CP CU1 Reference Manual

CP CU1 Manual de referencia

Manual de referencia del CP CU1

Número de artículo: VESD0671. Versión del manual: CPCU1.SP.5 © OMICRON electronics 2010. Todos los derechos reservados. Este manual es una publicación de OMICRON electronics GmbH. Todos los derechos reservados, traducción incluida. Para la reproducción de todo tipo, por ejemplo, fotocopia, microfilmación, reconocimiento óptico de caracteres y/o almacenamiento en sistemas informáticos, es necesario el consentimiento explícito de OMICRON electronics. No está permitida la reimpresión total o parcial. La información, especificaciones y datos técnicos del producto que figuran en este manual representan el estado técnico existente en el momento de su redacción y están supeditados a cambios sin previo aviso. Hemos hecho todo lo posible para que la información que se da en este manual sea útil, exacta y completamente fiable. Sin embargo, OMICRON electronics no se hace responsable de las inexactitudes que pueda haber. El usuario es responsable de toda aplicación en la que se utilice un producto de OMICRON. OMICRON electronics traduce este manual de su idioma original inglés a otros idiomas. Cada traducción de este manual se realiza de acuerdo con los requisitos locales, y en el caso de discrepancia entre la versión inglesa y una versión no inglesa, prevalecerá la versión inglesa del manual.

2

Contenido

Contenido 1

Información sobre el hardware. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 1.1 1.2 1.3 1.4

Descripción general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Diagrama del circuito del CP CU1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Mandos de accionamiento de la unidad CP CU1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Accesorios del CP CU1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.4.1 Accesorios opcionales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1.5

Caja de conexión a tierra del CP GB1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.5.1 Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.5.2 Cortocircuito de las fases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 1.5.3 Cambio de los disipadores de sobretensión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

1.6 1.7

Amperímetro de pinza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 CP AL1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 1.7.1 Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 1.7.2 Conectores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 1.7.3 Sustitución de las baterías . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

2

Operación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

Sistema de medición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Principio de funcionamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Configuración de CPC 100 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Ajuste del CP CU1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Instrucciones de seguridad para conectar el CP CU1 a líneas eléctricas . . . . . 35 2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.5.4

3

Antes de comenzar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ajustes recomendados para el rango de corriente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Estimación de la tensión de línea abierta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conexión del sistema de medición a líneas eléctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

35 36 38 40

Aplicaciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43 3.1 3.2

Uso de plantillas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Medición de la impedancia de línea y determinación del factor k . . . . . . . . . . . 44 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5

3.3

Explicación de la medida de factor k. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Acoplamiento mutuo de líneas eléctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Realización de mediciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interpretación de los resultados de las mediciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cargador de archivos Excel CPC 100. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

44 46 47 54 55

Medida de la impedancia a tierra. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

3

Manual de referencia del CP CU1

3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.3.5

3.4

Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Realización de mediciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Factor de reducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Realización de mediciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interpretación de los resultados de las mediciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Mediciones de tensión de paso y de contacto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 3.4.1 Introducción a la medición conforme a la norma VDE 0101/CENELEC HD 637 S1:1999 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4.2 Introducción a la medición conforme a la norma IEEE 80-2000, 81-1983 y 81.2-1991 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4.3 Realización de mediciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4.4 Principios de medición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4.5 Procedimiento de medición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4.6 Medición conforme a la norma VDE 0101/CENELEC HD 637 S1:1999 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4.7 Medición conforme a las normas IEEE 80-2000, 81-1983 y 81.2-1991 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4.8 Interpretación de los resultados de las mediciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.5

58 59 62 63 66

69 70 70 71 74 76 77 79

Medición de acoplamiento a cables de señalización. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 3.5.1 Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 3.5.2 Realización de mediciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

4

Datos técnicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10

Rangos de salida de CP CU1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 Transformadores de medida del CP CU1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 Entradas del CP CU1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 Especificaciones del CP GB1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 Potencia de salida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 Precisión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 Condiciones ambientales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 Datos mecánicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 Especificaciones del amperímetro de pinza (accesorio) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 Especificaciones de CP AL1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 4.10.1Declaración CE de conformidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 4.10.2Certificados de prueba y calibración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 4.10.3Garantía internacional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

5

Apéndice. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 5.1

4

CP AL1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

Contenido

5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.1.5 5.1.6

Funcionamiento de la unidad CP AL1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 Barra de menús. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Funciones de medición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Análisis FFT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Pantalla de configuración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 Indicador del estado de la batería . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

Centros de información / Línea directa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

5

Manual de referencia del CP CU1

6

Utilización de este manual

Utilización de este manual Este Manual de referencia ofrece información detallada para utilizar la unidad de acoplamiento CP CU1 de manera segura, correcta y eficaz. El Manual de referencia del CP CU1 contiene importantes instrucciones de seguridad para trabajar con el CP CU1, familiariza al usuario con el manejo del CP CU1 y ofrece ejemplos de aplicaciones típicas. Seguir las instrucciones presentes en este Manual de referencia le ayudará a evitar riesgos, gastos en reparaciones y posibles períodos de inactividad por uso incorrecto. El Manual de referencia del CP CU1 siempre debe encontrarse en el lugar en el que se utilice el CP CU1. Todos los usuarios del CP CU1 deben leerlo y seguir sus instrucciones. La lectura del Manual de referencia del CP CU1 no lo exime del deber de cumplir todas las normas de seguridad nacionales e internacionales pertinentes al trabajar con el CPC 100 y el CP CU1. Es necesario cumplir la norma EN 50191 "The Erection and Operation of Electrical Test Equipment" (Instalación y uso de equipos para pruebas eléctricas), así como las normas de prevención de accidentes vigentes en el país y en el lugar de utilización.

Cualificación de los operadores y normas de seguridad Trabajar en línea aéreas es extremadamente peligroso. Solo el personal cualificado, experimentado y autorizado debe realizar pruebas y mediciones con el CP CU1. Antes de comenzar el trabajo, establezca claramente las responsabilidades. El personal no experimentado con el manejo del CP CU1 debe estar en todo momento bajo la supervisión de un operador experimentado mientras trabaja con el equipo. En las pruebas y mediciones que se realicen con el CP CU1 se deberán cumplir las normas de seguridad nacionales e internacionales aplicables que se indican a continuación: •

EN 50191 (VDE 0104) "Erection and Operation of Electrical Equipment" (Instalación y uso de equipos para pruebas eléctricas)

•

EN 50110-1 (VDE 0105 Sección 100) "Operation of Electrical Installations" (Uso de instalaciones eléctricas)

•

IEEE 510 "IEEE Recommended Practices for Safety in High-Voltage and High-Power Testing" (Prácticas recomendadas por el IEEE para seguridad en pruebas con alta tensión y alta potencia eléctrica)

•

LAPG 1710.6 NASA "Electrical Safety" (Seguridad eléctrica)

7

Manual de referencia del CP CU1

Además, se deben cumplir las leyes y las normas internas de seguridad complementarias pertinentes.

Convenios y símbolos adoptados En este manual, los símbolos siguientes indican párrafos con especial significación en cuanto a seguridad: Símbolo

Descripción Posibilidad de desperfectos en los equipos o pérdida de datos.

Posibilidad de lesiones o de graves desperfectos en equipos.

Documentos relacionados Los siguientes documentos completan la información que se ofrece en el Manual de referencia del CP CU1:

8

Título

Descripción

Manual de usuario de CPC 100

Contiene información sobre la utilización del sistema de prueba CPC 100 e instrucciones pertinentes en materia de seguridad.

Manual de referencia del CPC 100

Contiene información detallada sobre el hardware y el software del CPC 100, incluidas instrucciones pertinentes en materia de seguridad.

Normas de seguridad

Normas de seguridad Antes de utilizar la unidad de acoplamiento CP CU1, lea detenidamente las siguientes normas de seguridad. Si no entiende alguna norma de seguridad, póngase en contacto con OMICRON electronics antes de continuar. El CP CU1 está destinado al uso con el sistema de pruebas CPC 100. Por consiguiente, observe las normas de seguridad presentes tanto en este Manual de referencia como en el Manual de usuario/referencia del CPC 100 al trabajar con el CP CU1. En función de la aplicación y del dispositivo sometido a prueba, se deberán seguir instrucciones específicas en materia de seguridad. Con mucha frecuencia el peligro que plantea el dispositivo sometido a prueba es incluso mayor que el que plantea el propio CP CU1. Para obtener instrucciones en materia de seguridad específicas de aplicaciones, véase 3.2 "Medición de la impedancia de línea y determinación del factor k" en la página 44.

General Observe siempre las cinco normas de seguridad: •

Realice una desconexión total

•

Imposibilite una posible reconexión

•

Verifique que no circule corriente eléctrica por la instalación

•

Realice una puesta a tierra y un cortocircuito

•

Establezca la protección correspondiente contra piezas contiguas donde existan corrientes eléctricas

No toque ningún terminal sin una conexión a tierra visible. Antes de manipular de cualquier modo las unidades CP CU1 o CPC 100, conéctelas a tierra por medio de una conexión sólida que tenga como mínimo una sección de 6 mm2. Conecte a tierra la unidad CP CU1 lo más cerca posible de la CPC 100. Use la caja de conexión a tierra CP GB1 para conectar el CP CU1 a líneas aéreas y cables eléctricos. Para obtener información detallada, consulte la 3.2 "Medición de la impedancia de línea y determinación del factor k" en la página 44 específica de las aplicaciones. Al utilizar la unidad CP GB1, conéctela a tierra cerca del punto en el que se efectúe la conexión con el equipo en prueba. Compruebe que el espárrago de conexión a tierra se encuentra en buen estado, limpio y sin óxido.

9

Manual de referencia del CP CU1

Compruebe que todos los espárragos y cables de la CP GB1 están bien apretados. Compruebe que los terminales del equipo en prueba que se van a conectar a la unidad CP CU1 no tengan tensión. En el transcurso de una prueba, la única fuente de energía eléctrica del equipo en prueba debe ser la unidad CP CU1 (alimentada por la CPC 100). La única excepción la constituyen las mediciones en líneas aéreas que se describen en 3 "Aplicaciones" en la página 43. No abra la carcasa del CP CU1 ni de la CP GB1. No repare, modifique, amplíe o adapte las unidades CP CU1, CP GB1 ni accesorio alguno. Use únicamente accesorios originales de OMICRON electronics. Use CP CU1, CP GB1 y sus accesorios únicamente en condiciones idóneas desde el punto de vista técnico y conforme a las normas establecidas. Evite circunstancias anómalas que puedan afectar negativamente a la seguridad. No use la unidad CP CU1 si tiene implantado un marcapasos. Antes de utilizar el CP CU1 compruebe que no hay en las inmediaciones del sistema de medición ninguna persona con un marcapasos implantado.

Utilización del sistema de medición Antes de utilizar las unidades CP CU1, CPC 100 y CP GB1, conéctelas a tierra tal como se describe en "General" en la página 9. Al utilizar la unidad CP GB1, conéctela a tierra cerca del punto en el que se efectúe la conexión con el equipo en prueba. Compruebe que el espárrago de conexión a tierra se encuentra en buen estado, limpio y sin óxido. En el transcurso de la prueba pueden darse tensiones potencialmente letales hasta de 600 V en todos los contactos de la CP GB1 y en todas las pinzas y cables conectados al CP CU1. Manténgase a una distancia segura de ellas. Antes de manipular de cualquier modo las unidades CP CU1 o CP GB1 (antes incluso de ajustar el interruptor de rangos de corriente), compruebe que el dispositivo sometido a prueba (por ejemplo, líneas aéreas o cables eléctricos) está conectado a tierra correctamente (por ejemplo, cerrando el interruptor de puesta a tierra) cerca del sistema de medición. Alimente la unidad CP CU1 únicamente desde la salida EXT. BOOSTER (AMPLIFICADOR EXT.) de la CPC 100. Use únicamente cables de amplificador suministrados por OMICRON electronics.

10

Normas de seguridad

Compruebe que la barra de cortocircuito está siempre enchufada a la salida I AC del CP CU1 siempre que la salida no esté conectada a la entrada I AC del CPC 100. Conecte la salida I AC del CP CU1 exclusivamente a la entrada I AC de la CPC 100. Antes de conectar la unidad CP CU1 a la unidad CPC 100, apague la unidad CPC 100 por medio del interruptor de encendido/apagado o del botón de parada de emergencia. Ajuste el interruptor de rangos de corriente del panel frontal de la unidad CP CU1 únicamente cuando la CPC 100 esté apagada y el equipo en prueba esté conectado a tierra. Además de las anteriores normas de seguridad, siga la 3.2 "Medición de la impedancia de línea y determinación del factor k" en la página 44 específica de las aplicaciones.

Medidas reglamentarias El Manual de referencia del CP CU1 o, como alternativa, el manual electrónico en formato PDF, tienen que encontrarse siempre en el lugar en el que se vaya a utilizar el CP CU1. Todos los usuarios del CP CU1 deben leerlo y seguir sus instrucciones. El CP CU1 sólo se podrá utilizar como se explica en 3 "Aplicaciones" en la página 43. Cualquier otra modalidad de uso no se ajusta a las normas. El fabricante o el distribuidor no se hacen responsables de los daños derivados de un uso indebido. El usuario asume en exclusiva toda la responsabilidad y todos los riesgos. Seguir las instrucciones que figuran en este Manual de referencia se considera también conformidad con las normas.

Renuncias Si el equipo se utiliza de una manera no indicada por el fabricante, la protección con la que cuenta el equipo puede verse negativamente afectada.

11

Manual de referencia del CP CU1

12

Información sobre el hardware

1

Información sobre el hardware

1.1

Descripción general La unidad CP CU1 es una unidad de acoplamiento diseñada para mediciones con el sistema de prueba CPC 100 principalmente en líneas aéreas y cables eléctricos. Entre sus aplicaciones habituales figuran mediciones de impedancia de líneas y cables, mediciones de factores k, acoplamiento mutuo de líneas eléctricas, mediciones de tensión de paso y de contacto, mediciones de acoplamiento entre líneas eléctricas y cables de señalización y mediciones de impedancia de tierra. La caja de conexión a tierra de la unidad CP GB1 (consulte 1.5 "Caja de conexión a tierra del CP GB1" en la página 20) es un disipador de sobretensión que protege al personal técnico y al equipo de los riesgos inherentes a la alta tensión al efectuar mediciones en líneas aéreas y cables eléctricos, en caso de que en la línea eléctrica se produzcan incidencias imprevistas.

1.2

Diagrama del circuito del CP CU1 Figura 1-1 "Diagrama del circuito de la unidad CP CU1" muestra el diagrama del circuito principal de la unidad de acoplamiento. I AC (0…2,5 A) Transformador de potencia

Disipador de sobretensión

Interruptor de rangos de corriente

Fusible 30 A BOOSTER (AMPLIFICADOR)

TC I OUT (0…100 A)

Voltímetro

V1 AC (0…30 V) Disipador de sobretensión

Figura 1-1

V SENSE (0…600 V) TT

Diagrama del circuito de la unidad CP CU1

13

Manual de referencia del CP CU1

1.3

Mandos de accionamiento de la unidad CP CU1 El panel frontal de la unidad CP CU1 presenta los siguientes elementos funcionales:

14

•

Entrada BOOSTER (AMPLIFICADOR) para conectar con la salida EXT. BOOSTER (AMPLIFICADOR EXT.) de la unidad CPC 100 .

•

Interruptor de rangos de corriente para ajustar el rango de corriente de la unidad CP CU1

•

Voltímetro para medir la tensión en los terminales del equipo en prueba

•

Salida de corriente I OUT

•

Salida I AC para medir la corriente de salida utilizando un TC (transformador de corriente) con la relación de transformación de 100 A : 2,5 A La salida se tiene que conectar con la entrada I AC de la unidad CPC 100.

•

Entrada V SENSE (DETECCIÓN TENSIÓN) para medir la tensión en los terminales del equipo en prueba

•

Salida V1 AC para medir la tensión en los terminales del equipo en prueba utilizando un TT (transformador de tensión) con la relación de transformación de 600 V : 30 V La salida se tiene que conectar con la entrada V1 AC de la unidad CPC 100.

•

Barra de cortocircuito para cortocircuitar la salida I AC siempre que la salida no esté conectada a la entrada I AC de la unidad CPC 100

•

Terminal de conexión equipotencial a tierra para poner a tierra CP CU1 cerca de la posición del personal técnico

Información sobre el hardware

Figura 1-2 "Vista frontal de la unidad CP CU1" muestra los elementos funcionales de CP CU1. SALIDA I AC Terminal de conexión Sitio para equipotencial a tierra guardar la barra de cortocircuito

SALIDA V1 AC Entrada V SENSE (DETECCIÓN TENSIÓN)

Entrada BOOSTER Fusible 30 A Interruptor de rangos de corriente Voltímetro (AMPLIFICADOR)

Figura 1-2

Salida I OUT

Vista frontal de la unidad CP CU1

15

Manual de referencia del CP CU1

1.4

Accesorios del CP CU1 Con la unidad de acoplamiento CP CU1 se entregan los siguientes accesorios:

16

Accesorios

Descripción

Cable del amplificador

Conexión de corriente eléctrica entre la salida EXT. BOOSTER (AMPLIFICADOR EXT.) de CPC 100 y la entrada BOOSTER (AMPLIFICADOR) del CP CU1

Cable coaxial de V1 AC

Conexión entre la entrada V1 AC de la unidad CPC 100 y la salida V1 AC de la unidad CP CU1

4 cables para clavijas de punta cónica

Conexión entre la entrada I AC de la unidad CPC 100 y la salida I AC del CP CU1, y conexión entre la entrada V SENSE de la unidad CP CU1 y las salidas de detección de tensión mediante pinzas Kelvin

2 cables para pinzas Kelvin

Conexión entre la salida I OUT de la unidad CP CU1 y el punto de entrada de corriente (normalmente en la unidad CP GB1)

Cable de puesta a tierra

Conexión entre el terminal de conexión equipotencial a tierra del CP CU1 y la conexión a tierra de la subestación

Información sobre el hardware

1.4.1

Accesorios

Descripción

Barra de cortocircuito

Barra para cortocircuitar la salida I AC de la unidad CP CU1 cuando la salida no está conectada a la entrada I AC de la unidad CPC 100

Accesorios opcionales Accesorios

Descripción

Amperímetro de pinza

Amperímetro de pinza de hasta 400 A CA

Conjunto de accesorios de tensión de paso y de contacto Voltímetro FFT CP AL1 incluido el adaptador para resistencias de 1 k

Para las mediciones de tensión de paso y de contacto

Pico de prueba

Para las mediciones de tensión de contacto en superficies metálicas

2 cables para clavijas de punta cónica

Conexión a CP AL1 para las mediciones de tensión de paso y de contacto

17

Manual de referencia del CP CU1

Accesorios

Descripción

Piquete de puesta a tierra

Para introducirlos en el suelo en las mediciones de tensión de paso y de contacto

Par de recipientes de agua de los electrodos de pie

Para las mediciones de tensión de paso de acuerdo con las normas HD637S1 y IEEE 81.2

Conjunto de impedancia de tierra

18

GPS Garmin eTrex

Para las mediciones de distancias

Bobina Rogowski

Para las mediciones del factor de reducción

6 rollos de cable

Para la conexión entre la unidad CPC 100 y los piquetes de puesta a tierra

3 electrodos de puesta a tierra

Para introducirlos en el suelo en las mediciones de impedancia de tierra

Información sobre el hardware

Accesorios

Descripción

Conjunto de cables MV 3 cables con pinzas en ambos extremos

Para la conexión de la unidad CP GB1 en las instalaciones de cables MV

19

Manual de referencia del CP CU1

1.5

Caja de conexión a tierra del CP GB1

1.5.1

Descripción La caja de conexión a tierra del CP GB1 (consulte Figura 1-3 "Caja de conexión a tierra del CP GB1") es una unidad de disipador de sobretensión para conectar la unidad CP CU1 al equipo en prueba. Si se produce alta tensión durante un breve espacio de tiempo en los terminales del equipo en prueba, un arco descarga la tensión y se extingue sin dejar inservible la caja de conexión a tierra. Si el arco dura más tiempo, el aislante del disipador de sobretensión se funde y los terminales se cortocircuitan a tierra, protegiendo por tanto al personal técnico, el CP CU1 y el CPC 100. Espárragos con otras especificaciones disponibles opcionalmente

Espárrago para línea L1 A/L1/rojo

Espárrago para línea L2 B/L2/amarillo

Figura 1-3

Espárrago de conexión equipotencial a tierra

Espárrago para línea L3 C/L3/azul

Caja de conexión a tierra del CP GB1

Advertencia: La caja de conexión a tierra del CP GB1 se debe utilizar para efectuar medidas en líneas aéreas o cables eléctricos.

20

Información sobre el hardware

A CP CU1 Al equipo en prueba

Disipador de sobretensión

Conexión a tierra

Figura 1-4

Conexión de la unidad CP GB1

La caja de conexión a tierra del CP GB1 está disponible para tres tipos diferentes de conexión a tierra: espárragos de conexión a tierra cilíndricos de 16 mm de diámetro o espárragos de cabeza esférica de 20 mm y 25 mm (1 pulgadas) de diámetro. La pinza hembra de conexión a tierra es necesaria para una conexión segura a tierra de la unidad CP GB1 con la conexión a tierra de la subestación. Las pinzas hembras de conexión a tierra compatibles con los espárragos de conexión a tierra de la subestación se indican a continuación. Si desea información para pedidos, póngase en contacto con el centro de ventas de OMICRON electronics. Al encargar la unidad CP GB1, escoja un juego de conexión; existen otros juegos de conexión opcionales.

21

Manual de referencia del CP CU1

Espárrago de conexión a tierra de Pinza hembra de conexión a tierra la subestación correspondiente 16 mm espárrago cilíndrico de conexión a tierra

16…20 mm - pinza hembra de conexión a tierra (suministrados junto con los espárragos cilíndricos de 16 mm y con los espárragos de cabeza esférica de 20 mm del CP GB1) 12 mm

20 mm espárrago de conexión a tierra de cabeza esférica

25 mm espárrago de conexión a tierra de cabeza esférica

22

25 mm - pinza hembra de conexión a tierra (se suministra con los espárragos de 25 mm del CP GB1) 16 mm

Información sobre el hardware

Aviso: Según el tipo de espárragos de conexión a tierra de la subestación, se tiene que utilizar el correspondiente juego de conexión y pinza hembra. Conectar pinzas hembras de un determinado tipo a un punto de puesta a tierra de otro sistema es muy peligroso tanto en la conexión del juego de conexión a la unidad CP GB1 como en la conexión de la unidad CP GB1 al punto de puesta a tierra de la subestación. Las pinzas hembras de 16 a 20 mm están diseñadas y probadas para corrientes de falta de hasta 26,5 kA, la pinza hembra de 25 mm (1 pulgada) para corrientes de falta hasta de 30 kA, ambas para una duración máxima de 100 ms. En lugares en los que sean posibles corrientes de falta superiores, no se deben utilizar las unidades CP CU1 ni CP GB1.

Figura 1-5

Atornillar los espárragos de la CP GB1

Para el transporte normalmente se retiran los espárragos del CP GB1. Si este fuera el caso, móntelos en la unidad CP GB1 con la llave que se suministra y atorníllelos hasta que estén bien apretados (consulte Figura 1-5 "Atornillar los espárragos de la CP GB1" en la página 23).

1.5.2

Cortocircuito de las fases Con la unidad CP GB1 se suministra un cable de tres conductores para cortocircuitar todas las fases en mediciones de L1||L2||L3-E (consulte Figura 3-2 "Mediciones de impedancia línea-línea" en la página 48,

23

Manual de referencia del CP CU1

Figura 3-9 "Medición de impedancia de tierra y tensión de paso" en la página 60, Figura 3-21 "Medición con el bucle entre líneas en paralelo y la conexión a tierra" en la página 83).

Figura 1-6

Cable de tres conductores

Para cortocircuitar las fases, conecte los espárragos de las líneas de la unidad CP GB1 como se indica en Figura 1-7 "Cortocircuito de las fases" a continuación.

Figura 1-7

1.5.3

Cortocircuito de las fases

Cambio de los disipadores de sobretensión Los disipadores de sobretensión de la unidad CP GB1 pueden cortocircuitar de modo permanente los terminales de CP GB1 si se produce sobretensión en ellos. Incluso transitorios de corta duración pueden provocar una descarga y, si la energía es demasiado elevada, posiblemente dañar el disipador de

24

Información sobre el hardware

sobretensión. Un disipador de sobretensión defectuoso puede dar lugar a resultados de mediciones erróneos. Si los resultados de las mediciones obtenidos con la unidad CP GB1 difieren considerablemente de los valores previstos, verifique los disipadores de sobretensión utilizando la unidad CPC 100 tal como se indica. Aplique una tensión de 500 V durante 10 segundos como mínimo, utilizando la tarjeta de prueba VWithstand, perteneciente a las tarjetas de prueba de resistencia. Ajuste una corriente de prueba de 0,01 A. Si se sobrepasa la corriente, se muestra un mensaje de error. En este caso, el disipador de sobretensión sometido a prueba es defectuoso y se debe sustituir. Si no aparece ningún mensaje, el disipador está intacto. Para información detallada sobre esta prueba, consulte el Manual de referencia del CPC 100. Repita la prueba en los tres espárragos A/L1, B/L2 y C/L3. Cambie los disipadores de sobretensión defectuosos únicamente por piezas de repuesto de OMICRON electronics (consulte Figura 1-8 "Disipadores de sobretensión" a continuación). Si desea información para pedidos, póngase en contacto con el centro de ventas de OMICRON electronics.

Figura 1-8

Disipadores de sobretensión

Nota: Antes de cambiar los disipadores de sobretensión, compruebe si existe un fallo que haya causado el problema y soluciónelo.

25

Manual de referencia del CP CU1

Para sustituir un disipador de sobretensión: 1. Desconecte la unidad CP GB1 totalmente y observe las cinco normas de seguridad que figuran en "Normas de seguridad" en la página 9. 2. Abra la cámara del disipador de sobretensión con una llave de 22 mm, retirando el tornillo de contacto (consulte Figura 1-9 "Apertura de la cámara del disipador de sobretensión" a continuación).

Tornillo de contacto

Figura 1-9

Apertura de la cámara del disipador de sobretensión

3. Coloque la unidad CP GB1 en vertical y desplace el espárrago por la cámara del disipador hasta que se suelte el disipador. 4. Sustituya el disipador defectuoso por el de repuesto. 5. Atornille muy fuerte el tornillo de contacto (momento torsional de 15…20 Nm).

26

Información sobre el hardware

1.6

Amperímetro de pinza Se puede instalar un amperímetro de pinza para 50/60 Hz CA (consulte Figura 1-10 "Amperímetro de pinza") en OMICRON electronics como accesorio. Si desea información para pedidos, póngase en contacto con el centro de ventas de OMICRON electronics.

Figura 1-10

Amperímetro de pinza

El amperímetro de pinza ofrece las siguientes funciones: •

Función Mantener

•

Comprobación de batería

•

Apagado automático

•

Gráfico de barras

•

Voltímetro

•

Ohmiómetro

27

Manual de referencia del CP CU1

•

1.7

Comprobación de contacto con avisador acústico

CP AL1 La unidad CP AL1 (consulte Figura 1-11 "CP AL1") está disponible desde OMICRON electronics como un accesorio para la medición de la tensión de paso y de contacto. Si desea información para pedidos, póngase en contacto con el centro de ventas de OMICRON electronics.

Figura 1-11

1.7.1

CP AL1

Descripción El voltímetro FFT (Fast Fourier Transform, Transformadas rápidas de Fourier) de NTI CP AL1 es un producto diseñado principalmente para las aplicaciones de pruebas acústicas profesionales. Para las mediciones de tensión de paso y de contacto, la unidad CP AL1 se suministra con un software de OMICRON electronics que permite llevar a cabo las mediciones del nivel de tensión con selección de frecuencia mediante un Zoom FFT en tiempo real. La unidad CP AL1 facilita el conocimiento y la manipulación de las mediciones de tensión de paso y de contacto. No obstante, el conocimiento profesional básico de las técnicas de medición de la tensión de contacto es un requisito indispensable para la utilización de la unidad CP AL1.

1.7.2

Conectores La unidad CP AL1 proporciona los siguientes conectores en la parte posterior:

28

•

Entrada XLR para la alimentación de una señal a la unidad CP AL1

•

Entrada RCA para la alimentación de una señal a la unidad CP AL1

•

Toma de 3,5 mm (1/18") diseñada para uso interno únicamente No conecte nunca ninguna señal eléctrica a este conector.

Información sobre el hardware

Nota: No conecte nunca señales eléctricas de forma simultánea a ambos conectores XLR y RCA.

conector RCA conector XLR

Sólo para uso interno

Figura 1-12

Conectores

Figura 1-13

CP AL1 con adaptador CP AL1

29

Manual de referencia del CP CU1

1.7.3

Sustitución de las baterías Para insertar o sustituir las baterías, retire la cubierta posterior y, a continuación, inserte tres baterías alcalinas de 1,5 V, de tipo AA/LR6 en el compartimento de las baterías de la unidad CP AL1 tal como se muestra. La vida útil normal de un juego de baterías alcalinas es de 16 horas.

Figura 1-14

Inserción de las baterías

Para sustituir las baterías: •

No utilice baterías recargables de NiCd o NiMH.

•

No utilice baterías de diferentes tipos.

•

Fíjese en la polaridad correcta de las baterías.

•

Retire las baterías en cuanto estén agotadas y sustitúyalas todas al mismo tiempo.

Nota: Para obtener información acerca del funcionamiento de la unidad CP AL1, consulte 5.1.1 "Funcionamiento de la unidad CP AL1" en la página 97.

30

Operación

2

Operación

2.1

Sistema de medición El sistema de medición consta del sistema de prueba CPC 100, de la unidad de acoplamiento CP CU1 y, en caso de mediciones en líneas aéreas y cables eléctricos, de la caja de conexión a tierra CP GB1. En la Figura 2-1 "Sistema de medición" se muestra el diagrama de bloques funcionales. Aviso: el CP CU1 se debe conectar al equipo en prueba por medio de la caja de conexión a tierra CP GB1 para realizar mediciones en líneas aéreas o cables eléctricos. Para estas aplicaciones, consulte 3.2 "Medición de la impedancia de línea y determinación del factor k", en la página 44, para conectar el sistema de medición.

Zona peligrosa

V1 AC

I AC

CPC 100 EXT. BOOSTER (AMPLIFICADOR EXT.)

Figura 2-1

2.2

V SENSE I AC V1 AC CP CU1 BOOSTER (AMPLIFICADOR)I OUT

CP GB1 (opcional

Dispositivo sometido a prueba

Sistema de medición

Principio de funcionamiento La unidad CP CU1 es una unidad de acoplamiento controlada por el sistema de pruebas CPC 100 a través de la interfaz del BOOSTER (AMPLIFICADOR). EL CP CU1 proporciona señales de corriente que se pueden seleccionar en la salida I OUT y facilita la medición de la corriente de salida y la tensión en los terminales del equipo en prueba. El rango de corriente de 10 A, 20 A, 50 A o 100 A se ajusta mediante el software de CPC 100 (consulte 2.3 "Configuración de CPC 100" en la página 32) y es el usuario quien ajusta manualmente el interruptor de rangos de corriente del panel frontal de la unidad CP CU1 (consulte 2.4 "Ajuste del CP CU1" en la página 34).

31

Manual de referencia del CP CU1

La unidad de acoplamiento procesa la corriente de salida y la tensión en los terminales del equipo en prueba conectados a la entrada V SENSE y a la salida I OUT de CP CU1 para efectuar mediciones con la unidad CPC 100. La corriente de salida se transforma mediante un transformador de corriente con la relación de transmisión 100 A : 2,5 A y el devanado secundario del transformador unido por cable a la salida I AC. La corriente transformada de la salida I AC se mide por medio de la entrada I AC de la CPC 100. La tensión del equipo en prueba se transforma por medio de un transformador de tensión con la relación de transmisión 600 V : 30 V y el devanado secundario del transformador unido por cable a la salida V1 AC. La tensión transformada de la salida V1 AC se mide por medio de la entrada V1 AC de la unidad CPC 100. Las mediciones se efectúan con selección de frecuencia; es decir, solo se analizan componentes de señal a la frecuencia generada distinta de la frecuencia de la red. Debido a las perturbaciones de gran potencia que tienen lugar a la frecuencia de la red, se filtran y eliminan los componentes espectrales relacionados con la frecuencia de la red y sus armónicos. Para obtener información detallada acerca de la medición con selección de frecuencia, consulte "Introducción a Quick: La medición con selección de frecuencia" en el Manual de referencia de CPC 100.

2.3

Configuración de CPC 100 Nota: La versión mínima del software de la unidad CPC 100 que se necesita es la V 1.4. Si tiene instalada una versión anterior, actualice el software desde la aplicación Toolsets incluida con la unidad CP CU1.

32

Operación

La unidad CPC 100 se debe configurar para CP CU1. Para configurar el CPC 100: 1. Pulse el botón selector de Opciones. Se abre la ventana Opciones con la ficha Configuración de dispositivo seleccionada (consulte Figura 2-2 "Ventana Opciones").

Figura 2-2

Ventana Opciones

2. Seleccione CU1 en el cuadro combinado Amplificador externo. Los ajustes TC y TT se efectúan automáticamente en función de los transformadores de corriente y tensión incorporados. 3. Pulse el botón selector Vista de la tarjeta de prueba e inserte la tarjeta de prueba Quick (por defecto), Sequencer o Ramping.

33

Manual de referencia del CP CU1

En Figura 2-3 "Ventana de la tarjeta de prueba Quick" a continuación se muestra el ajuste utilizando como ejemplo la tarjeta de prueba Quick. Cuadro combinado Rango de salida

Cuadro combinado Magnitudes medidas

Figura 2-3

Ventana de la tarjeta de prueba Quick

4. Abra la lista de elementos del cuadro combinado Rango de salida. La lista de elementos muestra los correspondientes rangos de corriente (CU1:10A, CU1:20A, CU1:50A y CU1:100A) del CP CU1. 5. Seleccione el rango de corriente que desea utilizar. 6. Seleccione TT sel y/o TC sel en los cuadros combinados de Magnitudes medidas al medir con los transformadores de tensión y corriente incorporados en el CP CU1 para representar su relación de transformación.

2.4

Ajuste del CP CU1 Ajuste el rango de corriente del CP CU1 utilizando el interruptor de rangos de corriente (consulte 1.3 "Mandos de accionamiento de la unidad CP CU1" en la página 14) al valor configurado por el software de CPC 100. Aviso: Ajuste el interruptor de rangos de corriente del panel frontal del CP CU1 únicamente cuando la unidad CPC 100 esté apagada y el equipo en prueba se conecte a tierra con el interruptor de puesta a tierra cerrado y cerca del sistema de medición. Advertencia: El valor del rango de corriente ajustado en la tarjeta de prueba y en el panel frontal de la unidad CP CU1 debe ser el mismo.

34

Operación

2.5

Instrucciones de seguridad para conectar el CP CU1 a líneas eléctricas

2.5.1

Antes de comenzar Aviso: Una descarga eléctrica procedente de un rayo en la línea sometida a prueba puede provocar lesiones o incluso la muerte al personal a cargo de las pruebas. No conecte el sistema de medición a líneas aéreas si existe la posibilidad de que se descargue una tormenta eléctrica sobre cualquier parte de las líneas a medir. Aviso: Conectar el sistema de medición a líneas aéreas provistas de un sistema paralelo de protección conlleva riesgos por alta tensión. Se recomienda encarecidamente poner fuera de servicio todas las líneas en paralelo antes de continuar. Antes de conectar la unidad CP CU1 a líneas aéreas o cables eléctricos (en adelante denominadas líneas eléctricas), debe hacer una estimación de la tensión de línea abierta tal como se indica a continuación. Siga al pie de la letra y por orden las instrucciones que figuran a continuación para protegerse de los riesgos por alta tensión. Además de las instrucciones de seguridad que siguen, observe "Normas de seguridad" en la página 9.

35

Manual de referencia del CP CU1

2.5.2

Ajustes recomendados para el rango de corriente El rango de corriente máximo que permite la tensión de línea abierta (consulte 2.5.4 "Conexión del sistema de medición a líneas eléctricas" en la página 40) posibilita una medición con máxima precisión. No obstante, según la longitud de la línea eléctrica sometida a prueba, este ajuste puede provocar sobredescargas en el CPC 100 debido a la baja tensión de excitación. Como regla general, en la Tabla 2-1 "Ajustes recomendados para el rango de corriente" se indica el rango de corriente necesario en función de la longitud de la línea eléctrica. Ajuste el rango de corriente del CP CU1 en el valor correspondiente que figura en la tabla. Longitud de línea

Rango de corriente

Tensión de fuente

0…2 km/0…1,5 millas

100 A

50 V

1…10 km/0,5…5 millas

50 A

100 V

5…50 km/3…30 millas

20 A

250 V

> 20 km/15 millas

10 A

500 V

Tabla 2-1

Ajustes recomendados para el rango de corriente

Nota: Los pasos que se muestran en el siguiente diagrama completo se explicarán detalladamente en las secciones 2.5.3 y 2.5.4.

36

Operación

No Sí

¿Es el valor No superior a 500 V?

Ajuste Sí

¿Es el valor No superior a 250 V?

Sí

Ajuste

¿Es el valor No superior a 100 V?

Sí

Ajuste

¿Es el valor No superior a 50 V?

Inicie la medida de acuerdo con la descripción de aplicación de uno de los siguientes capítulos. Intente averiguar la corriente posible máxima a 20 Hz por encima y por debajo de la frecuencia de red para evitar sobrecarga.

Sí

¿Es la longitud de la línea × 2 × 0,4 /km No (0,64 /mi) × IGS superior a 500 V?

Ajuste 10 A Sí

¿Es la longitud de la línea × 2 × 0,4 /km No (0,64 /mi) × IGS superior a 250 V?

Ajuste 20 A Sí

¿Es la longitud de la línea × 2 × 0,4 /km No (0,64 /mi) × IGS superior a 100 V?

Ajuste 50 A Sí

¿Es la longitud de la línea × 2 × 0,4 /km No (0,64 /mi) × IGS

Cierre el seccionador de puesta a tierra, desconecte primero las tomas a tierra de la línea y después de la tierra. Conecte las tomas a tierra a la unidad CP GB1 y después a la línea. Realice las conexiones a la unidad CP CU1 y a la unidad CPC 100 de acuerdo con las figuras de las páginas siguientes. Abra el seccionador de puesta a tierra y lea el valor de pantalla de la unidad CP CU1. Cierre después el seccionador de puesta a tierra.

¡Deténgase! La medida no se puede realizar en esta línea. Intente poner fuera de servicio las líneas en paralelo o reduzca el flujo de corriente en los sistemas en paralelo.

Sí ¿Es posible 1 A?

Ajuste 10 A No

No

¿Son posibles 12 A?

Sí

Ajuste 20 A

Sí ¿Son posibles 30 A?

No

¿Son posibles 60 A?

Sí

Ajuste 50 A

Reduzca la corriente para las frecuencias más altas según sea necesario para evitar sobrecargas. Intente mantener ajustes idénticos para todas las tarjetas de prueba en un solo procedimiento.

Use el rango de corriente de 10 A

Ajuste 10 A Sí

¿Tiene la línea No una longitud superior a 50 km/30 mi?

Ajuste 20 A Sí

¿Tiene la línea No una longitud superior a 10 km/6 mi?

Ajuste 50 A Sí

¿Tiene la línea No una longitud superior a 2 km/1,5 mi?

Comience un rango de corriente de 100 A.

Conecte una toma a tierra en paralelo al seccionador de puesta a tierra cerrado a cada fase. Conéctelo primero a tierra y luego a la línea. Abra el seccionador de puesta a tierra y mida las corrientes en las tres tomas a tierra. Utilice el valor medido máximo de IGS en la fórmula siguiente. Cierre el seccionador de puesta a tierra una vez efectuada la medición.

37

Manual de referencia del CP CU1

2.5.3

Estimación de la tensión de línea abierta Antes de conectar la unidad CP CU1 a líneas aéreas o cables eléctricos (en adelante denominadas líneas eléctricas), calcule la tensión de línea abierta tal como se indica a continuación. Siga al pie de la letra y por orden las instrucciones que figuran a continuación para protegerse de los riesgos por alta tensión. Además de las instrucciones de seguridad siguientes, consulte las "Normas de seguridad" en la página 9 de este manual y las normas de seguridad del Manual de usuario/referencia de CPC 100. Para hacer una estimación de la tensión de línea abierta: Aviso: Antes de conectar a tierra una línea eléctrica, asegúrese de que no circula corriente eléctrica por la línea mediante la prueba de corriente-sin corriente-corriente tal como sigue: Con un probador de tensión certificado aprobado para las pruebas de tensión, verifique que el probador está operativo en un sistema con corriente; luego verifique que la línea que se va a desconectar no tiene corriente y, a continuación, vuelva a comprobar en un sistema con corriente que el probador funciona. Cuando conecte una línea eléctrica, observe las cinco normas de seguridad descritas en "General" en la página 9. 1. Desconecte, cortocircuite y conecte a tierra la línea eléctrica en ambos extremos, utilizando un interruptor de puesta a tierra instalado o, si no se dispusiera de dicho interruptor in situ, cables de conexión a tierra (de ahora en adelante, el interruptor de puesta a tierra o estos cables de conexión a tierra suplementarios se denominarán interruptor de puesta a tierra). 2. Compruebe que la conexión a tierra situada en el extremo distante de la línea eléctrica no se interrumpe en ningún momento del procedimiento de prueba. 3. Además del interruptor de puesta a tierra, conecte a tierra la línea en el extremo próximo utilizando un conjunto de conexión a tierra que conste de tres cables aptos para la máxima corriente de cortocircuito posible en la línea. Esta conexión se denominará de ahora en adelante conexión a tierra de trabajo. 4. Abra el interruptor de puesta a tierra en el extremo distante de la línea eléctrica y mida la corriente que pasa por la conexión a tierra de trabajo utilizando un amperímetro de pinza en las tres fases. 5. Cierre el interruptor de puesta a tierra.

38

Operación

6. Calcule la tensión de línea abierta estimada tras retirar los cables de conexión a tierra, de la siguiente manera: Vest [V] = med [A] × 0,4 [/km] × 2 × llínea [km]

(Ec. 2-1)

o Vest [V] = med [A] × 0,64 [/milla] × 2 × llínea [millas]

(Ec. 2-2)

donde Vest [V] es la tensión de circuito abierto estimada en voltios med es la corriente máxima medida en amperios 0,4 [/km] = 0,64 [/milla] es la constante de una línea aérea normal por cable y llínea [km] y llínea [millas] es la longitud de la línea en km y millas, respectivamente. Aviso: Si la tensión de línea abierta estimada es •

> 500 V, deténgase. La medición no es posible por el riesgo de alta tensión. Intente poner fuera de servicio las líneas en paralelo.

•

250…500 V, la medición sólo es posible en el rango de 10 A.

•

100…250 V, la medición es posible en el rango de 10 A o 20 A.

•

50…100 V, la medición es posible en el rango de 10 A, 20 A o 50 A.

•

< 50 V, la medición es posible en todos los rangos de corriente.

7. Si el rango de corriente permitido por la tensión de línea abierta estimada es inferior al rango de corriente ajustado según Tabla 2-1 "Ajustes recomendados para el rango de corriente" en la página 36, ajuste el interruptor de rangos de corriente del CP CU1 en el valor permitido por la tensión de línea abierta. Aviso: Mientras esté abierto el interruptor de puesta a tierra situado en el extremo próximo de la línea eléctrica, la zona contigua a CP GB1 en el rango de 5 m/15 pies y contigua a CP CU1 en el rango de 2 m/5 pies, será una zona peligrosa debido a los riesgos de alta tensión y mecánicos. No penetre en la zona peligrosa. Tenga abierto el interruptor de puesta a tierra el menor tiempo posible. Advertencia: Si ve u oye algo anormal en el equipo de prueba, por ejemplo, ruido de descarga eléctrica o rayos en los disipadores de sobretensión, cierre el interruptor de puesta a tierra antes de tocar el sistema de medición.

39

Manual de referencia del CP CU1

2.5.4

Conexión del sistema de medición a líneas eléctricas Tras la determinación del rango de corriente con la tensión de línea abierta estimada (consulte2.5.3 "Estimación de la tensión de línea abierta" en la página 38), conecte el sistema de medición a la línea eléctrica de la siguiente manera: 1. Compruebe que el interruptor de puesta a tierra está cerrado. 2. Conecte el CP GB1 a tierra enchufando el cable que se suministra cerca del punto en que se efectúa la conexión a la línea. Compruebe que el espárrago de conexión a tierra se encuentra en buen estado, limpio y sin óxido. Aviso: Según el tipo de puntos de puesta a tierra de la subestación, se tiene que utilizar el correspondiente juego de conexión y pinza hembra. Conectar pinzas hembras de un determinado tipo a un punto de puesta a tierra de otro sistema es muy peligroso tanto en la conexión del juego de conexión a la unidad CP GB1 como en la conexión de la unidad CP GB1 al punto de puesta a tierra de la subestación. Las pinzas hembras de 16 a 20 mm están diseñadas y probadas para corrientes de falta de hasta 26,5 kA, la pinza hembra de 25 mm (1 pulgada) para corrientes de falta hasta de 30 kA, ambas para una duración máxima de 100 ms. En lugares en los que sean posibles corrientes de falta superiores, no se deben utilizar las unidades CP CU1 ni CP GB1. 3. Desconecte de la conexión a tierra los cables de conexión a tierra (¡el interruptor de puesta a tierra está cerrado!) y conéctelos a los espárragos de la línea de CP GB1. 4. Sitúe la unidad CP CU1 a una distancia mínima de 5 m/15 pies con respecto a la CP GB1. 5. Sitúe la unidad CPC 100 a una distancia mínima de 5 m/15 pies con respecto al CP CU1 y de 10 m/30 pies con respecto a la CP GB1. 6. Conecte la unidad CP CU1 a tierra utilizando un cable de al menos 6 mm2 de sección cerca de la CPC 100 y de la posición del operario.

40

Operación

7. Conecte la unidad CP CU1 con laCP GB1 tal como se muestra en Figura 2-4 "Cableado del sistema de medición" en la página 41. Conexión utilizando juegos de puesta a tierra en el lugar

***) Utilice la barra de cortocircuito cuando la salida no esté conectada a la entrada I AC de la unidad CPC 100.

L3/C L2/B L1/A

***

Figura 2-4

Cableado del sistema de medición

8. Conecte la unidad CPC 100 a tierra utilizando un cable de al menos 6 mm2 de sección cerca de la posición del operador. 9. Conecte la unidad CP CU1 con laCPC 100 tal como se muestra anteriormente en Figura 2-4 "Cableado del sistema de medición". 10.Señale la zona contigua a la unidad CP GB1 en el rango de al menos 5 m/15 pies y contigua al CP CU1 en el rango de al menos 2 m/5 pies como zona peligrosa. 11.Ajuste el interruptor de rangos de corriente en 10 A (rango de 500 V). 12.Abra el interruptor de puesta a tierra y observe la lectura del voltímetro de CP CU1 fuera de la zona peligrosa.

41

Manual de referencia del CP CU1

Figura 2-5 "Conexión del sistema de medición" a continuación muestra el sistema de medición conectado a una línea área.

CPC 100

CP CU1 CP GB1

Figura 2-5

Conexión del sistema de medición

Aviso: Si la lectura del voltímetro es •

> 500 V, deténgase. La medición no es posible por el riesgo de alta tensión.

•

250…500 V, la medición sólo es posible en el rango de 10 A.

•

100…250 V, la medición es posible en el rango de 10 A o 20 A.

•

50…100 V, la medición es posible en el rango de 10 A, 20 A o 50 A.

•

< 50 V, la medición es posible en todos los rangos de corriente.

13.Si la tensión de línea abierta permite medir en un rango de corriente superior que ya esté ajustado en la unidad CP CU1, ajuste el interruptor de corriente del CP CU1 en el mínimo del rango de corriente definido conforme a Tabla 2-1 "Ajustes recomendados para el rango de corriente" en la página 36 y en el rango de corriente permitido por la tensión de línea abierta. Si la tensión de línea abierta permite medir, proceda con la aplicación requerida. Advertencia: Compruebe que el interruptor de puesta a tierra siempre está cerrado cuando no se realizan mediciones y, especialmente, cuando se modifica el cableado o se ajusta el interruptor de rangos de corriente de la unidad CP CU1.

42

Aplicaciones

3

Aplicaciones Este capítulo contiene información acerca del uso de plantillas, de la impedancia de las líneas eléctricas, del acoplamiento mutuo de líneas eléctricas, de la impedancia de tierra y de las medidas de tensión de paso y de contacto del acoplamiento en los cables de señalización.

3.1

Uso de plantillas Los procedimientos de prueba que se ejecutan en el sistema de medida están controlados por las plantillas disponibles en la aplicación Toolsets suministrada con su CP CU1 o en la página de inicio del CPC 100. Las plantillas son pares de documentos XML y plantillas de Microsoft Excel diseñados por OMICRON electronics para aplicaciones específicas. Las plantillas XML son procedimientos de prueba predefinidos, a menudo con comentarios, que se utilizan en el CPC 100 y guían al usuario a lo largo de la prueba. Una vez elaborado, el archivo XML se guarda, se descarga en el ordenador por medio de la unidad CPC Explorer y, por último, se carga en la correspondiente plantilla de Microsoft Excel. Allí se procesan los resultados y se genera un informe de prueba final. Los pares de plantillas facilitan y agilizan las pruebas con el CP CU1 y la evaluación de los resultados. Nota: Algunos pares de plantillas permiten control de versión. Si aparece un mensaje de error después de cargar la plantilla XML, use un par de plantillas de la misma versión. Para ejecutar un procedimiento de prueba conforme a una plantilla: 1. Cargue la plantilla XML que corresponda a la aplicación prevista desde el ordenador en la unidad CPC 100. 2. Abra la plantilla en el CPC 100. 3. Ejecute el procedimiento de prueba conforme a la plantilla. 4. Al terminar el procedimiento de prueba, guarde la prueba en un archivo nuevo. 5. Descargue los resultados de la prueba de la unidad CPC 100 al directorio de trabajo del ordenador que desee. 6. Abra la plantilla correspondiente de Microsoft Excel haciendo doble clic en el archivo *.xlt situado en la carpeta cuyo nombre coincide con el del procedimiento de prueba. Aparece un libro de trabajo de Microsoft Excel.

43

Manual de referencia del CP CU1

7. Haga clic en el botón Cargar archivo XML y abra el archivo *.xml guardado anteriormente en el directorio de trabajo seleccionado para guardar los resultados de la prueba. 8. Una vez rellenas de datos todas las hojas de trabajo, se calculan los resultados de la prueba.

3.2

Medición de la impedancia de línea y determinación del factor k

3.2.1

Explicación de la medida de factor k En la mayoría de los relés modernos de protección de distancia secundarios, es necesario el valor de la impedancia de secuencia positiva (línea) y homopolar (línea-tierra) o el factor de adaptación de impedancia de tierra (factor k) para realizar los ajustes del relé y, en ocasiones, también el factor de acoplamiento mutuo. La impedancia de línea puede calcularse rápidamente, pero los valores elegidos para la impedancia de tierra a menudo no coinciden con las condiciones reales. Esto se debe a que los sistemas paralelos cercanos influyen en la medición y, por lo tanto, se generan discrepancias entre los valores calculados y los reales. Así pues, tiene que determinarse el factor de acoplamiento mutuo entre dos sistemas para considerar esas influencias en la evaluación de los resultados de las mediciones. La precisión de estos ajustes es crucial para el funcionamiento del relé porque modifican directamente el alcance de las diferentes zonas de protección, por ejemplo, en caso de falta línea-tierra. Las mediciones demuestran que, en un número significativo de casos, el factor k de las líneas medidas se ajusta en un valor superior a su valor real en más del 20%. Esto puede provocar subalcance o sobrealcance y, por tanto, pérdida del carácter selectivo. Esta situación es particularmente relevante para los cables eléctricos bajo tierra. El factor k es un ajuste importante de los relés de protección de distancia. La precisión de este ajuste influye drásticamente en la precisión de los relés de protección de distancia. El factor k se puede calcular, pero los resultados del cálculo son únicamente una estimación aproximada del valor real. Dado que un ajuste incorrecto del factor k puede mermar la calidad de la corriente eléctrica, aumentar el riesgo de desestabilizar el sistema o hacer perder el suministro eléctrico, la medición del factor k es fundamental para una protección de distancia rápida, selectiva y fiable. Como normalmente otras líneas que están en servicio provocan fuertes perturbaciones, medir a la frecuencia de la red no es factible. Todas las mediciones que se realizan según las plantillas se hacen por encima y por

44

Aplicaciones

debajo de la frecuencia de la red, y se interpolan los resultados. A partir de estos resultados, se calculan tanto las impedancias de secuencia positiva y homopolar como el factor k en diversos formatos. El factor k es un parámetro de línea, independiente de la ubicación de la falta, que describe la relación de las impedancias de línea y tierra. Son de uso habitual las definiciones del factor k que figuran a continuación: 1. La relación compleja de la impedancia de tierra ZE y de la impedancia de línea Z L Z  -----0 – 1 ZE  Z1  k L = ------ = -------------------- , ZL 3

(Ec. 3-1)

Nota: Z1 = Z L 2. la relación compleja de la impedancia homopolar Z 0 y de la impedancia de secuencia positiva Z 1 (consulte Figura 3-1 "Definición de impedancia homopolar" a continuación) Z0 k 0 = ----Z1

(Ec. 3-2)

3. y un par de valores reales RE -----RL

(Ec. 3-3)

XE -----XL

(Ec. 3-4)

donde R E y X E son los componentes real e imaginario, respectivamente, de la impedancia de tierra y R L y X L son los componentes real e imaginario, respectivamente, de la impedancia de línea.

45

Manual de referencia del CP CU1

Figura 3-1

Definición de impedancia homopolar

La impedancia homopolar monofásica corresponde a una conexión en serie de la impedancia de línea Z 1 y de la impedancia de tierra triple Z E .

3.2.2

Acoplamiento mutuo de líneas eléctricas Básicamente, el acoplamiento mutuo no es más que una tensión inducida en el sistema paralelo II, el cual está provocado por una corriente en el sistema I. Debido a la tensión inducida en el sistema II, fluye también una corriente en el sistema paralelo, el cual, a su vez, induce una tensión en el sistema I. Para realizar la medición de la impedancia de acoplamiento Z M , la plantilla necesita dos medidas. La ventaja de esta medición es que no se requiere ninguna medición en el sistema II. En vez de eso, todas las mediciones se dirigen en el sistema I. En la primera medición, el sistema II está separado de tierra en al menos un extremo. Por lo tanto, no puede existir circulación a través del sistema II. El resultado es la impedancia homopolar Z 01 para el caso en el que no puede circular corriente en el sistema II. Para la segunda medición, ambos extremos de la línea tienen que estar conectados a tierra para asegurar la circulación de corriente. No obstante, la tensión en el sistema II será cero. El resultado de esta medición es la impedancia homopolar Z 02 . La impedancia de acoplamiento Z M se calcula ahora a partir de Z 01 y Z 02 : 1 Z M = ---  Z 01 – Z 02   Z 01 3

(Ec. 3-5)

El factor de acoplamiento se puede presentar en dos versiones. La siguiente ecuación muestra el factor de acoplamiento complejo kM. ZM k M = ------Z1

46

(Ec. 3-6)

Aplicaciones

En las dos ecuaciones que se muestran a continuación, los componentes real e imaginario se dividen. RM XM ------- y ------RL XL

3.2.3

(Ec. 3-7)

Realización de mediciones Conecte el sistema de medición a las líneas aéreas o cables eléctricos sometidos a prueba siguiendo las indicaciones que figuran en 3.2 "Medición de la impedancia de línea y determinación del factor k" en la página 44. Nota: Para una longitud de línea inferior a 5 km/3 millas se recomienda conectar la entrada V SENSE de la unidad CP CU1 lo más cerca posible del TT de la línea para reducir la impedancia adicional de la entrada de corriente en el trayecto. En caso de líneas más largas, se puede conectar la entrada V SENSE directamente con las pinzas Kelvin de la unidad CP GB1.

47

Manual de referencia del CP CU1

En el transcurso del procedimiento de prueba del factor k, se realizan las siguientes mediciones: •

Mediciones de impedancia línea-línea: L1-L2, L1-L3, L2-L3 (en Figura 3-2 "Mediciones de impedancia línea-línea" se muestra la medición L1-L2 a modo de ejemplo).

Extremo distante

Línea aérea

Extremo próximo

V1 AC I AC CPC 100 EXT. BOOSTER (AMPLIFICADOR EXT.)

I AC V1 AC CP CU1 V SENSE (DET. TENSION) BOOSTER (AMPLIFICADOR) I OUT CP GB1

Figura 3-2

48

Mediciones de impedancia línea-línea

Aplicaciones

•

Mediciones de impedancia línea-tierra: L1-E, L2-E, L3-E (en Figura 3-3 "Mediciones de impedancia línea-tierra" se muestra la medición L1-E a modo de ejemplo).

Extremo distante

Línea aérea

Extremo próximo

V1 AC I AC CPC 100 EXT. BOOSTER (AMPLIFICADOR EXT.)

I AC V1 AC CP CU1 V SENSE (DET. TENSION) BOOSTER (AMPLIFICADOR) I OUT CP GB1

Figura 3-3 •

Mediciones de impedancia línea-tierra

Mediciones de impedancia homopolar: L1||L2||L3-E (consulte Figura 3-4 "Medición de impedancia homopolar: el sistema II está en funcionamiento.", Figura 3-5 "Medición de impedancia homopolar: el sistema II está apagado y desconectado de tierra al menos en un extremo." y Figura 3-6 "Medición de impedancia homopolar: el sistema II está apagado y conectado a tierra en ambos extremos." a continuación). Cortocircuite las tres fases con el cable de tres conductores que se

49

Manual de referencia del CP CU1

suministra, tal como se indica en 1.5.2 "Cortocircuito de las fases" en la página 23.

Extremo distante

Línea aérea

Extremo próximo

V1 AC I AC CPC 100 EXT. BOOSTER (AMPLIFICADOR EXT.)

I AC V1 AC CP CU1 V SENSE (DET. TENSION) BOOSTER (AMPLIFICADOR) I OUT CP GB1

Nota: Utilice el cable de tres conductores (consulte 1.5.2 "Cortocircuito de las fases" en la página 23) para cortocircuitar las Figura 3-4 Medición de impedancia homopolar: el sistema II está en funcionamiento.

50

Aplicaciones

Extremo distante

Línea aérea

Extremo próximo

V1 AC I AC CPC 100 EXT. BOOSTER (AMPLIFICADOR EXT.)

I AC V1 AC CP CU1 V SENSE (DET. TENSION) BOOSTER (AMPLIFICADOR) I OUT CP GB1

Nota: Los cambios en las figuras anteriores aparecen marcados con una elipse azul. Figura 3-5 Medición de impedancia homopolar: el sistema II está apagado y desconectado de tierra al menos en un extremo.

51

Manual de referencia del CP CU1

Extremo distante

Línea aérea

Extremo próximo

V1 AC I AC CPC 100 EXT. BOOSTER (AMPLIFICADOR EXT.)

I AC V1 AC CP CU1 V SENSE (DET. TENSION) BOOSTER (AMPLIFICADOR) I OUT CP GB1

Nota: Los cambios en la figura anterior aparecen marcados con una elipse azul. Figura 3-6 Medición de impedancia homopolar: el sistema II está apagado y conectado a tierra en ambos extremos. El procedimiento de prueba está controlado por las plantillas disponibles en la aplicación Toolsets suministrada con su CP CU1 o en la página de inicio del CPC 100. Se recomienda utilizar la misma corriente de prueba en todas las mediciones. Para encontrar la corriente de prueba más elevada posible, inicie el procedimiento de prueba con la medición que presenta la impedancia más alta, que es la medición fase-fase en general (en función de la disposición de los cables) y la medición fase-tierra en las líneas aéreas.

52

Aplicaciones

Después de unir por cable el sistema de medición a la línea sometida a prueba, proceda de la siguiente manera: 1. Configure la unidad CPC 100 como se explica en 2.3 "Configuración de CPC 100" en la página 32 para el rango de corriente de la unidad CP CU1 ajustado mediante el interruptor de rangos de corriente. Advertencia: El rango de corriente configurado no debe sobrepasar el límite marcado por la tensión de línea abierta.

2. Seleccione la plantilla XML (XMT) para la frecuencia de red (por ejemplo, "Line Imp CU1 60Hz.xmt" para la frecuencia de red de 60 Hz) y abra la plantilla. Aviso: Abra el interruptor de puesta a tierra en el extremo próximo antes de hacer la prueba y manténgalo abierto únicamente durante la medición. Cierre el interruptor de puesta a tierra después de la prueba y antes de volver a conectar el sistema de medición. 3. Ejecute el procedimiento de prueba. Se efectúan las siguientes mediciones: •

Mediciones de línea-línea: L1-L2, L1-L3, L2-L3 En cada medición, conecte las entradas I OUT y V SENSE de la unidad CP CU1 a los espárragos de las correspondientes líneas de CP GB1.

•

Mediciones de línea-tierra: L1-E, L2-E, L3-E En cada medición, conecte las entradas I OUT y V SENSE de la unidad CP CU1 a los espárragos de las correspondientes líneas de CP GB1.

•

Mediciones de impedancia homopolar: L1||L2||L3-E

4. Cierre el interruptor de puesta a tierra después de la prueba y antes de volver a conectar el sistema de medición. 5. Si se produce una sobrecarga de la unidad CPC 100, reduzca la corriente de prueba o ajuste un rango de corriente inferior y vuelva a ejecutar el procedimiento de prueba. Se recomiendan corrientes de prueba más bajas en las dos frecuencias más altas. 6. Guarde el procedimiento de prueba como archivo en la unidad CPC 100. 7. Descargue el archivo de la prueba en el ordenador desde la unidad CPC 100 utilizando el CPC Explorer. Cargue el archivo de la prueba en la plantilla de Microsoft Excel. Se muestran los resultados de las mediciones.

53

Manual de referencia del CP CU1

3.2.4

Interpretación de los resultados de las mediciones Para interpretar correctamente los resultados de las mediciones de impedancia de línea, tiene que conocer datos de la línea aérea o cable eléctrico sometidos a prueba. A continuación encontrará notas útiles sobre cómo interpretar los resultados de las mediciones. Normalmente, el componente resistivo de la impedancia de línea es relativamente constante durante las mediciones L1-L2, L1-L3 y L2-L3, así como durante las mediciones L1-E, L2-E y L3-E. Si los resultados de las mediciones varían considerablemente, normalmente se debe a problemas de contacto. En algunos casos, los interruptores de puesta a tierra del extremo distante de la línea carecen de la calidad necesaria para la medición. Cables adicionales de conexión a tierra podrían paliar los problemas de contacto. Para las líneas sometidas a prueba inferiores a 5 km/3 millas, no es recomendable conectar la entrada V SENSE de la unidad CP CU1 con las pinzas Kelvin, sino utilizar, más bien, pinzas adicionales directamente en los cables de la línea eléctrica, siempre que se pueda proporcionar una conexión segura. El componente inductivo de la impedancia de línea aumenta con la distancia entre líneas. Así lo atestiguan los resultados de mediciones guardados en un archivo de muestra que se suministra con las plantillas de impedancia de línea (consulte los resultados señalados en Figura 3-7 "Resultados de la medición" en la página 56). En Figura 3-8 "Línea aérea medida" en la página 57 se muestra la línea aérea medida con la distancia más corta entre las líneas L1 y L3. Nota: Cada línea de resultados de mediciones cuenta con su propia indicación de sobrecarga en la parte superior derecha de la pantalla de CPC 100 (o en el informe), indicación que se explica a continuación. La falta de indicación de sobrecarga significa que no se ha producido sobrecarga en ese paso del proceso de medición. Una indicación de sobrecarga discontinua significa que se produjo una sobrecarga en ese paso del proceso de medición, pero no de manera continua. Una indicación de sobrecarga continua significa sobrecarga permanente en ese paso del proceso de medición.

54

Aplicaciones

3.2.5

Cargador de archivos Excel CPC 100 El cargador de archivos Excel CPC 100 permite cargar los archivos XML de las pruebas generados con la unidad CPC 100 en plantillas de Microsoft Excel para su procesamiento posterior. El cargador de archivos Excel CPC 100 se instala con la aplicación Toolset del CPC 100. Después de realizar la instalación, en el escritorio aparece un acceso directo para abrir la página de inicio del CPC 100 donde podrá iniciar el cargador de archivos Excel CPC 100. Las plantillas son pares de documentos XMT y plantillas de Microsoft Excel diseñadas por OMICRON electronics para aplicaciones específicas. Las plantillas XMT son procedimientos de prueba predefinidos que se utilizan en la unidad CPC 100 y guían al usuario a lo largo de la prueba. Una vez completado, el archivo XMT se guarda como un archivo de prueba XML y, a continuación, se carga con el cargador de archivos Excel CPC 100 en la plantilla de Microsoft Excel correspondiente. Allí se procesan los resultados y se genera un informe de prueba final. Los pares de plantillas facilitan y agilizan las pruebas con el CPC 100 y la evaluación de los resultados.

55

Manual de referencia del CP CU1

Figura 3-7

56

Resultados de la medición

Aplicaciones

Haga clic en el botón Cargar archivo XML para abrir el menú de exploración y cargar los datos que desee en la plantilla. Haga clic en Print Report (Imprimir informe) para imprimir los datos calculados. En "Mediciones", los resultados de las impedancias de las nueve mediciones llevadas a cabo se muestran de forma cartesiana y euleriana. Las impedancias calculadas relevantes se enumeran en "Resultados de impedancia". Z 1 es el valor de media aritmética de las primeras tres mediciones. Z 0 es el valor triple de la impedancia homopolar trifásica y, por consiguiente, se refiere a una fase (consulte Figura 3-1 "Definición de impedancia homopolar"). La impedancia de acoplamiento Z M se calcula de acuerdo con (Ec. 3-5) en la página 46. La impedancia homopolar de acoplamiento Z M0 corresponde al valor triple de la impedancia de acoplamiento ZM . El "factor de compensación residual" es el factor k calculado a partir de los datos determinados para el ajuste de los relés. En "formato del factor de compensación residual" se puede seleccionar uno de los tres formatos dependientes del fabricante. En "factor de acoplamiento mutuo", se indica el factor de acoplamiento mutuo. En cuanto al factor k, están disponibles los tres formatos de visualización diferentes.

L2

L1

Figura 3-8

L3

Línea aérea medida

57

Manual de referencia del CP CU1

La medición L2-E presenta el componente X más bajo porque la línea está muy cerca del cable de tierra. El componente X de la medición L3-E se reduce mediante un sistema paralelo que discurre cerca de L3 en el otro lado de la torre. Cortocircuitar el sistema paralelo durante la medición habría magnificado el efecto y producido resultados erróneos, porque esta no es la condición operativa normal. Otro efecto interesante se puede observar al medir cables eléctricos. Si el blindaje o apantallamiento está muy próximo a los conductores, pero éstos se encuentran relativamente separados unos de otros, el componente inductivo de las mediciones línea-línea es superior al componente inductivo de las mediciones línea-tierra, lo que produce un componente X negativo en la impedancia calculada Z E . Este resultado, aparentemente extraño, se explica de la siguiente manera. Recordando (consulte 3.2.1 "Explicación de la medida de factor k" en la página 44) que la impedancia homopolar se obtiene mediante Z 0 = Z 1 + 3Z E

(Ec. 3-8)

y por tanto  Z0 – Z1  Z E = ---------------------3

(Ec. 3-9)

donde Z1 es la impedancia de secuencia positiva y Z E se define como una diferencia entre la medición de bucle línea-tierra y la mitad de la medición de bucle línea-línea; el componente X de Z E puede dar negativo.

3.3

Medida de la impedancia a tierra

3.3.1

Introducción Un buen sistema de puesta a tierra en las subestaciones es fundamental para proteger a las personas de sufrir lesiones y evitar que los equipos sufran desperfectos. Normativas internacionales como DIN VDE 0101/CENELEC HD637S1, IEEE norma 80-2000 o IEEE norma 81-1983 proporcionan directrices sobre cómo medir las impedancias. Esta aplicación describe la medición de grandes subestaciones. Sistemas de puesta a tierra de menor tamaño se podrían verificar sin conexión a una línea aérea o cable eléctrico ya existentes, lo que haría innecesario utilizar las unidades CP CU1 y CP GB1. Sin embargo, el procedimiento es el mismo al inyectar la corriente en un cable largo directamente desde la salida 6 A CA. De todos modos, al inyectar la corriente en una sonda de prueba, se requieren medidas de seguridad especiales para evitar que las personas que se aproximan a la sonda de prueba corran riesgos.

58

Aplicaciones

El método de corriente-tensión, tal como se denomina en CENELEC HD637S1, o de caída de potencia, tal como se denomina en las normas IEEE, es una buena solución para medir la impedancia de tierra de una subestación. Antes de iniciar el procedimiento de prueba, tome una línea aérea o cable eléctrico, dejando fuera de servicio la subestación sometida a prueba, y póngala a tierra en el extremo distante. Introduzca una corriente a través de esta línea eléctrica en una conexión remota a tierra. En el caso de las subestaciones de mayor tamaño, se recomienda una distancia como mínimo de 5 km/3 millas con respecto a la conexión remota a tierra; la distancia mínima será 10 veces el tamaño del sistema de puesta a tierra. A continuación, mida las tensiones con una sonda de prueba a diversas distancias de la subestación. Si es posible, seleccione los puntos de medición en ángulo de 90º (a vista de pájaro) con respecto a la trayectoria de la corriente. En todo caso, evite efectuar las mediciones cerca ( 300 V, deténgase. La medición no es posible porque se superan los límites de la entrada V2 AC.

7. Si la tensión permite la medición, conecte el cable de medición al cable de señalización (consulte Figura 3-20 "Medición con el bucle línea-línea" en la página 82). 8. Inicie la tarjeta de prueba L-L med. 9. Conecte la salida I OUT de la unidad CP CU1 a los espárragos de las líneas de la unidad CP GB1 que corresponden al bucle constituido por tres líneas en paralelo y la conexión a tierra (consulte Figura 3-22 "Calibración con el bucle entre líneas en paralelo y la conexión a tierra" en la página 84). 10.Inicie la tarjeta de prueba L-E med.

85

Manual de referencia del CP CU1

11.Desconecte el cable de medición del cable de señalización y cortocircuítelo. 12.Inicie la tarjeta de prueba L-E cal. 13.Guarde el procedimiento de prueba como archivo en la unidad CPC 100. 14.Descargue el archivo de la prueba en el ordenador desde la unidad CPC 100 utilizando CPC Explorer. 15.Cargue el archivo de la prueba en la plantilla de Microsoft Excel. Se muestran los resultados de las mediciones.

86

Datos técnicos

4

Datos técnicos

4.1

Rangos de salida de CP CU1 Tabla 4-1

4.2

Rango

Corriente

Tensión de fuente a > 45 Hz

10 A

0…10 Aef

500 Vef

20 A

0…20 Aef

250 Vef

50 A

0…50 Aef

100 Vef

100 A

0…100 Aef

50 Vef

Transformadores de medida del CP CU1 Tabla 4-2

4.3

Rangos de salida de la unidad CP CU1

Transformadores de medida de la unidad CP CU1

Transformador

Relación

Precisión a 50/60 Hz

TT

600 V: 30 V

Clase 0.1

TC

100 A : 2,5 A

Clase 0.1

Entradas del CP CU1 Tabla 4-3

Entradas de la unidad CP CU1 Característica

Categoría de sobretensión V SENSE Rango de tensión (DETECCIÓN TENSIÓN)

Valor nominal CAT III (IEC 61010-1) 0…600 Vef

87

Manual de referencia del CP CU1

Tabla 4-3

BOOSTER (AMPLIFICA DOR)1

Entradas de la unidad CP CU1 Característica

Valor nominal

Categoría de sobretensión

CAT I

Rango de tensión

0…200 Vef

Rango de corriente

0…30 Aef

Rango de frecuencias

15…400 Hz

Fusible

Disyuntor automático de 30 A de acción rápida

1. La entrada BOOSTER (AMPLIFICADOR) suministra corriente eléctrica a la unidad CP CU1. Solo se debe conectar a la unidad CPC 100.

4.4

Especificaciones del CP GB1 Tabla 4-4

Especificaciones del CP GB1

Característica

Valor nominal

Tensión de CA de cebado

< 1000 Vef

Tensión de cebado de impulsión

< 2000 Vpico

Prueba de cortocircuito con espárragos de: 16 mm (cilíndricos) o 20 mm (cabeza 26.5 kA ( 3,8 Vrms (asimétrico), se tiene que utilizar el adaptador ML 1 –20 dB

Entrada de CC máx.

±50 V CC

Impedancia de entrada

Equilibrado: 40 k Asimétrico: 20 k

Conectores de entrada

Equilibrado: XLR Asimétrico: RCA

Mostrar

LCD gráfica de 64×100 píxeles con luz de fondo

Baterías

3 baterías alcalinas de 1,5 V de tipo LR6/AA con una vida útil normal de > 16 horas

93

Manual de referencia del CP CU1

Tabla 4-13 Característica

Valor nominal

Temperatura

0…+45 ºC/+32…+113 ºF

Humedad relativa

< 90%, sin condensación

Tabla 4-14

4.10.1

Requisitos ambientales

Datos mecánicos

Característica

Valor nominal

Dimensiones (long. × anch. × alt.)

163 × 86× 42 mm/6,4" × 3,38" × 1,63"

Peso

300 g/10,6 oz incluidas las baterías

Declaración CE de conformidad Nosotros, el fabricante NTI AG Im alten Riet 102 9494 Schaan Liechtenstein, Europa declaramos, por la presente, que el producto Acoustilyzer CP AL1, comercializado en 2004, cumple los siguientes estándares u otros documentos normativos: Directivas EMC:89/336, 92/31, 93/68 Normas armonizadas:EN 61326-1 Esta declaración quedará anulada en caso de que se realice cualquier modificación en el producto sin la autorización por escrito de NTI. Fecha:1 de septiembre de 2004 Firma: Cargo del signatario:Director técnico

4.10.2

Certificados de prueba y calibración El presente documento certifica que el Acoustilyzer CP AL1 está totalmente probado según las especificaciones del fabricante. NTI recomienda calibrar este instrumento un (1) año después de su adquisición. A partir de ese momento, el intervalo para la calibración y ajuste será de un (1) año.

94

Datos técnicos

4.10.3

Garantía internacional NTI garantiza la funcionalidad del Acoustilyzer CP AL1 ante defectos de material o de fabricación durante un periodo de un año a partir de la fecha de compra original, y acepta la reparación o la sustitución a discreción de cualquier unidad defectuosa sin coste por las piezas o la mano de obra durante dicho periodo.

Restricciones Esta garantía no cubre los daños ocasionados por accidentes, uso incorrecto, falta de cuidado, por la colocación o instalación de cualquier componente que no se suministrara con el producto, por la pérdida de piezas, la conexión del instrumento a una fuente de alimentación, una tensión de señal de entrada o a un tipo de conector distinto del especificado o por la colocación de baterías con la polaridad incorrecta. De manera específica, no se garantiza la responsabilidad por daños especiales, incidentales o consecuentes. Esta garantía quedará anulada si el mantenimiento o las reparaciones del producto se llevan a cabo por algún tercero que no sea un centro de servicio técnico autorizado por NTI, o si el instrumento se ha abierto de alguna manera no especificada en este manual. NTI no ha autorizado ninguna otra garantía, verbal ni escrita. A excepción de lo establecido en esta garantía, NTI no ofrece representación ni garantía de ningún tipo, expresa o implícita por la ley o de hecho, incluidas, aunque sin limitarse a estas, la comercialización e idoneidad para ningún propósito en particular, y no asume la responsabilidad, ya sea bajo responsabilidad contractual, extracontractual, responsabilidad en sentido estricto o de garantía, por sus productos.

95

Manual de referencia del CP CU1

96

Apéndice

5

Apéndice

5.1

CP AL1

5.1.1

Funcionamiento de la unidad CP AL1 A pesar del amplio rango de funciones de medición y configuraciones opcionales disponibles, el funcionamiento de la unidad CP AL1 prácticamente se explica por sí solo.

Barra de menús Resultado de la medición

Botón de encendido/apagado

Botón ESC Teclas Intro/cursor

Figura 5-1

Controles de funcionamiento

Para activar o desactivar la unidad CP AL1, pulse el botón de encendido/apagado al menos durante 2 segundos. La pantalla LCD muestra la barra de menús en la parte superior y los resultados de las mediciones debajo. Las teclas de cursor y el botón ESC permiten desplazarse por la pantalla actual, en la que se muestra: •

Ajustes de mediciones (función de medición, filtros)

•

Resultados de mediciones (visualización numérica o gráfica)

El elemento básico es el cursor (área invertida), con el que se puede navegar a través de varias funciones mediante las teclas de cursor. Para configurar todos los ajustes que es posible seleccionar, pulse la tecla Intro. Como alternativa, en

97

Manual de referencia del CP CU1

listas de selección más largas, parpadea el campo seleccionado. En este caso, seleccione el valor que desea introducir mediante las teclas de cursor y, a continuación, pulse la tecla Intro de nuevo para confirmar el ajuste.

5.1.2

Barra de menús La barra de menús permite configurar la unidad CP AL1 para llevar a cabo la medición. Filtro de entrada Función de medición

Pantalla de configuración Indicador del menú de memoria y del estado de la batería

Figura 5-2

98

Barra de menús

Apéndice

5.1.3

Funciones de medición

Figura 5-3

Menú de funciones de medición

La unidad CP AL1 cuenta con dos funciones de medición principales a las que se puede acceder a través de la barra de menús: •

FFT: Zoom FFT en tiempo real

•

RMS/THD: mediciones de nivel y distorsión

Para establecer la función de medición, seleccione FFT o RMS/THD en el menú de funciones de medición.

99

Manual de referencia del CP CU1

5.1.4

Análisis FFT La unidad CP AL1 implementa un análisis de Zoom FFT en tiempo real y extremadamente rápido con resoluciones de hasta 0,7 Hz sobre el rango de frecuencias completo. Los resultados de los análisis FFT se muestran mediante 93 bins. Pausa

Lectura de salida del cursor

Menú de ajuste

Eje Y

Espectro FFT

Eje X

Frecuencia de inicio mostrada

Frecuencia final mostrada

Rango de frecuencias

Figura 5-4

Visualización de análisis FFT

Los elementos de la pantalla en el modo de medición FFT se describen a continuación.

Pausa

Figura 5-5

100

Pausa

Apéndice

El comando medición:

detiene las mediciones momentáneamente. Para pausar una

1. Seleccione el símbolo y, a continuación, pulse la tecla Intro. El símbolo parpadea. 2. Seleccione el símbolo continuar la medición.

y, a continuación, pulse la tecla Intro para

Lectura de salida del cursor

Figura 5-6

Lectura de salida del cursor

La lectura de salida del cursor muestra la frecuencia y el nivel del bin marcada por el cursor. En un principio, el cursor marca automáticamente el bin con el nivel más elevado. Para controlar la lectura de salida del cursor: 1. Seleccione el campo de lectura de salida del cursor y, a continuación, pulse la tecla Intro. Parpadeará un marco alrededor del campo. 2. Mueva el cursor con las teclas de flecha izquierda o derecha. El campo de lectura de salida del cursor muestra los valores de medición correspondientes al bin marcado por el cursor.

101

Manual de referencia del CP CU1

Eje X

Figura 5-7

Eje X

El eje X muestra la frecuencia de inicio de izquierda a derecha, el rango de frecuencias y la frecuencia final. Para establecer el rango de frecuencias mostrado: 1. Seleccione el campo de rango de frecuencias y, a continuación, pulse la tecla Intro. 2. Ajuste el rango de frecuencias mostrado con las teclas de flecha arriba o abajo. 3. Mueva el rango de frecuencias mostrado con las teclas de flecha izquierda o derecha.

Eje Y

Figura 5-8

102

Eje Y

Apéndice

El eje Y muestra el nivel de la señal en dB. El nivel de la señal en voltios se obtiene mediante U = 10

x – 134 ----------------20

(Ec. 5-1)

donde U …nivel de la señal en voltios x …nivel de la señal en dB Como ajuste predeterminado, el rango del eje Y es 80…150 dB. Este corresponde al siguiente rango en voltios: x = 80dB :

U = 10

80 – 134-------------------20

 2  10

–3

= 0.002V

(Ec. 5-2)

= 6.3V

(Ec. 5-3)

x = 150dB :

U = 10

150 – 134----------------------20

= 10

0.8

Nota: El nivel de la señal se muestra en una escala logarítmica. Para escalar el eje Y: 1. Seleccione el campo de máximo valor del eje Y; a continuación, pulse la tecla Intro. 2. Mueva el rango del eje Y mostrado con las teclas de flecha arriba o abajo. 3. Ajuste la resolución del eje Y con las teclas de flecha izquierda o derecha.

5.1.5

Pantalla de configuración

Figura 5-9

Pantalla de configuración

103

Manual de referencia del CP CU1

La pantalla de configuración permite personalizar los ajustes básicos de la unidad CP AL1. Para personalizar los ajustes: 1. Seleccione el menú de pantalla de configuración (SET) en la barra de menús. Se abre la pantalla de configuración. 2. Mueva el cursor hasta el campo de entrada correspondiente al ajuste que desee modificar y, a continuación, pulse la tecla Intro. 3. Seleccione el valor requerido mediante el uso de las teclas de flecha. 4. Pulse la tecla Intro. Los ajustes disponibles se describen más abajo. Ajuste

Descripción

AUTO POWER OFF Permite definir el periodo de tiempo tras el cual la unidad CP AL1 se apaga automáticamente después de haber pulsado una tecla por última vez. Los valores disponibles son: 3 MIN, 10 MIN, 30 MIN, 60 MIN y DISABLE (Deshabilitado). Si se selecciona DISABLE, la unidad CP AL1 permanece encendida hasta que se apaga mediante el botón de encendido/apagado. AUTO LIGHT OFF

Permite definir el periodo de tiempo que la luz de fondo permanece encendida tras pulsar alguna tecla. Los valores disponibles son: 3 SEC, 10 SEC, 60 SEC y DISABLE (Deshabilitado). Si se selecciona DISABLE, la luz de fondo permanece encendida hasta que se apague la unidad CP AL1. Nota: La iluminación de la luz de fondo acorta la vida útil de la batería.

LCD CONTRAST

Permite ajustar el contraste de la pantalla. Nota: Como alternativa, para ajustar el contraste si se muestra el resultado de una medición, puede mantener pulsado el botón ESC y pulsar la tecla de flecha arriba o abajo.

MULTIPLE SETUP

104

Permite almacenar hasta cuatro ajustes individuales. Para habilitar el modo MULTIPLE SETUP, ajuste el valor correspondiente en ENABLE (Habilitar). La próxima vez que se encienda la unidad CP AL1, seleccione el ID de ajuste (1, 2, 3 o 4) en la pantalla de inicio. Una vez apagada la unidad CP AL1, los valores de la configuración se almacenan en dicho ID.

Apéndice

Nota: Para cargar los ajustes predeterminados tras apagar la unidad CP AL1, mantenga pulsado el botón ESC y, a continuación, pulse el botón de encendido/apagado durante 2 segundos como mínimo.

5.1.6

Indicador del estado de la batería El estado de la batería lo indica el campo del menú de memoria en la barra de menús de la siguiente manera: Campo del menú de memoria

Estado de la batería

MEM

El nivel de energía de las baterías es suficiente. El nivel de energía de las baterías es bajo.

105

Manual de referencia del CP CU1

106

Centros de información / Línea directa

Centros de información / Línea directa Europa, África, Oriente Medio OMICRON electronics GmbH Oberes Ried 1 A-6833 Klaus, Austria Teléfono:

+43 5523 507-333

E-mail:

[email protected]

Sitio Web

www.omicron.at

Asia, Pacífico OMICRON electronics Asia Ltd. Suite 2006, 20/F, Tower 2 The Gateway, Harbour City Kowloon, Hong Kong S.A.R. Teléfono:

+852 2634 0377

E-mail:

[email protected]

Sitio Web

www.omicron.at

Norteamérica y Sudamérica OMICRON electronics Corp. EE. UU. 12 Greenway Plaza, Suite 1510 Houston, TX 77046, EE. UU. Teléfono:

+1 713 830-4660 o 1 800 OMICRON

E-mail:

[email protected]

Sitio Web

www.omicronusa.com

Si desea saber direcciones de oficinas de OMICRON provistas de centros de atención al cliente, oficinas comerciales regionales y oficinas en general, a efectos de formación, consultas y puesta en servicio, visite nuestra página web.

107

Direcciones de los centros de contacto de OMICRON

108

Índice

Índice A acoplamiento a cables de señalización 80 amperímetro de pinza 27, 38 análisis FFT 100 arco 20 Avisos 92

B barra de cortocircuito 14 barra de menús 97, 98 batería 91, 93 indicador de estado 105 sustitución 30 Bobina Rogowski 62 botón encendido/apagado 97 ESC 97 botón de encendido/apagado 97 Botón ESC 97

C cables de conexión a tierra 38 CENELEC HD637 S :1999 62 CENELEC HD637S1 58 conector RCA 28, 93 XLR 28, 93 conector RCA 28, 93 conector XLR 28, 93 conexión a tierra de trabajo 38 CPC Explorer 43 cualificación de los usuarios 7

D dimensiones 90 DIN VDE 0101 58 dirección de los representantes 107 del fabricante 107

dirección de OMICRON 107 dirección del fabricante 107 direcciones de los representantes 107 disipador de sobretensión 20 cambio 24

E eje X 102 eje Y 102 EN 50110-1 7, 90 EN 50191 7, 90 EN 61010-1 90 Entrada BOOSTER (AMPLIFICADOR) 14 Entrada V SENSE (DETECCIÓN TENSIÓN) 14 espárrago de conexión a tierra 21, 40

F factor adaptación de impedancia de tierra 44 k 45 reducción de corriente 62 factor de adaptación de impedancia de tierra 44 factor de reducción de corriente 62 factor k 45 factor r 62 filtro de entrada 93, 103 función de medición FFT 99, 100 RMS/THD 99, 103

H hotline, servicio 107

I IEEE norma 80-2000 58 IEEE norma 81-1983 58 IEEE 510 7, 90 impedancia de secuencia positiva 45, 58 homopolar 45 línea 54 tierra 45, 59, 62, 66 impedancia de acoplamiento 80

109

Manual de referencia del CP CU1

instrucciones de seguridad 44 interruptor de puesta a tierra 38 interruptor de rangos de corriente 14 IP20 90

L LAPG 1710.6 NASA 7, 90 lectura de salida del cursor 101

M marcapasos 10 mediciones con selección de frecuencia 32 medidas reglamentarias 11 menú función de medición 99 pantalla de configuración 104

N nivel RMS 103 normas de seguridad 7, 9

P panel frontal 14 paralelo líneas 39 pausa 100 peso 90 pinza hembra 40 plantillas 43

S Salida de corriente I OUT 14 Salida I AC 14 Salida V1 AC 14 Servicio dirección de OMICRON 107 sistema de medición 31 software de CPC 100 31, 34

110

T TC 14 teclas de cursor 97 tensión de línea abierta estimada 38, 39 medida 42 tensión de paso 59, 62, 79 TT 14, 47

V VDE 0101 59 VDE 0104 7, 90 VDE 0105 Sección 100 7, 90 voltímetro 14

Z zona peligrosa 39, 41