WATTHORÍMETROS MONOFÁSICOS Y POLIFÁSICOS
ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
ESPECIFICACIÓN
CFE GWH00-78
ENERO 2006
MÉXICO
WATTHORÍMETROS MONOFÁSICOS Y POLIFÁSICOS
ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
ESPECIFICACIÓN
CFE GWH00-78
CONTENIDO
1
OBJETIVO __________________________________________________________________________________ 1
2
CAMPO DE APLICACIÓN ______________________________________________________________________ 1
3
NORMAS QUE APLICAN_______________________________________________________________________ 1
4
DEFINICIONES _______________________________________________________________________________ 1
4.1
Carga ______________________________________________________________________________________ 1
4.2
Clase de Exactitud____________________________________________________________________________ 1
4.3
Corriente de Arranque ________________________________________________________________________ 1
4.4
Corriente Máxima (Imáx) ________________________________________________________________________ 1
4.5
Corriente Mínima (Imín) ________________________________________________________________________ 1
4.6
Corriente Nominal (In) _________________________________________________________________________ 1
4.7
Energía Activa _______________________________________________________________________________ 1
4.8
Medidor Autocontenido _______________________________________________________________________ 1
4.9
Medidor Tipo “S” (Socket) _____________________________________________________________________ 1
4.10
Medios de Comunicación ______________________________________________________________________ 2
4.11
Operación en Modo Normal ____________________________________________________________________ 2
4.12
Consumo ___________________________________________________________________________________ 2
4.13
Deslizamiento _______________________________________________________________________________ 2
4.14
Exactitud ___________________________________________________________________________________ 2
4.15
Calibración __________________________________________________________________________________ 2
4.16
Clase del Medidor ____________________________________________________________________________ 2
4.17
Distorsión Armónica __________________________________________________________________________ 2
4.18
Factor de Distorsión o Distorsión Total de Armónicas (T.H.D.) _______________________________________ 2
4.19
Pantalla_____________________________________________________________________________________ 2
4.20
Registro Electrónico __________________________________________________________________________ 2
4.21
Elemento ___________________________________________________________________________________ 2
4.22
Interfaz _____________________________________________________________________________________ 2
4.23
Firmware____________________________________________________________________________________ 2
4.24
Repetibilidad ________________________________________________________________________________ 2
060113
WATTHORÍMETROS MONOFÁSICOS Y POLIFÁSICOS
ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
ESPECIFICACIÓN
CFE GWH00-78
4.25
Pulso_______________________________________________________________________________________ 2
4.26
Pruebas de Aceptación________________________________________________________________________ 2
4.27
Base de Tiempo ______________________________________________________________________________ 2
4.28
Medidor de Energía ___________________________________________________________________________ 2
4.29
Medidor Patrón ______________________________________________________________________________ 2
4.30
Forma del Medidor ___________________________________________________________________________ 2
4.31
Porciento de Registración _____________________________________________________________________ 3
4.32
Porciento de Error ____________________________________________________________________________ 3
4.33
Carga Alta___________________________________________________________________________________ 3
4.34
Carga Inductiva ______________________________________________________________________________ 3
4.35
Carga Baja __________________________________________________________________________________ 3
4.36
Registración_________________________________________________________________________________ 3
4.37
Constante de Registro (Kr) _____________________________________________________________________ 3
4.38
Constante de Energía (Kh) _____________________________________________________________________ 3
4.39
Constante de Prueba (Kt) ______________________________________________________________________ 3
5
CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES________________________________________________ 3
5.1
Generalidades _______________________________________________________________________________ 3
5.2
Características de Funcionamiento_____________________________________________________________ 10
6
MARCADO _________________________________________________________________________________ 10
6.1
Marcado ___________________________________________________________________________________ 10
7
EMPAQUE Y EMBARQUE _____________________________________________________________________ 11
7.1
Empaque __________________________________________________________________________________ 11
7.2
Embarque __________________________________________________________________________________ 11
8
CONTROL DE CALIDAD ______________________________________________________________________ 11
8.1
Condiciones de Prueba ______________________________________________________________________ 11
8.2
Pruebas Prototipo ___________________________________________________________________________ 11
8.3
Pruebas de Rutina ___________________________________________________________________________ 26
8.4
Pruebas de Aceptación por LAPEM ____________________________________________________________ 26
8.5
Verificación de Medidores en Campo ___________________________________________________________ 27
9
BIBLIOGRAFÍA______________________________________________________________________________ 27
060113
WATTHORÍMETROS MONOFÁSICOS Y POLIFÁSICOS
ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
ESPECIFICACIÓN
CFE GWH00-78
TABLA 1
Designación de la forma típica ________________________________________________________________ 10
TABLA 2
Condiciones de prueba_______________________________________________________________________ 11
TABLA 3
Funcionamiento bajo carga ___________________________________________________________________ 12
TABLA 4
Efecto de variación del factor de potencia medidores monofásicos__________________________________ 12
TABLA 5
Efecto de variación del factor de potencia medidores de 2 elementos________________________________ 12
TABLA 6
Efecto de variación del factor de potencia medidores de 3 elementos________________________________ 13
TABLA 7
Efecto de variación de tensión para medidores sin autointervalo____________________________________ 13
TABLA 8
Efecto de la variación de tensión para medidores con autointervalo _________________________________ 13
TABLA 9
Efecto de la variación de frecuencia ____________________________________________________________ 13
TABLA 10
Igualdad de los circuitos de corriente___________________________________________________________ 14
TABLA 11
Efecto de calentamiento interno _______________________________________________________________ 16
TABLA 12
Efecto de carga polifásica ____________________________________________________________________ 16
TABLA 13
Efecto de campo magnético externo____________________________________________________________ 17
TABLA 14
Efecto de variación de temperatura ambiente ____________________________________________________ 18
TABLA 15
Efecto en exactitud __________________________________________________________________________ 19
TABLA 16
Efecto de impulso de corriente en un conductor de tierra __________________________________________ 19
TABLA 17
Prueba de susceptibilidad a radiaciones ________________________________________________________ 22
TABLA 18
Prueba de emisiones radiadas_________________________________________________________________ 22
TABLA 19
Prueba de caída durante el transporte __________________________________________________________ 24
TABLA 20
Protocolo de pruebas de aceptación por LAPEM _________________________________________________ 27
FIGURA 1
Cubierta de superficie que se proyectan dentro de la base enchufe para medidores
de 4 a 6 terminales ___________________________________________________________________________ 4
FIGURA 2
Conjunto de superficies que se proyectan dentro de la base enchufe para medidores
de 5 terminales en base enchufe de 7 terminales__________________________________________________ 5
FIGURA 3
Conjunto de superficies que se proyectan dentro de la base enchufe para medidores
de 7 y 8 terminales ___________________________________________________________________________ 6
FIGURA 4
Montaje y dimensiones de terminales para wattorímetros desmontables de un estator
y varios estatores con 4 y 8 terminales __________________________________________________________ 7
FIGURA 5
Conjunto de cubiertas redondas para wattorímetros tipo “S” de un estator y varios estatores ____________ 8
FIGURA 6
Conexiones internas para wattorímetros tipo “S” monofásicos (vistas frontales) _______________________ 9
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ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
FIGURA 7
ESPECIFICACIÓN
CFE GWH00-78
Conexiones internas para wattorímetros, autocontenidos tipo “S” de varios estatores
(vistas frontales) _____________________________________________________________________________ 9
FIGURA 8
Identificación de la posición de las mordazas de la base enchufe (vista frontal de la base) ______________ 10
FIGURA 9
Dimensiones para barras puente del medidor para la prueba simulada de elevación de
temperatura para medidores monofásicos y polifásicos ___________________________________________ 15
FIGURA 10
Prueba para susceptibilidad de radiaciones y emisiones conducidas y radiadas ______________________ 20
FIGURA 11
Conexiones típicas para las pruebas de susceptibilidad de radiaciones y emisiones
conducidas y radiadas _______________________________________________________________________ 21
FIGURA 12
Prueba para susceptibilidad de radiaciones _____________________________________________________ 22
FIGURA 13
Posiciones de la caja de empaque final _________________________________________________________ 25
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WATTHORÍMETROS MONOFÁSICOS Y POLIFÁSICOS
ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
ESPECIFICACIÓN
CFE GWH00-78
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1
OBJETIVO
Establecer las características, pruebas y condiciones que
deben satisfacer los medidores electrónicos monofásicos,
bifásicos y trifásicos de corriente alterna de clase de
exactitud 0,5.
2
CAMPO DE APLICACIÓN
Los medidores electrónicos que cubre esta especificación se
utilizan para la medición del consumo de energía eléctrica
con fines de facturación entre otros.
3
NORMAS QUE APLICAN
NOM-008-SCFI-2002; Sistema General de Unidades de
Medida.
NMX-D-122-1973; Determinación de las Propiedades de
Resistencia a la Corrosión de Partes Metálicas con
Recubrimientos, Empleadas en Vehículos Automotores –
Método de Niebla Salina.
NMX-Z-012-2-1987; Muestreo para la Inspección por
Atributos - Parte 2: Métodos de Muestreo, Tablas y Gráficas.
IEC 60068-2-6-1982; Environmental Testing - Part 2: Tests.
Test FC: Vibration (sinusoidal).
IEC 60068-2-27-1987; Basic Environmental Testing
Procedures - Part 2: Tests. Test Ea and Guidance: Shock.
IEC 60529-1989; Degrees of Protection Provided By
Enclosures (IP Code).
IEC 60695-2-1/0-1994; Fire Hazard Testing - Part 2: Test
Methods - Section 1/ Sheet 0: Glow-Wire Test Methods General.
IEC 61000-4-2-1999; Electromagnetic Compatibility for
Industrial – Process Measurement and Control Equipment,
Part 2: Electrostatic Discharge Requirements.
IEC 61000-4-4-1995; Electromagnetic Compatibility for
Industrial – Process Measurement and Control Equipment,
Part 4: Electrical Fast Transient/Burst Requirements.
NRF-001-CFE- 2001; Empaque, Embarque, Recepción,
Manejo y Almacenamiento de Bienes Adquiridos por CFE.
NOTA:
En caso de que los documentos anteriores sean
revisados o modificados debe tomarse en cuenta la edición en
vigor, o la última edición en la fecha de apertura de la
convocatoria de la licitación, salvo que la CFE indique otra
cosa.
4
DEFINICIONES
A continuación se definen algunos términos que son
aplicables al contenido de esta especificación.
4.1
Carga
Es la potencia eléctrica absorbida o transmitida en todo
instante por una instalación eléctrica o por un elemento
específico de cualquier instalación.
4.2
Clase de Exactitud
El número que indica, los límites del porciento de error
permisible a la lectura, para todos los valores de corriente
descritos en la tabla correspondiente a factor de potencia
unitario, cuando el medidor se prueba bajo condiciones de
referencia.
4.3
Corriente de Arranque
Es el valor mínimo al cual el medidor debe empezar a
integrar la energía en kWh en pantalla y/o emitir pulsos por el
LED de prueba.
4.4
Corriente Máxima ( Imáx)
Es el valor máximo de la corriente marcado en la placa de
datos, que admite el medidor en régimen permanente, y que
debe satisfacer los requerimientos de exactitud de esta
especificación; este valor es normalmente igual a la corriente
de clase y se anota generalmente entre paréntesis.
4.5
Corriente Mínima (Imín)
Es el valor mínimo de corriente “1 A” que admite el medidor
en régimen permanente y que debe satisfacer los
requerimientos de exactitud de esta especificación.
4.6
Corriente Nominal (In)
Es el valor de la corriente “15 A” marcada en la placa de
datos, utilizada para el ajuste y calibración del medidor, y
debe satisfacer los requerimientos de exactitud de esta
especificación.
4.7
Energía Activa
Es la integral, de la potencia activa con respecto al tiempo.
4.8
Medidor Autocontenido
Medidor en el cual las terminales están arregladas para
conectarse directamente al circuito que está siendo medido
sin el uso de transformadores de instrumento externos.
4.9
Medidor Tipo “S” (Socket)
Un medidor que cuenta con terminales tipo bayoneta
dispuestas en su parte posterior para insertarse en las
mordazas de una base enchufe (socket).
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ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
ESPECIFICACIÓN
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2 de 27
4.10
Medios de Comunicación
Interfaz del equipo con otros aparatos y/o con el operador,
para tener comunicación remota.
4.11
Operación en Modo Normal
Modo de operación del medidor para mostrar en pantalla los
valores de energía y las alarmas correspondientes.
4.12
Consumo
Es el valor de la integral de la variable medida con respecto
al tiempo para un intervalo cualquiera.
4.13
Deslizamiento
Acumulación continua de energía en un medidor aplicando
solamente la tensión.
4.14
Exactitud
4.21
Elemento
Es la combinación de señales de tensión y corriente de
entrada sensadas, resultando que la salida es proporcional a
las cantidades medidas.
Si una señal de entrada es tensión y la otra señal de entrada
es corriente, entonces la salida es potencia.
El termino elemento es también referido como estator.
4.22
Interfaz
El medio para transmitir información entre el medidor o
registros y equipo periférico.
4.23
Firmware
Programa de control almacenado en una memoria de solo
lectura (ROM) considerado a ser parte integral de un
dispositivo electrónico que no puede cambiarse de su medio
ambiente de operación.
Aptitud del medidor para dar indicaciones próximas al valor
verdadero de la magnitud medida.
4.24
4.15
Valores medidos expresados en términos de desviación
estándar.
Calibración
Repetibilidad
Comparación de la indicación del medidor bajo prueba,
contra la obtenida en un patrón de referencia.
4.25
4.16
Cambio de estado de una señal eléctrica que manifiesta un
evento o información.
Clase del Medidor
La corriente máxima en amperes a la cual el medidor debe
operar en forma continua.
4.17
Distorsión Armónica
Representación matemática de la distorsión de la onda
senoidal.
4.18
Factor de Distorsión o Distorsión Total de
Armónicas (T.H.D.)
Es la razón de la raíz media cuadrática del contenido de
armónicas excluyendo la fundamental, a la raíz media
cuadrática de la cantidad fundamental (tensión o corriente),
expresado como un porcentaje.
4.19
Pantalla
4.26
Pulso
Pruebas de Aceptación
Pruebas para demostrar el grado de cumplimiento del
medidor, con los requerimientos de CFE.
4.27
Base de Tiempo
Un sistema de tiempo basado en la frecuencia de la línea u
otra fuente de tiempo de referencia.
4.28
Medidor de Energía
Es el que mide y registra la integral de la potencia activa con
respecto al tiempo del circuito al cual está conectado. La
unidad de medida es el kilowatthora.
4.29
Medidor Patrón
Medio para presentar en forma visual, la cantidad medida o
calculada; o cualesquier otra información.
Se utiliza de referencia, cuyos valores son tomados como
base para determinar el porciento de error de un medidor de
energía bajo prueba.
4.20
4.30
Registro Electrónico
Un circuito electrónico donde se almacenan datos para su
presentación en pantalla o recuperación de datos a través de
una interfaz.
060113
Forma del Medidor
Es la designación alfanumérica, denotando el arreglo del
circuito para el cual es aplicable el medidor y su arreglo
específico de terminales.
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ESPECIFICACIÓN
CFE GWH00-78
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4.31
Porciento de Registración
Es la relación de registro del medidor al valor verdadero de la
cantidad medida en un tiempo específico, expresado como
porcentaje.
4.32
c)
Las dimensiones de la pantalla de acuerdo a las
dimensiones de los dígitos, de tal forma que los
muestre totalmente descubiertos.
d)
La altura mínima de los dígitos debe ser de
7,6 mm, con un ángulo visual vertical y horizontal
de ± 15 ° y ± 10 ° respectivamente, desde el
centro de la pantalla (display). La condición de
visualizar la pantalla hasta una distancia de 2 m al
exterior y con luz de día.
e)
La placa de datos debe contener la información
siguiente en forma indeleble y visible desde el
exterior:
Porciento de Error
La diferencia entre el porciento de registración y 100 %.
4.33
Carga Alta
Condición de prueba de un medidor realizada a tensión
nominal, 100 % de la corriente nominal y a 100 % de f.p.
4.34
Forma del watthorímetro, nombre o marca
registrada del fabricante, número asignado por el
comprador, modelo, designación de la clase
(corriente máxima), tensión nominal, número de
hilos o conductores, número de fases, frecuencia
(Hz),
corriente
nominal,
constante
del
watthorímetro,
unidad
de
medición
del
watthorímetro, razón social del propietario,
leyenda del país de origen, clase de exactitud, así
como el número de medidor, código de medidor y
código de lote que asigne el área usuaria, y debe
tener un código de barras que contenga la
información correspondiente al número de
medidor, código de medidor y código de lote.
Carga Inductiva
Condición de prueba de un medidor realizada a tensión
nominal, 100 % de la corriente nominal y a 50 % de f.p.
4.35
Carga Baja
Condición de prueba de un medidor realizada a tensión
nominal, 10 % de la corriente nominal y a 100 % de f.p.
4.36
Registración
La cantidad de energía eléctrica registrada por el medidor.
4.37
Constante de Registro (Kr)
f)
La carátula de la placa de datos debe ser
autorizada por el área usuaria, antes de la entrega
de los medidores.
g)
Con una pequeña luz indicadora infrarroja para
realizar la prueba de exactitud (LED de
calibración), cuya frecuencia sea función de la Kt
de prueba.
h)
La corriente de prueba debe ser de 15 A.
i)
La corriente máxima o de clase debe ser 100 A.
j)
La tensión debe ser de 120 V o de autointervalo.
k)
La frecuencia debe ser de 60 Hertz.
l)
La pantalla debe tener un medio para indicar en
forma visual el flujo de la energía.
m)
El medidor debe entregarse con un sello de
seguridad seriado marcado con caracteres
alfanuméricos y código de barras, el medidor debe
permitir la colocación del sello entre la base y el
arillo de la cubierta, cuando se requiera debe
indicarse en Características Particulares.
n)
El medidor debe entregarse con un arillo de
seguridad con doble lengüeta para fijar el medidor
a la base enchufe.
o)
La pantalla del medidor debe tener al menos
5 dígitos.
Es el multiplicador utilizado para convertir las lecturas de
registro a kilowatthora.
4.38
Constante de Energía (Kh)
Es la expresión de la relación entre la energía aplicada al
medidor y un pulso, expresada en Watthora por pulso.
4.39
Constante de Prueba (Kt)
Una Kh específica determinada por el usuario para realizar
una prueba que determine el % de registración y % de error
del medidor.
5
CARACTERÍSTICAS
GENERALES
Y
CONDICIONES
Las unidades de medida utilizadas en esta especificación
son basadas en la norma NOM-008-SCFI.
5.1
Generalidades
a)
El medidor debe ser de tipo “S” (socket)
autocontenido, con uno, dos o tres elementos, con
pantalla de cristal líquido, clase de exactitud 0,5.
b)
Las dimensiones deben ser de acuerdo a las
figuras 1, 2, 3, 4 y 5 y las formas y conexiones
1S, 2S, 12S y 16S, de acuerdo a las figuras 6, 7
y 8.
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ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
ESPECIFICACIÓN
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NOTAS:
(1)
(2)
La simetría tiene que ser supuesta en dimensiones desde las líneas centrales a menos que se especifique otra.
Para medidores de 5 terminales para uso en base enchufe de 7 terminales véase figura 2.
FIGURA 1 - Cubierta de superficie que se proyectan dentro de la base enchufe
para medidores de 4 a 6 terminales
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ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
ESPECIFICACIÓN
CFE GWH00-78
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NOTAS:
(1) La simetría tiene que ser supuesta en dimensiones desde las líneas centrales a menos que se especifique otra.
FIGURA 2 - Conjunto de superficies que se proyectan dentro de la base enchufe para
medidores de 5 terminales en base enchufe de 7 terminales
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WATTHORÍMETROS MONOFÁSICOS Y POLIFÁSICOS
ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
ESPECIFICACIÓN
CFE GWH00-78
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NOTAS:
(1) La simetría tiene que ser supuesta en dimensiones desde las líneas centrales a menos que se especifique otra.
FIGURA 3 - Conjunto de superficies que se proyectan dentro de la base enchufe
para medidores de 7 y 8 terminales
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ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
ESPECIFICACIÓN
CFE GWH00-78
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NOTAS:
(1) Las abrazaderas a tierra de los apartarrayos deben estar dentro del ángulo mostrado en la figura y serán de suficiente
longitud para prever superficies de contacto desde el radio mínimo al máximo radio.
A tierra significa que la base enchufe se extenderá sobre el ángulo completo mostrado y estará localizado en cualquier parte
entre los límites del radio.
(2) A menos que se especifique otro, las tolerancias serán ± 0,4 mm en dimensiones únicas y ± 0,8 mm en dimensiones
acumuladas.
FIGURA 4 - Montaje y dimensiones de terminales para watthorímetros desmontables de
un estator y varios estatores con 4 y 8 terminales
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FIGURA 5 - Conjunto de cubiertas redondas para watthorímetros tipo "S" de un estator y varios estatores
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FIGURA 6 - Conexiones internas para watthorímetros tipo "S" monofásicos (vistas frontales)
NOTA:
Estos diagramas son
potencial cuando abre.
esquemáticos. No implican ninguna dirección específica de movimiento o conexión del eslabón de
FIGURA 7 - Conexiones internas para watthorímetros, autocontenidos tipo "S" de varios estatores (vistas frontales)
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FIGURA 8 - Identificación de la posición de las mordazas de la base enchufe (vista frontal de la base)
p)
Designaciones de la forma típica.
Las designaciones de la forma típica de los watthorímetros se indican en la tabla 1.
TABLA 1 - Designación de la forma típica
Designación de la
forma
1S
2S
12 S
16 S
5.2
Estatores
1
1
2
3
Circuito de
corriente
1
2
2
3
Características de Funcionamiento
Las características de funcionamiento del medidor, al estar
en operación, debe comprender lo siguiente:
a)
Los parámetros mostrados en la pantalla deben
ser:
-
energía (+kWh),
-
indicador interrupciones de tensión.
b)
En ausencia de alimentación debe ser capaz de
mantener las siguientes condiciones:
-
todos los registros de medición,
-
los parámetros de programación,
-
las calibraciones y ajustes del medidor, de manera
permanente,
060113
Número de hilos del
circuito
2
3
3
4 estrella
Figura
6
6
7
7
c)
Capacidad de integrar energías en
bidireccional, integrándolas como la suma.
d)
El medidor debe tener la autoprueba de
segmentos, de Watthora y el diagnóstico de fallas.
e)
El medidor debe funcionar totalmente después de
5 segundos de ser energizado.
6
MARCADO
6.1
Marcado
forma
En el marcado de la caja debe llevar como mínimo lo
siguiente:
a)
La palabra Watthorímetro o su abreviatura WHM.
b)
Modelo.
ESPECIFICACIÓN
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c)
Marca.
c)
Marca o razón social del proveedor.
d)
Número de medidor.
d)
Número de contrato.
e)
Código de medidor.
e)
Fecha de fabricación.
f)
Código de lote.
f)
Cantidad de piezas.
g)
Número de contrato.
g)
Masa en kilogramos.
h)
Volumen en cm3 y dimensiones en cm.
i)
Número de remisión.
j)
Lugar de destino.
k)
Precauciones en el manejo (frágil, máximo de
estiba y sentido de estiba).
7
EMPAQUE Y EMBARQUE
7.1
Empaque
Cada caja debe contener de una a cuatro piezas, con relleno
de material que proteja a los medidores a fin de conservar su
integridad física y sus características de funcionamiento
durante el manejo, transporte, embarque y almacenamiento.
7.2
Embarque
8
CONTROL DE CALIDAD
Los lotes pueden ser remitidos a su destino en tarimas,
agrupando las cajas, para que cada tarima contenga 96
medidores monofásicos o 72 polifásicos, según corresponda.
El lote debe contener medidores cuyos números de medidor
sean continuos y pertenecientes a una misma serie, o
cuando mas de dos series, en este caso la numeración de
los medidores debe corresponder a series inmediatas.
El medidor debe ser evaluado mediante pruebas prototipo,
pruebas de rutina de sus suministros y pruebas de
aceptación. Antes de iniciar las pruebas de prototipo, el
proveedor debe tener los planos aprobados por el área
usuaria.
En lo general el proveedor debe cumplir con la norma de
referencia NRF-001-CFE.
El medidor debe ser estabilizado a la temperatura ambiente
antes de realizar las pruebas y estar colocado en una mesa
de prueba firme y libre de vibración. Todas las pruebas de
corriente alterna deben ser realizadas con las condiciones de
referencia indicadas en la tabla 2.
Cada tarima debe llevar los siguientes datos.
a)
La palabra Watthorímetro o su abreviatura WHM.
b)
Código de medidor y código de lote.
8.1
Condiciones de Prueba
TABLA 2 – Condiciones de prueba
Cantidad de influencia
Forma de onda
Temperatura ambiente
Tensión
Corriente
Factor de potencia
Frecuencia
8.2
Valor de referencia
senoidal
23 °C
Nominal
De prueba
unitario
60 Hz
Pruebas Prototipo
Para verificar el cumplimiento de los requerimientos
establecidos, los medidores para prueba deben ser del
mismo tipo y características idénticas, el tamaño de la
muestra y criterio de aceptación debe ser de acuerdo a lo
siguiente:
060113
Tolerancia permisible
distorsión (t.h.d.)< 3 %
+/- 2 °C
+/- 1 %
+/- 1 %
+/- 2 °
+/- 1 Hz
a)
De 3 a 5 medidores deben ser sujetos a todas las
pruebas y cumplir con todos los valores
especificados en las mismas.
b)
De 6 a 8 medidores deben ser sujetos a todas las
pruebas y en caso de que no cumplan con dos de
los valores especificados, se rechaza el prototipo.
ESPECIFICACIÓN
WATTHORÍMETROS MONOFÁSICOS Y POLIFÁSICOS
ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
CFE GWH00-78
12 de 27
c)
Para 9 medidores (3 grupos de 3), el total de
pruebas debe ser cubierto por los tres grupos y
deben cumplir con todos los valores especificados
en las mismas.
TABLA 3 – Funcionamiento bajo carga
Condición
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Las pruebas de aislamiento, microinterrupciones, transitorios
rápidos, prueba de impulso, efecto de descargas
electrostáticas, efecto de temperatura en operación y
humedad relativa deben realizarse a la misma muestra.
8.2.1
Prueba en vacío (Deslizamiento)
Con el circuito de potencial energizado a tensión nominal y el
circuito de corriente abierto, el medidor no debe generar un
pulso en el “LED” de calibración en 10 minutos y ningún
pulso adicional dentro de los 20 minutos siguientes.
8.2.2
8.2.4
Prueba de corriente de arranque
El medidor debe integrar continuamente al aplicar la tensión
nominal y una corriente de 50 mA. Esta prueba se verifica
mediante los pulsos de salida del “LED” de calibración.
8.2.3
Prueba de funcionamiento bajo carga
Corriente
(A)
1,0
1,5
3,0
10,0
15,0
30,0
50,0
75,0
90,0
100,0
% Error
+/- 1,0
+/- 0,5
+/- 0,5
+/- 0,5
+/- 0,5
+/- 0,5
+/- 0,5
+/- 0,5
+/- 0,5
+/- 0,5
Efecto de variación del factor de potencia
Cada elemento de medidores multielementos debe ser
probado como medidor monofásico, con los circuitos de
tensión en paralelo.
El efecto de variación del factor de potencia no debe exceder
lo indicado en las tablas 4, 5 y 6.
El medidor debe ser energizado a tensión nominal, a factor
de potencia unitario, con una frecuencia de 60 Hz y con la
corriente de prueba indicada en la tabla 3.
TABLA 4 - Efecto de variación del factor de potencia medidores monofásicos
Condición
1
2
3
Corriente
Factor de potencia
1,5
3,0
50
50
100
100
1,0
0,5 atrasado
1,0
0,5 atrasado
1,0
0,5 atrasado
Desviación máxima del
valor de referencia (%)
Referencia
+/- 1,0
Referencia
+/- 0,6
Referencia
+/- 0,6
TABLA 5 - Efecto de variación del factor de potencia medidores de 2 elementos
Condición
1
2
3
4
060113
Corriente
Factor de potencia
3,0
1,0
Desviación máxima del
valor de referencia (%)
Referencia
3,0
0,866 adelantado
+/- 1,0
6,0
0,5 atrasado
+/- 1,0
15
1,0
Referencia
15
0,866 adelantado
+/- 0,6
50
50
50
100
100
100
1,0
0,866 adelantado
0,5 atrasado
1,0
0,866 adelantado
0,5 atrasado
Referencia
+/- 0,6
+/- 0,6
Referencia
+/- 0,6
+/- 0,6
ESPECIFICACIÓN
WATTHORÍMETROS MONOFÁSICOS Y POLIFÁSICOS
ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
CFE GWH00-78
13 de 27
TABLA 6 - Efecto de variación del factor de potencia medidores de 3 elementos
Condición
Corriente
Factor de potencia
3,0
6,0
50
50
100
100
1,0
0,5 atrasado
1,0
0,5 atrasado
1,0
0,5 atrasado
1
2
3
8.2.5
Desviación máxima del
valor de referencia (%)
Referencia
+/- 1,0
Referencia
+/- 0,6
Referencia
+/- 0,6
Efectos de la variación de tensión
El efecto de variación de tensión de los medidores no debe exceder lo especificado en las tablas 7 y 8.
TABLA 7 – Efecto de la variación de tensión para medidores sin autointervalo
Condición
Corriente
1
1,5
2
15
Tensión
(%Vn)
100
90
110
100
90
110
Desviación máxima del
valor de referencia (%)
Referencia
+/- 0,2
+/- 0,2
Referencia
+/- 0,2
+/- 0,2
TABLA 8 – Efecto de la variación de tensión para medidores con autointervalo
Condición
Corriente
(A)
Tensión
(Vn)
Desviación máxima del
valor de referencia (%)
15
120
Referencia
1,5
120
Referencia
15
1,5
15
15
15
15
15
1,5
90 % de tensión mínima
90 % de tensión mínima
Tensión mínima
240
277
480
110 % de tensión máxima
110 % de tensión máxima
+/- 0,4
+/- 0,4
+/- 0,4
+/- 0,4
+/- 0,4
+/- 0,4
+/- 0,4
+/- 0,4
Referencia a 120 V, para las
condiciones 1,3,4,5,6 y 7
Referencia a 120 V, para las
condiciones 2 y 8
1
2
3
4
5
6
7
8
8.2.6
Efecto de la variación de frecuencia
El efecto de variación de frecuencia de los medidores no debe exceder lo especificado en la tabla 9.
TABLA 9 – Efecto de la variación de frecuencia
060113
Condición
Corriente
1
1,5
2
15
Frecuencia %
100
98
102
100
98
102
Desviación máxima del
valor de referencia (%)
Referencia
+/- 0,2
+/- 0,2
Referencia
+/- 0,2
+/- 0,2
ESPECIFICACIÓN
WATTHORÍMETROS MONOFÁSICOS Y POLIFÁSICOS
ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
CFE GWH00-78
14 de 27
8.2.7
Igualdad de los circuitos de corriente
El cambio en el cumplimiento de un medidor multielementos cuando se utiliza únicamente un circuito de corriente, comparado
cuando se utilizan todos los circuitos de corriente no debe exceder lo especificado en la tabla 10.
TABLA 10 – Igualdad de los circuitos de corriente
Condición
1
2
3
4
5
6
7
8
Conexión de los
circuitos de corriente
Todos los circuitos
Circuito A
Circuito B
Circuito C
Todos los circuitos
Circuito A
Circuito B
Circuito C
NOTA:
N representa el número de elementos del medidor.
8.2.8
Perdidas en el medidor
Las perdidas en cada circuito de corriente alimentado a 15 A,
no deben exceder de 1,0 VA y las perdidas en cada circuito
de potencial a tensión nominal no deben exceder de 5 W o
20 VA.
8.2.9
Elevación de temperatura
La prueba debe realizarse a un medidor con la cubierta del
medidor en su lugar, el medidor debe ser montado de
manera convencional en una base enchufe, por la cual debe
circular una corriente de 100 A, el conductor utilizado debe
ser cable de cobre de 6,54 mm de diámetro de las siguientes
longitudes:
-
conexión entre la fuente y la base enchufe, 1,22
m,
-
puentes entre los circuitos de corriente de 2,44 m.
La elevación de temperatura en cualquier parte que lleve
corriente, no debe exceder de 55 °C.
Corriente
(A)
1,5
1,5*N
1,5*N
1,5*N
15
15
15
15
Desviación máxima del
valor de referencia (%)
Referencia
+/- 0,7
+/- 0,7
+/- 0,7
Referencia
+/- 0,7
+/- 0,7
+/- 0,7
En la prueba, primero se debe utilizar un simulador de
medidor dispuesto con puentes similares al que se muestra
en la figura 9 y al alcanzar la estabilización de la
temperatura, se debe tomar el valor de ésta y la temperatura
ambiente y posteriormente sustituir este simulador, por el
medidor que estará bajo prueba. Cuando la temperatura del
simulador se haya estabilizado, la temperatura debe ser
medida junto con la temperatura ambiente y el valor empírico
de elevación de temperatura se calcula con la siguiente
formula:
Elevación de temperatura = θm – (θs - 55 ºC)
Donde:
θm =
Temperatura final medida en el circuito de corriente
del medidor bajo prueba – temperatura ambiente.
θs =
Temperatura final medida en el circuito de corriente
del medidor simulado en la misma fase –
Temperatura ambiente.
θs : No debe ser mayor a 65 °C.
Los termopares deben estar en contacto al centro de la o las
bobinas de corriente.
060113
WATTHORÍMETROS MONOFÁSICOS Y POLIFÁSICOS
ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
ESPECIFICACIÓN
CFE GWH00-78
15 de 27
NOTAS:
(1)
(2)
(3)
(4)
El material es de cobre con 2,387 mm ± 0,051 mm por 19,050 mm ± 0,127 mm con filos redondeados, estañado electrolítico
con espesor de 0,005 mm - 0,013 mm.
Seleccione la dimensión "A" y las chavetas para adaptarla a la base (de baquelita) del watthorímetro utilizado.
El detector de temperatura debe estar sujeto y puede ser de tal tipo que su presencia no afecte apreciablemente la
elevación de la temperatura de las barras puente.
Todas las dimensiones están dadas en milímetros.
FIGURA 9 - Dimensiones para barras puente del medidor para la prueba simulada de elevación
de temperatura para medidores monofásicos y polifásicos
060113
ESPECIFICACIÓN
WATTHORÍMETROS MONOFÁSICOS Y POLIFÁSICOS
ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
CFE GWH00-78
16 de 27
8.2.10
Efecto de calentamiento interno
-
La prueba debe ser realizada con el medidor conectado en
forma convencional, y alambrarse con un conductor de cobre
de 6,54 mm de diámetro de las siguientes longitudes:
-
conexión entre la fuente y la base enchufe 1,22 m,
-
puentes entre los circuitos de corriente de 2,44 m,
las entradas de los cables a la base enchufe
(socket) deben ser sellados para evitar fugas.
Los valores de referencia deben ser tomados
inmediatamente después de energizado el medidor.
El efecto de calentamiento interno no debe exceder los
valores indicados en la tabla 11.
TABLA 11 – Efecto de calentamiento interno
8.2.11
Condición
Corriente
Referencia para condiciones 1,2 y 7
Referencia para condiciones 3 y 5
Referencia para condiciones 4 y 6
Condición 1
Media hora después de la carga
Condición 2
Una hora después de la carga
Condición 3
Inmediatamente después de la condición 2
Condición 4
Inmediatamente después de la condición 3
Condición 5
Dos horas después de la condición 4 con el
medidor sin corriente durante dos horas
Condición 6
Inmediatamente después de la condición 5
Condición 7
Inmediatamente después del a condición 6
100
1,5
15
Desviación máxima del valor
de referencia (%)
Referencia
Referencia
Referencia
100
+/- 0,4
100
+/- 0,5
1,5
+/- 0,5
15
+/- 0,5
1,5
+/- 0,5
15
+/- 0,4
100
+/- 0,4
Prueba de estabilidad con carga baja
Se aplica a los medidores una corriente de 1,5 A, durante 14
días, a la tensión nominal, frecuencia nominal y factor de
potencia unitario, los medidores deben estar operando
continuamente.
Resultado.
La prueba se considera satisfactoria si la variación del
promedio del error de cada determinación, con respecto a la
condición de referencia no excede en ± 1 %.
8.2.12
Al iniciar la prueba se toman cinco lecturas y se obtiene el
promedio del error en por ciento, el cual se considera como
condición de referencia. A continuación cada 24 horas se
toman cinco lecturas y con el promedio de las cinco lecturas
se determina el error.
Efecto de carga polifásica
Los medidores a tensión nominal y factor de potencia unitario
no deben exceder lo especificado en la tabla 12.
TABLA 12 – Efecto de carga polifásica
060113
Condición
Corriente
1
15
2
1,5
Rotación
Serie
ABC
CBA
Serie
ABC
CBA
Desviación máxima del
valor de referencia (%)
Referencia
+/- 0,6
+/- 0,6
Referencia
+/- 0,6
+/- 0,6
ESPECIFICACIÓN
WATTHORÍMETROS MONOFÁSICOS Y POLIFÁSICOS
ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
CFE GWH00-78
17 de 27
8.2.13
8.2.13.3
Pruebas de influencia externa
Antes de realizar las pruebas de los subincisos 8.2.13.1 al
8.2.13.22 deben anotarse las lecturas de registro del
medidor para utilizarse como referencias, después de cada
prueba debe verificarse que el medidor opere correctamente
y que no haya sufrido daños ni cambios en las lecturas de
registro, cualquier cambio de energía debe ser máximo de
+/- 1 dígito menos significativo.
8.2.13.1
Prueba de aislamiento
Con el medidor completamente desenergizado, el
aislamiento debe soportar una tensión de forma senoidal de
2,5 kVrcm a 60 Hz durante 1 minuto, aplicada entre:
a)
Las partes que llevan corriente de circuitos
separados.
b)
Las partes que llevan corriente de circuitos
separados y otras partes metálicas.
En ambos casos la corriente de fuga no debe exceder 5 mA
por circuito.
El medidor debe someterse a una prueba con dos formas de
onda positiva y negativa. Las formas de onda deben ser:
onda de anillo de 100 kHz y onda combinada de 1,2/50
microsegundos a 8/20 microsegundos, estas formas de onda
deben ser aplicadas en ángulos de 0 °, 90 ° y 270 ° de la
forma de onda fundamental.
Las formas de onda en modo transversal y modo común,
deben ser aplicadas a las entradas de tensión y de corriente
del medidor. Los medidores deben ser probados con los
puentes cerrados y el lado de la carga con los circuitos de
corriente abiertos.
a)
Forma de onda de anillo de 100 kHz y 0,5
microsegundos. El medidor debe someterse a
una prueba con onda de anillo de 100 kHz, 0,5
microsegundos con tensión pico de 6 kV y una
corriente de corto circuito con valor pico de 0,5 kA
(Tabla 3 de la referencia [7] del capítulo 9).
b)
Forma de onda combinada. El medidor debe
someterse una onda combinada de 1,2/50
microsegundos – 8/20 microsegundos con una
tensión pico de 6 kV y una corriente pico de 3 kA
(Tabla 3 de la referencia [7] del capítulo 9).
Después de la prueba el medidor debe funcionar
correctamente y la exactitud debe estar dentro de 0,5 % a
tensión y corriente nominales.
8.2.13.2
Prueba de interrupción de tensión
El medidor con la(s) bobina(s) de corriente desenergizada(s)
y el o los circuitos de potencial con tensión nominal, deben
realizarse 10 interrupciones de tensión con una duración de
cada interrupción de seis ciclos (100 ms) dentro de un
período máximo de 10 s.
Después de la prueba el medidor debe funcionar
correctamente y la exactitud debe estar dentro de 0,5 % a
tensión y corriente nominales.
Después de la prueba el medidor debe funcionar
correctamente y la exactitud debe estar dentro de 0,5 % a
tensión y corriente nominales.
Pruebas de impulso
Después de la prueba el medidor debe funcionar
correctamente y la exactitud debe estar dentro de 0,5 % a
tensión y corriente nominales.
8.2.13.4
Pruebas de efecto de campo magnético
externo
La prueba debe ser realizada con el medidor colocado en su
posición normal de operación, a tensión nominal y corriente
de 1,5 A, se le aplica un campo magnético externo de 100
Ampere-vuelta producido por una bobina cuadrada de 1,8 m
por lado.
El efecto de campo magnético externo no debe exceder los
valores indicados en la tabla 13.
TABLA 13 – Efecto de campo magnético externo
Condición
Referencia 1, 2, 3
Condición 1
Condición 2
Condición 3
8.2.13.5
Corriente (A)
1,5
1,5
1,5
1,5
Efecto de la variación de temperatura ambiente
La prueba se aplica a un mínimo de tres medidores,
colocados en una cámara de temperatura.
060113
Posición bobina
--Horizontal (Eje X)
Vertical (Eje Y)
Vertical (Eje Z)
Máx. desviación
Referencia
+/- 1,0 %
+/- 1,0 %
+/- 1,0 %
Para las condiciones de referencia los medidores deben
estar a una temperatura de 23 °C +/- 5 °C.
Para las condiciones de la uno a la seis, los medidores
deben estar a una temperatura de 50 °C +/- 5 °C.
ESPECIFICACIÓN
WATTHORÍMETROS MONOFÁSICOS Y POLIFÁSICOS
ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
CFE GWH00-78
18 de 27
Para las condiciones de la siete a la doce, los medidores
deben estar a una temperatura de –20 °C +/- 5 °C.
Para cada condición de corriente indicada en la tabla 14, se
deja operando el medidor por un tiempo de una hora,
inmediatamente después se toman 5 lecturas, obteniendo el
promedio de las lecturas.
Para cada una de estas tres condiciones de temperatura, los
medidores se deben alimentar por 2 horas con la tensión de
referencia y sin corriente.
TABLA 14 – Efecto de la variación de temperatura ambiente
Condición
Referencia para las condiciones
1y7
Referencia para las condiciones
2y8
Referencia para las condiciones
3y9
Referencia para las condiciones
4 y 10
Referencia para las condiciones
5 y 11
Referencia para las condiciones
6 y 12
Condición 1
Condición 2
Condición 3
8.2.13.6
a)
Corriente
F.P.
Temperatura
ambiente
Máxima desviación, %
contra la condición de
referencia
1,5
1,0
23 ° +/- 5 °C
referencia
15
1,0
23 ° +/- 5 °C
Referencia
50
1,0
0,5
atrazado
0,5
atrazado
0,5
atrazado
1,0
1,0
1,0
0,5
atrazado
0,5
atrazado
0,5
atrazado
1,0
1,0
1,0
0,5
atrazado
0,5
atrazado
0,5
atrazado
23 ° +/- 5 °C
Referencia
23 ° +/- 5 °C
Referencia
23 ° +/- 5 °C
Referencia
23 ° +/- 5 °C
50 ° +/- 5 °C
50 ° +/- 5 °C
50 ° +/- 5 °C
Referencia
+/- 0,8
+/- 0,8
+/- 0,8
50 ° +/- 5 °C
+/- 1,4
50 ° +/- 5 °C
+/- 1,4
50 ° +/- 5 °C
+/- 1,4
-20 ° +/- 5 °C
-20 ° +/- 5 °C
-20 ° +/- 5 °C
+/- 1,3
+/- 1,3
+/- 1,3
-20 ° +/- 5 °C
+/- 2,1
-20 ° +/- 5 °C
+/- 2,1
-20 ° +/- 5 °C
+/- 2,1
3
15
50
1,5
15
50
Condición 4
3
Condición 5
15
Condición 6
50
Condición 7
Condición 8
Condición 9
1,5
15
50
Condición 10
3
Condición 11
15
Condición 12
50
Efectos de sobrecarga temporal
Efecto en exactitud.
Los medidores deben ser sujetos a una corriente de corto
circuito de 7 000 Apico, 60 Hz, por un período no menor a
1 ciclo y no mayor de 6 ciclos (0,1 s), los circuitos de
corriente deben ser conectados en serie.
060113
Los efectos de la corriente de cortocircuito no deben exceder
lo especificado en la tabla 15.
ESPECIFICACIÓN
WATTHORÍMETROS MONOFÁSICOS Y POLIFÁSICOS
ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
CFE GWH00-78
19 de 27
TABLA 15 – Efecto en exactitud
NOTA:
b)
Condición
Corriente
Referencia para la condición 1
Referencia para la condición 2
Condición 1
Condición 2
15
1,5
15
1,5
Máxima desviación, % contra la
condición de referencia
Referencia
Referencia
+/- 0,1
+/- 0,1
Las referencias se deben tomar antes de aplicar la corriente de corto circuito.
Efecto en la estructura mecánica y aislamiento.
8.2.13.7
El medidor debe aguantar por un período de 4 ciclos (0,07 s)
y 60 Hz, una corriente de falla simétrica de 10 000 A, sin
sufrir daño en la estructura mecánica o en la reducción del
nivel de aislamiento.
Después de estas dos pruebas realice las pruebas de
aislamiento indicadas en el punto 8.2.13.1 y la prueba de
exactitud a tensión y corriente nominales. El medidor debe
funcionar correctamente y la exactitud debe estar dentro de
0,5 %.
Efecto de impulso
conductor de tierra
de
corriente
en
un
La prueba debe realizarse a un mínimo de tres medidores
aplicando un impulso de corriente de 20 000 A (20/50 µs),
de cualquier polaridad, a través de un conductor colocado
verticalmente a 3,81 cm detrás de la base del medidor. El
medidor debe cumplir con lo especificado en la tabla 16.
TABLA 16 – Efecto de impulso de corriente en un conductor de tierra
8.2.13.8
Condición
Corriente
Referencia
Condición 1
15
15
Pruebas de transitorios rápidos
Esta prueba debe ser realizada de acuerdo a la norma
IEC 61000-4-4 bajo las siguientes condiciones.
a)
Nivel de severidad: 4.
b)
Tensión de prueba en las terminales de corriente y
tensión: 4 kV.
c)
Duración de la prueba: 60 s (mínimo).
d)
Terminales de corriente: sin señal de corriente y
abiertas.
e)
Terminales de potencial: Tensión nominal.
Máxima desviación, % contra la
condición de referencia
Referencia
+/- 0,1
Estas configuraciones típicas de conexión de servicio en
campo se muestran en las figuras 10, 11 y 12.
Después de la prueba el medidor debe funcionar
correctamente y la exactitud debe estar dentro de 0,5 % a
tensión y corriente nominales.
8.2.13.9.1 Prueba de susceptibilidad a radiaciones
Los medidores deben ser sometidos a una señal de onda
continua en ambas polaridades, con el emisor vertical y
horizontal, esta prueba debe aplicarse al lado más sensible
de los medidores. (En un medidor se realiza la prueba en
ambas polaridades vertical y horizontal, al frente, lado
derecho, lado izquierdo, arriba y abajo, para determinar el
lado más sensible).
Después de la prueba el medidor debe funcionar
correctamente y la exactitud debe estar dentro de 0,5 % a
tensión y corriente nominales.
a)
Banda de frecuencia: 200 kHz a 10 GHz.
b)
Intensidad de campo: 15 V/m +/- 5 V/m.
8.2.13.9
c)
Velocidad de barrido: 0,005 octavas/s (máxima).
d)
Circuito de corriente: abierto.
e)
Circuitos de tensión: energizados con la tensión
de referencia.
Efecto de interferencia de radiofrecuencia
Esta prueba debe ser realizada con todos los cables
conectados, con todas las opciones y accesorios
especificados de acuerdo a una configuración típica de
conexión de servicio en campo.
060113
WATTHORÍMETROS MONOFÁSICOS Y POLIFÁSICOS
ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
ESPECIFICACIÓN
CFE GWH00-78
20 de 27
Después de la prueba el medidor debe funcionar
correctamente y la exactitud debe estar dentro de 0,5 % a
tensión y corriente nominales.
8.2.13.10 Prueba de radiofrecuencias conducidas y
emisiones radiadas
8.2.13.10.1
Prueba de radiofrecuencias conducidas
Las pruebas deben ser realizadas con todos los cables
conectados, con todas las opciones y accesorios indicados
en la figura 10, de acuerdo a una configuración típica de
conexión de servicio en campo.
Estas configuraciones típicas de conexión de servicio en
campo se muestran en las figuras 10, 11 y 12.
FIGURA 10 – Prueba para susceptibilidad de radiaciones y emisiones conducidas y radiadas
060113
WATTHORÍMETROS MONOFÁSICOS Y POLIFÁSICOS
ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
ESPECIFICACIÓN
CFE GWH00-78
21 de 27
FIGURA 11 – Conexiones típicas para las pruebas de susceptibilidad de radiaciones
y emisiones conducidas y radiadas
060113
ESPECIFICACIÓN
WATTHORÍMETROS MONOFÁSICOS Y POLIFÁSICOS
ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
CFE GWH00-78
22 de 27
FIGURA 12 – Prueba para susceptibilidad de radiaciones
Los medidores deben ser probados en un intervalo de frecuencia de 150 kHz a 30MHz, con los límites establecidos en la tabla 17.
TABLA 17 – Prueba de susceptibilidad a radiaciones
Intervalo de
frecuencia
(MHz)
0,15 a 0,50
0,50 a 5,0
5,0 a 30
Límites (dB V)
Cuasi – pico
66 a 56
56
60
Procedimiento: Para la conexión del medidor véase la
figura 11.
Además los cables de medición deben tener una impedancia
de 50 µH/50 Ω, (LISN, Line impedance Stabilization
Network), la prueba debe ser realizada entre cada línea y
tierra.
Después de la prueba el medidor debe funcionar
correctamente y la exactitud debe estar dentro de 0,5 % a
tensión y corriente nominales.
Promedio
56 a 46
46
50
8.2.13.10.2 Prueba de emisiones radiadas
La prueba debe ser realizada con todos los cables
conectados, con todas las opciones y los accesorios
especificados, en una configuración cercana a la típica
conexión de servicio en campo.
Los medidores deben ser probados en un intervalo de
frecuencia de 30 MHz a 1 GHz, con los límites establecidos
en la tabla 18.
TABLA 18 – Prueba de emisiones radiadas
Frecuencia (MHz)
30-88
88-216
216-960
Más de 960
060113
µV/m
100
150
200
500
Db
41
43,5
46
54
WATTHORÍMETROS MONOFÁSICOS Y POLIFÁSICOS
ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
ESPECIFICACIÓN
CFE GWH00-78
23 de 27
La resolución mínima del analizador de espectro debe ser de
9 kHz.
Después de la prueba el medidor debe funcionar
correctamente y la exactitud debe estar dentro de 0,5 % a
tensión y corriente nominales.
Condiciones de Prueba:
8.2.13.12 Efecto de temperatura de operación
El medidor debe de ser conectado según lo muestra la figura
11. Así mismo, debe de ser colocado dentro de la cámara o
cuarto blindado según lo muestra la figura 12.
Generalmente es necesario utilizar una base giratoria para
variar el ángulo de colocación del equipo bajo prueba a partir
del frente en el sentido de las manecillas del reloj, cuando el
equipo bajo prueba es visto desde arriba.
Los conductores para la prueba de emisiones conducidas
pueden dejarse conectados, pero las terminales que no
estén en uso deben ser terminadas en 50 Ω.
Para las mediciones de campo eléctrico debe utilizarse una
antena calibrada, linealmente polarizada, debe ser
posicionada a la distancia especificada (3 m), de la periferia
del equipo bajo prueba. Las pruebas deben ser realizadas
tanto en los planos vertical y horizontal de polarización. Debe
de variarse la altura de la antena de medición respecto al
plano de tierra conductivo para obtener la fuerza máxima de
la señal. La distancia de medición debe ser 3 m y la altura de
la antena debe variar entre 1 m y 4 m.
El medidor debe operar continuamente a tensión y corriente
nominales, cuando se expone a las temperaturas extremas
especificadas por el fabricante.
a)
El medidor debe tener la cubierta puesta durante
toda la prueba.
b)
El medidor debe estar en condiciones normales de
operación a tensión y corriente nominales.
c)
La duración de la prueba es de 168 h.
d)
La temperatura se debe cambiar una vez cada
24 h, según se describe en los siguientes puntos.
e)
El cambio de temperatura debe ser gradual y
continuo, con una razón de cambio que no exceda
de 20 °C/h.
f)
El ciclo diario de temperatura debe realizarse de la
manera siguiente:
Estos intervalos de altura aplican para polarización horizontal
y vertical, excepto que el límite inferior en el caso de la
polarización vertical, debe ser cambiado de modo que el
punto inferior de la antena esté por lo menos a 25 cm de la
superficie de tierra.
-
eleve la temperatura desde la temperatura
ambiente hasta la temperatura de operación
máxima, Toper-máx aproximadamente en 3 h,
-
mantenga Toper-máx aproximadamente 11 h,
Después de la prueba el medidor debe funcionar
correctamente y la exactitud debe estar dentro de 0,5 % a
tensión y corriente nominales.
-
disminuya la temperatura hasta la temperatura
en
mínima de almacenamiento, Talmac-mín
aproximadamente 6 h,
8.2.13.11 Efecto de descargas electrostáticas
-
mantenga Talmac-mín aproximadamente 3 h,
Esta prueba se debe realizar de acuerdo a la norma
IEC 61000-4-2 bajo las siguientes condiciones:
-
eleve la temperatura hasta la
ambiente en aproximadamente 2 h.
temperatura
a)
Nivel de severidad: 4.
b)
Tensión de prueba: 15 kV (a través del aire).
Después de la prueba el medidor debe funcionar
correctamente y la exactitud debe estar dentro de 0,5 % a
tensión y corriente nominales.
c)
Número de descargas: 10.
8.2.13.13
d)
Circuito de tensión: energizado con la tensión de
referencia.
La prueba debe realizarse de la siguiente manera:
e)
Terminales de corriente: sin señal de corriente y
abiertas.
Las descargas deben ser aplicadas únicamente en los
puntos y superficies del medidor que son normalmente
accesibles con la cubierta puesta.
060113
Efecto de la humedad relativa
a)
El medidor debe estar operando con tensión y
corriente nominales y con la cubierta puesta.
b)
La duración de la prueba debe ser de 24 h a 85 °C
y 95 % +/- 4 % de humedad relativa por un ciclo, o
72 h a 40 °C y 95 % +/- 4 % de humedad relativa
por 3 ciclos.
ESPECIFICACIÓN
WATTHORÍMETROS MONOFÁSICOS Y POLIFÁSICOS
ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
CFE GWH00-78
24 de 27
c)
La razón de cambio de temperatura no debe
exceder 20 °C/h y la humedad relativa debe
mantenerse en 95 % +/- 4 % durante el período de
aplicación de la temperatura pico.
d)
No debe existir condensación en cualquiera de los
componentes del medidor, la humedad relativa no
debe ser controlada durante el cambio de
temperatura,
excepto
para
prevenir
la
condensación.
e)
Cada ciclo de temperatura/humedad
realizarse de la siguiente manera:
debe
-
eleve la temperatura ambiente hasta 40 °C u
85 °C en aproximadamente 3 h,
-
mantenga la humedad relativa a 95 % +/- 4 % a
40 °C u 85 °C por aproximadamente 18 h,
-
disminuya hasta la temperatura ambiente en
aproximadamente 3 h.
Después de la prueba el medidor debe funcionar
correctamente y la exactitud debe estar dentro de 0,5 % a
tensión y corriente nominales.
8.2.13.14 Prueba de impacto
Debe realizarse de acuerdo a la norma IEC 60068-2-27 de
acuerdo a lo siguiente:
a)
El medidor no debe estar operando y debe estar
sin empaque.
b)
El medidor se debe montar rígidamente en una
mesa de pruebas y el punto de referencia para el
acelerómetro de control se debe fijar a la
superficie de prueba.
c)
Aplicar un pulso senoidal de media onda en cada
una de las direcciones para cada uno de los 3 ejes
perpendiculares para un total de 18 impactos.
d)
La aceleración pico debe ser de 15 g (150 m/s2)
con una duración de 11 ms y un cambio de
velocidad de 1 m/s.
Después de la prueba el medidor debe funcionar
correctamente y la exactitud debe estar dentro de 0,5 % a
tensión y corriente nominales.
8.2.13.15 Caída durante el transporte
La caja de empaque final conteniendo de 1 a 4 medidores
debe someterse a 10 caídas a un piso de concreto desde la
altura de 760 mm en las posiciones que se indican en la
tabla 19 y en la figura 13.
Después de la prueba el medidor debe funcionar
correctamente y la exactitud debe estar dentro de 0,5 % a
tensión y corriente nominales.
TABLA 19 – Prueba de caída durante el transporte
060113
Posición
Esquina, filo o cara de impacto
Esquina
2-3-5
Filo
3-5
Filo
2-3
Filo
5-2
Cara
5
Cara
6
Cara
2
Cara
4
Cara
3
Cara
1
ESPECIFICACIÓN
WATTHORÍMETROS MONOFÁSICOS Y POLIFÁSICOS
ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
CFE GWH00-78
25 de 27
Cara 1
Cara 6
Filo 1-2
Cara 2
Cara 4
Unión de la caja
Cara 5
Cara 3
Esquina 2-3-5
FIGURA 13 - Posiciones de la caja de empaque final
8.2.13.16 Prueba de vibración
Debe realizarse de acuerdo a la norma IEC 60068-2-6 de
acuerdo a lo siguiente:
a)
El medidor debe estar en condiciones de no
operación.
b)
Intervalo de frecuencia: 30 Hz a 350 Hz.
c)
Velocidad de barrido: 1 octavo/min a 0,5 g (5 m/s2)
a lo largo de cada uno de los 3 ejes y por 30
minutos por cada eje.
Después de la prueba el medidor debe funcionar
correctamente y la exactitud debe estar dentro de 0,5 % a
tensión y corriente nominales.
8.2.13.17 Efecto de vibración durante la transportación
El objetivo es asegurar la integridad de los medidores
durante su transporte. Consiste en montar los medidores
dentro de su caja de empaque sobre una mesa vibratoria en
sentido vertical, aplicándole una vibración durante una hora,
con un desplazamiento localizado cuando se presenta un
rebote entre la caja y la mesa vibratoria de 1,6 mm medido
con una laina, registrando así la frecuencia y aceleración.
Debe ser realizada en los mismos medidores que la prueba
de caída durante el transporte y en el mismo empaque y
debe ser realizada antes de dicha prueba.
060113
Los medidores no deben sufrir daño después de realizada la
prueba.
Después de la prueba el medidor debe funcionar
correctamente y la exactitud debe estar dentro de 0,5 % a
tensión y corriente nominales.
8.2.13.18 Prueba de intemperismo
Los medidores deben ser colocados con su base enchufe
con los orificios de la base tapados, en el interior del
intemperímetro en su posición de operación, con la carátula
dirigida hacia la fuente de luz y rocío de agua.
El medidor se debe exponer a una serie de ciclos de 102
minutos a la luz y 18 minutos a la luz y rocío de agua por 14
días.
La fuente de luz debe ser lámparas de Zenon en cristal de
Borosilicato con filtros para semejar la luz de día. La
radiación medida a 340 nm debe ser mantenida a 0,35 W/m2
durante la prueba, en los ciclos de luz la temperatura debe
ser mantenida a 63 °C.
Después de la prueba las terminales del medidor deben ser
fácilmente removibles, no debe presentar corrosión ni
evidencia de decoloramiento o manchado en los acabados
de los materiales y operar correctamente.
Después de la prueba el medidor debe funcionar
correctamente y la exactitud debe estar dentro de 0,5 % a
tensión y corriente nominales.
WATTHORÍMETROS MONOFÁSICOS Y POLIFÁSICOS
ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
ESPECIFICACIÓN
CFE GWH00-78
26 de 27
c)
8.2.13.19 Prueba de rocío salino
El medidor debe estar montado en condiciones normales de
operación en una cámara salina y se debe exponer durante
un período de 25 h, siendo la solución del cloruro de sodio
con una concentración del 5 %, de acuerdo a lo indicado en
la norma NMX-D-122.
8.3
Después de la prueba el medidor debe funcionar
correctamente y la exactitud debe estar dentro de 0,5 % a
tensión y corriente nominales.
8.2.13.20 Lluvia
Los medidores deben ser expuestos por una hora a un rocío
de agua desde tres puntos diferentes. Los medidores deben
estar desenergizados, cada punto de rocío debe mantener
una presión de 0,35 kg/cm² hasta completar la hora.
No debe penetrar agua en los medidores.
Pruebas de Rutina
Las pruebas mencionadas a continuación deben ser
realizadas en las instalaciones del fabricante.
Después de la prueba las terminales del medidor deben ser
fácilmente removibles. No debe existir evidencia de corrosión
o acción electrolítica en el medidor y operar correctamente.
Los medidores deben estar colocados a 1 metro del centro
de los rocíos y orientados a que el agua caiga en el centro
del medidor.
Duración de la prueba: 30 s +/- 1 s.
a)
Autodiagnóstico.
b)
Prueba de corriente de arranque.
c)
Prueba de deslizamiento.
d)
Prueba de 1 A.
e)
Prueba de carga alta.
f)
Prueba de carga inductiva.
g)
Prueba de carga baja.
h)
Prueba de carga máxima.
8.3.1
Reporte de calibración y pruebas
Cada lote debe ser entregado con un reporte de pruebas en
medio magnético, óptico o electrónico, debiendo contener lo
siguiente:
Después de la prueba el medidor debe funcionar
correctamente y la exactitud debe estar dentro de 0,5 % a
tensión y corriente nominales.
-
número de medidor, asignado por el área usuaria,
-
número de sello de seguridad, asignado por el
área usuaria,
-
valores obtenidos en las pruebas de rutina en los
puntos del e) al g) de párrafo 8.3.
8.2.13.21 Prueba de penetración de polvo
El medidor debe estar montado en un panel y conectado en
condiciones normales de operación sin tensión y corriente.
8.3.2
La prueba debe ser realizada de acuerdo a la norma IEC
60529, aplicando el criterio de 5(1P5X).
Reporte de auditoria de producto
Después de la prueba el medidor debe funcionar
correctamente y la exactitud debe estar dentro de 0,5 % a
tensión y corriente nominales.
Cada lote de medidores debe ser sometido por el proveedor
a una inspección por muestreo al producto terminado, de
acuerdo a la norma NMX-Z-012-2, inspección normal, nivel II,
al producto terminado, realizando las inspecciones y pruebas
indicadas en los puntos del a) a la h) del párrafo 8.3, antes
de su embarque o presentación al LAPEM. El reporte de los
resultados obtenidos debe entregarse al LAPEM antes de
iniciar las pruebas de aceptación.
8.2.13.22 Prueba de resistencia al calor y fuego
8.4
La prueba debe ser realizada de acuerdo a la norma
IEC 60695-2-1, con las condiciones siguientes:
Para la aceptación del producto, se deben realizar
las pruebas indicadas en la tabla 20, aplicando la norma
NMX-Z-012-2, inspección normal, nivel II, con un nivel de
calidad aceptable (NCA) del 0,65 %.
Después de la prueba el medidor no debe tener polvo tal que
impida la operación correcta y que perjudique el aislamiento.
a)
En la base 960 °C +/- 15 °C.
b)
En la cubierta del medidor 650 ° +/- 10 °C.
060113
Pruebas de Aceptación por LAPEM
WATTHORÍMETROS MONOFÁSICOS Y POLIFÁSICOS
ELECTRÓNICOS, CLASE DE EXACTITUD 0,5
ESPECIFICACIÓN
CFE GWH00-78
27 de 27
TABLA 20 – Protocolo de pruebas de aceptación por LAPEM
Pruebas de aceptación por muestreo de acuerdo a la norma NMX-Z-012-2, inspección normal, nivel II
Autodiagnóstico
Inspección visual
Corriente de arranque a 0,050 A, tensión nominal y factor de potencia unitario
Deslizamiento a 110 % de la tensión nominal, sin corriente
Puntos de prueba en calibración
Corriente de prueba
Tensión
Factor de potencia
% de error
(A)
(V)
1,0
Nominal
1,0
0,5
1,5
Nominal
1,0
0,5
15,0
Nominal
1,0
0,5
15,0
Nominal
0,5
0,5
100,0
Nominal
1,0
0,5
Verificación de Medidores en Campo
b)
La determinación del porcentaje promedio de registración
involucra tanto las características del medidor como la carga
y el medio ambiente bajo el cual se efectúa la prueba.
Determinar el por ciento de error del medidor
en carga baja, duración mínima de la prueba de
3 minutos.
c)
Determinar el porcentaje promedio de error de
acuerdo al método indicado en la expresión
siguiente:
8.5
La registración de los medidores en el campo está sujeta a
una serie de condiciones adversas del ambiente que no
pueden ser controladas y por ello no se pueden considerar
las mismas tolerancias que se establecen para pruebas en el
laboratorio.
Entre otras, las fuentes de incertidumbre que afectan la
registración se tienen las siguientes: Vibración, factor de
distorsión de la onda senoidal (armónicas), temperatura
ambiente, diferencias en la amplitud de la tensión aplicada
con respecto a la tensión nominal, variación de la frecuencia,
inclinación del medidor bajo prueba con respecto a la
vertical, influencia de campos magnéticos externos,
interferencia por radiofrecuencias y humedad relativa.
8.5.1
Aparatos y equipos
Medidor patrón, con certificado de calibración vigente.
8.5.3
8.5.5
Preparación de la muestra
9
BIBLIOGRAFÍA
[1]
ANSI/IEEE C 12.1-1995; Code for Electricity
Metering.
[2]
ANSI/IEEE C12.16-1991; Electricity
Solid-State Electricity Meters.
[3]
ANSI/IEEE C12.18-1996 (R2002); Protocol
Specification for ANSI Type 2 - Optical Port.
[4]
ANSI/IEEE C12.20-2002; For Electricity Meter 0,2 and 0,5 Accuracy Class.
[5]
ANSI/IEEE C62.41-1991; Recommended Practice
on Surge Voltages in Low-Voltage AC Power
Circuit.
[6]
ANSI/IEEE C63.4-1992; Methods of Measurement
of Radio – Noise Emissions From Low – Voltage
Electrical Equipment in the Range of 9 kHz to 40
GHz.
[8]
ASTM B117-1997; Standard Practice for
Operating Salt – Spray (Fog) Testing Apparatus.
[7]
UL-50-1995; UL Standard for Safety Enclosures
for Electrical Equipment.
Hacer una revisión ocular tanto de la instalación eléctrica en
general, como la particular del medidor a verificar.
8.5.4
Procedimiento
El método a utilizar para la verificación del watthorímetro, es
la comparación contra la registración de un medidor patrón.
a)
060113
Determinar el por ciento de error del medidor
en carga alta, duración mínima de la prueba de
3 minutos.
Resultado
La prueba se considera satisfactoria si el porcentaje
promedio de error no excede de ± 1,0 %.
Objetivo
Comprobar la exactitud con la que está operando un medidor
en el campo.
8.5.2
Porcentaje
promedio
de error = 4 * % Error en carga alta + % Error en carga baja
5
Metering