones de horquilla se utilizan en centros modulares de medición de tipo sin anillo. Las derivaciones de palanca se utilizan en todos los centros modulares de medición comerciales. Figura 13. (A partir de la Izquierda) Derivaciones Manual, de Horquilla y de Palanca Especificaciones de Serie Los equipos de medición son clasificados según la energía que pueden manejar. Los Underwriter’s Laboratories (UL) certifican estas especificaciones de equipo que se conocen como Especificaciones de Serie (o bien “especificaciones de equipo integradas”). Los centros modulares de medición tienen una especificación en dos partes Por ejemplo, una especificación 22/10. Esta especificación significa que el centro modular de medición tiene un conductor principal de 220 KAIC que alimenta un centro de carga de 10 KAIC con ramales de 10 KAIC. Las especificaciones comunes de centros modulares de medición son 22/10, 42/ 10 y 100/10. Los centros de medición tienen una especificación de tres partes. Por ejemplo, una especificación 100/22/10. Esta especificación significa que un interruptor de fusible principal especificado a 100 KAIC en el módulo de servicio principal alimenta centros modulares de medición con conductores principales de 22 KAIC. Estos conductores principales a su vez alimentan centros de carga de 10 KAIC con ramales de 10 KAIC. Página 19 Medidores Las especificaciones comunes de centros de medición incluyen 22/22/10, 42/42/ 10, 100/22/10 y 100/100/10. Figura 14. Especificaciones de Serie en Dos Partes (a la izquierda) y Tres Partes Obsérvese que el watthorímetro en sí no está incluido en la especificación de corriente de cortocircuito. Esta práctica es especificada en UL Código 67. Página 20 Medidores Ayuda al Cliente Información Requerida Ejemplo Ahora está usted listo para ayudar a un cliente en la selección de un producto para una aplicación. Cuando esté con el cliente, lleve a cabo una pequeña entrevista para obtener la información siguiente: • Instalación en interiores o exteriores • Servicio monofásico o trifásico • Paquete de medidores o centros modulares de medición (si ambos están aprobados para uso en el área) • Especificaciones principales requeridas • Especificaciones de acometida y cantidad requerida • Requerimientos de códigos locales (mordazas, anillos, conectores, etc.) Por ejemplo, después de entrevistar a un cliente, supongamos que usted ha recopilado la información siguiente: • Instalación en exteriores de un centro de medidores • Servicio trifásico, de cuatro alambres de 120/208 volts • El interruptor principal es un interruptor tripolar, de fusible de 800 amperes • Interruptores principales: 16 interruptores principales de 100 amperes, 2 polos y tres interruptores residenciales de 200 amperes, 2 polos, todos proporcionando 22 KAIC • Requerimientos de la empresa de suministro de energía eléctrica: Derivaciones manuales, bases de tipo anillo con anillo de sellado de tipo tornillo, no más de cuatro bases de medidor por centro modular. Con esta información, usted puede revisar su catalogo y seleccionar los productos necesarios para la aplicación del cliente. Página 21 Medidores Repaso 2 Conteste las siguientes preguntas sin hacer referencia al material que se le acaba de presentar. 1. Conjuntamente, los centros de medición residenciales y comerciales están disponibles en cuatro combinaciones diferentes de amperaje y fases. Presenta una lista de dos de ellas. _______________________________________________ _______________________________________________ 2. En sus propias palabras, explique por qué los gabinetes de centros de medición comerciales no tienen chiqueadores. _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 3. Usted está preparando la configuración de un centro de medición con 7 posiciones. ¿Qué centros modulares deben seleccionarse y cómo deben equilibrarse? El centro modular 1 tiene _______ posiciones y el puente conector debe establecerse en _______. El centro modular 2 tiene _______ posiciones y el puente conector debe establecerse en _______. El centro modular 3 tiene _______ posiciones y el puente conector debe establecerse en_______. 4. Un centro de medición tiene un interruptor de fusible principal con valor nominal de 42 KAIC en el módulo de servicio principal. Alimenta centros modulares de medición con conductores principales de 42 KAIC. Estos conductores principales a su vez alimentan centros de carga de 10 KAIC con ramales de 10 KAIC. Las especificaciones de serie para este centro de medición son ______________. 5. Liste cuatro de las seis informaciones que usted debe obtener del cliente antes de poder seleccionar productos para la aplicación. _______________________________ _______________________________ _______________________________ _______________________________ Página 22 Medidores Glosario Todo-En-Uno Véase “Paquete de Medición”. Capacidad Interruptiva en Amperes (AIC) También “Valor de Interrupción”. Una especificación de la cantidad de corriente que un dispositivo de protección, como por ejemplo fusible o interruptor de circuito puede interrumpir con seguridad. Atornillable Un tipo de interruptor que es atornillado en el lugar. Es más seguro pero menos fácilmente intercambiable que un interruptor enchufable. Es más deseable que un interruptor enchufable en aplicaciones industriales. Ramal Un circuito que suministra energía eléctrica a las cargas eléctricas en un edificio y termina en un dispositivo de distribución (centro de carga, panelboard, etc.) Barras Bus Un componente de un dispositivo de distribución (centro de carga, panelboard, etc.) que sirve como una extensión de los conductores de servicio principales. Simplifica la conexión de los interruptores de circuito de ramal a los conductores de servicio principales. Interruptores de Circuito Un dispositivo eléctrico de seguridad. Cuando la corriente que pasa a través del interruptor de circuito rebasa un cierto amperaje, el interruptor se dispara, interrumpiendo el circuito. Sección de Distribución Sección de un medidor-interruptor o varios dispositivos de medición en donde la energía eléctrica es dividida a los circuitos de ramal alimentados por el primario. Interruptores con Fusible Un interruptor con un fusible integrado. Un dispositivo eléctrico para seguridad. Cuando la corriente que pasa a través de dicho interruptor con fusible rebasa un cierto amperaje, el fusible se funde interrumpiendo el circuito. Derivación de Horquilla Un accesorio utilizado en centros modulares de medición de tipo sin anillo para proporcionar una energía eléctrica sin interrupción en caso de remoción del medidor. Mordazas de Medidor Dispositivos mecánicos utilizados para sujetar un medidor instalado firmemente en su lugar. Kilowatt/Hora Una unidad de medición del uso de la energía eléctrica. Un kilowatt/hora es el uso de mil watts de electricidad en una hora. Chiqueadores Perforaciones circulares en los paneles superior e inferior de un panelboard que pueden ser removidos para proporcionar entrada y salida para alambres de alimentación encerrados en conducto. Derivación de Palanca Un accesorio utilizado en centros modulares de medición comerciales para proporcionar una energía ininterrumpida si el medidor debe ser removido. Centro de Carga Un dispositivo que suministra energía eléctrica a partir de una fuente de suministro a cargas en aplicaciones comerciales o residenciales ligeras. Página 23 Medidores Interruptores Principales Se conoce también como “Interruptor de Circuito Principal”. Un dispositivo de protección contra sobrecorriente reutilizable diseñado para proteger todo un panelboard o switchboard. La energía eléctrica proveniente de los conductores principales es alimentada a través de un interruptor principal a las barras bus. Conductores de Servicio Principal Se conocen también como “Red”. Los conductores que llevan la electricidad a un edificio a partir de la fuente de energía. Módulo de Servicio Principal Componente de un centro de medición. Ofrece un punto de terminación de servicio de empresa de suministro de energía eléctrica. Contiene también un dispositivo para desconectar los conductores principales. Cajas de Terminales Principales Un dispositivo de desconexión disponible en módulo de servicio principales de 400-1200 amperes. Derivación Manual Un accesorio utilizado en un centro modular de medición de estilo de tipo de anillo para proporcionar energía eléctrica ininterrumpida en caso de remoción del medidor. Dispositivo de Medición Componente de un medidor. Una lectura numérica permite a la empresa de suministro de energía eléctrica medir la cantidad de energía eléctrica utilizada. Medidores Forma corta del término “Watthorímetro”. Medidor-Interruptor Un dispositivo de medición que es una sola base de medidor y un centro de carga, combinados en un gabinete a prueba de lluvia para comodidad. Centro de Medición Una unidad de medición modular múltiple avanzada, comúnmente utilizada en aplicaciones residenciales y comerciales como equipo de acometida. Efectúa las mismas funciones que un paquete de medición, pero tiene también un dispositivo de desconexión de los conductores principales. Paquete de Medición Una unidad de medición múltiple independiente comúnmente utilizada en aplicaciones residenciales como equipo de acometida. A diferencia de un centro de medición, no tiene dispositivo de desconexión de los conductores principales. Base de Medidor Punto de montaje para un watthorímetro. Centros Modulares de Medición Componente de un centro de medición. El dispositivo consiste de uno a seis posiciones de base de medidor, montadas verticalmente en un solo gabinete. Sistemas de Medición Un sistema de medición simplificado para su uso en Múltiple edificios con conductores principales múltiples. Es menos complicado que la utilización de múltiples medidores en bases individuales. NEMA Abreviatura de Asociación Nacional de Fabricantes de Productos Eléctricos. Una organización de fabricantes de productos eléctricos. Página 24 Medidores Equilibración de Fases El hecho de ajustar los puentes conectores de fases de ciertos centros modulares de medición en un centro de medición trifásico para distribuir la carga de manera regular entre las tres fases. Enchufable Un tipo de interruptor que es enchufado en su lugar. Menos seguro pero más fácilmente intercambiable que un interruptor atornillado. Polo Se refiere al número de alambres que el interruptor desconecta de una vez. Tipo de Anillo Un tipo de construcción de medidor en donde un anillo sujeta el medidor en un lugar para impedir una manipulación no autorizada. Sin Anillo Un tipo de construcción de medidor en la cual la base tiene un reborde alrededor de la cubierta. Este reborde captura la cubierta y la sujeta en su lugar. Especificaciones de Serie Una declaración de las especificaciones de AIC de componentes de centro de medición. Acometida El punto en el cual la energía eléctrica penetra en un edificio. Regla de Seis Manijas Una regla del NEC que establece que debe ser posible desconectar el servicio eléctrico colocando en la posición de desconexión un máximo de seis manijas. Conductor Principal La línea en la cual la energía eléctrica penetra en una unidad principal, corriente arriba del dispositivo de distribución de la unidad principal (centro de carga, panelboard, etc.), corriente abajo del equipo de medición múltiple. Desconectador de Conductor Principal Un dispositivo utilizado para desconectar la energía eléctrica a un conductor principal, que es la línea en la cual la energía eléctrica penetra en la unidad principal, corriente arriba del dispositivo de distribución de la unidad principal (centro de carga, panelboard, etc.), corriente abajo del equipo de medición múltiple. Voltímetro Un dispositivo utilizado para encontrar la tensión potencial entre dos puntos. Watt/Hora La unidad estándar de medición para utilización de energía eléctrica. Un watt/hora es el uso de un watt de electricidad den una hora. Watthorímetro Un dispositivo utilizado para medir la utilización de la energía eléctrica. Página 25 Medidores Respuestas del Repaso 1 1. Watt/hora, un watt; una hora 2. Base de medidor; centro de carga 3. Cuatro de los siguientes: Departamentos, Condominios, Centros comerciales, Casas, Pequeños edificios de oficinas, Parques industriales ligeros 4. Tres de los siguientes: Interruptor de fusible, Interruptor de presión atornillado, Interruptor de circuito en caja moldeada, Caja de terminales principal 5. La respuesta debe decir básicamente: “Se debe a que una regla de NEC llamada “seis divisiones del conductor principal”. Esta regla establece que se debe poder desconectar el servicio eléctrico colocando en la posición de desconexión un máximo de seis manijas. Así, un centro modular de medición puede contener hasta seis bases de medidores sin necesidad de un desconectador principal corriente arriba. Para cumplir con esta regla de la manera más económica posible, los centros modulares de medición son fabricados con un máximo de seis bases de medidores”. Respuestas del Repaso 2 1. Dos de los siguientes: 125 amperes, monofásico; 200 amperes, monofásico; 200 amperes, trifásico; 400 amperes, trifásico. 2. La respuesta debe decir básicamente: “Los chiqueadores concéntricos para un gabinete de un centro de medición comercial deberían alojar un número excesivamente grande de tamaño de conducto para que fuera práctico. El instalador puede simplemente cortar un orificio de los tamaños requeridos y en las ubicaciones necesarias durante la instalación”. 3. Existen algunas permutaciones de la solución correcta. A continuación se presenta una: Centro modular uno: 3 posiciones, AB Centro modular dos: 3 posiciones, AC Centro modular tres: 2 posiciones, BC 4. 42/42/10 5. Cuatro de los siguientes: Instalación en interiores y exteriores, Servicio monofásico o trifásico, Paquete de medición o centros modulares de medición, Especificación principal requerida, Especificaciones de conductores principales y Cantidad requerida, Requerimientos de código local. Página 26
