NTC5226_2003.pdf

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5226 2003-11-26

EQUIPOS DE MEDICIÓN ELÉCTRICA (C.A). REQUISITOS GENERALES, CONDICIONES DE ENSAYO

E:

DE

ENERGÍA

ENSAYOS

Y

ELECTRICITY METERING EQUIPMENT (AC). GENERAL REQUIREMENTS, TESTS AND TESTS CONDITIONS. METERING EQUIPMENT

CORRESPONDENCIA: CORRESPONDENCIA:

esta norma es modificada (MOD) con respecto a su documento de referencia la IEC 62052-11.

DESCRIPTORES: DESCRIPTOR ES:

medidor de energía; instrumento de medida; instrumento de medida eléctrica; contador de energía; medidor.

I.C.S.: 17.220.20 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado Apartado 14237 Bogotá, Bogotá, D.C. Tel. 6078888 6078888 Fax 2221435 2221435 Prohibida su reproducción

Editada 2003-12-11

PRÓLOGO

El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.

ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 5226 fue ratificada por el Consejo Directivo del 2003-11-26. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que participaron en el estudio de esta norma a través del Comité Técnico 144 Medidores de energía. ABB COLTAV COLTAVIRA IRA ACTARIS ACTARIS DE COLOMBIA COLOMBIA CAM COLOMBIA CENTRALES ELÉCTRICAS DE NORTE DE SANTANDER DIGITRON DISICO ELECTRIFICADORA DE SANTANDER ELECTRIFICADORA DEL TOLIMA EMPRESA ANTIOQUEÑA DE ENERGÍA –EADE –EADEEMPRESA DE ENERGÍA DE BOYACÁ EMPRESA DE ENERGÍA DE CUNDINAMARCA EMPRESA DE ENERGÍA DE PEREIRA

EMPRESA DE ENERGÍA DEL PACIFICO -EPSAEMPRESAS MUNICIPALES DE CALI EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN HAP ELECTRÓNICA IMCOMELEC INELCA INGEMERC ISA MEDER S.A. METRELEC INGENIERIA LTDA. MTE LTDA. RYMEL

Además Además de las anteriores anteriores,, en consulta consulta pública pública el proyecto proyecto se puso a considera consideración ción de las siguientes empresas: ALDANA AG CIDET CEDELCA CHEC CODENSA CORPORACIÓN UNIVERSITARIA AUTÓNOMA DE OCCIDENTE CREG DINTEC EDOSPINA ELECTROCOSTA

ELECTRIFICADORA DEL CARIBE ELECTRIFICADORA DEL META EMPRESA DE ENERGÍA DEL QUINDÍO INGENIERÍA Y REPRESENTACIONES REPRESENTACIONES INPEL MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA PAFAL PROELÉCTRICA SERVIPROCOL SCHLUMBERGER

PRÓLOGO

El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.

ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 5226 fue ratificada por el Consejo Directivo del 2003-11-26. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que participaron en el estudio de esta norma a través del Comité Técnico 144 Medidores de energía. ABB COLTAV COLTAVIRA IRA ACTARIS ACTARIS DE COLOMBIA COLOMBIA CAM COLOMBIA CENTRALES ELÉCTRICAS DE NORTE DE SANTANDER DIGITRON DISICO ELECTRIFICADORA DE SANTANDER ELECTRIFICADORA DEL TOLIMA EMPRESA ANTIOQUEÑA DE ENERGÍA –EADE –EADEEMPRESA DE ENERGÍA DE BOYACÁ EMPRESA DE ENERGÍA DE CUNDINAMARCA EMPRESA DE ENERGÍA DE PEREIRA

EMPRESA DE ENERGÍA DEL PACIFICO -EPSAEMPRESAS MUNICIPALES DE CALI EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN HAP ELECTRÓNICA IMCOMELEC INELCA INGEMERC ISA MEDER S.A. METRELEC INGENIERIA LTDA. MTE LTDA. RYMEL

Además Además de las anteriores anteriores,, en consulta consulta pública pública el proyecto proyecto se puso a considera consideración ción de las siguientes empresas: ALDANA AG CIDET CEDELCA CHEC CODENSA CORPORACIÓN UNIVERSITARIA AUTÓNOMA DE OCCIDENTE CREG DINTEC EDOSPINA ELECTROCOSTA

ELECTRIFICADORA DEL CARIBE ELECTRIFICADORA DEL META EMPRESA DE ENERGÍA DEL QUINDÍO INGENIERÍA Y REPRESENTACIONES REPRESENTACIONES INPEL MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA PAFAL PROELÉCTRICA SERVIPROCOL SCHLUMBERGER

SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y COMERCIO SUATELL LTDA TRANSFORMADORES C&CO ENERGY LTDA. UNIVERSIDAD DEL VALLE

ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN


NTC 5226

ACLARACIÓN Esta norma es modificada (MOD) con respecto a su documento de referencia la IEC 62052-11, en los siguientes aspectos:

Numeral

Modificaciones

Introducción y numeral 2 3.2.9.1 Constante (para medidores electromecánicos) 3.2.9.2 Constante (para medidores estáticos)

3.5.1.3 Corriente nominal

3.5.2 Corriente Corriente máxima.

4.1 Tensiones referencia.

normalizadas

de

4.2 Corrientes normalizadas. 4.3 Frecuencia referencia.

normalizada

de

Explicación

Se referencian algunas NTC Referenciar las Normas Técnicas idénticas a las IEC correspondientes Colombianas Se agregó “o en revoluciones por Establecer una definición que pueda kilovar-hora (rev/kvarh) o var-hora ser aplicable para medidores de por revolución (varh/rev) para energía activa y reactiva medidores de energía reactiva” Se agregó “o puede ser expresada Establecer una definición que pueda en pulsos por kilovar-hora ser aplicable para medidores de (imp/kvarh) o var-hora por pulso energía activa y reactiva (varh/imp) para medidores de energía reactiva” Se incluyó la siguiente nota: La Asociar el concepto con el valor del corriente nominal del medidor transformador de medida al cual va corresponde al valor de la corriente conectado. secundaria nominal del transformador de corriente definida en la NTC 2205 (IEC 60044-1) Se incluyó la siguiente nota: Para Asociar el concepto con el valor del medidores conectados a través de transformador de medida al cual va transformadores de corriente, la conectado y el cual está considerado corriente máxima del medidor en el numeral 4.2.1. corresponde al valor de la corriente máxima admisible en el secundario del transformador de corriente. Los valores normalizados de la corriente máxima son 120 %, 150 % y 200 % de la corriente nominal. Se incorporaron algunos valores Especificar los valores de tensiones normalizados utilizados en Colombia, utilizados en Colombia igualmente se reclasificaron algunos de los valores normalizados como especiales y viceversa se incluyo el valor de 25 A. Especificar los valores de corriente utilizados en Colombia Establece 60 Hz como valor Especificar el valor de frecuencia normalizado utilizado en Colombia

INTRODUCCIÓN Esta norma debe ser utilizada con las partes relevantes de las NTC 2147, NTC 2288, NTC NT C 4052, NTC 4569, NTC 4688 y NTC 4649 y de las series IEC 62052 e IEC 62059, Equipos de Medición de Energía Eléctrica:


NTC 2288:2003 (IEC 62053-11:2003) NTC 4052:2003 (IEC 62053-21:2003) NTC 2147:2003 (IEC 62053-22:2003) NTC 4569:2003 (IEC 62053-23:2003) NTC 4688:1999 (IEC 62053-31:1998) NTC 4649:1999 (IEC 62053-61:1998) IEC 62059-11:2002 IEC 62059-21:2002

NTC 5226

Equipos de medición de energía eléctrica (c.a.). Requisitos particulares. Medidores electromecánicos de energía activa (Clases 0,5, 1 y 2) Equipos de medición de energía eléctrica (c.a.). Requisitos particulares. Medidores estáticos de energía activa (Clases 1 y 2) Equipos de medición de energía eléctrica (c.a.). Requisitos particulares. Medidores estáticos de energía activa (Clases 0,2 S y 0,5 S) Equipos de medición de energía eléctrica (c.a.). Requisitos particulares. Medidores estáticos de energía reactiva (clases 2 y 3) Equipo para medidores de electricidad - ca -. Requisitos particulares. Dispositivos de salida de pulsos para medidores electromecánicos y electrónicos - solamente dos hilos -. Equipo para medidores de energía eléctrica -c.a- Requisitos particulares. Requisitos de tensión y consumo de potencia. Electricity metering equipment (a.c.) - Dependability - Part 11: General concepts Electricity metering equipment (a.c.) - Dependability - Part 21: Collection of meter dependability data from the field

Esta es una norma para los ensayos tipo de medidores de energía eléctrica. Cubre los requisitos generales para “medidores normales”, que están siendo utilizados para aplicaciones interiores y exteriores en grandes cantidades alrededor del mundo. La norma no aplica a implementaciones especiales (tales como partes de medición y/o displays en cajas separadas). Esta norma debe ser utilizada en conjunto con las partes apropiadas de las NTC 2147, NTC 2288, NTC 4052, NTC 4569, NTC 4688 y NTC 4649 según el tipo de equipo bajo consideración. Esta norma hace diferencia entre: -

Medidores destinados para ser utilizados en Interiores y Exteriores; y

-

Medidores clase de protección I y clase de Protección II.

Los niveles de ensayos requeridos son considerados como los valores mínimos para garantizar el funcionamiento apropiado del medidor bajo condiciones normales de trabajo. Para aplicaciones especiales, otros niveles de ensayos pueden ser necesarios y deben ser acordados entre el usuario y el fabricante.


NTC 5226

EQUIPOS DE MEDICIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA (C.A) REQUISITOS GENERALES, ENSAYOS Y CONDICIONES DE ENSAYO

1.

ALCANCE

Esta norma cubre los ensayos tipo para equipos de medición de energía eléctrica para aplicaciones interiores y exteriores y aplica a equipos nuevos destinados a la medición de la energía eléctrica en circuitos con frecuencia de 50 Hz ó 60 Hz con tensión hasta de 600 V. Aplica a medidores electromecánicos o estáticos para aplicaciones interiores y exteriores compuestos de uno o más elementos de medición, y uno o más registradores incorporados en la misma caja. También aplica a indicadores de operación y salidas de prueba. Si el medidor tiene un elemento de medida para más de un tipo de energía (medidores multi-energía) o cuando otros elementos funcionales, como indicadores de demanda máxima, registradores tarifarios electrónicos, interruptores horarios, receptores de control de rizado, interfaces de comunicación de datos, etc. están incluidos en la caja del medidor, entonces las normas pertinente para esos elementos también aplican. Esta norma no aplica a: a)

Medidores portátiles;

b)

Interfaces de datos al registrador del medidor.

c)

Medidores de referencia.

Para medidores montados en bastidor, las propiedades mecánicas no están cubiertas en esta norma.

2.

REFERENCIAS NORMATIVAS

Las siguientes normas de referencia son indispensables para la aplicación de esta norma. Para las referencias fechadas, solamente aplica la edición citada. Para referencias no fechadas, aplica la última edición de la norma (incluyendo cualquier adenda). NTC 2205:2002, Electrotecnia. Transformadores de corriente (IEC 60044-1) NTC 2207:1998, Electrotecnia. Transformadores de voltaje (IEC 186) 1


NTC 5226

NTC 276:1997, Evaluación térmica y clasificación del aislamiento eléctrico. (IEC 60085:1984) NTC 4591:1999, Técnicas de ensayo de alta tensión. Definiciones generales y requisitos de ensayo. (IEC 60060-1:1989) . NTC 3279:2001, Grados de protección dado por encerramientos de equipo eléctrico (Código IP). (IEC 60529:1989, Amendment 1:1999) NTC 4688:1999, Equipo para medidores de electricidad - ca -. Requisitos particulares. Dispositivos de salida de pulsos para medidores electromecánicos y electrónicos (solamente dos hilos). (IEC 62053-31:1998) NTC 4340:1997, Símbolos para medidores de energía de corriente alterna. (IEC 60387) IEC 60038:1983, IEC Standard Voltages Amendment 1:1994, Amendment 2:1997. IEC 60044-2:1997, Instrument Transformers - Part 2: Inductive Voltage Transformers. IEC 60050-300:2001, International Electrotechnical Vocabulary - Electrical and Electronic Measurements and Measuring Instruments - Part 311: General Terms Relating to Measurements - Part 312: General Terms Relating to Electrical Measurements - Part 313: Types of Electrical Measuring Instruments - Part 314: Specific Terms According to the Type of Instrument. IEC 60068-2-1:1990, Environmental Testing - Part 2: Tests - Tests A: Cold Amendment 1:1993, Amendment 2:1994. IEC 60068-2-2:1974, Basic Environmental Testing Procedures - Part 2: Tests - Tests B: Dry Heat

Amendment 1:1993, Amendment 2:1994. IEC 60068-2-5:1975, Basic Environmental Testing Procedures - Part 2: Tests - Test Sa: Simulated Solar Radiation at Ground Level

IEC 60068-2-6:1995, Environmental testing - Part 2: Tests - Test Fc: Vibration (sinusoidal) IEC 60068-2-11:1981, Basic Environmental Testing Procedures - Part 2: Tests - Test Ka: Salt mist IEC 60068-2-27:1987, Basic Environmental Testing Procedures - Part 2: Tests - Test Ea and Guidance: Shock

IEC 60068-2-30:1980, Basic Environmental Testing Procedures - Part 2: Tests - Test Db and Guidance: Damp heat, cyclic (12 + 12-hour cycle)

IEC 60068-2-75:1997, Environmental Testing - Part 2-75: Tests - Test Eh: Hammer tests IEC 60359:2001, Electrical and Electronic Measurement Equipment - Expression of Performance

IEC 60417-2:1998, Graphical Symbols for use on Equipment - Part 2: Symbols Originals 2


NTC 5226

IEC 60695-2-11:2000, Fire hazard testing - Part 2-11: Glowing/hot-wire Based Test Methods Glow-wire Flammability Test Method for end-products

IEC 60721-3-3:1994, Classification of environmental conditions - Part 3: Classification of Groups of Environmental Parameters and their Severities - Section 3: Stationary use at Weather Protected Locations

Amendment 1:1995, Amendment 2:1996 IEC 61000-4-2:1995, Electromagnetic Compatibility (EMC) - Part 4: Testing and Measurement Techniques - Section 2: Electrostatic Discharge Immunity Test. Basic EMC Publication

IEC 61000-4-3:2002, Electromagnetic Compatibility (EMC) - Part 4-3: Testing and Measurement Techniques - Radiated, Radio-frequency, Electromagnetic Field Immunity Test IEC 61000-4-4:1995, Electromagnetic Compatibility (EMC) - Part 4: Testing and Measurement Techniques - Section 4: Electrical Fast Transient/burst Immunity Test. Basic EMC Publication

IEC 61000-4-5:1995, Electromagnetic Compatibility (EMC) - Part 4: Testing and Measurement Techniques - Section 5: Surge Immunity Test

IEC 61000-4-6:1996, Electromagnetic Compatibility (EMC) - Part 4: Testing and Measurement Techniques - Section 6: Immunity to Conducted Disturbances, Induced by Radio-frequency Fields

IEC 61000-4-12:1995, Electromagnetic COMPATIBILITy (EMC) - Part 4: Testing and Measurement Techniques - Section 12: Oscillatory Waves Immunity Test. Basic EMC Publication CISPR 22:1997, Information Technology Equipment - Radio Disturbance Characteristics -Limits and Methods Of Measurement

Amendment 1:2000 ISO 75-2:1993, Plastics - Determination of Temperature of Deflection Under Load - Part 2: Plastic and Ebonite

3.

TÉRMINOS Y DEFINICIONES

Para los propósitos de esta norma, aplican las siguientes definiciones. La expresión del desempeño de un equipo de medida eléctrico y electrónico ha sido tomada de la norma IEC 60359. Cuando existan diferencias entre las definiciones en el glosario y aquellas contenidas en las normas de producto producidas por el Comité 144, entonces estas últimas tendrán prioridad en la aplicación de la norma relevante.

3.1

DEFINICIONES GENERALES

3.1.1 medidor electromecánico medidor en el cual los flujos producidos por las corrientes que circulan en bobinas fijas, reaccionan con las corrientes inducidas por estos flujos en un elemento móvil, generalmente un disco, haciéndolo mover de tal forma que el número de revoluciones es proporcional a la energía a ser medida. 3


NTC 5226

3.1.2 medidor estático medidor en el cual la corriente y la tensión actúan sobre elementos de estado sólido (electrónicos) para producir una salida proporcional a la energía a ser medida. 3.1.3 medidor de energía activa (vatio-hora) instrumento destinado a medir la energía activa mediante la integración de la potencia activa con respecto al tiempo. (IEV 301-06-01). 3.1.4 medidor de energía reactiva instrumento destinado a medir la energía reactiva mediante la integración de la potencia reactiva con respecto al tiempo. (IEV 301-06-02). 3.1.5 potencia reactiva (var) la potencia reactiva para formas de onda sinusoidales de una sola frecuencia en un circuito monofásico esta definida como el producto de los valores r.m.s. de tensión y corriente y el seno del ángulo de fase entre ellas. NOTA las normas para potencia reactiva aplican para corrientes y tensiones sinusoidales que contienen únicamente la frecuencia fundamental.

3.1.6 energía reactiva (var-hora) 3.1.6.1 energía reactiva en un circuito monofásico la energía reactiva en un circuito monofásico es la integración en el tiempo de la potencia reactiva definida en el numeral 3.1.5 3.1.6.2 energía reactiva en un circuito polifásico la suma algebraica de las energías reactivas de las fases. NOTA La especificación está basada en la energía reactiva derivada de la corriente y la tensión sinusoidales de frecuencia fundamental, el estado inductivo o capacitivo de un circuito bajo estas recomendaciones está dado por el factor “Senoϕ“.

3.1.7 medidor multi-tarifa medidor de energía provisto de un número de registros, cada uno de los cuales opera en intervalos de tiempo específicos correspondientes a tarifas diferentes. [IEV 313-06-09]. 3.1.8 tipo de medidor 3.1.8.1 tipo de medidor (para medidores electromecánicos) término utilizado para definir un diseño particular de medidor, hecho por un fabricante, y que tiene: 4


NTC 5226

a)

Propiedades metrológicas similares;

b)

La misma construcción uniforme de las partes que determinan esas propiedades;

c)

La misma relación de la corriente máxima a la corriente de referencia;

d)

El mismo número de amperio-vuelta para la bobina de corriente a la corriente de referencia y el mismo número de vueltas por voltio para la bobina de tensión a la tensión de referencia.

El tipo puede tener varios valores de corriente de referencia y tensión de referencia. Los medidores son denominados por el fabricante, mediante uno o más grupos de letras o números, o mediante una combinación de letras y números. Cada tipo tiene una sola denominación. NOTA 1 El tipo está representado por el (los) medidor(es) muestra previsto(s) para los ensayos tipo, cuyas características (corriente de referencia y tensión de referencia) son escogidas entre los valores dados en las tablas propuestas por el fabricante. NOTA 2 Cuando el número de amperios-vuelta pueda llegar a un número de vueltas diferente a un número entero, el producto del numero de vueltas de las bobinas por el valor de la corriente básica puede diferir de la de los medidores muestra, representativos del tipo. Es aconsejable escoger el número inmediatamente superior o inferior, para tener un número entero de vueltas. Sólo por esta razón, puede diferir la cantidad de vueltas por voltios de la bobina de tensión, pero no más del 20 % de aquélla de los medidores muestra representativos del tipo. NOTA 3 La relación entre la velocidad básica más alta y la velocidad básica más baja de los rotores de cada uno de los medidores del mismo tipo no deberá exceder 1,5.

3.1.8.2 tipo de medidor (para medidores estáticos) término utilizado para definir un diseño particular de medidor, hecho por un fabricante, y que tiene: a)

Propiedades metrológicas similares;

b)

La misma construcción uniforme de las partes que determinan esas propiedades;

c)

La misma relación de la corriente máxima a la corriente de referencia;

El tipo puede tener varios valores de corriente de referencia y tensión de referencia. Los medidores son denominados por el fabricante, mediante uno o más grupos de letras o números, o mediante una combinación de letras y números. Cada tipo tiene una sola denominación. NOTA El tipo está representado por el (los) medidor(es) muestra previsto(s) para los ensayos tipo, cuyas características (corriente de referencia y tensión de referencia) son escogidas entre los valores dados en las tablas propuestas por el fabricante.

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NTC 5226

3.1.9 medidor de referencia un medidor utilizado para medir la unidad de energía eléctrica. Este es usualmente designado y operado para obtener la más alta exactitud y estabilidad en condiciones ambientales controladas del laboratorio. 3.2

DEFINICIONES RELATIVAS A LOS ELEMENTOS FUNCIONALES

3.2.1 elemento de medida parte del medidor que produce una salida proporcional a la energía. 3.2.2 dispositivos de salida 3.2.2.1 dispositivo de ensayo dispositivo que puede ser utilizado para ensayos al medidor. 3.2.2.2 indicador de operación dispositivo que entrega una señal visible de la operación del medidor. 3.2.2.3 pulso onda que parte de un nivel inicial durante un tiempo limitado y finalmente retorna al nivel original. 3.2.2.4 dispositivo de pulso (para medición de energía eléctrica) unidad funcional para emitir, transmitir, retransmitir o recibir pulsos eléctricos, representando cantidades finitas, tales como la energía normalmente transmitida de alguna forma por el medidor de energía a la unidad receptora. 3.2.2.5 dispositivo de salida de pulso (salida de pulso) dispositivo para emitir pulsos. 3.2.2.6 salida óptica de ensayo dispositivo de salida óptica de pulsos que es utilizado para ensayar el medidor. 3.2.2.7 salida eléctrica de ensayo dispositivo de salida eléctrica de pulsos que es utilizada para ensayar el medidor. 3.2.2.8 cabeza receptora unidad funcional para recibir pulsos emitidos por una salida óptica de impulsos. 3.2.3 memoria elemento que almacena información digital

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NTC 5226

3.2.3.1 memoria no volátil memoria que puede retener información en ausencia de tensión 3.2.4 display dispositivo que muestra el (los) contenido(s) de la(s) memoria(s). 3.2.5 registrador parte del medidor que hace posible la determinación del valor a ser medido. (IEC 314-07-09 modificado). El registrador puede ser un dispositivo electromecánico o electrónico compuesto por la memoria y el display que almacena y muestra la información. Un solo display electrónico puede ser utilizado con memorias electrónicas múltiples para formar registros electrónicos múltiples.

3.2.6 circuito de corriente conexiones internas del medidor y parte del elemento de medida a través del cual fluye la corriente del circuito al cual se conecta el medidor. 3.2.7 circuito de tensión conexiones internas del medidor, parte del elemento de medida y en el caso de medidores estáticos, parte de la fuente de alimentación, energizados con la tensión del circuito al cual se conecta el medidor. 3.2.8 circuito auxiliar elementos (lámparas, contactos, etc.) y conexiones de un dispositivo auxiliar que se encuentran dentro de la caja del medidor, destinados a ser conectados a un dispositivo externo, como por ejemplo un reloj, un relé, un contador de pulsos. 3.2.9 constante 3.2.9.1 constante (para medidores electromecánicos) valor que expresa la relación entre la energía registrada por el medidor y el número de revoluciones correspondientes del rotor, por ejemplo en revoluciones por kilovatio-hora (rev/kWh) o vatios-hora por revolución (Wh/rev) para medidores de energía activa o en revoluciones por kilovar-hora (rev/kvarh) o var-hora por revolución (varh/rev) para medidores de energía reactiva. 3.2.9.2 constante (para medidores estáticos) valor que expresa la relación entre la energía registrada por el medidor y el valor correspondiente del dispositivo de salida de ensayo. Si este valor es un número de pulsos, la constante puede ser expresada en pulsos por kilovatio-hora (imp/kWh) ó vatio-hora por pulso (Wh/imp) para medidores de energía activa o puede ser expresada en pulsos por kilovar-hora (imp/kvarh) o var-hora por pulso (varh/imp) para medidores de energía reactiva.

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NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 3.3

NTC 5226

DEFINICIONES PARA ELEMENTOS MECÁNICOS

3.3.1 medidor para uso interior medidor que únicamente puede ser utilizado con protección adicional contra influencias del medio ambiente (instalado en una edificación, dentro de un gabinete). 3.3.2 medidor para uso exterior medidor que puede ser utilizado sin protección adicional en un ambiente expuesto. 3.3.3 base parte posterior del medidor que sirve para fijarlo y a la cual se fijan el elemento de medida, los terminales o el bloque de terminales y la tapa. Para un medidor empotrado (a ras), la base puede incluir los lados de la caja.

3.3.3.1 base enchufable (Socket) base con mordazas para acoplar los terminales de un medidor enchufable y el cual tiene terminales para la conexión a la línea de alimentación. Puede ser un enchufe de posición sencilla para un medidor o un enchufe de posición múltiple para dos o más medidores. 3.3.4 tapa cubierta de la parte frontal del medidor, hecha de material completamente transparente u opaco provista con ventana(s) que permite(n), en los medidores electromecánicos, ver el movimiento del rotor y leer el registrador y en los medidores estáticos ver el (los) indicador(es) de operación (si se incluye) y leer el display. 3.3.5 caja comprende la base y la tapa del medidor. 3.3.6 parte conductora accesible parte conductora que puede tocarse con el dedo de ensayo normalizado cuando el medidor está instalado y listo para su uso. 3.3.7 terminal de puesta a tierra terminal conectado a las partes conductoras accesibles de un medidor para propósitos de seguridad. 3.3.8 bloque de terminales soporte fabricado de material aislante en el cual están agrupados todos o algunos de los terminales del medidor. 3.3.9 tapa del bloque de terminales tapa que cubre los terminales del medidor y generalmente los extremos de los conductores externos o cables conectados a los terminales. 8


NTC 5226

3.3.10 distancia de seguridad distancia más corta medida en el aire entre partes conductoras. 3.3.11 distancia de fuga distancia más corta medida sobre la superficie del aislamiento entre partes conductoras. 3.4

DEFINICIONES RELATIVAS AL AISLAMIENTO

3.4.1 aislamiento básico aislamiento aplicado a las partes vivas para proveer una protección básica contra choques eléctricos. NOTA El aislamiento básico no necesariamente incluye el aislamiento usado exclusivamente para propósitos funcionales.

3.4.2 aislamiento suplementario aislamiento independiente adicional al aislamiento básico, para suministrar protección contra choques eléctricos en el evento en que falle el aislamiento básico. 3.4.3 doble aislamiento aislamiento conformado por los aislamientos básico y suplementario. 3.4.4 aislamiento reforzado sistema de aislamiento simple aplicado a las partes vivas, el cual provee un grado de protección contra choques eléctricos equivalente al doble aislamiento. NOTA El término “sistema de aislamiento” no implica que el aislamiento debe ser una pieza homogénea. Puede comprender varias capas que no puedan ser ensayadas independientemente como aislamiento básico o suplementario.

3.4.5 medidor de caja aislada clase de protección I medidor en el cual la protección contra choques eléctricos no la provee solamente el aislamiento básico sino que incluye precauciones de seguridad adicionales en que las partes conductoras accesibles son conectadas al conductor de protección a tierra en el cableado fijo de la instalación de tal forma que las partes conductoras accesibles no pueden llegar a energizarse en el evento de una falla en el aislamiento básico. NOTA

Esta clase de protección incluye un terminal de puesta a tierra.

3.4.6 medidor de caja aislada clase de protección II medidor con caja de material aislante en el cual la protección contra choques eléctricos no la provee solamente el aislamiento básico, sino que incluye precauciones adicionales de seguridad, como el doble aislamiento o el aislamiento reforzado, no siendo necesario tomar medidas de seguridad o puestas a tierra durante su instalación.

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NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 3.5

NTC 5226

DEFINICIONES DE LAS MAGNITUDES DEL MEDIDOR

3.5.1 Corriente de referencia 3.5.1.1 corriente de arranque1 (Ia) el más bajo valor de la corriente a la cual el medidor arranca y continua su registro. 3.5.1.2 corriente básica1 (lb) valor de la corriente de acuerdo con el cual se fija el desempeño de un medidor de conexión directa. 3.5.1.3 corriente nominal1 (ln) valor de la corriente de acuerdo con el cual se fija el desempeño de un medidor conectado a través de transformadores. NOTA la corriente nominal del medidor corresponde al valor de la corriente secundaria nominal del transformador de corriente definida en la norma NTC 2205 (IEC 60044-1).

3.5.2 corriente máxima1 (Imax) máximo valor de la corriente que admite el medidor cumpliendo los requisitos de exactitud de la norma respectiva. NOTA Para medidores conectados a través de transformadores de corriente, la corriente máxima del medidor corresponde al valor de la corriente máxima admisible en el secundario del transformador de corriente. Los valores normalizados de la corriente máxima son 120 %, 150 % y 200 % de la corriente nominal. (véase el numeral 4.2.1.).

3.5.3 tensión nominal o de referencia1 (Vn) valor de la tensión en función de la cual se fija el desempeño del medidor. 3.5.4 frecuencia nominal o de referencia valor de la frecuencia en función de la cual se fija el desempeño del medidor. 3.5.5 rango de medida especificado conjunto de valores de una magnitud de medida para los cuales el error de un medidor se mantiene dentro de límites especificados. 3.5.6 índice de clase número que expresa el límite del error porcentual admisible para todos los valores del rango de corriente entre 0,1 I b, e Imax, o entre 0,05 In e I max con factor de potencia unitario (y en caso de medidores polifásicos con cargas balanceadas) cuando el medidor se ensaya bajo condiciones de referencia (incluyendo las tolerancias permitidas sobre los valores de referencia) tal como se define en la parte relativa a requerimientos particulares. 3.5.7 error porcentual error en porcentaje dado por la siguiente fórmula: 1

Los términos “tensión” y “corriente” indican valores eficaces a menos que se especifique lo contrario.

10


Error porcentual =

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( Energía registrada por el medidor − Energía verdadera ) Energía verdadera

x

100

NOTA Puesto que el valor verdadero de la energía no puede ser determinado, se aproxima a un valor con una incertidumbre definida que puede trazarse con un patrón acordado mutuamente entre el fabricante y el comprador o con patrones nacionales.

3.6

DEFINICIÓN DE FACTORES DE INFLUENCIA

3.6.1 factor de influencia cualquier factor, generalmente externo al medidor, que pueda afectar su desempeño. (IEV 311-06-01 modificado). 3.6.2 condiciones de referencia conjunto apropiado de factores y características de desempeño, con valores de referencia, sus tolerancias y rangos de referencia, con respecto a los cuales el error intrínseco es especificado. (IEV 311-06-02 modificado). 3.6.3 variación del error debido a un factor de influencia diferencia entre los porcentajes de error del medidor cuando solamente un factor de influencia toma sucesivamente dos valores especificados, siendo uno de ellos el valor de referencia. 3.6.4 factor de distorsión relación entre el valor eficaz del contenido armónico (obtenido al restar de una cantidad alterna no sinusoidal, su componente fundamental) y el valor eficaz de la cantidad no sinusoidal. El factor de distorsión se expresa usualmente en porcentaje. 3.6.5 perturbación electromagnética interferencia electromagnética conducida o radiada que puede afectar la operación del medidor funcionalmente o metrológicamente. 3.6.6 temperatura de referencia temperatura ambiente especificada para condiciones de referencia. 3.6.6.1 coeficiente medio de temperatura relación entre la variación del error porcentual y el cambio de temperatura que produce esta variación. 3.6.7 condiciones de operación nominal conjunto de rangos de medida especificados para características de desempeño y rangos de operación especificados para factores de influencia, dentro de las cuales las variaciones de errores de operación de un medidor son especificadas y determinadas.

11


NTC 5226

3.6.8 rango de operación especificado rango de valores de un solo factor de influencia que forma parte de las condiciones de operación nominal del medidor. 3.6.9 rango de operación extendido condiciones extremas dentro de las cuales puede operar el medidor sin presentar daños y sin degradación de sus características metrológicas cuando posteriormente el medidor es sometido a condiciones de operación nominal. Para este rango pueden ser especificados menores requerimientos de exactitud. 3.6.10 rango límite de operación condiciones extremas dentro las cuales puede operar el medidor sin presentar daños y sin degradación de sus características metrológicas cuando posteriormente el medidor es sometido a condiciones de operación nominal 3.6.11 condiciones de almacenamiento y transporte condiciones extremas dentro las cuales puede estar un medidor que no está en operación sin presentar daños y sin degradación de sus características metrológicas cuando posteriormente el medidor es sometido a condiciones de operación nominal 3.6.12 posición normal de trabajo posición del medidor definida por el fabricante para su funcionamiento normal. 3.6.13 estabilidad térmica se considera que la estabilidad térmica se alcanza cuando la variación del error como consecuencia de los efectos térmicos durante 20 min es menor de 0,1 veces el error máximo admisible del medidor para la medición en consideración. 3.7

DEFINICIÓN DE ENSAYOS

3.7.1 ensayo tipo procedimiento de acuerdo con el cual se efectúa la serie de ensayos tipo sobre un medidor o un pequeño número de ellos del mismo tipo con características idénticas, seleccionados por el fabricante, para verificar que el tipo respectivo de medidor cumple con todos los requisitos de esta norma para la clase del medidor. 3.8

DEFINICIONES RELATIVAS A LOS MEDIDORES ELECTROMECÁNICOS

3.8.1 rotor o elemento móvil parte móvil del medidor sobre el cual actúan los flujos magnéticos de las bobinas fijas y del elemento de freno. El rotor es aquel que mueve al registrador. 3.8.2 elemento motor parte activa del medidor que produce un par motor por la acción de sus flujos magnéticos sobre las corrientes inducidas en el elemento móvil. Consta generalmente de electroimanes con sus dispositivos de control. 12


NTC 5226

3.8.3 elemento de freno parte del medidor que produce un par de freno por la acción de su flujo magnético sobre las corrientes inducidas en el elemento móvil. Consta de uno o más imanes con sus dispositivos de ajuste. 3.8.4 bastidor parte a la cual se fijan los elementos motor, los cojinetes del rotor, el registrador, usualmente el elemento de freno y algunas veces los dispositivos de ajuste. 3.8.5 velocidad básica velocidad nominal de rotación del rotor, expresada en revoluciones por minuto, cuando el medidor está bajo las condiciones de referencia con corriente básica o con corriente nominal según corresponda y factor de potencia igual a la unidad. 3.8.6 par motor básico valor nominal del par motor del rotor en reposo, cuando el medidor está bajo las condiciones de referencia, con corriente básica o con corriente nominal según corresponda y factor de potencia igual a la unidad. 3.8.7 posición vertical de trabajo la posición del medidor en la cual el eje del rotor es vertical. 4.

REQUISITOS ELÉCTRICOS

4.1

TENSIONES NORMALIZADAS DE REFERENCIA Tabla 1. Tensiones normalizadas de referencia Medidores para Conexión directa Conexión a través Transformador(es)

4.2

de

Valores Normalizados V 120–127–220–254-440-480 (IEC 60038) 57,7-63,5-69,3–100–110–115– 120-200 (IEC 60044-2)

Valores Especiales V 100–200-230-277-380-400415 173–190-220

CORRIENTES NORMALIZADAS Tabla 2- Corrientes normalizadas de referencia Medidores para Conexión directa (Ib) Conexión a través Transformador(es) (In)

de

Valores Normalizados A 5-10-15-20-25-30-40-50 1-2-5 (IEC 60044-1)

13

Valores Especiales A 80 1,5–2,5


NTC 5226

4.2.1 Corriente máxima La corriente máxima para los medidores de conexión directa es preferiblemente un múltiplo entero de la corriente básica (por ejemplo cuatro veces la corriente básica). Cuando el medidor es operado con transformador(es), es necesario hacer corresponder el rango de corriente del medidor con la del secundario del transformador(es). La corriente máxima del medidor es 1,2 I n, 1,5 In o 2 In.

4.3

FRECUENCIA NORMALIZADA DE REFERENCIA

El valor normalizado de frecuencia de referencia es 60 Hz.

5.

REQUISITOS MECÁNICOS Y ENSAYOS

5.1

GENERALIDADES

Los medidores deben estar diseñados y construidos de tal manera, que se evite cualquier peligro en el uso ordinario bajo condiciones normales y para garantizar especialmente: -

Seguridad personal contra choques eléctricos.

-

Seguridad personal contra efectos de temperatura excesiva.

-

Protección contra propagación de fuego

-

Protección contra penetración de objetos sólidos, polvo y agua.

Todas las partes sujetas a corrosión bajo condiciones normales de servicio deben estar protegidas efectivamente. Cualquier recubrimiento de protección no debe estar expuesto a daño por manejo normal o afectado destructivamente por exposición al aire bajo condiciones normales de trabajo. Los medidores para uso exterior deben soportar la radiación solar. NOTA Para medidores de uso especial en atmósferas corrosivas, requisitos adicionales deben ser fijados en el contrato de compra (por ejemplo el ensayo de niebla salina de acuerdo con la IEC 60068-2-11).

5.2

CAJA

5.2.1 Requisítos El medidor debe tener una caja, la cual podrá sellarse para que las partes internas sean accesibles solamente después de romper los sellos. La tapa no debe removerse sin el uso de una herramienta. La caja debe estar construida y dispuesta de tal manera que ninguna deformación transitoria pueda impedir la operación satisfactoria del medidor. Si no se especifica de otra manera, los medidores destinados a conectarse a redes donde la tensión bajo condiciones de referencia es superior a 250 V a tierra, y cuya caja sea total o parcialmente metálica, deben tener un terminal de protección, para puesta a tierra. 14


NTC 5226

La resistencia mecánica de la caja de un medidor debe ser probada con los siguientes ensayos:

5.2.2 Ensayos mecánicos 5.2.2.1 Ensayo de martillo de resorte La resistencia mecánica de la caja del medidor debe ensayarse con un martillo de resorte (véase la norma IEC 60068-2-75). El medidor debe ser montado en su posición normal de trabajo y el martillo de resorte debe actuar sobre las caras exteriores de la tapa del medidor (incluyendo las ventanas) y sobre la tapa del bloque de terminales con una energía cinética de 0,2 J ± 0,02 J. El resultado de este ensayo es satisfactorio si la caja y la tapa del bloque de terminales no sufren daños, los cuales puedan afectar el funcionamiento normal del medidor y si no es posible tocar partes vivas. Son aceptables daños superficiales que no afecten la protección del medidor al contacto directo o a la penetración de objetos sólidos, polvo y agua.

5.2.2.2 Ensayo de choque Este ensayo debe realizarse de acuerdo con la norma IEC 60068-2-27, bajo las siguientes condiciones: -

El medidor en condición de no operación, sin el empaque;

-

Medio pulso sinosolidal;

-

Aceleración de pulso: 30 gn (300 m/s2);

-

Duración del pulso: 18 ms.

Después del ensayo el medidor no debe presentar ningún daño o cambio en la información y debe operar correctamente de acuerdo con los requisitos de la norma correspondiente.

5.2.2.3 Ensayo de vibración El ensayo debe realizarse de acuerdo con la norma IEC 60068-2-6, bajo las siguientes condiciones -

El medidor en condición de no operación sin el empaque;

-

Rango de frecuencia: 10 Hz a 150 Hz;

-

Frecuencia de transición: 60 Hz;

-

f < 60 Hz constante de amplitud de movimiento 0,075 mm;

-

f > 60 Hz constante de aceleración 9.8 m/s2 (1 g);

-

Punto de control sencillo o simple;

-

Número de ciclos de barrido por eje: 10. 15

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NOTA 10

NTC 5226

ciclos de barrido = 75 min.

Después del ensayo el medidor no debe presentar ningún daño o cambio en la información y debe operar correctamente de acuerdo con los requisitos de la norma correspondiente.

5.3

VENTANA

Si la tapa del medidor no es transparente, se debe suministrar una o más ventanas para la lectura del display y la observación de la operación del indicador, si lo hay. Estas ventanas deben ser de material transparente las cuales no puedan removerse sin romper sellos.

5.4

TERMINALES – BLOQUE DE TERMINALES- TERMINAL DE PUESTA A TIERRA

Los terminales pueden agruparse en un bloque de terminales, con adecuadas propiedades aislantes y resistencia mecánica. Para cumplir con estos requisitos, al escoger los materiales aislantes para el bloque de terminales deben tenerse en cuenta los ensayos adecuados. El material con el cual se construya el bloque de terminales debe ser apto para soportar los ensayos indicados en la norma ISO 75-2 para una temperatura de 135 ºC y una presión de 1,8 Mpa (método A). Los huecos en el material aislante que forman una prolongación de los huecos del terminal, deben ser de suficiente tamaño para acomodar también el aislamiento de los conductores. La fijación de los conductores a los terminales debe asegurar un contacto adecuado y durable para evitar el riego de desconexión o calentamiento indebido. Las conexiones atornilladas que transmiten fuerza al contacto y las fijaciones que se aflojan y se aprietan muchas veces durante la vida útil del medidor deben atornillar en una rosca metálica. Todas las partes de cada terminal deben ser tales, que el riesgo de corrosión al contacto con cualquier otro material sea mínimo. Las conexiones eléctricas deben estar diseñadas para que la presión de contacto eléctrico no se transmita a través del material aislante. Para circuitos de corriente, la tensión se considera la misma que la del circuito de tensión referido. Los terminales con potenciales diferentes agrupados muy cerca deben estar protegidos contra cortocircuitos accidentales, puede obtenerse esta protección usando barreras aislantes. Se considera que los terminales de un circuito de corriente están al mismo potencial. Las distancias de seguridad y las distancias de fuga del bloque terminal y aquellos entre los terminales y las partes vecinas de la cubierta, si esta es metálica no serán menores a los valores especificados en la Tabla 1 para tensiones aplicadas cuando se opera bajo las condiciones de referencia. Los terminales, los tornillos de fijación de conductores o los conductores externos o internos no deben tener la posibilidad de entrar en contacto con la tapa metálica de los terminales.

16


NTC 5226

El terminal de puesta a tierra, si existe: a)

Debe estar asegurado eléctricamente a las partes metálicas accesibles.

b)

Debería, de ser posible, formar parte de la base del medidor.

c)

Debería estar localizado, preferiblemente, cerca del bloque de terminales.

d)

Debe acomodar un conductor con sección, por lo menos equivalente a la de los conductores de corriente principal, pero no menor a 6 mm² ni mayor de 16 mm² (Estas dimensiones se aplican únicamente cuando se usan conductores de cobre)

e)

Debe estar marcado claramente con el símbolo de conexión a tierra IEC 60417-5019.

Después de la instalación no debe ser posible aflojar el terminal de puesta a tierra sin el uso de una herramienta.

5.5

TAPA DEL BLOQUE DE TERMINALES

Los terminales de un medidor, si son agrupados en un bloque y si no son protegidos por ningún otro medio, deben tener una tapa separada que podrá sellarse independientemente de la tapa del medidor. La tapa debe cubrir los terminales, los tornillos de fijación y, si no se especifica de otra forma, una longitud aceptable de los conductores y su aislamiento. Cuando el medidor está montado en un panel, no debe ser posible el acceso a los terminales, sin romper los sellos de la tapa del bloque de terminales.

5.6

DISTANCIAS DE SEGURIDAD Y DISTANCIAS DE FUGA

Las distancias de seguridad y las distancias de fuga entre: a)

Cualquier terminal de un circuito con tensión de referencia mayor a 40 V y

b)

La tierra, junto con terminales de circuitos auxiliares con tensiones de referencia inferiores o iguales a 40 V,

No deben ser inferiores a los valores indicados en: -

La Tabla 3a para medidores protección clase I

-

La Tabla 3b para medidores protección clase II.

La distancia de seguridad y de fuga entre terminales de circuitos con tensiones de referencia mayores a 40 V, no deben ser inferiores a los valores indicados en la Tabla 3a. La distancia de seguridad entre la tapa del bloque de terminales, si ésta es de metal, y la superficie exterior de los tornillos cuando están fijados para sujetar el conductor máximo aplicable, no debe ser inferior a los valores apropiados indicados en las Tablas 3a y 3b. 17


NTC 5226

Tabla 3a. Distancias de seguridad y distancias de fuga para medidores de caja aislada clase de protección I Tensión fase a tierra derivada de la tensión nominal del sistema

Tensión de impulso nominal

V = 100 = 150 = 300 = 600

V 1 500 2 500 4 000 6 000

Distancia de seguridad mínima Medidor para Medidor para uso interior uso exterior mm 0,5 1,5 3,0 5,5

mm 1,0 1,5 3,0 5,5

Distancia de fuga mínima Medidor Medidor para para uso uso exterior interior mm mm 1,4 2,2 1,6 2,5 3,2 5,0 6,3 10,0

Tabla 3b. Distancias de seguridad y distancias de fuga para medidores de caja aislada clase de protección II Tensión fase a tierra derivada de la tensión nominal del sistema

Tensión de impulso nominal

V = 100 = 150 = 300 = 600

V 2 500 4 000 6 000 8 000

Distancia de seguridad mínima Medidor para Medidor para uso interior uso exterior mm 1,5 3,0 5,5 8,0

mm 1,5 3,0 5,5 8,0

Distancia de fuga mínima Medidor Medidor para para uso uso exterior interior mm mm 2,0 3,2 3,2 5,0 6,3 10,0 12,5 20,0

Deben cumplirse también Los requisitos del ensayo de tensión de impulso (véase el numeral 7.3.2).

5.7

MEDIDOR DE CAJA AISLADA, CLASE DE PROTECCIÓN II

Un medidor de clase de protección II debe tener una cubierta homogénea, duradera y hecha enteramente de material aislante, incluyendo la tapa del bloque de terminales, la cual encierra todas las partes metálicas con excepción de pequeñas partes por ejemplo la placa de características, tornillos, suspensiones y remaches. Si tales partes son accesibles al dedo de ensayo normalizado (como el especificado en la NTC 3279 (norma IEC 529)) desde el exterior a la caja, ellas deben estar adicionalmente aisladas de las partes vivas mediante un aislamiento suplementario que proteja contra fallas de aislamiento básico o el aflojamiento de las partes vivas. Las propiedades aislantes de lacas, esmaltes, papel ordinario, algodón, películas de óxidos en partes metálicas, cintas adhesivas y compuestos sellantes o materiales similares inseguros, no deben ser consideradas como las de un aislamiento suplementario. Para el bloque de terminales y la tapa de este medidor, el aislamiento reforzado es considerado como suficiente.

5.8

RESISTENCIA AL CALOR Y AL FUEGO

El bloque de terminales, su tapa y la caja del medidor deben garantizar seguridad razonable contra propagación del fuego. Estas partes no deberían encenderse por sobrecarga térmica de las partes vivas que están en contacto con ellas. Para este fin, deben cumplir con el siguiente ensayo: El ensayo debe realizarse de acuerdo con la norma IEC 60695-2-11 con las siguientes temperaturas: -

Bloque de terminal:

960 °C ±15 °C

-

Caja del medidor y tapa del bloque de terminales:

650 °C ± 10 °C

-

Duración del ensayo:

30 s ± 1 s 18


NTC 5226

El contacto con el hilo incandescente puede aplicarse en cualquier lugar al asar. Si el bloque de terminales es parte integral de la base del medidor, es suficiente realizar el ensayo solamente sobre el bloque de terminales.

5.9

PROTECCIÓN CONTRA PENETRACIÓN DE POLVO Y AGUA

El medidor debe estar conforme al grado de protección dado en la NTC 3279 (IEC 60529). -

Medidor para uso interior: IP51, pero sin succión en el medidor.

-

Medidor de uso exterior: IP54

Los ensayos deben realizarse de acuerdo con la NTC 3279 (IEC 60529) bajo las siguientes condiciones: a)

Protección contra la penetración de polvo:

-

El medidor en condición de no-operación y montado sobre una pared artificial;

-

El ensayo debería realizarse con tramos de muestra de cable (el extremo expuesto sellado) de los tipos especificados por el fabricante y la tapa del bloque de terminales en su lugar;

-

Para medidores para uso interior solamente, la misma presión atmosférica es mantenida al interior como al exterior del medidor (ya sea subpresión o sobrepresión);

-

Primera cifra característica: 5 (IP5X)

Cualquier ingreso de polvo debe ser solamente en una cantidad que no afecte la operación del medidor. Un ensayo de aislamiento de acuerdo con el numeral 7.3 debe ser aprobado. b)

Protección contra la penetración de agua: -

Medidor en condición de no operación;

-

Segunda cifra característica: 1 (IPX1) para medidores para uso interior; 4 (IPX4) para medidores para uso exterior.

Cualquier ingreso de agua debe ser solamente en una cantidad que no afecte la operación del medidor. Un ensayo de aislamiento de acuerdo con el numeral 7.3 debe ser aprobado.

5.10

VISUALIZACIÓN DE LOS VALORES MEDIDOS

La información puede ser mostrada en registrador electromecánico o en un display electrónico. En el caso del display electrónico, la memoria no volátil correspondiente, debe tener un tiempo de retención mínimo de cuatro (4) meses. 19


NTC 5226

NOTA 1 Tiempos mayores de retención de las memorias no volátiles, deberían estar sujetos a lo estipulado en el contrato de compra.

En el caso de múltiples valores presentados en el mismo display, debe ser posible mostrar el contenido de todas las memorias correspondientes. Cuando se muestre el contenido de la memoria, debe ser posible la identificación de cada tarifa aplicada, y para displays de secuencia automática, cada display de registro para propósitos de facturación debe mantenerse mínimo durante 5 s. La tarifa activa debe ser indicada. Cuando el medidor no esté energizado, el display electrónico no necesita mostrar información. La unidad principal para los valores de medición debe ser kilovatio-hora (kWh), kilovar-hora (kvarh), kilovoltioamperio-hora (kVAh) o megavatio-hora (MWh), megavar-hora (Mvarh), megavoltioamperio-hora (MVAh) Para registradores electromecánicos, las indicaciones sobre el registrador deben ser indelebles y fácilmente legibles. Los tambores de rotación continua que indican los valores más bajos deben estar graduados y numerados en diez divisiones, donde cada división está subdividida en diez partes o cualquier otra disposición que asegure la misma precisión de lectura. Los tambores que indican una fracción decimal de la unidad deben ser marcados en forma diferente cuando éstos son visibles. Cada elemento numérico de un display electrónico debe ser capaz de mostrar todos los números desde “cero” hasta “nueve”. El registrador debe ser capaz de registrar y mostrar, comenzando desde cero, por un mínimo de 1 500 h, la energía correspondiente a la corriente máxima a la tensión de referencia y factor de potencia unitario. NOTA 2

Valores mayores a 1 500 h deberían estar sujetos al contrato de compra.

Debe ser imposible borrar el dato de la energía eléctrica total acumulada durante el uso. NOTA 3

5.11

El retorno a cero normal del display no debe considerarse como reposición a cero.

DISPOSITIVOS DE SALIDA

El medidor debe tener un dispositivo de salida de ensayo capaz de ser monitoreado con un equipo de ensayo adecuado. Los dispositivos de salida no producen necesariamente secuencias de pulsos homogéneos. Por lo tanto, el fabricante debe indicar el número de impulsos necesarios para asegurar una precisión en la medida de al menos 1/10 de la clase del medidor en los diferentes puntos de ensayo. Para ensayos de salidas eléctricas, véase la NTC 4688 (IEC 62053-31). Si la salida de ensayo es una salida de ensayo óptica, entonces debe cumplir los requisitos de acuerdo a los numerales 5.11.1 y 5.11.2. El indicador de operación, si es incluido, debe ser visible desde la parte frontal.

5.11.1 Características mecánicas y eléctricas Una salida de ensayo óptica debe ser accesible desde el frente. 20


NTC 5226

La frecuencia máxima de los pulsos no debe exceder los 2,5 kHz. Salida de pulsos modulados y no modulados son permitidos. La salida de pulsos no modulados debe tener la forma mostrada en la Figura D.2. El tiempo de transición de pulsos (tiempo de subida o tiempo de bajada) es el tiempo de transición de un estado a otro, incluyendo el efecto transiente (transitorio). El tiempo de transición no debe exceder de 20 microsegundos (véase la Figura D. 2). La distancia de la salida óptica de pulsos desde otras adyacentes o desde un display de estado óptico debe ser lo suficientemente larga como para que la transmisión no se afecte. Una transmisión de pulsos óptima 2 es lograda cuando, bajo condiciones de ensayo, la cabeza receptora está alineada con el eje óptico de la salida de pulsos óptica. El tiempo de subida dado en el Anexo D, Figura D.2 debe ser verificado con un diodo receptor de referencia con tr = 0,2 microsegundos.

5.11.2 Características ópticas La longitud de onda de las señales radiadas por sistemas emisores deben estar entre 550 nm y 1 000 nm. El dispositivo de salida en el medidor debe generar una señal con una intesidad de radiación E T sobre una superficie de referencia definida (área ópticamente activa) a una distancia de a 1 = 10 mm ± 1 mm desde la superficie del medidor, con los siguientes valores límites: Condición Encendido:

50 µW/cm 2 = ET = 1 000 µW/cm2

Condición Apagado:

ET = 2 µW/cm2

Véase además la Figura D.1.

5.12

IDENTIFICACIÓN DEL MEDIDOR

5.12.1 Placa de características Cada medidor debe tener la siguiente información, si es aplicable:

2

a)

Nombre del fabricante o marca registrada y si se requiere, el lugar de fabricación.

b)

Designación del tipo (véase el numeral 3.1.8) y si es requerido, espacio para la marca de aprobación.

c)

El número de fases y el número de hilos para los cuales el medidor es aplicable (Ejemplo: monofásico de dos hilos, trifásico de tres hilos, trifásico de cuatro hilos); estas descripciones pueden ser reemplazadas por símbolos gráficos según lo especificado en la NTC 4340 (IEC 60387).

La trayectoria óptica (transmisión de pulsos) no se debería afectar por una luz circundante con una intensidad de hasta 16 000 lx (composición de luz comparable con la luz diurna, incluida la luz fluorescente).

21


NTC 5226

d)

El número de serie y el año de fabricación. Si el número de serie está marcado en una placa sobre la tapa, también debe ser marcado en la base del medidor o almacenado en la memoria no volátil del medidor.

e)

La tensión de referencia en una de las siguientes formas: -

El número de elementos de medida, si es más de uno y la tensión en los terminales de los circuitos de tensión del medidor.

-

La tensión nominal del sistema o la tensión del secundario del transformador de medición al cual será conectado el medidor. La Tabla 4 muestra ejemplos de marcación. Tabla 4. Marcación de tensión Medidor

Tensión en los terminales del (los) circuito(s) de tensión V

Tensión nominal del sistema V

Monofásico dos hilos 120 V

120

120

Monofásico tres hilos 120 V (120 V al hilo del medio)

240

240

Trifásico tres hilos dos elementos (230 V entre fases)

2 x 230

3 x 230

Trifásico cuatro hilos tres elementos (230 V de fase a neutro)

3 x 230 (400)

3 x 230/400

f)

Para medidores de conexión directa, la corriente básica y la corriente máxima expresadas, por ejemplo: 10-40 A ó 10(40) A para un medidor con una corriente básica de 10 A y con corriente máxima de 40 A; Para medidores operados con transformadores, la corriente nominal en el secundario de el (los) transformador(es) al (a los) cual(es) el medidor será conectado por ejemplo, así: /5 A; la corriente nominal y la máxima pueden ser incluidos en la designación del tipo;

g)

La frecuencia de referencia en Hz;

h)

La constante del medidor;

i)

Índice de clase de exactitud del medidor;

j)

Temperatura de referencia, si es diferente de 23 °C;

k)

El signo de un doble cuadrado clase de protección II.

para aislamiento de medidores de caja aislada

La información indicada en a), b) y c) puede ser marcada en una placa externa sujeta permanentemente a la tapa del medidor. 22


NTC 5226

La información indicada de d) a k) debe ser marcada en una placa de características colocada preferiblemente dentro del medidor. La marcación debe ser indeleble, clara y legible desde afuera del medidor. Si el medidor es de un tipo especial (por ejemplo en el caso de un medidor de múltiple tarifa, si la tensión del dispositivo de cambio de tarifa difiere de la tensión de referencia), esta debe ser especificada en la placa de características o en una placa separada. Si los transformadores de medida son tomados en cuenta en la constante del medidor, las relaciones de transformación deben estar incluidas en la marcación. Los símbolos normalizados pueden ser también usados (véase la NTC 4340 (IEC 60387)).

5.12.2 Diagrama de conexión y marcación de terminales Cada medidor debe ser preferiblemente marcado indeleblemente con un diagrama de conexiones. Si esto no es posible debe hacerse referencia a un diagrama de conexiones. Para medidores polifásicos, este diagrama debe mostrar la secuencia de fases para la cual el medidor ha sido diseñado. Se permite indicar el diagrama de conexión con una figura de identificación en concordancia con las normas. Si los terminales del medidor están marcados, esta marca debe aparecer en el diagrama.

6.

CONDICIONES CLIMÁTICAS

6.1

RANGO DE TEMPERATURA

El rango de temperatura del medidor debe ser según se muestra en la Tabla 5. Los valores están basados en lo especificado en la norma IEC 60721-3-3, Tabla I, con excepción de los puntos m) condensación y p) formación de hielo. Tabla 5. Rango de temperatura Medidor para uso interior Medidor para uso exterior Rango de operación -10 °C a 45 °C -25 °C a 55 °C (clase 3K5 mod) (clase 3K6) Rango límite de operación -25 °C a 55 °C -40 °C a 70 °C (clase 3K6) (clase 3K7) Rango límite para almacenaje y transporte -25 °C a 70 °C -40 °C a 70 °C (clase 3K8H) (clase 3K7) NOTA 1 Para aplicaciones especiales, otros valores de temperatura pueden ser usados de acuerdo al contrato de compra, por ejemplo, para medidores de uso interior para ambientes fríos, clase 3K7. NOTA 2 La operación, almacenamiento y transporte del medidor en los extremos de estos rangos de temperatura (clase 3K7) deben ser por un periodo máximo de 6 horas.

6.2

HUMEDAD RELATIVA

El medidor debe ser diseñado para resistir las condiciones climáticas definidas en la Tabla 6. Para ensayos combinados de temperatura y humedad, véase el numeral 6.3.3.

23


NTC 5226

Tabla 6. Humedad relativa

Promedio anual

< 75 %

Para 30 días, estos días serán distribuidos de manera natural en un año

95 %

Ocasionalmente en otros días

85 %

Los límites de humedad relativa en función de la temperatura ambiente son mostrados en el Anexo A.

6.3

ENSAYOS DEL EFECTO DEL MEDIO AMBIENTE

Después de cada ensayo climático, el medidor no debe mostrar daño o cambio de la información y debe operar correctamente.

6.3.1 Ensayo de calor seco El ensayo se debe llevar a cabo de acuerdo con lo especificado en la norma IEC 60068-2-2, bajo las siguientes condiciones: -

medidor en condición de no operación;

-

temperatura: + 70 °C ± 2 °C

-

duración del ensayo: 72 h.

6.3.2 Ensayo en frío El ensayo se debe llevar a cabo de acuerdo con lo especificado en la norma IEC 60068-2-1, bajo las siguientes condiciones: -

medidor en condición de no operación;

-

temperatura:

-

duración del ensayo: 72 h para medidores de uso interior; 16 h para medidores de uso exterior.

-25 °C ± 3 °C para medidores de uso interior; -40 °C ± 3 °C para medidores de uso exterior;

6.3.3 Ensayo cíclico de calor húmedo El ensayo se debe llevar a cabo de acuerdo con lo especificado en la norma IEC 60068-2-30, bajo las siguientes condiciones:

24


NTC 5226

-

circuitos de tensión y auxiliares energizados con tensión de referencia;

-

circuitos de corriente sin corriente;

-

variante 1;

-

temperatura superior: + 40 °C ± 2 °C para medidores de uso interior + 55 °C ± 2 °C para medidores de uso exterior

-

no se deben tomar precauciones especiales respecto a la eliminación de la humedad superficial;

-

duración del ensayo: 6 ciclos.

24 h después de finalizado este ensayo, el medidor se debe someter a los siguientes ensayos: a)

Un ensayo de aislamiento de acuerdo con el numeral 7.3, excepto que la tensión de impulso se debe multiplicar por un factor de 0,8.

b)

Un ensayo funcional. El medidor debe operar correctamente y no debe mostrar daño ni modificación en la información.

El ensayo cíclico de calor húmedo también sirve como ensayo de corrosión. El resultado se juzga visualmente. No debe haber huellas de corrosión que afecten las propiedades funcionales del medidor.

6.3.4 Ensayo de radiación solar El medidor para uso exterior debe resistir la radiación solar. El ensayo se debe llevar a cabo de acuerdo con la norma IEC 60068-2-5, bajo las siguientes condiciones: -

sólo para medidores de uso exterior;

-

medidor en condiciones de no operación;

-

procedimiento de ensayo A (8 h de irradiación y 16 h de oscuridad);

-

temperatura superior: + 55 °C;

-

duración del ensayo: 3 ciclos ó 3 d.

Después del ensayo, el medidor se debe inspeccionar visualmente. La apariencia, y en particular, la legibilidad de los rótulos no se debe alterar. El funcionamiento del medidor tampoco se debe deteriorar.

25


NTC 5226

7.

REQUISITOS ELÉCTRICOS

7.1

INFLUENCIA DE LA TENSIÓN DE ALIMENTACIÓN

7.1.1 Rango de tensión Tabla 7. Rango de tensión

NOTA

Rango de operación especificado

De 0,9 a 1,1 Vn

Rango de operación extendida

De 0,8 a 1,1 Vn

Rango límite de operación

De 0,0 a 1,15 Vn

Para tensiones máximas bajo condiciones de fallas a tierra, véase el numeral 7.4.

7.1.2 Caídas de tensión e interrupciones cortas Las caídas de tensión y las interrupciones cortas no deben producir cambios en el registrador de más de x unidades y las salidas de ensayo no deberán producir una señal equivalente de más de x unidades. El valor de x se deriva de la siguiente fórmula: -6

x = 10 m V n I m áx

en donde m

es el número de elementos de medida;

V n

es la tensión de referencia en voltios;

I m áx

es la corriente máxima en amperios.

Cuando la tensión es restituida, el medidor no debe haber sufrido degradación en sus características metrológicas. Para efectos de ensayo, el registrador del medidor de energía debe tener una resolución de al menos 0,01 unidades. Los ensayos se deben llevar a cabo bajo las siguientes condiciones: -


-

sin corriente en los circuitos de corriente; a)

Interrupciones de tensión de ∆V = 100 % -

tiempo de interrupción: 1 s;

-

número de interrupciones: 3;

-

tiempo de reposición entre interrupciones: 50 ms, véase también el Anexo B, Figura B.1. 26

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA b)

c)

7.2

NTC 5226

Interrupciones de tensión de ∆V = 100 % -

tiempo de interrupción: un (1) ciclo a la frecuencia nominal;

-

número de interrupciones: 1; véase también el Anexo B, Figura B.2.

Caídas de tensión de ∆V = 50 % -

tiempo de caída: 1 min;

-

número de caídas: 1; véase también el Anexo B, Figura B.3.

CALENTAMIENTO

Bajo condiciones nominales de operación, los circuitos eléctricos y el aislamiento no deben alcanzar una temperatura que pueda afectar adversamente la operación del medidor. Los materiales de aislamiento deben cumplir con los requerimientos exigidos por la NTC 276 (IEC 60085). Con cada circuito de corriente del medidor con corriente máxima y con cada circuito de tensión (y con aquellos circuitos auxiliares de tensión que son energizados para períodos de duración mayores que sus constantes de tiempo térmicas) soportando 1,15 veces la tensión de referencia, el incremento de temperatura de la superficie externa no debe exceder 25 K, a una temperatura ambiente de 40 °C. Durante el ensayo, que debe durar 2 h, el medidor no debe estar sometido a corrientes de aire o a radiación solar directa. Después del ensayo, el medidor no debe presentar daño y debe cumplir con los ensayos de rigidez dieléctrica del numeral 7.3.

7.3

AISLAMIENTO

El medidor y los demás dispositivos auxiliares si existen, deben ser tales que mantengan las propiedades dieléctricas adecuadas bajo condiciones nominales de operación, considerando las influencias atmosféricas y las diferentes tensiones a las cuales están sujetas en condiciones normales de utilización. El medidor debe soportar el ensayo de tensión de impulso y el ensayo de tensión c.a., según se especifica en los numerales 7.3.1 a 7.3.3.

7.3.1 Condiciones generales de ensayo Los ensayos se deben llevar a cabo solamente sobre un medidor completo, con su tapa (excepto lo indicado posteriormente) y la tapa del bloque de terminales, los tornillos de los terminales se deberán atornillar al calibre del máximo conductor aplicable ajustado en los terminales. El procedimiento de ensayo es de acuerdo con la NTC 4591 (IEC 60060-1). 27


NTC 5226

Los ensayos de la tensión de impulso deben ser realizados primero y los ensayos de tensión alterna después. Durante los ensayos tipo, los ensayos de rigidez dieléctrica son considerados válidos sólo para la disposición de los terminales del medidor que han sido sometidos a ensayos. Cuando la disposición de los terminales es diferente, todos los ensayos de rigidez dieléctrica deben ser repetidos para cada disposición. Para el propósito de estos ensayos, el término "tierra" tiene los siguientes significados: a)

Cuando la caja del medidor es metálica, la "tierra" es la propia caja, colocada sobre una superficie conductora plana

b)

Cuando la caja del medidor o sólo una parte de ella es de material aislante, la "tierra” es una lámina conductora acondicionada alrededor del medidor tocando todas las partes conductoras accesibles y conectada a la superficie conductora plana sobre la que se coloca la base del medidor. Donde la tapa del bloque de terminales lo haga posible, la lámina metálica conductiva debe acercar los terminales y los orificios para los conductores dentro de una distancia no mayor a 2 cm.

Durante los ensayos de tensión de impulso y de tensión a.c., los circuitos que no están bajo ensayo están conectados a la tierra como se indica más adelante. Después de estos ensayos, en condiciones de referencia no debe haber un cambio en el error porcentual del medidor superior a la incertidumbre de la medida y no debe haber daño mecánico. En este numeral, la expresión “todos los terminales” significa el juego completo de terminales de los circuitos de corriente, circuitos de tensión y, si existen, circuitos auxiliares con tensión de referencia superior a 40 V. Estos ensayos deben efectuarse bajo condiciones de uso normal. Durante el ensayo, la calidad del asilamiento no debe deteriorarse por polvo o humedad anormal. A menos que se especifique de otra manera, las condiciones normales para el ensayo de aislamiento son: -

Temperatura ambiente: 15 °C a 25 °C;

-

Humedad relativa: 45 % a 75 %;

-

Presión atmosférica: 86 kPa a 106 kPa.

Si por cualquier motivo los ensayos de aislamiento deben repetirse, deben efectuarse sobre un nuevo espécimen.

7.3.2 Ensayo de tensión de impulso El ensayo debe efectuarse bajo las siguientes condiciones: 28


NTC 5226

-

Forma de onda de impulso: 1,2/50 impulso especificado en la NTC 4591 (IEC 60060-1);

-

Tiempo de subida de tensión: ± 30 %;

-

Tiempo de bajada de tensión: ± 20 %;

-

Impedancia de la fuente: 500 O ± 50 O;

-

Energía de la fuente: 0,5 J ± 0,05 J;

-

Tensión de ensayo: de acuerdo con la tabla 3a o 3b;

-

Tolerancia de tensión de ensayo: +0 – 10 %

Para cada ensayo la tensión de impulso es aplicada diez veces con una polaridad y luego repetida con la otra polaridad. El tiempo mínimo entre los impulsos debe ser 3 s. NOTA Para áreas en las que redes de suministro aéreas son predominantes, un valor de pico de tensión de ensayo más alto que el dado en las tablas 3a y 3b puede requerirse.

7.3.2.1 Ensayos de tensión de impulso para circuitos y entre circuitos El ensayo debe efectuarse independientemente en cada circuito (o conjunto de circuitos) que esté aislado de los otros circuitos del medidor en uso normal. Los terminales de los circuitos que no estén sujetos a la tensión de impulso deben ser conectados a tierra. De este modo, cuando los circuitos de tensión y corriente de un elemento de medida están conectado juntos en uso normal, el ensayo debe efectuarse sobre el conjunto. La otra punta del circuito de tensión debe conectarse a tierra y la tensión de impulso debe aplicarse entre el terminal del circuito de corriente y tierra. Cuando varios circuitos de tensión de un medidor tienen un punto común, este punto debe conectarse a tierra y la tensión de impulso debe aplicarse sucesivamente entre cada una de las terminales libres de las conexiones (o circuitos de corriente conectados a estas) y tierra. El otro terminal de este circuito de corriente debe estar abierto. Cuando los circuitos de tensión y corriente del mismo elemento de medida están separados y adecuadamente aislados en uso normal (por ejemplo cada circuito conectado a transformadores de medida) el ensayo debe efectuarse separadamente sobre cada circuito. Durante el ensayo de un circuito de corriente, los terminales de los otros circuitos deben conectarse a tierra y la tensión de impulso debe aplicarse entre uno de los terminales del circuito de corriente y tierra. Durante el ensayo de un circuito de tensión , los terminales de los otros circuitos y uno de los terminales del circuito de tensión bajo ensayo debe conectarse a tierra y la tensión de impulso debe aplicarse entre el otro terminal del circuito de tensión y tierra. Los circuitos auxiliares que se conecten directamente a la red o a los mismos transformadores de tensión de los circuitos de medida, y con tensión de referencia superior a 40 V deben someterse al ensayo de tensión de impulso en las mismas condiciones dadas para los circuitos de tensión. Los demás circuitos auxiliares no deben probarse.

7.3.2.2 Ensayo de tensión de impulso de circuitos eléctricos con relación a tierra Todos los terminales de los circuitos eléctricos del medidor, incluyendo aquellos de circuitos auxiliares con una tensión de referencia superior a 40 V deben conectarse juntos. 29


NTC 5226

Los circuitos auxiliares con tensión de referencia inferior o igual a 40 V deben conectarse a tierra. La tensión de impulso debe aplicarse entre todos los circuitos eléctricos y t ierra. Durante este ensayo no debe presentarse flameo, descarga disruptiva o perforación del dieléctrico.

7.3.3 Ensayo de tensión AC Ver normas relevantes para requerimientos particulares.

7.4

INMUNIDAD DE FALLA A TIERRA

(Solamente para medidores a utilizarse en redes equipadas con neutralizadores de falla a tierra) Para medidores trifásicos de cuatro hilos operando con transformadores de medida, conectados a redes de distribución equipadas con neutralizadores de falla a tierra o en las que el punto de estrella está aislado (en el caso de una falla a tierra y con 10 % de sobretensión, las tensiones línea a tierra de las dos líneas no afectadas por la falla a tierra subirán a 1,9 veces la tensión nominal), los siguientes requisitos aplican : Para un ensayo bajo una condición de falla a tierra simulada en una de las tres líneas, todas las tensiones se aumentan a 1,1 veces las tensiones nominales durante 4 h. El terminal de neutro del medidor bajo ensayo se desconecta del terminal de tierra del equipo de prueba de medidores (EPM) y se conecta al terminal de la línea del EPM en la que la falla a tierra debe simularse (Véase el Anexo C). De esta manera, los dos terminales de tensión del medidor bajo ensayo que no son afectados por la falla a tierra se conectan a 1,9 veces las tensiones de fase nominales. Para este ensayo los circuitos de corriente se colocan a 50 % de la corriente nominal I n, factor de potencia 1 y carga simétrica. Después del ensayo el medidor no debe presentar daños y debe operar correctamente. El cambio de error medido cuando el medidor regresa a temperatura de trabajo nominal no deberá exceder los límites dados en la Tabla 8. Tabla 8. Cambio de error debido a falla a tierra Valor de Corriente

Factor de potencia

In

1

Límites de variación de error en porcentaje para medidores clase 0,2 0,5 1 2 3 0,1 0,3 0,7 1,0 1,5

Para diagrama de ensayo ver el Anexo C.

7.5

COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA (EMC)

Los medidores (electromecánicos con dispositivos funcionales electrónicos o totalmente electrónicos) deben ser diseñados de tal manera que fenómenos de electromagnetismo conducido o radiado y descargas electrostáticas no dañen ni influyan sustancialmente el resultado de la medida. Fenómenos electromagnéticos continuos y de larga duración son considerados como valores de influencia y los requisitos de exactitud son dados en la norma relevante. 30


NTC 5226

Fenómenos electromagnéticos de corta duración son considerados como disturbios de acuerdo con la definición dada en 3.6.5. NOTA Considerando el entorno electromagnético de los equipos de medida de electricidad, los siguientes fenómenos son relevantes : -

descargas electrostáticas;

-

campos electromagnéticos RF;

-

ráfagas de transitorios;

-

tensiones conducidas, inducidas por campos de radio frecuencia;

-

descargas de contacto;

-

ondas oscilantes;

-

radio interferencia.

Para ensayos véanse los numerales 7.5.1 a 7.5.8.

7.5.1 Condiciones de ensayo generales A menos que se especifique algo diferente para todos estos ensayos, el medidor debe estar en su posición de trabajo normal con la tapa y tapa de terminales colocadas. Todas las partes destinadas a aterrizarse deben estarlo. Después de estos ensayos, el medidor no debe mostrar daños y debe operar como se especifica en las Normas relevantes.

7.5.2 Ensayo de inmunidad a descargas electrostáticas Este ensayo debe efectuarse de acuerdo con la norma IEC 61000-4-2, bajo las siguientes condiciones: •

como equipo individual probado en una mesa;

•

medidor en condición de operación: -


-

sin corriente en los circuitos de corriente (circuito abierto);

•

descarga de contacto,

•

tensión de ensayo: 8 kV;

•

cantidad de descargas: 10 (en la polaridad más sensitiva).

31


NTC 5226

Si la descarga de contacto no es aplicable debido a que no hay partes metálicas en el exterior, entonces aplica descarga aérea con una tensión de ensayo de 15 kV. La aplicación de la descarga electrostática no debe producir un cambio en el registro de más de x unidades y la salida de prueba no debe producir una señal equivalente a más de x unidades. Para la fórmula para x: véase el numeral 7.1.2 Durante el ensayo, una degradación temporal o pérdida de función o de rendimiento es aceptable.

7.5.3 Ensayo de inmunidad a campos electromagnéticos RF El ensayo debe efectuarse de acuerdo con la norma IEC 61000-4-3, bajo las siguientes condiciones: •


•

longitud de cable expuesta al campo: 1m;

•

banda de frecuencia: 80 MHz a 2 000 MHz;

•

portadora modulada con onda seno amplitud modulada 80 % a 1 kHz.

Ejemplo de disposición de ensayo, véase Anexo E, Figura E.1 a)

Ensayo con corriente •

•



-

corriente básica Ib o corriente nominal I n y cos f o sen f respectivamente de acuerdo con los valores dados en la norma relevante

Intensidad de campo de ensayo no modulado: 10 V/m. Durante el ensayo el comportamiento del equipo no debe ser perturbado y la variación de error debe estar dentro de los límites especificados en las normas relevantes.

b)

Ensayo sin corriente •

medidor en condición de operación: 32


•

NTC 5226

-


-

sin corriente en los circuitos de corriente y los terminales de los circuitos de corriente en circuito abierto.

Intensidad de campo de ensayo no modulado: 30 V/m. La aplicación del campo RF no debe producir un cambio en el registro de más de x unidades y la salida de prueba no debe producir una señal equivalente a más de x unidades. Para la fórmula para x: véase el numeral 7.1.2 Durante el ensayo, una degradación temporal o pérdida de función o de rendimiento es aceptable.

7.5.4 Ensayo de transitorios El ensayo debe efectuarse de acuerdo con la norma IEC 61000-4-4, bajo las siguientes condiciones: •


•



-

corriente básica Ib o corriente nominal I n y cos f o sen f respectivamente de acuerdo con los valores dados en la Norma relevante

•

longitud de cable entre unidad de acople y equipo bajo ensayo (EBE): 1m;

•

la tensión de ensayo debe aplicarse en modo común (línea a tierra) a : -

los circuitos de tensión;

-

los circuitos de corriente si están separados de los de tensión en operación normal;

-

los circuitos auxiliares, si están separados de los de tensión en operación normal;

•

tensión de ensayo en los circuitos de corriente y tensión: 4 kV;

•

tensión de ensayo en los circuitos auxiliares con tensión de referencia superior a 40 V: 2 kV;

•

duración del ensayo : 60 s con cada polaridad,

33

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NOTA

NTC 5226

La exactitud será determinada por el método de registro u otro modo apropiado.

Durante el ensayo, una degradación temporal o pérdida de función o de rendimiento es aceptable, sin embargo la variación del error debe estar dentro de los límites especificados en la norma relevante. Para ejemplos de la disposición del ensayo, véase el Anexo E, Figuras E.2 y E.3.

7.5.5 Ensayo de inmunidad a disturbios conducidos, inducidos por campos de radio frecuencia El ensayo debe efectuarse de acuerdo con la norma IEC 61000-4-6, bajo las siguientes condiciones: •

como equipo individual probado en una masa;

•



-

corriente básica Ib o corriente nominal I n y cos f o sen f respectivamente de acuerdo con los valores dados en la Norma relevante

•

rango de frecuencia: 150 kHz a 80 MHZ;

•

nivel de tensión: 10 V.

Durante el ensayo el comportamiento del equipo no debe ser perturbado y la variación de error debe estar dentro de los límites especificados en las normas relevantes..

7.5.6 Ensayo de inmunidad a descarga El ensayo debe efectuarse de acuerdo con la norma IEC 61000-4-5, bajo las siguientes condiciones: •



-

sin corriente en los circuitos de corriente y los terminales de los circuitos de corriente en circuito abierto.

•

longitud de cable entre el generador de descarga y el medidor: 1 m;

•

ensayo en modo diferencial (línea a línea); 34


NTC 5226

•

pulsos a aplicarse con ángulo de fase de 60° y 240° respecto al cruce por cero de la alimentación AC;

•

tensión de ensayo en los circuitos de corriente y tensión (líneas principales): 4 kV, impedancia de la fuente generadora: 2 O;

•

tensión de ensayo en los circuitos auxiliares con tensión de referencia superior a 40 V: 1 kV; impedancia de la fuente generadora: 42 O;

•

cantidad de ensayos : 5 positivos y 5 negativos;

•

rata de repetición: máximo 1/min.

La aplicación del ensayo de inmunidad de descarga de tensión no debe producir un cambio en el registro de más de x unidades y la salida de prueba no debe producir una señal equivalente a más de x unidades. Para la fórmula para x: véase el numeral 7.1.2 Durante el ensayo, una degradación temporal o pérdida de función o de rendimiento es aceptable.

7.5.7 Ensayo de inmunidad a ondas amortiguadas El ensayo debe efectuarse de acuerdo con la norma IEC 61000-4-12, bajo las siguientes condiciones: •

solo para medidores operando con transformadores ;

•


•

medidor en condición de operación:

•

•

-


-

corriente nominal In y cos f o sen f respectivamente de acuerdo con los valores dados en la Norma relevante

tensión de ensayo en los circuitos de tensión y circuitos auxiliares con tensión de referencia superior a 40 V: -

modo común:

2,5 kV;

-

modo diferencial:

1,0 kV;

frecuencias de ensayo: -

100 kHz, rata de repetición: 40 Hz;

-

1 MHz, rata de repetición: 35

400 Hz;

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA •

NTC 5226

duración del ensayo: 60 s (15 ciclos con 2 s prendido, 2 s apagado, para cada frecuencia)

Durante el ensayo el comportamiento del equipo no debe ser perturbado y la variación de error debe estar dentro de los límites especificados en las normas relevantes..

7.5.8 Supresión de Radio interferencia El ensayo debe efectuarse de acuerdo con la norma CISPR 22, bajo las siguientes condiciones: •

para equipo clase B;

•


•

para conexión a los circuitos de tensión, un cable no apantallado de 1 m debe usarse con cada conector;

•

medidor en condiciones de operación: -


-

con una corriente entre 0,1 Ib y 0,2 Ib o entre 0,1 In y 0,2 In (con carga lineal y conectada por cable no apantallado de longitud de 1 m).

Los resultados del ensayo deben cumplir con los requisitos dados en la norma CISPR 22.

8.

ENSAYO TIPO

8.1

CONDICIONES DE ENSAYO

Todos los ensayos son efectuados bajo condiciones de referencia a menos que se especifique de otro modo en la cláusula relevante. El ensayo tipo definido en el numeral 3.7.1 debe efectuarse en uno o más especímenes del medidor, seleccionados por el fabricante, para establecer sus características específicas y para probar su conformidad con los requerimientos de esta Norma. Una secuencia de ensayos recomendada se da en el Anexo F. En el caso de modificaciones al medidor efectuadas después del ensayo tipo que afecten solo parte del medidor, será suficiente efectuar ensayos limitados sobre las características que puedan ser afectadas por las modificaciones.

36


NTC 5226 ANEXO A (Normativo)

RELACIÓN ENTRE LA TEMPERATURA AMBIENTE Y LA HUMEDAD RELATIVA DEL AIRE

Condiciones climáticas que no ocurren en la práctica

C° 70 u

θ

e t n e i b m a a r u t a r e p m e T

50

25 23 21

0 Condiciones climáticas que no ocurren en la práctica

75

85

95 100 %

Humedad relativa Límites para cada período de 30 d distribuidos en una manera natural sobre un año Límites ocasionalmente alcanzados en otros días Promedio anual

Figura A.1. Relación entre la temperatura ambiente y la humedad relativa del aire

37


NTC 5226 ANEXO B (Normativo)

FORMA DE LA ONDA DE TENSIÓN PARA LOS ENSAYOS DEL EFECTO DE LAS CAÍDAS DE TENSIÓN E INTERRUPCIONES CORTAS

Vn 1

50 ms

50 ms

0 1s

1s

1s

t

Figura B.1. Interrupciones de voltaje: ∆V = 100 % 1 S

Vn 1

0

t

20 ms

Figura B.2. Interrupciones de voltaje: ∆V = 100 %, 20 ms

Vn 1 0,5 0 1 mín. Figura B.3. Caídas de tensión ∆V = 50 %

38

t


NTC 5226 ANEXO C (Normativo)

DIAGRAMA DEL CIRCUITO DE ENSAYO DE INMUNIDAD A LAS FALLAS A TIERRA

Medidor bajo ensayo

U 1

U 2

U 3

N

I 1

I 2

I 3

Figura C.1. Circuito de simulación de falla a tierra en la fase 1

U 1 = 0

U 1

Tensiones en el medidor bajo ensayo

U3

U 2

U 3

Condición normal

U 2

Condición de fallo a tierra

Figura C.2. Tensiones en el medidor bajo ensayo

39


NTC 5226 ANEXO D (Normativo)

SALIDA ÓPTICA DE ENSAYO

a1

Superficie de referencia (área opticamente activa de aproximadamente 0,5 cm2 Ø 8 mm ± 1 mm) Eje óptico del transmisor

Salida óptica de ensayo

Haz transmitido Superficie del medidor

Figura D.1. Disposición de ensayo para la salida de ensayo

ON - estado 0,9 i

0,5 i

0,1 i tT

tT t ON

OFF - estado

t OFF

Requisitos: t ON > 0,2 ms t OFF > 0,2 ms t T < 20 µ s

Figura D.2. Forma de onda de la salida óptica de ensayo

40

Cabeza receptora


NTC 5226 ANEXO E (Informativo)

MONTAJE PARA LOS ENSAYOS DE EMC

Equipo bajo ensayo

Equipo bajo ensayo

3m

1m

Piso absorbente

Cable paralelo Fuente de corriente tensión

Figura E.1. Montaje para el ensayo de inmunidad a campos electromagnéticos RF NOTA Para obtener la severidad de campo de ensayo de 30 V/m es posible reducir la distancia entre la antena y el equipo bajo ensayo a 1,5 m. En este caso el ajuste del amplificador debe ser controlado por un sensor de campo.

Plano de referencia de conexión a tierra Generador de transitorios

4 2 3

Equipo bajo ensayo

2 2 2 2

d e r a l e d o d a r t l i F

o e v l i t i p s o o c p a s e i d D

1 1 1

N L3 L2 L1

e d n i e ó t n s e n e u t F

L3 L2 L1

e e d t e n t e n i r e r u o F c

Leyendas 1

circuitos de corriente

2

circuitos de tensión

3

circuitos auxiliares con una tensión de referencia superior a 40 V

4

circuitos auxiliares con una tensión de referencia inferior a 40 V Figura E.2. Montaje para el ensayo de transitorios rápidos: circuitos de tensión

41

Tierra

Red


NTC 5226

Plano de referencia de conexión a tierra Generador de transitorios

4 2 3

Equipo bajo ensayo

2 2 2 2

o e v l i t p i s o o c p a s e i D d

d e r a l e d o d a r t l i F

1 1 1

N L3 L2 L1

e d n e ó i t n s e n e u t F

L3 L2 L1

e e d t e n t e n i r e r u o F c

Leyendas 1

circuitos de corriente

2

circuitos de tensión

3

circuitos auxiliares con una tensión de referencia superior a 40 V

4

circuitos auxiliares con una tensión de referencia inferior a 40 V Figura E.3. Montaje para el ensayo de transitorios rápidos: circuitos de corriente

42

Tierra

Red


NTC 5226 ANEXO F (Informativo)

PROGRAMA DE ENSAYOS ORDEN DE LOS ENSAYOS RECOMENDADA No.

Ensayos

Numeral

Medidores electromecánicos

Medidores electrónicos

1 1.1 1.2

Ensayos de propiedades de aislamiento Ensayo de tensión de impulso Ensayo de tensión alterna

2 2.1 2.2 2.3 2.4

Ensayos de exactitud Ensayo de la constante del medidor Ensayo de arranque Ensayo de funcionamiento sin carga Ensayo de los factores de influencia

3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6

Ensayos de requerimientos eléctricos Ensayo de consumo de potencia Ensayo de influencia de la tensión de alimentación Ensayo de influencia de sobrecorriente de corta duración Ensayo de influencia del autocalentamiento Ensayo de influencia del calentamiento Ensayo de inmunidad de falla a tierra

4 4.1 4.2 4.3 4.4

4.6 4.7

Ensayos de compatibilidad electromagnética (CEM) Supresión de radio interferencia Ensayo de transitorios Ensayo de inmunidad a ondas amortiguadas Ensayo de inmunidad a campos electromagnéticos RF Ensayo de inmunidad a disturbios conducidos, inducidos por campos de radio frecuencia Ensayo de inmunidad a descarga Ensayo de inmunidad a descargas electrostáticas

5 5.1 5.2 5.3 5.4

Ensayos de influencias climáticas Ensayo de calor seco Ensayo de frío Ensayo cíclico de calor húmedo Ensayo de radiación solar

6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4

X X X X

X X X X

6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5

Ensayos de requerimientos mecánicos Ensayo de vibración Ensayo de choque Ensayo del martillo-resorte Ensayo de protección contra penetración del polvo y agua Ensayo de resistencia al calor y al fuego

5.2.2.3 5.2.2.2 5.2.2.1 5.9 5.8

X X X X X

X X X X X

4.5

7.3.2 7.3.3

43

X X

X X

X X X X

X X X X

X

X X X X X X

7.1.2 7.2 7.4

X X X X

7.5.8 7.5.4 7.5.7 7.5.3

X X X X

7.5.5

X

7.5.2 7.5.6

X X

NTC5226_2003.pdf

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