Capitulo II-sistemas de Distribucion

LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCION 2.1 Sistema de transmisión y distribución de energía de la ANDE. 2.2 Clasificación de los Sistemas de Distribución. 2.2.1 Sistemas Aéreos 2.2.2 Sistemas Subterráneos 2.2.3 Sistemas Mixtos 2.3 Principales componentes de los sistemas de distribución 2.3.1 Transformadores de Distribución. 2.3.1.1Tipos de Transformadores de Distribución 2.3.2 Redes Secundarias 2.3.3 Acometidas. 2.3.4 Equipos de Medición.

2.1 Sistema de transmisión y distribución de energía de la ANDE. En este capitulo presentaremos los sistemas de transmisión y distribución de la ANDE, si bien el sistema de transmisión queda fuera nuestro estudio es importante conocer algunos detalles de las mismas, serán vistos elementos de nuestro sistema de distribución en cuyos componentes se generan ciertas pérdidas que serán objeto de nuestro estudio. Los Centros de Generación de Energía Hidroeléctrica normalmente se encuentran alejadas de los Centros de consumo, por lo cual la energía generada en las Centrales Eléctricas debe ser transportada a los distintos puntos del país. El transporte de energía se realiza con tensiones o voltajes elevados considerando las distancias y por razones técnico-económicos basados en factores de pérdidas, costos de estructuras apropiadas y conductores, etc. La Energía generada en las Centrales Hidroeléctricas salen del patio de maniobras con tensiones de 220.000 Voltios y llega a los distintos Centros de Distribución donde la tensión es reducida para la subtransmisión en 66.000 Voltios o para distribución primaria de 23.000 Voltios, que permiten el suministro de energía eléctrica a los consumidores ubicados en las zonas urbanas, sub-urbanas y rurales. La reducción o elevación de la tensión de la energía eléctrica se realiza a través de los transformadores de potencia y solo implica una transformación de tensión y corriente, pero no de energía. La energía es transportada por conductores especialmente fabricados para conducir la corriente eléctrica y tener al mismo tiempo una buena resistencia mecánica. El material utilizado es conocido como aleación de aluminio con alma de acero. Estos conductores son tendidos sobre estructuras metálicas en forma de torres reticuladas y son fáciles de distinguir dado su gran porte y altura. SUB-ESTACIONES DE DISTRIBUCION

Las Sub-Estaciones son locales de transformación en los cuales la energía eléctrica llega con tensiones de 66.000 Voltios y es reducida a través de los transformadores de potencia a 23.000 Voltios para su distribución primaria. Entre los equipos más utilizados en los Centros de Distribución podemos citar: 

Seccionadores: del tipo cuchilla operada en forma local y a distancia,

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sirve para un seccionamiento visible del circuito. Interruptores: según su montaje pueden ser de tipo interior o para interperie y se tienen interruptores con cámara de extinción de pequeño volumen de aceite, tipo extraible, con cámara de extinción en vacio y

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algunos interruptores con exafloruro de azufre conocido como SF6. Equipos de medición: con sus respectivos transformadores de potencial

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y de corriente. Transformadores de potencia: Los transformadores utilizados son de mediana potencia entre los 20 y 30 MVA. En las Sub-Estaciones del Sistema Metropolitano y de 3 a 30 MVA en Sub-Estaciones del interior del país, existiendo transformadores con bobinado terciario en algunos

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locales de transformación. Barras de Alta y Media Tensión : Las líneas de transmisión y Subtransmisión llegan a los locales de transformación a las barras respectivas y la energía eléctrica tras pasar por los transformadores de potencia reducen la tensión a 23.000 Voltios para su posterior distribución a través del conductor denominado alimentador primario

DISTRIBUCION DE ENERGIA ELECTRICA Frecuencia de Abastecimiento La ANDE distribuye Energía Eléctrica en baja Tensión a la frecuencia Nominal de 50 Hz., entendiéndose por “Frecuencia Nominal “la citada con una variación de hasta 2% en más o menos. Tensión de abastecimiento

La tensión de la energía eléctrica transportada por las líneas de transmisión y subtransmisión se reducen como habíamos señalado a las tensiones de utilización en distribución, por medio de los transformadores instalados en los Centros de Transformación. Las tensiones normalizadas para la distribución son de 23.000 Voltios (23 KV) para la red primaria y de 380/220 Volts para la red secundaria. Se denomina Tensión de Abastecimiento a la tensión eléctrica nominal en la cual la ANDE entrega la energía eléctrica al cliente. Las redes eléctricas de 23 KV. Son las líneas de Media Tensión (M.T.) que alimentan a los transformadores de distribución, los que se encargan de transformar la tensión de M.T. a 380/220 Volt para el suministro de energía a cada usuario en baja tensión. También existen consumidores conectados directamente a la red primaria. Red de Media Tensión ó M.T. – Generalidades La red de Media Tensión es conocida también como red primaria y la tensión de suministro es de 23.000 Voltios. Las redes de M.T. pueden ser aéreas o subterráneas, predominando el de tipo aéreo, principalmente considerando las diferencias de costos entre ambos tipos de redes. Componentes de la red primaria 

Interruptores de alimentadores: Se encuentran localizados en los locales de las Sub-Estaciones y pueden ser del tipo intemperie o del tipo interior.

Los tipos de interruptores utilizados son de pequeño volumen de aceite, interruptores con cámara de extinción en vacío y algunos con cámara de extinción en exafloruro de Azufre (SF6). 

Columnas: La línea de M.T. aéreas van sostenidas por columnas que pueden ser de acero o de hormigón armado. Los cables subterráneos

van enterrados directamente en el terreno a una profundidad de 1,20 a 

1,40 m. En lecho de arena lavada y protección mecánica para el cable. Conductores: Las líneas aéreas utilizan conductores desnudos de aleación de aluminio o de cobre, de distintas secciones normalizadas.

Los cables subterráneos son también de aleación de aluminio o de cobre con aislación sintética (PVC reticulado) para los cables de 23.000 Voltios. 

Estructuras : Los conductores de las líneas aéreas van suspendidos y aislados de los sosténes por estructuras conformadas por crucetas de madera, aisladores de porcelana o de vidrio templado, con accesorios de fijación como ser las manos francesas, pernos de varias medidas,



bulones, tuercas, etc. Seccionadores fusibles: Son elementos de protección que operan en los casos de cortocircuito, produciendo la apertura del circuito al cual protegen. Normalmente se instalan en las derivaciones y en las acometidas de usuarios con suministro en Media Tensión. El tipo más



utilizado en líneas aéreas es de expulsión. Seccionadores de línea: Son elementos de maniobra instalados sobre el troncal del alimentador y generalmente del tipo cuchilla, siendo operables con tensión y carga a través de un elemento de maniobra conocido como loadbuster. Existen además los seccionadores “bajo carga” de



accionamiento tripolar. Reconectadores : Es un dispositivo de protección instalado sobre el troncal del alimentador o en ramales de cierta longitud, y tiene la particularidad de responder a una curva, corriente-tiempo de tipo hiperbólica definida, es decir que al aumentar la corriente circulante por encima de un valor prefijado, el dispositivo abre sus contactos y vuelve a cerrar en un cierto tiempo ( recierre ). Esta operación puede repetirse hasta 3 veces; quedando abierto en forma permanente, aislando así el



tramo con probable avería. Transformadores: Es la máquina eléctrica estática que permite reducir o elevar la tensión de la energía eléctrica transmitida a través del mismo, por

lo cual los transformadores pueden ser elevadores o reductores de tensión. En las redes de distribución los transformadores son reductores y cumplen con la función de reducir la tensión o voltaje de 23.000 Voltios a 380/220 Volt para el suministro en baja tensión a los usuarios, siendo el punto de conexión de las redes de Media y baja tensión. Los transformadores o puestos de Distribución (P.D.) de acuerdo a su posición de montaje pueden ser: a)

Puestos de Distribución aéreos: Cuando van montados sobre columnas de

hormigón armado o acero y a una cierta altura del nivel del terreno. La potencia de estos transformadores normalmente no superan los 100 KVA. b)

Puestos de Distribución a nivel: Cuando van montados en locales construidos

a nivel del terreno o en puestos de distribución subterráneos. La potencia de los transformadores de estos puestos de distribución son mayores a 100 KVA. Y normalmente tienen más de un transformador. REDES DE BAJA TENSION Las redes de distribución en baja tensión utilizados por la ANDE son trifásicas (3 fases), tetrafilar (4 conductores), y con ella se pueden obtener 2 (dos) tensiones normalizadas. a)

Suministro monofásico, conectando al usuario a una fase y el conductor

neutro obteniéndose voltajes de 220 Volts y, b)

Suministro trifásico, conectando al usuario a 3 (tres) fases y neutro,

obteniéndose 380 Voltios, entre los conductores de fase y 220 Voltios entre los conductores de fase y neutro. Componentes de una red de Baja Tensión 

Conductores: Los conductores utilizados pueden ser desnudos o aislados, predominantemente los primeros, entre los conductores aislados tenemos los cables subterráneos de aislación sintética y los cables pre-

ensamblados o pre-reunidos. Los materiales usados en la fabricación de 

conductores son preferentemente el aluminio y cobre. Columnas y estructuras: Los conductores aéreos de baja tensión están suspendidos en estructuras sujetas a columnas de hormigón armados de acero y en postes de palma.

Las estructuras cuentan con aisladores de porcelana o de vidrio templado a las cuales se fijan los conductores de acuerdo a la disposición de la red. Los aisladores a su vez se encuentran colocados sobre crucetas de madera y armaduras de acero con sus respectivos accesorios como ser bulones, arandelas, abrazaderas, manos francesas, etc. Fuente: http://electricidadcts.es.tl/Generaci%F3n,-transmisi%F3n-y-distrubuci %F3n-de-la-Energia-Electrica.htm

CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN En función de su construcción, los sistemas de distribución se clasifican en:  S  istemas aéreos.  Sistemas subterráneos.  Sistemas mixtos. En nuestro estudio serán analizados los sistemas de distribución aéreos ya que en las zonas seleccionadas se cuenta exclusivamente con este tipo de sistema de distribución. A continuación detallamos las características de cada tipo de sistema de distribución: Sistemas aéreos: Estos sistemas por su construcción se caracterizan por su sencillez y economía, razón por la cual su utilización está muy generalizada. Se emplean principalmente para zonas urbanas con: a) carga residencial b) carga comercial

c) carga industrial Y para zonas rurales con: a) carga doméstica b) carga de pequeñas industrias (bombas de agua, molinos, etc.). Los sistemas aéreos están constituidos en general por transformadores, seccionadores tipo cuchillas, pararrayos, cortacircuitos fusibles, cables desnudos, etc., los que son instalados en postes o estructuras normalizadas. El área de la sección transversal de los conductores será expresada exclusivamente en milímetros cuadrados. Fuente: Reglamento MT ANDE, Pg 30/114 Sección. 21.1 Los conductores desnudos pueden ser de dos tipos de materiales, cobre o aleación de aluminio, con una sección mínima de 10mm2 de cobre o equivalente de aluminio, y estarán sujetos a tensión mecánica reducida. Fuente: Reglamento MT ANDE, Pg 19/114 Sección. 18.4.3 Las secciones mínimas a ser utilizadas en la instalación de líneas aéreas, observadas las características eléctricas y mecánicas, son las siguientes: -Para conductores de cobre: 10 mm 2 -Para conductores de aleación de aluminio o aluminio reforzado con acero: 16 mm2 -Para conductor de aluminio: 25 mm2 Fuente: Reglamento MT ANDE, Pg 30/114 Sección. 21.2.1 Las uniones entre conductores de materiales diferentes se harán exclusivamente con conductores apropiados que impidan la corrosión. Fuente: Reglamento MT ANDE, Pg 30/114 Sección. 21.2.3 Cuando fuesen instalados diversos circuitos de diferentes tensiones, los mismos deberán estar dispuestos en orden decreciente de sus tensiones, a partir de la parte superior del soporte. Fuente: Reglamento MT ANDE, Pg 32/114 Sección. 21.3.1 La configuración más sencilla para los sistemas aéreos es de tipo radial, la cual consiste en conductores desnudos de calibre grueso en el principio de la línea y

de menor calibre en las derivaciones a servicios o al final de la línea. Cuando se requiere una mayor flexibilidad y continuidad del servicio es posible utilizar configuraciones más elaboradas. Los movimientos o maniobras de la carga se llevan a cabo con juegos de cuchillas de operación con carga, que son instaladas de manera conveniente para efectuar maniobras tales como: trabajos de emergencia, ampliaciones del sistema, conexión de nuevos servicios, mantenimiento, etc., en servicios importantes tales como: hospitales, edificios públicos, fábricas que por la naturaleza de su proceso de producción no permiten la falta de energía eléctrica en ningún momento; se instalan dos circuitos aéreos, los cuales pueden pertenecer a la misma subestación de distribución, o de diferentes subestaciones, esto se realiza independientemente de que la mayoría de estos servicios cuenten con plantas de emergencia con capacidad suficiente para alimentar sus áreas más importantes. En éste tipo de sistema se encuentra muy generalizado el empleo de seccionadores, como protección de la línea aérea, para eliminar la salida de todo el circuito cuando hay una falla transitoria. Sistemas subterráneos: Son aquellas en que los conductores van situados por debajo del nivel del suelo. Ventajas en redes de distribución subterráneas con respecto a las redes aéreas:    

Mayor confiabilidad y seguridad Mejor estética Mayor flexibilidad y continuidad de servicio Menor impacto ambiental.

Desventajas: 

La principal desventaja es el alto costo de la inversión inicial, por ello se

  

aplica en zonas urbanas. La localización de fallas se hace dificultosa. El mantenimiento es más complicado y reparaciones mas demoradas. Están expuesto a la humedad y a la acción de los roedores.

Fuente: "Proyecto Piloto de Distribución Eléctrica en Redes Subterráneas en el Micro Centro de la Ciudad de Encarnación" Pg. 4/10

Naturalmente, este aumento en la confiabilidad y en la estética involucra un incremento en el costo de las instalaciones y en la especialización del personal encargado de construir y operar este tipo de sistema. Los sistemas subterráneos en general están constituidos por transformadores tipo interior o sumergible, cajas de conexión, interruptores de seccionamiento, interruptores de seccionamiento y protección, cables aislados, etc.: los que se instalan en locales en interior de edificios o en bóvedas, registros y pozos construidos en banquetas. Los conductores subterráneos deberán satisfacer a la clase de tensión compatible con la tensión de servicio, resistir a la acción corrosiva del medio y poseer capacidad conductora suficiente para las exigencias de carga a las que quedaran sometidos. Los conductores que deban ir directamente enterrados en el suelo, deberán poseer protección mecánica de modo a evitar que la aislación pueda ser dañada por golpe accidental. Fuente: Reglamento ANDE MT Pg. 36/114 sección 22.2.1 Los conductores subterráneos serán instalados en el interior de tubos de cerámica o de cemento-amianto o un material igualmente adecuado, aprobado por ANDE, con un diámetro interno mínimo de 100 mm, no deberán doblarse con radio de curvatura menor a 15 veces su diámetro externo. Serán utilizados cables subterráneos de aislación seca, si el cable sale del suelo en espacio abierto, por ejemplo para conectarlo a una línea aérea, el mismo deberá estar protegido hasta una altura de tres metros por caño de hierro galvanizado de por lo menos 75 mm de diámetro. Cuando el servicio subterráneo se deriva de línea aérea, serán instalados indefectiblemente elementos separadores (seccionadores de cuchilla o seccionadores fusibles) y descargadores de sobretensión. Fuente: Reglamento ANDE MT Pg. 20/114 sección 18.5.2 Los principales factores que se deben analizar al diseñar un sistema subterráneo son:  Densidad de carga  Costo de la instalación.

 Grado de confiabilidad.  Facilidad de operación.  Seguridad. Sistemas mixtos: Este sistema es muy parecido al sistema aéreo, siendo diferente únicamente en que los cables desnudos sufren una transición a cables aislados. Dicha transición se realiza en la parte alta del poste y el cable aislado es alojado en el interior de ductos para bajar del poste hacia un registro o pozo y conectarse con el servicio requerido. Este tipo de sistema tiene la ventaja de eliminar una gran cantidad de conductores, favoreciendo la estética del conjunto, disminuyendo notablemente el número de fallas en el sistema de distribución y por ende aumentando la confiabilidad del mismo. Estos tipos de sistema son utilizados también, cuando se requiere tener un adecuado control y manejo de las pérdidas de energía en una determinada región. Fuente: CÁLCULO DETALLADO DE PERDIDAS EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE DISTRIBUCIÓN APLICADO AL ALIMENTADOR “UNIVERSIDAD” PERTENECIENTE A LA EMPRESA ELÉCTRICA AMBATO REGIONAL CENTRO NORTE S.A. Pagina 16 - PRINCIPALES COMPONENTES DE LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCION Los principales elementos que conforman un sistema de distribución son: a) Alimentadores primarios de distribución. b) Transformadores de distribución. c) Alimentadores o redes secundarias. d) Acometidas. e) Equipo de medición. ALIMENTADORES PRIMARIOS DE DISTRIBUCIÓN Son aquellos elementos encargados de llevar la energía eléctrica desde las subestaciones de potencia/distribución hasta los transformadores de distribución. Los conductores normalmente van soportados en postes cuando se trata de instalaciones aéreas y en ductos cuando se trata de instalaciones subterráneas.

Los componentes básicos de un alimentador primario son: Troncal: Es el tramo de mayor capacidad del alimentador que transmite la energía eléctrica desde la subestación de potencia/distribución a los ramales. En los sistemas de distribución estos conductores son de calibres gruesos cómo 2/0, 3/0 y hasta 795 MCM, ACSR (calibre de aluminio con alma de acero), dependiendo del valor de la densidad de carga. Ramal: Es la parte del alimentador primario energizado a través de un troncal, en el cual van conectados los transformadores de distribución y servicios particulares suministrados en media tensión. Normalmente son de calibre menor al troncal. TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN Los transformadores de distribución son los equipos encargados de cambiar la tensión primaria a un valor menor, de tal manera que el usuario pueda utilizarla sin necesidad de equipos e instalaciones costosas y peligrosas. En si el transformador de distribución es la liga entre los alimentadores primarios y los alimentadores secundarios. La capacidad del transformador se selecciona en función de la magnitud de la carga. En la siguiente tabla se detallan las especificaciones técnicas de la ANDE para transformadores de distribución tanto para transformadores monofásicos como trifásicos. FASES POTENCIA (kVA) TENSIONES PRIMARIAS TENSIONES SECUNDARIAS POLARIDAD - GRUPO DE CONEXIÓN NIVEL DE AISLACION PRIMARIO LADO FASE (KV) NIVEL DE AISLACION SECUNDARIO LADO FASE (KV) CORRIENTE DE EXCITACIÓN (%) MAXIMA PERDIDAS EN VACIO (WO) MAXIMA PERDIDAS TOTALES TAP 1 A 75 C (W) MAXIMA Zcc (%) 0 Vcc (%) EN TAP 1 A 75 C (W) MIN - MAX

MONOFASICOS 5 10 25 13.200 13.860//11.880 231

63

100

200

TRIFASICOS 315 500 24.045//20.610 "400/231

SUSTRACTIVA

630

1.000

Dyn 5 25 (BIL 125) 1,2 (BIL 25)

5,00 40

4,20 65

3,30 120

4,20 280

4,20 390

3,10 610

2,80 610

2,70 1.150

2,60 1.330

2,50 1.750

190

330

670

2.240

2.240

4.200

6.000

8

9.450

12.300

3,00

4,00

5,00

Fuente: Especificaciones Técnicas de la ANDE para transformadores de distribución. La mayoría de los transformadores están proyectados para montaje sobre postes, existen los transformadores tipo Pedestal que se construyen para montaje en estaciones o en plataformas. Las aplicaciones típicas son para alimentar a granjas, residencias, edificios públicos, talleres y centros comerciales. El número de fases del transformador es función del número de fases de la alimentación primaria, y del número de fases de los elementos que componen la carga. La magnitud del porciento de impedancia de un transformador afecta la regulación de la tensión y el valor de las corrientes de corto circuito que fluyen por los devanados ante fallas en los alimentadores secundarios. A menores valores de impedancia mayores valores de regulación y de corriente de corto circuito; es por ello que el valor del porciento de impedancia se debe seleccionar tratando de encontrar un punto económico de estos dos factores, debiéndose tomar en cuenta que la calidad de tensión que se entrega a los usuarios se puede variar con los cambiadores de derivación de que normalmente se provee a un transformador. La conexión del transformador trifásico es uno de los puntos de mayor interés cuando se trata de seleccionar un transformador para un sistema de distribución de energía eléctrica. Las opciones que se le presentan al ingeniero que diseñara dicho sistema, son en forma general entre seleccionar transformadores con neutro flotante o con neutro aterrizado. El transformador con neutro flotante es una necesidad cuando el sistema primario es trifásico tres hilos y el de neutro aterrizado cuando se trata de un sistema trifásico cuatro hilos. Al utilizar transformadores conectados en delta en el lado primario se disminuye el riesgo de introducir corrientes armónicas (magnitud sinusoidal de frecuencia múltiplo de la frecuencia fundamental de la corriente o de la tensión) de orden impar (especialmente en tercer orden) a los alimentadores primarios y se incrementa el riesgo de tener sobretensiones por fenómenos de ferrorresonancia

(efecto producido en el núcleo cuando la fuerza electromotriz tiene una frecuencia muy próxima a las oscilaciones libres que se producen en el mismo) en el transformador. Estas sobretensiones se vuelven especialmente críticas en sistemas subterráneos de distribución. Al seleccionar transformadores conectados en estrella con neutro aterrizado, se introducen corrientes armónicas de orden impar en los circuitos primarios y se disminuye grandemente la posibilidad de que se presenten sobretensiones por fenómenos de ferrorresonancia. Por lo que se refiere a las conexiones en el lado secundario de los transformadores trifásicos, normalmente son estrella con neutro aterrizado y cuatro hilos de salida. Esto permite tener dos niveles de tensión para alimentar cargas de fuerza y alumbrado, detectar las corrientes de falla de fase a tierra, equilibrar las tensiones al neutro ante cargas desbalanceadas y como una medida de seguridad al interconectarse con el tanque del transformador. Las conexiones con neutro aislado en los devanados de baja tensión de los transformadores trifásicos no es muy favorecida por las sobretensiones que se presentan al tener dos fallas en dos fases diferentes en el circuito de baja tensión. REDES SECUNDARIAS Los alimentadores o redes secundarias distribuyen la energía eléctrica desde los transformadores de distribución hasta las acometidas de los usuarios. En la mayoría de los casos estos alimentadores secundarios son circuitos radiales, salvo en los casos de las estructuras subterráneas malladas (comúnmente conocidas como redes automáticas) en las que el flujo de energía no siempre sigue la misma dirección. Los alimentadores secundarios de distribución, por el número de hilos, se pueden clasificar en: 1- Monofásico dos hilos. 2- Trifásico cuatro hilos.

Para conocer las ventajas técnicas y económicas inherentes a los alimentadores secundarios de distribución se deben realizar estudios comparativos que esclarezcan estos méritos y permitan seleccionar el sistema de distribución más adecuado a las necesidades del caso.

1.7 ACOMETIDAS (SERVICIO, ENTRADA) Las acometidas son las partes que ligan al sistema de distribución de la ANDE con las instalaciones del usuario. Las acometidas se pueden proporcionar a la tensión primaria (media tensión) o la tensión secundaria (baja tensión), esto depende de la magnitud de la carga que el usuario requiera. SERVICIO Servicio es la conexión eléctrica desde el punto de toma de energía de la red, hasta la parte externa de la propiedad del usuario, sobre la calle, en el punto escogido para la entrada de energía. ENTRADA Entrada es la conexión eléctrica entre el servicio y el equipo de medición, será única para cada propiedad. Fuente: Reglamento ANDE BT Pg. 5/182 sección 11.2 Los servicios y entradas pueden ser aéreos o subterráneos. Servicio aéreo y entrada: Para el servicio aéreo y entrada, deberá instalarse: La correspondiente cruceta o ménsula con los aisladores necesarios para el amarre de los conductores, en el punto escogido para la entrada de energía, sobre pared, poste con cajón para medidor, o pilar con nicho para medidor de poste. La tubería empotrada, embutida, engrampada o amarrada, según corresponda, desde dicho punto de entrada, con pipeta curva, hasta el nicho o cajón reservado para la medición. Esta tubería, si es embutida, deberá instalarse hacia el parámetro exterior del muro, no deberá pasar por caja de ninguna clase, ni tener

derivaciones, debiendo ser efectuadas con caño rígido, que tendrá el recorrido más directo posible, admitiéndose no más de dos curvas en toda su extensión. Fuente: Reglamento ANDE BT Pg. 5/182 sección 11.4 Los conductores para el servicio deberán ser aislados con material adecuado para la intemperie, cumpliendo las condiciones siguientes: -Sección mínima de 4 mm2 de cobre -Longitud máxima del servicio, con la sección mínima de 20 m medidos en el plano horizontal. -Máxima longitud de servicio permisible de 25 m medidos en el plano horizontal. -Sección mínima para el servicio de más de 20 m de longitud de 6 mm2 de cobre. -Los conductores del servicio no deben tener uniones, empalmes, ni derivaciones intermedias. -Puede emplearse otro material diferente al cobre, siempre que satisfaga, por equivalencia, las condiciones anteriores, y se tomen las precauciones técnicas necesarias, la altura de llegada del servicio en general debe ser de 5m. Fuente: Reglamento ANDE BT Pg. 6/182 sección 11.4.4 1.8 EQUIPOS DE MEDICIÓN La medición puede ser en media tensión o en baja tensión dependiendo del tipo de acometida de servicio que requiera el usuario. Los equipos de medición son aparatos que miden la demanda máxima y los consumos de energía activa o reactiva o las dos. La medida de energía puede ser realizada en función del tiempo y puede o no incluir dispositivos de transmisión de datos. Medidor: Concepto El contador o medidor es un dispositivo que mide la energía total consumida en un circuito eléctrico, ya sea: doméstico, comercial, industrial. Tipos de medidores:

Medidor electromecánico: Es un dispositivo de medición que consta de un rotor (disco de aluminio), el cual gira a una rapidez proporcional al flujo de potencia, y acciona un dispositivo de registro sobre el cual se lee el consumo de energía eléctrica, usado comúnmente para clientes con característica de carga netamente residencial. Medidor electrónico: Es un dispositivo de medición que se utiliza para registrar el consumo de energía eléctrica; el cual toma una cantidad determinada de muestras por ciclo de las señales de voltajes y corrientes que llegan a sus terminales, las que son procesadas en una tarjeta electrónica para calcular, almacenar, registrar y presentar los consumos en una pantalla digital o display. La unidad de medida de los medidores de energía eléctrica es el KWATT-hora que es la energía consumida durante una hora cuando la potencia (tasa de consumo) es de 1 KWATT. En los medidores electromecánicos el rotor (disco de aluminio), el cual es controlado por un regulador magnético, gira a una velocidad proporcional a la cantidad de potencia consumida, en estos medidores, el eje del rotor está conectado con engranajes a un conjunto de indicadores que registran el consumo total, mientras que en los medidores electrónicos suministran más información que un medidor electromecánico convencional, por lo que es importante conocer y asimilar su lenguaje de comunicación, lo que nos ayudará como herramienta a fin de determinar su condición de operación en cualquier situación, los parámetros que registran los dos tipos de medidores, así como también las señales y etiquetas que muestran en pantalla o en el registrador, nos sirven para realizar revisiones de rutina. Medidor electromecánico, partes constituyentes. Todos los elementos que constituyen el medidor electromecánico, cumplen funciones específicas y son de mucha importancia para el correcto funcionamiento del mismo y para su correcta aplicación.

Así tenemos los siguientes elementos: La tapa de vidrio, bobina de corriente, bobina de potencial, imanes frenadores, disco de aluminio, suspensión magnética, ajustes de calibración, registros o esfera, base de soporte, estator, etc. Los bornes o terminales: El medidor se agrupa sobre una pieza aislante de alta resistencia conocida como base, la cual permite la conexión de conductores rígidos para asegurar un buen contacto eficaz y duradero entre el medidor y la red. El armazón: Es la parte sobre la cual se monta el equipo motor, es decir el equipo móvil, el registro y el imán de freno. Este armazón a su vez está adherido a la base del medidor. La tapa del medidor está constituida parcial o totalmente por un material transparente, generalmente de vidrio el cual permite observar el movimiento del disco y facilitar la lectura del registro. Bobinas de corriente.- Las bobinas de corriente están conectadas en serie con las fases de alimentación, y están devanadas en un pequeño número de vueltas y son de alambre grueso, estas bobinas llevan toda la corriente de carga. Estator o elemento de un medidor.- El conjunto que lo conforma la bobina de corriente y la bobina de potencial enrolladas sobre una armadura o núcleo de hierro laminado de forma adecuada, para suministrar la distribución deseada del flujo magnético se denomina estator o elemento. Imanes frenadores.- Esto consiste en el sistema de registro de frenos magnéticos, el cual consta de uno o dos imanes permanentes cuyo propósito es proporcionar una función reguladora con respecto a la velocidad del disco, el cual es necesario para impedir que gire muy rápidamente cuando el flujo magnético está haciendo girar al disco. Disco de Aluminio (Rotor).- El disco constituye la parte rotatoria del motor que opera en el tren de engranajes. Este disco está diseñado de una pieza delgada de aluminio de aproximadamente un espesor no mayor de 1.5 mm, debido a su peso liviano. Cuando el electroimán actúa sobre el disco para hacerlo dar vueltas, su eje

tiene en algunos casos un mecanismo de engranaje y en otros casos un tornillo sin fin que ponen en movimiento a la primera rueda dentada del conjunto de engranajes y así de esta manera registra el número de revoluciones del disco. Suspensión magnética (joya y pivote-cojinetes).- El disco de aluminio está apoyado sobre un elemento de suspensión magnética o llamado también cojinete superior o pivote y el cojinete inferior o joya. Estos elementos permiten que el disco se mantenga suspendido y gire libre de algún rozamiento o fricción. La joya acciona a las fuerzas verticales y el pivote a las fuerzas laterales. Registros o esferas.- El registro consta de un conjunto de engranajes que suman o acumulan el número de revoluciones dadas por el disco proporcionalmente a la energía consumida por el abonado. Ajustando estos engranajes, se puede hacer que indique la cantidad de energía que pasa por el circuito. Muchos de los registros tienen cuatro, o cinco diales que se encuentran engranados entre sí. Medidor electrónico, partes constituyentes. Tapa del visor.- Fabricada con un recubrimiento de poli carbonato, diseñado para proteger el montaje interno del medidor. El material de la tapa es un químico que estabiliza los reflejos de radiación solar, produciéndose una mínima decoloración y reduciendo la calefacción interna. La tapa tiene una ventana plástica limpia, transparente y resistente a la erosión y las condiciones ambientales que permite observar el display de cristal líquido del medidor. Display.- Esto es de Liquid Cristal Display (LCD), es el que nos presenta en la pantalla los diferentes tipos de información del medidor, tales como consumos activos, reactivos, demandas máximas a diferentes horarios etc, también nos presenta dos simuladores de disco para calcular las potencias instantáneas, tanto

activa como reactiva, usando la fórmula característica de los medidores, para calcular dichas potencias. La información que se muestra en el display se definirá a través de la programación que se le de al medidor a través de su respectivo software. Fuente de poder del medidor.- La energía del medidor es suministrada usando un amplio rango de voltajes que reciben valores desde 96 voltios hasta 528 voltios, convirtiéndose este dispositivo en poli voltaje. Sensores de voltaje.-El medidor electrónico recepta cada fase de voltaje a través de divisores de voltajes (resistencias), para asegurar y mantener un rango de nivel lógico lineal de voltaje el cual será leído y procesado por el circuito integrado del medidor. El Circuito Integrado del medidor internamente prueba la escala de energía siempre y cuando los divisores de resistencias midan un voltaje correcto. Sensores de corriente.- El medidor electrónico recepta cada fase de corriente a través de sensores de corriente, el cual reduce el nivel de corriente proporcionalmente a una menor escala. Las multiplicaciones y otros cálculos se llevan a cabo usando un Circuito Integrado (CI) el cual consiste en un Procesador de Señal Digital (DSP) construido con un Convertidor Analógico Digital capaz de mostrar cada valor de voltajes y corrientes. Tarjeta electrónica del medidor.- La tarjeta electrónica contiene todos los circuitos electrónicos que constituyen el medidor y registro integral, entre los componentes más importantes citamos los siguientes: a.- Circuito Integrado (IC) b.- Microcontrolador. c.- Memoria EEPROM.

d.- Divisores de voltajes (resistencias) para las tres fases de voltajes. e.- Resistencias de carga para los tres sensores de corriente. f.- Fuente de Poder. g.- Oscilador de Cristal de Alta Frecuencia. h.- Oscilador de Cristal de tiempo de 32 KHZ de Baja Frecuencia. i.- Componentes del Puerto óptico. j.- Display de Cristal Líquido (LCD). k.- Tarjeta Opcional. El circuito integrado del medidor contiene una tarjeta análoga digital, el cual convierte las medidas de voltajes y corrientes en pulsos para una determinada fase, y un procesador de señal digital que multiplican las señales apropiadamente. Constantes calibraciones (almacenadas en la memoria EEPROM) son programadas dentro del medidor en la fábrica, y convierten partes de la apropiada multiplicación dentro del procesador de señal digital. La memoria EEPROM es programable y borrable eléctricamente. Es un chip de almacenamiento que se programa y se borra mediante la emisión de señales eléctricas. El CI de medidor se pueden almacenar información como: Configuración de datos. Constantes. Uso de energía. Acumulación de demanda. Número de reset de la demanda.

Energía acumulada. Acumulación de datos. La clase del medidor.- El tipo de clase del medidor nos indica que cantidad de corriente máxima puede soportar las bobinas de corriente del medidor. Esto se da en los medidores electrónicos y electromecánicos para medición directa e indirecta. Como dato de placa para un medidor de medición directa tiene inscrito CL-100 y CL-200, lo cual quiere decir que el medidor puede soportar como máximo 100 Amps por línea en el primer caso, 200Amps por línea en el segundo caso. Para medición indirecta tenemos la clase 10 y la clase 20 para aplicaciones con instrumentos de medición de energía eléctrica, cuando se usa como complemento, transformadores de corriente. Fuente: ESTUDIO PARA DISMINUIR LAS PÉRDIDAS TÉCNICAS Y NEGRAS DE ENERGÍA ELÉCTRICA, EN LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN DE LA SUBESTACIÓN LAS CUMBRES Autores: ALVARO RUIZ FUENTES MARCO VILLALVA CARDENAS 116/254