Sonel PQM-707 Manual de usuario

  • Hola, soy un asistente de inteligencia artificial y he analizado el manual del analizador de calidad de energía eléctrica PQM-707. Este manual detalla el funcionamiento del dispositivo, incluyendo la medición de parámetros de redes eléctricas, la configuración de registro y el análisis de datos. Estoy listo para responder a todas tus preguntas sobre el PQM-707, como el uso de distintos tipos de pinzas, las opciones de alimentación del equipo o las características de la interfaz de usuario, entre otras.
  • ¿Qué tipos de pinzas de corriente se pueden usar con el PQM-707?
    ¿Cómo se alimenta el analizador?
    ¿Qué tipos de datos guarda la tarjeta microSD?
    ¿Cómo se pueden leer los datos del analizador?
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MANUAL DE USO
ANALIZADOR DE LA CALIDAD
DE ENERGÍA ELÉCTRICA
PQM-707
SONEL S.A.
Wokulskiego 11
58-100 Świdnica
Polonia
Versión 1.20.7 30.06.2023
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ÍNDICE
1 Información general ............................................................................... 7
1.1 Seguridad ....................................................................................................... 7
1.2 Característica general .................................................................................... 8
1.3 Alimentación del analizador ............................................................................ 9
1.4 Parámetros medidos .................................................................................... 10
1.5 Cumplimiento de las normas ........................................................................ 12
2 Funcionamiento del analizador ........................................................... 13
2.1 Encendido y apagado ................................................................................... 13
2.2 Reinicio de emergencia del dispositivo ......................................................... 13
2.3 Apagado de emergencia del dispositivo ....................................................... 13
2.4 Apagado automático ..................................................................................... 14
2.5 Diodo LED .................................................................................................... 14
2.6 Tarjeta de memoria microSD ........................................................................ 14
2.7 Memoria externa USB tipo pendrive ............................................................. 15
2.8 Principales elementos de la pantalla ............................................................ 15
2.8.1 Barra superior ..................................................................................................... 16
2.8.2 Barra de título y de ayuda ................................................................................... 16
2.8.3 Ventana principal ................................................................................................ 16
2.8.4 Barra de información sobre los parámetros de la red actual ................................ 17
2.8.5 Barra de menú .................................................................................................... 17
2.9 Configuración de registro ............................................................................. 18
2.9.1 Configuración de registro - Configuraciones generales ....................................... 21
2.9.2 Configuración de registro - Configuraciones generales II .................................... 23
2.9.3 Configuración de registro - Parámetros de voltaje ............................................... 24
2.9.4 Configuración de registro - Parámetros de corriente ........................................... 27
2.9.5 Configuración de registro - Potencias ................................................................. 28
2.9.6 Configuración de registro - Energías y factores de potencia ............................... 29
2.9.7 Configuración de registro - Indicador de parpadeo y desequilibrio ...................... 30
2.9.8 Configuración de registro - THD, TDD y armónicos ............................................. 31
2.9.9 Ajustes de configuración por defecto .................................................................. 32
2.9.10 Inicio y detención del registro .............................................................................. 33
2.9.11 Tiempos de registro aproximados ....................................................................... 34
2.10 Configuración del analizador ........................................................................ 35
2.10.1 Configuración del analizador - Configuración de hardware ................................. 35
2.10.2 Configuración del analizador - Configuración ...................................................... 36
2.10.3 Configuración del analizador - Administradores .................................................. 38
2.11 Análisis de grabación ................................................................................... 41
2.11.1 Lista de registros ................................................................................................ 41
2.11.2 Ventana de resumen de registro ......................................................................... 42
2.11.3 Gráficos temporales de parámetros - selección del intervalo de tiempo .............. 43
2.11.4 Gráficos de tiempo de parámetros - selección de datos ...................................... 45
2.11.5 Gráficos de tiempo de parámetros - ventana del gráfico ..................................... 47
2.11.6 Generación del informe de cumplimiento de la norma ......................................... 49
2.11.7 Informe sobre el cumplimiento de la norma - descripción .................................... 51
2.11.7.1 Sección INFORMACIÓN GENERAL ................................................................ 51
2.11.7.2 Sección ESTADÍSTICAS DE MEDICIÓN ......................................................... 52
2.11.7.3 Sección FRECUENCIA ................................................................................... 53
2.11.7.4 Sección TENSIÓN ........................................................................................... 54
2.11.7.5 Sección TENSIÓN ENTRE FASES ................................................................. 54
2.11.7.6 Sección FLICKER DE LARGA DURACIÓN ..................................................... 54
4
2.11.7.7 Sección ASIMETRÍA ....................................................................................... 55
2.11.7.8 Sección ARMÓNICOS MÁS ALTOS ................................................................ 55
2.11.7.9 Sección ARMÓNICOS MÁS ALTOS - INFORMACIÓN ADICIONAL ................ 55
2.11.7.10 Sección INFORMACIÓN ADICIONAL - EVENTOS.......................................... 55
2.11.7.11 Sección INFORMACIÓN ADICIONAL - ESTADÍSTICAS DE EVENTOS
MULTIFASE .................................................................................................... 55
2.11.7.12 Sección INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA ............................................... 56
2.11.8 Gráfico de armónicos .......................................................................................... 56
2.11.9 Lista de eventos .................................................................................................. 56
2.11.10 Tarifas de energía ............................................................................................... 60
2.11.10.1 Configuración de las tarifas de energía ........................................................... 61
2.11.11 Generación del informe conforme con el estándar NEC220.87 ........................... 63
2.12 Corriente de irrupción ................................................................................... 65
2.12.1 Configuración de medición de la corriente de arranque....................................... 65
2.12.2 Medición y análisis de la corriente de arranque ................................................... 67
2.13 Medición de la eficiencia del inversor ........................................................... 71
2.13.1 Configuración de medición .................................................................................. 71
2.13.2 Lecturas actuales ................................................................................................ 73
2.14 Calculadora de pérdidas de energía ............................................................. 75
2.14.1 Descripción funcional .......................................................................................... 75
2.14.2 Configuración de la calculadora de pérdidas ....................................................... 76
2.15 Información sobre el analizador.................................................................... 78
2.16 Vista actual de la red (modo LIVE) ............................................................... 78
2.16.1 Formas de onda de tensiones y corrientes .......................................................... 78
2.16.2 Gráfico temporal de valores eficaces .................................................................. 80
2.16.3 Lecturas actuales - vista tabular .......................................................................... 81
2.16.4 Diagrama vectorial de componentes fundamentales (fasorial) ............................ 83
2.16.5 Gráfico/tabla de armónicos ................................................................................. 84
2.17 Colaboración con el PC ................................................................................ 86
2.17.1 Programa "Sonel Analysis" ................................................................................. 86
2.17.2 Conexión con PC y transmisión de datos ............................................................ 86
2.18 Sistemas de medición .................................................................................. 87
2.18.1 Control de la corrección de conexión .................................................................. 92
2.19 Ejemplo de uso ............................................................................................. 94
3 Estructura y métodos de medición .................................................... 98
3.1 Entradas de tensión ...................................................................................... 98
3.2 Entradas de corriente ................................................................................... 98
3.3 Integrador digital ........................................................................................... 98
3.4 Muestreo de la señal .................................................................................... 99
3.5 Sincronización PLL ....................................................................................... 99
3.6 Medición de frecuencia ............................................................................... 100
3.7 Método de medición de los componentes armónicos ................................. 100
3.8 Detección de eventos ................................................................................. 101
3.9 Métodos para promediar los parámetros .................................................... 103
4 Fórmulas de cálculo ........................................................................... 104
4.1 Red monofásica .......................................................................................... 104
4.2 Red bifásica ................................................................................................ 107
4.3 Red trifásica de cuatro hilos ....................................................................... 108
4.4 Sistema trifásico de 4 hilos sin U L2 (sistema de 2 ½ elementos) .............. 110
4.5 Red trifásica de tres hilos ........................................................................... 111
5
5 Calidad de alimentación - manual .................................................... 112
5.1 Información básica ..................................................................................... 112
5.1.1 Pinzas rígidas (CT) para medir las corrientes alternas (AC) .............................. 113
5.1.2 Pinzas para medir las corrientes alternas y continuas (AC/DC) ......................... 113
5.1.3 Pinzas flexibles de Rogowski ............................................................................ 114
5.2 Parpadeo de luz (Flicker) ........................................................................... 115
5.3 Medición de potencia .................................................................................. 115
5.3.1 Potencia activa ................................................................................................. 116
5.3.2 Potencia reactiva .............................................................................................. 116
5.3.3 Potencia reactiva y los sistemas de 3 conductores ........................................... 120
5.3.4 Potencia reactiva y contadores de energía reactiva .......................................... 120
5.3.5 Potencia aparente ............................................................................................. 121
5.3.6 Potencias de distorsión DB y la potencia eficaz aparente de la distorsión SeN .......... 123
5.3.7 Factor de potencia ............................................................................................ 123
5.4 Armónicos................................................................................................... 124
5.4.1 Característica de los armónicos en sistemas trifásicos...................................... 125
5.4.2 Factor THD ....................................................................................................... 126
5.5 Desequilibrio ............................................................................................... 127
5.6 Huecos, subidas e interrupciones de tensión u .......................................... 128
5.7 Curvas CBEMA y ANSI .............................................................................. 130
5.8 Cálculo de la media de los resultados de las mediciones .......................... 131
6 Datos técnicos .................................................................................... 134
6.1 Entradas ..................................................................................................... 134
6.2 Muestreo y reloj RTC .................................................................................. 135
6.3 Parámetros medidos: precisión, resolución y rangos ................................. 135
6.3.1 Condiciones de referencia ................................................................................ 135
6.3.2 La incertidumbre de medición depende de la temperatura ambiente ................. 136
6.3.3 Tensión ............................................................................................................. 136
6.3.4 Corriente ........................................................................................................... 137
6.3.5 Frecuencia ........................................................................................................ 138
6.3.6 Armónicos ......................................................................................................... 138
6.3.7 Potencia y energía ............................................................................................ 138
6.3.8 Estimación de incertidumbre de medición de potencia y energía ..................... 139
6.3.9 Parpadeo de luz ................................................................................................ 141
6.3.10 Desequilibrio ..................................................................................................... 141
6.4 Detección de eventos: valores eficaces de tensión y corriente .................. 141
6.4.1 Histéresis de detección de eventos ................................................................... 141
6.5 Registro ...................................................................................................... 142
6.6 Alimentación ............................................................................................... 143
6.7 Redes compatibles ..................................................................................... 143
6.8 Pinzas de corriente compatibles ................................................................. 144
6.9 Comunicación ............................................................................................. 144
6.10 Condiciones ambientales y otros datos técnicos ........................................ 144
6.11 Seguridad y compatibilidad electromagnética ............................................ 145
6.12 Estándares ................................................................................................. 145
7 Accesorios adicionales...................................................................... 146
8 Más información ................................................................................. 147
8.1 Batería ........................................................................................................ 147
8.2 Reemplazo de batería ................................................................................ 147
6
8.3 Posiciones de la tapa del medidor .............................................................. 148
8.4 Limpieza y mantenimiento .......................................................................... 148
8.5 Almacenamiento ......................................................................................... 148
8.6 Desmontaje y utilización ............................................................................. 148
8.7 Fabricante................................................................................................... 149
1 Información general
7
1 Información general
Los siguientes símbolos internacionales se utilizan en el analizador y en este manual:
Advertencia;
Ver explicación
en el manual de
uso
Terminal funcional de
puesta a tierra
Tensión alterna/
corriente
Tensión constante/
corriente
Doble aislamiento
(Clase de protección)
Cumple con los
requisitos de la
normativa europea
vigente (Conformidad
Europea)
No tirar este
producto junto con
los residuos
domésticos
Información relativa al
reciclaje
Cumple con las
normas australianas
1.1 Seguridad
Advertencia
Para evitar descargas eléctricas o fuego, cumplir con las siguientes
recomendaciones:
Antes de utilizar el analizador asegúrese de leer estas instrucciones , siga las normas
de seguridad y las recomendaciones del fabricante.
Un uso del analizador distinto del especificado en este manual puede dañar el
dispositivo y ser fuente de grave peligro para el usuario.
Los analizadores pueden ser utilizados sólo por las personas cualificadas que estén
facultadas para trabajar con las instalaciones eléctricas. El uso del dispositivo por
personas no autorizadas puede causar su deterioro y ser fuente de grave peligro para
el usuario.
Se prohíbe utilizar el dispositivo en redes y equipos donde haya condiciones
especiales, por ejemplo, donde exista el riesgo de explosión e incendio.
Antes de iniciar el trabajo, se debe comprobar si el analizador, conductores, sondas de
corriente y otros accesorios están libres de daños mecánicos. Prestar especial
atención a las conexiones.
Se prohíbe utilizar:
el dispositivo deteriorado y que no funciona total o parcialmente,
los cables con aislamiento dañado,
aparato y accesorios dañadas mecánicamente.
Se prohíbe alimentar el dispositivo con otras fuentes de energía que las mencionadas
en este manual.
No conectar las entradas del analizador a voltajes más altos que los valores nominales.
La entrada PE del analizador sólo sirve para conectar la toma de tierra local. No
conecte esta entrada a la tensión.
Utilizar accesorios y sondas de medición con los parámetros nominales adecuados y
la categoría de medición apropiada para el circuito examinado.
No utilizar sondas de corriente diferentes a los mencionados en este manual de uso.
Utilizar sólo las sondas certificadas de doble aislamiento.
No exceder los parámetros nominales de la categoría de medición más baja (CAT) del
equipo de medición utilizado que se compone del analizador, sondas y accesorios. La
PQM-707 manual de uso
8
categoría de medición de todo el equipo es la mismo que el componente con la
categoría de medición más baja.
Si es posible, se debe conectar el analizador a los circuitos con la alimentación apagada.
La apertura de las tapas de enchufes del dispositivo causa la pérdida de estanqueidad,
lo que en caso de condiciones meteorológicas desfavorables puede dañar el
analizador. También puede exponer al usuario al riesgo de descarga eléctrica.
No trasladar el analizador sujetándolo por los cables.
No provocar el cortocircuito en los terminales de la batería.
No desmontar la batería.
Las reparaciones pueden ser realizadas sólo por el servicio autorizado.
1.2 Característica general
El dispositivo PQM-707 (Fig. 1) es un analizador de calidad de energía trifásica que permite
la medición, el análisis y el registro de los parámetros de las redes eléctricas de 50/60 Hz y la
calidad de la energía eléctrica de acuerdo con la normativa europea EN 50160 y el Reglamento
del Ministro de Economía del 4 de mayo de 2007 sobre las condiciones específicas de
funcionamiento del sistema electroenergético. El analizador está hecho en la clase S de acuerdo
con los requisitos de la norma IEC 61000-4-30:2015.
El uso cómodo proporciona la pantalla LCD de 7 pulgadas con resolución de 800x480,
con el panel táctil multipunto. Para el manejo también se puede utilizar el lápiz óptico incluido. En
la pantalla podemos visualizar los parámetros actuales de la red (como formas de onda, vectores,
datos tabulares). La interfaz LCD de usuario también incluye una configuración completa del
analizador (selección de parámetros de registro) y un análisis de los datos registrados
(incluyendo diagramas de tiempo, armónicos, generación de informes sobre el cumplimiento de
las normas internacionales).
Los únicos dos botones se usan para encender el medidor y empezar a registrar los datos.
El analizador está equipado con cinco entradas de tensión tipo banana marcadas como L1,
L2, L3, N y PE. El rango de tensiones medidas por cuatro canales de medición es de hasta
±1150 V. El uso de transformadores externos permite usar el analizador en las redes con
tensiones más altas.
Cuatro ranuras de la pinza de corriente permiten conectar varios tipos de pinzas para
medir las corrientes. A ellas se pueden conectar las pinzas flexibles F-1(A), F-2(A)(HD),
F-3(A)(HD) con el rango nominal de 3000 A AC (que sólo se diferencian por el diámetro de la
bobina) y las pinzas tipo CT: C-4(A) (rango de 1000 A AC), C-5A (rango de 1000 A AC/DC),
C-6(A) (rango de 10 A AC) y C-7(A) (rango de 100 A AC). También en caso de la corriente, el
rango nominal puede ser cambiado por los transformadores adicionales, por ejemplo usando el
transformador 10 000 A / 5 A con la pinza C-6(A) se pueden medir corrientes de hasta 10 000 A.
El analizador puede identificar automáticamente el tipo de pinza conectada (si se usa la pinza con
la letra A y se ajusta la pinza automática en la configuración del registro).
El dispositivo tiene una tarjeta de memoria microSD accesible para el usuario con una
capacidad de 4 GB. En esta tarjeta se almacenan los datos registrados, archivos de informes y
capturas de pantalla. El medidor también tiene una memoria interna de menor capacidad en la
que se almacenan archivos de configuración, archivos de ajuste de normas y otros.
Los parámetros registrados se dividen en grupos que se pueden incluir o excluir del registro
de forma independiente, lo que permite el uso racional de espacio en la tarjeta de memoria. Los
parámetros no registrados no ocupan espacio por lo que se prolonga bastante el tiempo de
registro de los otros parámetros.
El medidor es compatible con el software PC Sonel Analysis que también es compatible con
otros analizadores de la marca Sonel. El software en la versión actual permite ver la medición
actual de la red (es decir, el modo "live") y el análisis de los datos registrados.
Los datos se pueden leer mediante el puerto USB (ranura tipo B para conectar al ordenador)
o directamente desde la tarjeta microSD insertándola en un lector externo de tarjetas de
memoria.
1 Información general
9
Además, el analizador tiene un segundo puerto USB tipo A al que se puede conectar la
memoria externa tipo pendrive. Mediante la interfaz del analizador se pueden transferir archivos
seleccionados (p. ej. informes y ajustes) al pendrive.
Fig. 1. Analizador de la calidad de energía eléctrica PQM-707. Vista general.
1.3 Alimentación del analizador
El analizador se alimenta con dos fuentes: fuente de alimentación externa (tensión de entrada
de 100...240 V CA, salida de 12 V DC) y la batería Li-Ion reemplazable. Una batería
completamente cargada proporciona mín. 4 horas de funcionamiento ininterrumpido y sin un
alimentador externo. La batería se carga al conectarla al alimentador. Los detalles se describen
en la sección 8.1
Cuando las baterías se agotan, el medidor detiene el trabajo en curso (p.ej. registro) y se apaga
de emergencia. Cuando vuelve la alimentación, el analizador sigue con el trabajo que ha sido
interrumpido (p.ej. registro).
El medidor también se puede cargar conectándolo con el cable USB a un ordenador o un
cargador con USB. De esta forma la corriente de carga es menor (aprox. 15 veces), y por lo tanto
el tiempo de carga es más largo. Este tipo de cargar sólo funciona cuando el analizador está
completamente apagado (no está en modo de espera).
Un adicional o nuevo paquete de baterías utilizado en el medidor
PQM-707 (Li-Ion 11,1 V, 3,4 Ah) se puede comprar en la tienda de la
empresa o en los puntos de distribución de Sonel.
Tapa de tomas
Puerto USB para
conectar con PC
Puerto USB para soportes de
almacenamiento extraíbles
Botón de inicio
de registro
Diodo de registro/
carga de batería
Ranura
para tarjeta
microSD
Tomas de pinzas de
corriente L1, L2, L3, N
Entradas de medición de tensión
L1, L2, L3, N, PE
Botón de encendido/
apagado del analizador
Pantalla LCD
con panel táctil
PQM-707 manual de uso
10
1.4 Parámetros medidos
El analizador permite medir y registrar los siguientes parámetros:
tensiones eficaces de hasta 760 VAC respecto a la entrada PE (rango de medición de hasta
± 1150 V),
corrientes eficaces de:
hasta 3000 A (pico ± 10 kA a 50 Hz) utilizando las pinzas flexibles F-1(A), F-2(A)(HD),
F-3(A)(HD),
hasta 1000 A (pico hasta ± 3600 A) utilizando la pinza rígida C-4(A) o C-5A,
hasta 10 A (pico hasta ± 36 A) con la pinza C-6(A),
hasta 100 A (pico hasta ± 360 A) con la pinza C-7(A),
factores de cresta de corriente y tensión,
frecuencia de red en el rango de 40..70 Hz,
potencias y energías activas, reactivas, aparentes, potencia de distorsión,
componentes armónicas de tensiones y corrientes (hasta 50ª),
potencia activa y reactiva de armónicos,
factor de distorsión armónica THDF para corriente y tensión,
factor de la distorsión armónica de la corriente de pico (TDD - Total Demand Distortion),
factor de potencia PE, cosφ, tgφ,
factores de desequilibrio de redes trifásicas y componentes simétricas,
indicadores de parpadeo de luz PST y PLT,
Los parámetros seleccionados se agregan (se calcula la media) según el tiempo elegido por
el usuario (posibles ajustes: 1 s, 3 s, 10 s, 30 s, 1 min, 10 min, 15 min, 30 min) y pueden ser
guardados en la tarjeta de memoria. Además del valor medio se puede registrar el valor mínimo y
máximo durante el intervalo del cálculo de la media.
El analizador puede detectar los siguientes tipos de eventos para voltaje: hueco, subida e
interrupción. Para la corriente, es posible definir dos umbrales: el exceso del valor máximo (por
arriba) o el exceso del valor nimo (por debajo). La corriente en el canal neutral tiene dos
umbrales independientes. En los sistemas de DC hay dos umbrales: exceso del valor máximo y
mínimo de la tensión continua.
La detección del evento puede estar acompañada por el registro de formas de onda de
tensión y corriente, así como los valores RMS. Estas formas de onda se guardan al principio y al
final del evento.
En la Tab. 1 se presenta una especificación sumaria de los parámetros medidos por el
analizador dependiendo del tipo de la red.
1 Información general
11
Tab. 1. Los parámetros medidos para varias configuraciones de la red.
Tipo de red,
canal
Parámetro
de 1 fase
de 2 fases
de 3 fases
de 4 hilos,
2 ½-elementos
de 3 fases
de 3 hilos,
2-elementos
DC
DC+M
L1
N
L1
L2
N
Σ
L1
L2
L3
N
Σ
L12
L23
L31
Σ
L1
L1
L2
Σ
U
Tensión eficaz
UDC
Componente constante de
tensión
I
Corriente eficaz
IDC
Componente constante de
corriente
f
Frecuencia
CF U
Factor de pico de tensión
CF I
Factor de pico de
corriente
P
Potencia activa
Q1, QB
Potencia reactiva
(1)
D, SN
Potencia de distorsión
S
Potencia aparente
PF
Factor de potencia
cosφ
Factor de desplazamiento
de fase
tgφ
Factor de
tangente φ
(1)
THD U
Factor de armónicos de
tensión
THD I
Factor de armónicas de
corriente
EP+, EP-
Energía activa
(consumida y devuelta)
(2)
(2)
(2)
(2)
EQ1+,
EQ1-
EQB+,
EQB-
Energía reactiva
(consumida y devuelta)
(1)
ES
Energía aparente
Uh1..Uh50
Amplitudes de armónicos
de tensión
Ih1..Ih50
Amplitudes de armónicos
de corriente
Ph1..Ph50
Potencias activas de
armónicos
Qh1..Qh50
Potencias reactivas de
armónicos
Asimetría
U, I
Componentes simétricas y
factores de asimetría
PST, PLT
Indicadores de parpadeo
de luz
TDD
Factor de distorsión
armónica para la corriente
de pico (TDD)
Observaciones: L1, L2, L3 (L12, L23, L31) significan las siguientes fases,
N significa la medición para el canal de la tensión N-PE o de la corriente IN dependiendo del
tipo de parámetro,
Σ significa el valor total del sistema.
(1) En las redes de 3 conductores, como potencia reactiva total se calcula la potencia
inactiva (ver el debate sobre la potencia reactiva en el capítulo 5.3)
(2) Sólo la energía consumida EP+
PQM-707 manual de uso
12
1.5 Cumplimiento de las normas
El analizador está diseñado para cumplir con los requisitos de las siguientes normas.
Normas de medición de los parámetros de la red:
IEC 61000-4-30:2015 - Compatibilidad electromagnética (CEM) - Técnicas de ensayo y de
medida - Métodos de medida de la calidad de energía,
IEC 61000-4-7:2007 Compatibilidad electromagnética (CEM) - Técnicas de ensayo y de
medida - Manual general de mediciones de armónicos e interarmónicos, así como de los
instrumentos de medición aplicados para las redes de alimentación y los dispositivos
conectados a estas redes,
IEC 61000-4-15:2011 Compatibilidad electromagnética (CEM) - Técnicas de ensayo y de
medida - Medidor de parpadeo de luz - Especificaciones funcionales y de diseño,
IEC 50160:2010 Parámetros de la tensión suministrada por las redes generales de
distribución.
Normas de seguridad:
IEC 61010-1:2011 Requisitos de seguridad de equipos eléctricos de medida, control y uso
en laboratorio. Parte 1: Requisitos generales
IEC 61010-2-030:2011 Requisitos de seguridad de equipos eléctricos de medida, control y
uso en laboratorio. Parte 2-030: Requisitos particulares para circuitos de ensayo y de
medida.
Normas de compatibilidad electromagnética:
IEC 61326 Equipos eléctricos para medida, control y uso en laboratorio. Requisitos de
compatibilidad electromagnética (CEM):
El dispositivo cumple todos los requisitos de la clase S según la norma IEC 61000-4-30.
Estos datos se resumen en la tabla presentada a continuación.
Tab. 2. Resumen del cumplimiento de las normas de los parámetros seleccionados
Agregación de mediciones en
intervalos de tiempo
IEC 61000-4-30 Clase S:
El tiempo básico de medición de parámetros (tensión, corriente,
armónicos, asimetría) es el intervalo de 10 ciclos para el sistema de
alimentación de 50 Hz y de 12 ciclos para el sistema de 60 Hz,
Intervalo de 3 s (150 ciclos para la frecuencia nominal de 50 Hz y 180
ciclos para 60 Hz),
Intervalo de 10 min,
Intervalo de 2h (basado en 12 intervalos de 10 min)
Incertidumbre del tiempo de reloj
IEC 61000-4-30 Clase S:
El reloj de tiempo real incorporado, la precisión del reloj superior a ±5 s /
24 h
Frecuencia
Cumple con los requisitos de la norma IEC 61000-4-30 Clase S para el
método y la incertidumbre de medición
Valor de la tensión de
alimentación
Cumple con los requisitos de la norma IEC 61000-4-30 Clase S para el
método y la incertidumbre de medición
Fluctuaciones de tensión
(parpadeo de luz)
El método y la incertidumbre de medición cumplen con los requisitos de la
norma IEC 61000-4-15
Huecos, sobretensiones e
interrupciones de tensión de
alimentación
Cumplen con los requisitos de la norma IEC 61000-4-30 Clase S para el
método y la incertidumbre de medición
Desequilibrio de tensión de
alimentación
Cumple con los requisitos de la norma IEC 61000-4-30 Clase S para el
método y la incertidumbre de medición
Armónicos de tensión y corriente
Cumple con los requisitos de la norma IEC 61000-4-30 Clase S para el
método y la incertidumbre de medición (IEC 61000-4-7 clase II)
2 Funcionamiento del analizador
13
2 Funcionamiento del analizador
2.1 Encendido y apagado
El analizador se enciende pulsando el botón . El medidor tarda unos treinta segundos en
iniciarse si está completamente apagado. La pantalla muestra la versión del software cargado, el
progreso se indica en la barra inferior. Después de cargar, el medidor pasa al funcionamiento
normal y muestra la pantalla inicial que puede ser especificada por el usuario. Por defecto, la
pantalla inicial es la pantalla mostrada en la Fig. 2.
Se puede apagar el analizador pulsando el botón (si el registro no está activo). Se
mostrará la ventana donde el usuario selecciona el modo de apagar el medidor:
APAGAR el apagado por completo se caracteriza por un consumo mínimo de energía. Al
seleccionar esta opción, el medidor deja de funcionar y se apaga. El medidor tarda unos
treinta segundos en apagarse de esta forma. La ventaja de este modo es la posibilidad de
guardar durante mucho tiempo el medidor apagado sin descargar significativamente la
batería.
SUSPENDER modo de espera del medidor. Este modo permite iniciar inmediatamente el
medidor pero a costa de un mayor consumo de energía de la batería. La batería en este
estado se descargará completamente durante unas 40 horas. Después de exceder el nivel
crítico de descarga, el medidor entra automáticamente en modo del apagado por completo
(como en la opción anterior).
En algunas situaciones, el apagado del medidor está bloqueado:
Si el analizador está en modo de registro; se muestra un mensaje que está realizando el
registro. Para apagar el analizador primero se debe detener el registro.
Si el analizador está realizando procesos que no pueden ser interrumpidos, como la
actualización de software. En este caso, se debe esperar hasta que el medidor entre en
modo de espera.
2.2 Reinicio de emergencia del dispositivo
Si el analizador ha dejado de responder, se puede forzarlo a reiniciarse. Hacerlo no elimina
ningún ajuste o información personal.
Si se produce un reinicio de emergencia durante el registro, el registro se suspenderá hasta
que se reinicie el dispositivo.
¿Cómo fuerzo el reinicio del analizador?
Pulsar y mantener pulsado el botón hasta que el dispositivo se apague y se vuelva a
encender.
Soltar el botón cuando aparezca la pantalla de inicio (aprox. 15 segundos desps de pulsar ).
2.3 Apagado de emergencia del dispositivo
Si el analizador deja de responder, también se puede apagarlo de emergencia. Este paso no
elimina la información personal ni los ajustes del usuario, pero la fecha y hora del dispositivo se
restablecerán.
Realizar un apagado de emergencia durante el registro lo detendrá hasta que se reinicie el
dispositivo. Cuando el dispositivo se vuelva a encender, el registro continuará y se guardará en el
archivo xxx_part2, donde xxx es el nombre del registro que estaba en progreso antes del
apagado.
Para un apagado de emergencia, hay que sacar la batería del dispositivo según el punto 8.2.
Se desaconseja encarecidamente realizar un apagado de emergencia del dispositivo, ya que
puede dañar el archivo del registro en curso o dañar el dispositivo al actualizar su software.
PQM-707 manual de uso
14
2.4 Apagado automático
El usuario puede desactivar la opción del apagado automático después de 10 o 30 minutos
de inactividad (ver la sección 2.10.2). Si el analizador trabaja durante este tiempo alimentado por
la batería, no está en modo de registro, está desactivada la conexión con el ordenador o no es
utilizado por el usuario, entonces se apaga automáticamente para ahorrar energía.
El analizador se apaga automáticamente cuando la batería está completamente descargada.
Este apagado de emergencia se realiza independientemente del modo en el que se encuentra el
analizador. El registro se detiene en este caso. Cuando vuelve la tensión de alimentación, el
registro se reinicia. El apagado de emergencia se señala con un mensaje correspondiente.
2.5 Diodo LED
El diodo LED de dos colores ubicado por debajo del botón (START) indica el estado del
registro y la carga de la batería.
El color rojo indica el registro:
el diodo parpadea en rojo cuando se registra a una frecuencia de 0,5 Hz (una vez cada 2
segundos),
si el registro está suspendido, no está activado.
El color verde se refiere a la batería:
el diodo está verde continuamente cuando se carga la batería y el medidor no está en modo
de registro (incluso cuando el medidor está apagado),
durante la carga y cuando el medidor está en modo de registro, el diodo verde se enciende
una vez cada 10 segundos.
parpadea a una frecuencia de 0,5 Hz si se detecta un error de carga (se excede la
temperatura, no hay batería); cuando el medidor está en modo de registro, los diodos verde
y rojo parpadean alternativamente. Si el diodo verde parpadea durante un tiempo
prolongado, incluso cuando la temperatura ambiente es correcta y la temperatura de la
batería está entre 0°C y +45°C, esta situación puede indicar que la batería está dañada y es
necesario contactar el servicio del fabricante.
2.6 Tarjeta de memoria microSD
La tarjeta microSD HC extraíble es el almacén de datos principal que guarda:
los datos de medición registrados,
informes sobre el cumplimiento de las normas,
archivos de captura de pantalla.
La barra superior muestra el estado de la tarjeta y el espacio libre disponible.
Para garantizar un funcionamiento correcto del analizador y protegerse contra la pérdida de datos:
no retirar la tarjeta de memoria durante el registro. Si no se cumple con esta recomendación,
se puede interrumpir el registro, dañar los datos registrados, y en algunos casos incluso
dañar toda la estructura de archivos en la tarjeta.
no modificar y no borrar los archivos almacenados en la tarjeta y no almacenar propios
archivos. Si al insertar la tarjeta el analizador detecta un error del sistema de archivos, se
muestra el panel de formateado de memoria del analizador para formatear la tarjeta. Sólo
después de formatear (y por lo tanto, borrar todos los archivos), el analizador podrá volver a
utilizar la tarjeta.
Antes de retirar la tarjeta del medidor (p. ej. para leer los datos en Sonel Analysis) primero se
recomienda apagar el medidor para guardar todos los datos almacenados en caché.
La tarjeta de memoria microSD puede ser formateada a través de la interfaz de usuario. Pasar a
los CONFIGURACIÓN DEL ANALIZADOR, luego seleccionar la sección MEMORIA donde el usuario
puede formatear la memoria seleccionada (ver la sección 2.10.1).
2 Funcionamiento del analizador
15
2.7 Memoria externa USB tipo pendrive
La conexión de la memoria externa USB tipo pendrive permite:
copiar los informes seleccionados sobre el cumplimiento de la norma de la tarjeta de memoria
microSD al pendrive,
copiar las seleccionadas capturas de pantalla de la tarjeta de memoria microSD al pendrive,
guardar el archivo de registro en caso de error del analizador para analizarlo en el servicio del
fabricante,
actualizar el firmware del analizador. Para ello, antes en el catálogo principal de memoria del
pendrive se deben guardar los archivos de actualización descargados de la página del
fabricante https://www.sonel.pl/es/descargar/firmware/ (después de descomprimir el archivo
ZIP). Al insertar la memoria USB al analizador, en el menú principal se debe seleccionar
AJUSTES DEL ANALIZADOR ACTUALIZACIONES. Si se detectan correctos archivos de la
actualización, se mostrará la ventana correspondiente. El usuario debe seguir las
instrucciones que aparecen en la pantalla.
Sistemas de archivos compatibles FAT y FAT32. Cuando se inserta la memoria formateada
en un sistema de archivo diferente, se mostrará una ventana con información sobre la detección
de un soporte de alamcenamiento no formateado. El usuario puede ir directamente de esta
ventana a la pantalla de formateado.
Los datos se guardan en pendrive en la carpeta llamada "PQM-707_DATA".
2.8 Principales elementos de la pantalla
En la Fig. 2 se muestra la pantalla predeterminada cuando se enciende el analizador. Aquí se
pueden distinguir varias secciones:
la barra superior ,
la barra de título de la pantalla mostrada y la ayuda ,
la ventana principal ,
la barra de información sobre la actual configuración de red ,
la barra de menú .
Fig. 2. Principales elementos de la pantalla del analizador.
PQM-707 manual de uso
16
2.8.1 Barra superior
La barra superior (Fig. 3) muestra desde el lado izquierdo:
Fig. 3. Elementos de la barra superior.
la hora y la fecha actual del analizador .
botón de funciones HOLD . Pulsando este icono en las pantallas tipo Live (vista previa
actual de la red, ver la sección 2.16) se detiene la actualización de la imagen que aparece
en la ventana principal. Si se vuelve a pulsar el icono, se pasa al modo normal de
visualización.
botón que indica la conexión correcta del analizador . El icono que está en el botón
informa al usuario sobre la corrección o un potencial problema con la configuración o la
conexión del analizador. Al pulsar este icono (se pueden visualizar los símbolos ,
o ) se visualiza una ventana con información más detallada acerca de los posibles
errores en la conexión del analizador a una red examinada y el cumplimiento de parámetros
de la red con la configuración actual de medición. Más información se puede encontrar en la
sección 2.18.1.
icono de estado de registro . Si el registro no está activado, el icono es de color verde.
Después de iniciar el registro, el color se cambia a rojo.
la información sobre la pinza de corriente conectada o configurada . Si no se utiliza la
pinza en la configuración de medición, se muestran los guiones "---". Si se ha seleccionado
un tipo específico de pinza, se mostrará su nombre. En la detección automática del tipo de
pinza se muestra el nombre reconocido de la pinza (la pinza debe ser del mismo tipo en
todos los canales de medición) o un signo de interrogación "?" si no está conectada (o no
está detectada) ninguna pinza.
el icono de la tarjeta de memoria con información sobre el espacio libre . Si la tarjeta no
está la ranura, se muestra el icono tachado.
Icono de la memoria externa USB (pendrive) . Si no se ha conectado ninguna memoria
externa, el icono está tachado.
el icono de estado de la batería y la alimentación de la red conectada .
2.8.2 Barra de título y de ayuda
La barra de título (Fig. 2, el elemento ) muestra el nombre de la ventana principal con el
nombre de la sección. Esto permite ver rápidamente en qué parte de la interfaz se encuentra
actualmente el usuario. A la derecha se muestra el icono de ayuda . Hacer clic en el icono
muestra la ayuda de contexto que describe los elementos de la interfaz visibles en la pantalla.
2.8.3 Ventana principal
En la parte central de la pantalla se muestra la ventana principal del analizador. La ventana
predeterminada (mostrada en la Fig. 2) contiene cinco elementos:
CONFIGURACIÓN DE GRABACIÓN. Esta parte de la interfaz se utiliza para configurar el sistema
de medición y todos los aspectos relacionados con el registro de los parámetros de red,
tales como: el tipo de red (p. ej. monofásica, trifásica), tipo de pinza, transformadores,
parámetros registrados (sección 2.9).
ANÁLISIS DE GRABACIÓN permite analizar los datos registrados y la vista previa del registro
actual (sección 2.11).
ESPECIALES FUNCIONES:
IRRUPCIÓN entrada en el modo de medición de la corriente de irrupción (sección 2.12),
2 Funcionamiento del analizador
17
EFICIENCIA DEL INVERSOR (sección 2.13),
CALCULADORA DE PÉRDIDAS DE ENERGÍA (sección 2.14).
CONFIGURACIÓN DEL ANALIZADOR aquí se puede encontrar una amplia gama de opciones
de configuración del analizador, tales como: el ajuste de fecha y hora, los modos de ahorro
de energía, los administradores de normas y archivos (sección 2.10).
INFORMACIÓN DEL ANALIZADOR después de seleccionar este icono se muestra la ventana
con los datos sobre el analizador y el fabricante.
Una descripción más detallada de cada sección se encuentra en las siguientes secciones.
2.8.4 Barra de información sobre los parámetros de la red actual
Debajo de la pantalla principal se muestra la barra que presenta los principales parámetros
del sistema de medición activo (Fig. 2, elemento ):
tensión nominal,
frecuencia de la red,
sistema de la red,
nombre de la configuración actual del registro.
El sistema de la red está simbolizado por los iconos correspondientes:
- sistema monofásico,
- sistema bifásico,
- sistema trifásico de 4 hilos,
- sistema trifásico de 4 hilos sin U L2 (sistema de 2 ½ elementos)
- transformadores: sistema trifásico de 4 hilos,
- sistema trifásico de 3 hilos,
- trifásico triángulo abierto,
- transformadores: trifásico de 3 hilos,
- sistema trifásico de 3 hilos con la medición de las corrientes a través del método de Aron
(sistema de 2 elementos).
- transformadores: 3 fases 3 hilos de Aron (2 PT, 2 elementos)
- sistema DC,
- sistema DC+M.
2.8.5 Barra de menú
La barra de menú se muestra en la parte inferior de la pantalla(Fig. 2, elemento ). Por lo
general, contiene varios iconos táctiles que tienen la función dependiendo del contexto actual.
Los iconos individuales se describen en las secciones dedicadas a las pantallas
correspondientes. En algunos casos, se abre una barra de menú adicional que se muestra por
encima de la barra de menú principal.
Algunos iconos que aparecen en la barra de menú tienen el efecto permanente en toda la
interfaz:
- volver a la pantalla principal,
- volver a la pantalla anterior,
- guardar la pantalla como un archivo gráfico en la tarjeta de memoria microSD,
- abrir un menú adicional de zoom del gráfico.
En las secciones siguientes, los iconos de la barra de menú (y sus efectos) que son específicos
para la vista, se describen en la sección titulada "Funciones de la barra de menú".
PQM-707 manual de uso
18
2.9 Configuración de registro
Antes de iniciar cualquier medición es necesario configurar correctamente el analizador de
acuerdo con las necesidades del usuario. Los cambios de configuración se realizan directamente
en el analizador y ésta es la única posibilidad de configurar el instrumento - software Sonel
Analysis en la versión actual (3.0.0) no es compatible con la configuración de los analizadores
PQM-707.
Para acceder al módulo de configuración, en la pantalla principal se debe seleccionar la
sección CONFIGURACIÓN DE GRABACIÓN. Se mostrará una lista de configuración de medición
almacenada en el analizador (Fig. 4).
Fig. 4. Configuración de registro – lista de configuración.
La tabla tiene tres columnas:
TIPO el icono visualizado determina el tipo de la configuración de medición:
o - registro según la configuración de usuario (inactivo - color gris)
o - registro según la configuración de usuario (activo - color verde)
o - registro de la compatibilidad con la norma seleccionada (inactivo)
o - registro de la compatibilidad con la norma seleccionada (activo)
NOMBRE el nombre de la configuración dado por el usuario.
FECHA la fecha y la hora de crear esta configuración.
Podemos deslizar la lista con el dedo en la ventana o con la barra a la derecha.
2 Funcionamiento del analizador
19
Funciones de la barra de menú
Para activar la configuración deseada, se debe hacer clic en ella y luego en la barra inferior
seleccionar el icono (activación de la configuración).
Para modificar la configuración indicada, en la barra inferior se debe seleccionar el icono
(edición) o hacer doble clic en la fila de configuración.
La selección del icono de filtro activa una barra de menú adicional que aparece encima de la
barra de menú principal donde se puede indicar qué registros se muestran: con configuración de
usuario, la configuración de acuerdo con la norma, o ambos. La selección del tipo determinado se
indica con el color naranja, p. ej. .
Para añadir una nueva configuración, seleccionar el icono (adición).
Al hacer clic en el icono de añadir una nueva configuración, aparecerá la ventana como se
muestra en la Fig. 5. En la barra de título se muestra el nombre por defecto de la nueva
configuración, creado con la fecha y la hora actuales en el formato "AAAA-MM-DD
hh_mm_ss_settings" que se puede modificar. El símbolo de asterisco después del nombre indica
que la configuración ha sido modificada pero no guardada.
Fig. 5. Configuración de registro selección del tipo de la nueva configuración.
PQM-707 manual de uso
20
El primer paso de la creación de configuración es seleccionar el tipo de registro. Hay dos
posibilidades:
DE ACUERDO AL USARIO el registro en el que el usuario decide completamente sobre sus
características, el tiempo del cálculo de la media y el tipo de los parámetros registrados.
DE ACUERDO CON EL ESTANDÁR el registro del cumplimiento de parámetros de la red
examinada con la norma seleccionada de la lista que permite generar el informe de
cumplimiento. El usuario puede ajustar solamente algunos parámetros de registro, tales
como el sistema de la red y la tensión nominal; otros parámetros se ajustan
automáticamente de acuerdo con los requisitos de la norma seleccionada (sin posibilidad de
cambio). El analizador está preparado de fábrica para los siguientes perfiles:
o EN 50160: norma europea en tres versiones dependiendo del valor de la tensión
nominal (baja, media y alta),
o Resolución del Ministro de Economía: normativa utilizada en Polonia en cuatro
variantes dependiendo de la tensión nominal (baja, media, alta de 110 kV y 220
kV, alta de 400 kV),
o Dos variantes de la norma australiana (que se basa en la norma EN 50160 y AS
61000.3.100) para la tensión baja y media,
o GOST 32144-2013: norma rusa en cuatro variantes dependiendo de la tensión
nominal (baja, media de 6-20 kV, media de 35 kV, alta),
o NEC220.87 registro de carga de 30 días.
AJUSTE INICIAL - PREDEFINIDO lista de cinco ajustes predefinidos que el usuario puede elegir
para acelerar la configuración completa.El usuario debe seleccionar el tipo de red y el
período de hacer la media, etc. Lista de ajustes disponibles:
o Todos los parámetros,
o Registro: U, I, f o THD,
o Medición de potencia y energía,
o Registro: armónicos U, I,
o Calidad de la fuente de alimentación,
o Medición de la carga.
Funciones de la barra de menú
- confirmar la selección del tipo de registro y pasar a la edición detallada.
- guardar la configuración con los parámetros por defecto. Se le pedirá al usuario introducir el
nombre del archivo de configuración. Se puede guardar la configuración con un nombre
predeterminado creado automáticamente o cambiarlo por un nombre propio.
Los ajustes de configuración detallados se dividen en ocho pantallas:
CONFIGURACIONES GENERALES,
CONFIGURACIONES GENERALES II,
PARÁMETROS DE VOLTAJE,
PARÁMETROS DE CORRIENTE,
POTENCIAS,
ENERGÍAS Y FACTORES DE POTENCIA,
PARPADEO Y DESEQUILIBRIO,
THD, TDD Y ARMÓNICOS,
POTENCIAS DE ARMÓNICOS.
Los botones y de la barra de menú inferior se utilizan para pasar entre las pantallas
sucesivas.
Después de editar la configuración, se puede guardarla con un nombre determinado en la
memoria interna del analizador haciendo clic en el icono . Aparece una ventana en la que el
2 Funcionamiento del analizador
21
usuario puede dar un nombre propio (o dejar el nombre propuesto). Para editar el nombre, haga
clic en el área del nombre - aparecerá la ventana de teclado en la pantalla. El campo Establecer
como activo establece la configuración guardada como activa - el analizador cargará todos los
ajustes y estará listo para iniciar el registro. Para confirmar, haga clic en BUENO, para cancelar en
CANCELAR.
2.9.1 Configuración de registro - Configuraciones generales
La pantalla de ajustes generales se muestra en la Fig. 6.
Fig. 6. Configuración de registro - ajustes generales.
Aquí se puede definir:
SISTEMA DE RED. Al hacer clic en el icono de la lista desplegable, o en el mismo nombre de la
red, se pueden seleccionar los siguientes tipos (los nombres pueden variar en función del
idioma seleccionado - US o GB):
o 1 fase,
o Fase dividida,
o 3 fases 4 hilos (sistemas con el conductor neutro como la estrella con N),
o 3 fases 3 hilos (sistemas sin el conductor neutro como la estrella sin N y el
triángulo),
o 3 fases 3 hilos Aron (2 elementos) (como un sistema normal de 3 hilos, pero con
la medición de corriente con dos pinzas (I1 y I3), la tercera corriente (I2) se
determina por cálculo de la relación I2 = -(I1+I3)),
o 3 fases 4 hilos (sin U L2) (2 ½ elementos) (como el sistema de 4 hilos estándar,
pero con el cálculo de la tensión U L2 (tensión U L2 no se mide) según la fórmula
UL2 = -(UL1+UL3)).
o 3 fases 3 hilos (delta abierto),
o Transductores: 3 fases 4 hilos,
o Transductores: 3 fases 3 hilos,
o Transductores: 3 fases (sistema V, Aron).
Estos tipos de redes están disponibles para la frecuencia de 50 Hz y 60 Hz.
PQM-707 manual de uso
22
En los sistemas de DC hay dos sistemas de la red:
o DC medición de una tensión y una corriente,
o DC+M medición de dos tensiones respecto al potencial central (M de la palabra
inglesa middle), con la posibilidad de medición de dos corrientes (con la pinza C-5
o C-5A).
VOLTAJE UN el usuario puede elegir de la lista la tensión nominal de la red examinada.
Cada elemento de la lista contiene dos valores separados por una barra, p. ej. 230/400. El
primer valor determina la tensión nominal en los sistemas con el conductor neutro (de 1
fase, 2 fases, 3 fases de 4 hilos). El segundo valor determina la tensión entre fases en tales
sistemas y la tensión nominal entre fases en los sistemas sin el conductor neutro (trifásico
de tres hilos),
FRECUENCIA FN frecuencia nominal de la red. Hay tres posiciones:
o 50 HZ,
o 60 HZ,
o DC la selección de esta posición permite la medición de los sistemas de
corriente continua (sistemas de redes de DC y DC + M como se describe más
arriba).
TIPO DE PINZAS aquí se puede activar o desactivar la medición de corrientes y determinar el
tipo de pinza. Si se requiere la medición de corriente, en esta lista hay que indicar la pinza
utilizada:
o F-X pinza flexible (bobina de Rogowski) que tiene un intervalo nominal de 3000
A para medir AC,
o C-4 pinza CT (con núcleo) en el rango de hasta 1000 A para medir AC,
o C-5 pinza con un sensor de efecto Hall en el rango de hasta 1000 A para medir
AC y DC (la única pinza para sistemas de DC),
o C-6 pinza CT (con núcleo) en el rango de hasta 10 A para medir AC,
o C-7 pinza CT (con núcleo) en el rango de hasta 100 A para medir AC,
o AUTO esta opción permite utilizar cualquier pinza automática (con la letra A, p.
ej. F-3A). El analizador muestra el tipo de pinza conectada en la barra superior. Se
puede iniciar el registro sólo si el analizador ha reconocido correctamente la pinza
conectada y si los tipos de pinzas en los sistemas multifásicos son idénticos.
o NO HAY esta posición permite desactivar la medición de la corriente y de todos
los parámetros que requieren la medición de la corriente (p. ej. potencia).
Si de la lista FRECUENCIA FN se selecciona la posición DC, entonces están disponibles las
siguientes opciones: No hay, C-5, Auto (en modo Auto sólo se acepta la pinza C-5A).
TRANSDUCTOR DE VOLTAJE permite introducir el multiplicador de la tensión nominal
seleccionada de la lista. El valor del multiplicador se puede ajustar en el intervalo de 0,1 a
10.000,0 con una resolución de 0,0001. Se establecen los multiplicadores cuando se usan
los transformadores externos de tensión que modifican la tensión real de la red a otra
tensión (normalmente inferior), aceptable para el instrumento de medición. Debajo del valor
del multiplicador se muestra la tensión nominal resultante que es el resultado del
multiplicador y la tensión nominal indicada en la lista de selección. Por ejemplo, cuando se
mide la media tensión de 15 kV (sistema de 3 fases de 3 hilos) se utilizan los
transformadores que la reducen en la relación de 150:1. La tensión de 15 kV se transforma a
100 V que se puede usar con seguridad en la entrada del analizador. Para que las tensiones
indicadas por el medidor presenten la tensión real de la red de la media tensión, es
necesario ajustar el transformador de tensión en el valor de 150,0 y elegir de la lista de
tensiones nominales "58/100". La tensión de 100 V dada a la entrada del analizador se
multiplicará por 150 y se mostrará como 15 kV.
TRANSDUCTOR DE CORRIENTE - permite introducir el multiplicador de la corriente medida por la
pinza de corriente. El valor del multiplicador se puede ajustar en el rango de 0,1 a 10.000,0
con una resolución de 0,0001. En caso de utilizar transformadores de corriente externos
2 Funcionamiento del analizador
23
(que normalmente reducen el valor de corriente) se debe establecer en este campo el
mismo valor que la transmisión del transformador. Las corrientes medidas por la pinza serán
multiplicadas por el factor de transmisión, por lo que reflejarán las corrientes reales que
fluyen por el lado primario del transformador. Por debajo del valor del multiplicador se
muestra el nuevo valor resultante de la corriente máxima del lado primario que es el
producto del multiplicador y del rango nominal de la pinza utilizada. Por ejemplo, usando el
transformador 10 000 A / 5 A y la pinza C-6(A) (que nominalmente tiene el rango de 10 A) se
pueden medir las corrientes de hasta 10 000 A (el límite se debe a las posibilidades del
transformador y no de la pinza, la corriente máxima del lado primario que corresponde a la
corriente nominal de la pinza son 20 000 A).
2.9.2 Configuración de registro - Configuraciones generales II
La pantalla de ajustes generales II se muestra en la Fig. 7. Aquí se pueden distinguir los
siguientes campos:
DISPARANDO: el campo especifica el modo de iniciar el registro.
o Inmediato se inicia después de pulsar el botón START,
o Umbral el registro se inicia pulsando el botón START, pero los datos se
guardan en la tarjeta de memoria cuando se excede el umbral de cualquier umbral
del evento activado, por ejemplo al detectar el primer hueco de tensión. Cuando el
analizador espera el primer evento, el icono de estado de registro que está en la
barra superior se cambia a .
o Programar el inicio y final del registro son definidos por el usuario. Se puede
definir sólo la hora de inicio (entonces el final será manual mediante un botón),
sólo la hora de final (entonces el inicio se pondrá manualmente con un botón) o
ambos tiempos. Los campos para introducir los tiempos están en la misma
pantalla en la sección PROGRAMAR. El registro se activa presionando el botón
START. Cuando el analizador espera el inicio del intervalo de registro, el icono de
estado de registro que está en la barra superior se cambia a . El registro de
datos comienza y termina según el intervalo establecido. El registro en curso
según el tiempo programado se puede interrumpir en cualquier momento de forma
manual utilizando el botón START.
PQM-707 manual de uso
24
Fig. 7. Configuración de registro - ajustes generales II.
PROMEDIO DEL PERÍODO determina el tiempo de cálculo de la media de los parámetros
registrados y también el tiempo entre los sucesivos registros de datos en la tarjeta de
memoria (excepto los eventos). Están disponibles los siguientes ajustes: 1 segundo,
3 segundos, 10 segundos, 30 segundos, 1 minuto, 10 minutos, 15 minutos, 30 minutos.
HISTÉRESIS el porcentaje en el rango de 0,1 a 10 que se utiliza en la detección de eventos.
Los valores más altos permiten limitar el número de eventos detectados si el valor de
parámetro fluctúa en torno al umbral. El valor típico de histéresis es el 2%.
MEDICIONES ADICIONALES en esta sección se puede activar la medición de canales
adicionales:
o Registrar la voltaje N-PE seleccionar este campo activa el registro de
parámetros para el canal de tensión N-PE (similar a otros canales de tensión).
o Registrar la corriente en el conductor N seleccionar este campo activa el
registro de parámetros para el conductor neutro. Es necesario conectar la pinza
en el canal N.
NOMBRE DE CONFIGURACIÓN muestra el nombre actual de la configuración editada (sólo de
lectura).
ESTÁNDAR SELECCIONADO en caso del registro según la norma, en este campo se muestra
el nombre del perfil seleccionado de la norma, por ejemplo "EN 50160 baja tensión". En
otros casos, se muestran guiones "---".
2.9.3 Configuración de registro - Parámetros de voltaje
La pantalla de ajuste de los parámetros de tensión se muestra en la Fig. 8.
2 Funcionamiento del analizador
25
Fig. 8. Configuración de registro - parámetros de tensión.
Contiene los siguientes elementos:
FRECUENCIA campo de selección de registro de los siguientes parámetros:
o Mínimo - incluye el registro del valor de frecuencia más pequeño registrado en el
período de cálculo de la media. Ej. en caso de calcular la media de 10 minutos es
el valor más pequeño de la frecuencia de 10 segundos entre 60 valores medidos
en este rango.
o Medio el valor medio de la frecuencia en este rango de cálculo de la media. Ej.
en caso de este parámetro y calcular la media de 10 minutos, es la media
aritmética de 60 valores de frecuencia medidos en ese intervalo.
o Máximo - el valor más alto de frecuencia registrado en el rango de cálculo de la
media.
o Todo - marcar este campo hace que se seleccionan automáticamente los tres
parámetros (mínimo, medio, máximo).
CREST FACTOR U los campos de selección de registro del factor de cresta de tensión. Al
igual que para la frecuencia y la mayoría de otros parámetros están disponibles los campos:
o Mínimo
o Medio
o Máximo
TENSIÓN RMS L-N o TENSIÓN RMS L-L (dependiendo del tipo de red) - el campo de selección
de registro del valor eficaz de fase o entre fases. Los valores mínimos y máximos se buscan
entre los valores RMS1/2 (el valor eficaz de un período se actualiza cada medio período). El
usuario puede seleccionar los campos:
o Mínimo
o Máximo
El valor medio se registra siempre y está marcado de forma constante.
TENSIÓN DE REGISTRO A FASE seleccionar este campo activa el registro del valor medio de
tres tensiones entre fases en los sistemas de 3 fases y 4 hilos o una tensión entre fases en
el sistema de dos fases (sólo en tales sistemas está activo este campo).
EVENTOS DE REGISTRO U seleccionar este campo activa la detección de eventos de tensión:
subida, hueco, interrupción. Tres campos con valores permiten introducir los propios
umbrales para estos tres tipos de eventos. Los umbrales se pueden introducir en voltios o
como un porcentaje respecto a la tensión nominal de la red, p. ej. establecer el umbral de
subida al +10% en caso de la tensión nominal de 230 V activa la detección de crecimiento al
PQM-707 manual de uso
26
exceder la tensión (RMS1/2) de 253 V. El evento termina cuando la tensión cae al umbral
reducido por la histéresis. Si la histéresis en el caso descrito es del 2%, el final del evento se
producirá cunado la tensión (RMS1/2) sea menor de 248,4V (253V 4,6V).
REGISTRAR FORMAS DE ONDA Y VALORES RMS ½ - seleccionar este campo registra
adicionalmente las formas de onda de los canales de medición activos (también de
corriente) cuando se inicia y acaba el evento de la tensión. Estas formas de onda tienen
generalmente 6 períodos de longitud (aprox. 120 ms), 2 períodos antes de la hora de inicio y
4 períodos después.
2 Funcionamiento del analizador
27
2.9.4 Configuración de registro - Parámetros de corriente
La vista de esta pantalla se muestra en la Fig. 9.
Fig. 9. Configuración de registro - parámetros de corriente.
Los elementos están activos (para la edición) si en la pantalla de ajustes generales se habilita la
medición de las corrientes.
FACTOR DE CRESTA I registro del factor de cresta de la corriente. Se puede activar el registro del
valor:
o Mínimo
o Medio
o Máximo
CORRIENTE RMS registro del valor eficaz de la corriente. Opciones disponibles:
o Mínimo
o Medio
o Máximo
Los valores mínimos y máximos en el período de cálculo de la media se buscan entre todos los
valores RMS1/2, como en caso del valor eficaz de la tensión.
EVENTOS seleccionar este campo activa la detección de eventos de la corriente. La introducción del
valor 0 desactiva este evento. Se pueden introducir los valor en el rango de 0…In (donde In es el
rango de medición de la corriente teniendo en cuenta los transformadores).
o L max [A] - el umbral de exceso de la corriente máxima L1, L2, L3 (dependiendo de la
red). Se genera el evento si el valor RMS1/2 de la corriente sube por encima de este
umbral.
o L min [A] el umbral de exceder la corriente mínima L1, L2, L3. Se genera el evento si
el valor RMS1/2 de la corriente cae por debajo de este umbral.
o N max [A] casi como en caso de L max con la diferencia que se refiere al canal de la
corriente N (corriente en el conductor neutro).
o N min [A] casi como en caso de L min con la diferencia que se refiere al canal de la
corriente N (corriente en el conductor neutro).
REGISTRAR FORMAS DE ONDA Y VALORES RMS ½ - seleccionar este campo registra adicionalmente las
formas de onda de los canales de medición activos (también de tensión) cuando se inicia y acaba
el evento de la corriente. Estas formas de onda tienen generalmente 6 períodos de longitud (aprox.
120 ms), 2 períodos antes de la hora de inicio y 4 períodos después.
PQM-707 manual de uso
28
2.9.5 Configuración de registro - Potencias
La pantalla de configuración Potencias se muestra en la Fig. 10.
Fig. 10. Configuración de registro - potencias.
Se puede habilitar el registro del valor mínimo, medio y máximo para las siguientes potencias:
POTENCIA ACTIVA P,
POTENCIA REACTIVA Q1 (para IEEE 1459) o POTENCIA REACTIVA QB (para el método
Budeanu),
POTENCIA DE DISTORSIÓN SN (para IEEE 1459) o POTENCIA DE DISTORSIÓN D (para el método
Budeanu),
POTENCIA APARENTE S.
En la parte inferior esel campo de selección del Método de lculo de la potencia reactiva:
IEEE 1459 (recomendada y establecida por defecto) o Budeanu.
2 Funcionamiento del analizador
29
2.9.6 Configuración de registro - Energías y factores de potencia
La pantalla de configuración Energías y factores de potencia se muestra en la Fig. 11.
Fig. 11. Configuración de registro - energías y factores de potencia.
Están disponibles los siguientes elementos:
ENERGÍA:
o Energía activa Ep la selección activa el registro de la energía activa. Cada
período de cálculo de la media se guardará el estado de los contadores de la
energía activa consumida y devuelta.
o Energía reactiva Eq la selección activa el registro de la energía reactiva. Cada
período de cálculo de la media se guardará el estado de los contadores de la
energía reactiva consumida y devuelta.
o Energía aparente Es la selección activa el registro de la energía aparente. El
estado del contador de la energía se guardará cada período de cálculo de la
media.
FACTOR DE POTENCIA (en inglés power factor) se puede activar el registro del valor mínimo,
medio y máximo.
cosφ registro del factor de desplazamiento entre las componentes básicas de la corriente
y tensión. Se puede activar el registro del valor mínimo, medio y máximo.
tanφ - registro del factor tangens φ (relación de la potencia reactiva a la potencia activa). Se
puede activar el registro del valor mínimo, medio y máximo.
PQM-707 manual de uso
30
2.9.7 Configuración de registro - Indicador de parpadeo y desequilibrio
La pantalla de configuración Parpadeo y desequilibrio se muestra en la Fig. 12.
El usuario puede activar en esta pantalla los siguientes parámetros:
SEVERIDAD DE PARPADEO A CORTO PLAZO PST el indicador PST se calcula cada 10 minutos.
SEVERIDAD DE PARPADEO A LARGO PLAZO PLT el indicador PLT se calcula cada 2 horas de 12
valores PST.
DESEQUILIBRIO Y COMPONENTES SIMÉTRICAS U se puede activar el registro del valor mínimo,
medio y máximo. Este grupo incluye los parámetros de voltaje:
o Componente simétrica positiva U1 [V],
o Componente simétrica negativa U2 [V],
o Componente simétrica cero U0 [V],
o Factor de componente simétrica negativa u2 [%] que es la relación de componente
negativa U2 a componente positiva U1 expresada como porcentaje.
o Factor de componente simétrica positiva u0 [%] que es la relación de componente
positiva U0 a componente positiva U1 expresada como porcentaje.
DESEQUILIBRIO Y COMPONENTES SIMÉTRICAS I se puede activar el registro del valor mínimo,
medio y máximo. Este grupo incluye los parámetros de corriente:
o Componente simétrica positiva I1 [A],
o Componente simétrica negativa I2 [A],
o Componente simétrica cero I0 [A],
o Factor de componente simétrica negativa i2 [%] que es la relación de componente
negativa I2 a componente positiva I1 expresada como porcentaje.
o Factor de componente simétrica positiva i0 [%] que es la relación de componente
positiva I0 a componente positiva I1 expresada como porcentaje.
Fig. 12. Configuración de registro - indicador de parpadeo y asimetría.
2 Funcionamiento del analizador
31
2.9.8 Configuración de registro - THD, TDD y armónicos
La última pantalla de configuración de medición es la pantalla THD, TDD y armónicos (Fig.
13,Fig. 14). Permite activar el registro de los siguientes parámetros:
THD U factor de distorsión armónica de THD de tensión; se calcula el factor THD-F
(respecto a la componente fundamental de la tensión). Incluye 50 armónicos. Se puede
registrar el valor:
o mínimo,
o medio,
o máximo.
AMPLITUDES ARMÓNICAS U activación de registro de amplitudes de 50 armónicos de tensión.
Se pueden guardar:
o valores mínimos,
o valores medios,
o valores máximos.
THD I factor de distorsión armónica THD de corriente, del mismo modo como para THD de
tensión.
AMPLITUDES ARMÓNICAS I del mismo modo como para armónicos de tensión.
TDD factor de distorsión armónica para la corriente de pico.
Fig. 13. Configuración de registro - THD y armónicos.
Al tocar el icono o aparece en la segunda parte del menú (Fig. 14). Permite activar
el registro de los siguientes parámetros:
ARMÓNICOS DE POTENCIA ACTIVA - activa el registro de todas las potencias activas de
armónicos,
ARMÓNICOS DE POTENCIA REACTIVA - activa el registro de todas las potencias reactivas de
armónicos.
PQM-707 manual de uso
32
Fig. 14. Configuración de registro - potencias armónicas.
2.9.9 Ajustes de configuración por defecto
Los ajustes de configuración predeterminados por el usuario son los siguientes:
Sistema de red: 3 fases 4 hilos,
Tensión nominal: 230/400 V (de fase/entre fases)
Frecuencia nominal: 50 Hz,
Medición de corriente y la pinza: activada la medición de corriente con la con la pinza
automática,
Transformadores de tensión y corriente: apagados,
Disparo: inmediato,
Tiempo del cálculo de la media: 10 minutos,
Histéresis de detección de eventos: 2,0%,
Medición de la tensión N-PE y de la corriente IN: apagada,
Parámetros registrados: valores medios de los siguientes parámetros:
o frecuencia,
o factores de cresta de corriente y tensión,
o valores eficaces de las tensiones de fase y las corrientes,
o potencia activa, reactiva, aparente, de distorsión (método de medición IEEE-
1459),
o energía activa, reactiva, aparente,
o factor de potencia PF, factores cosφ y tgφ,
o indicadores de parpadeo de luz PST y PLT,
o factores de asimetría y componentes simétricas de tensión y corriente,
o THD U, THD I, amplitudes de armónicos de tensión y corriente.
Detección de eventos:
o está activada la detección de eventos de tensión: subida el 110% UNOM, hueco el
90% UNOM, interrupción el 5% UNOM, está activado el registro de formas de onda y
valores RMS1/2,
o eventos de la corriente apagados.
2 Funcionamiento del analizador
33
La configuración predeterminada según la norma es la siguiente:
Norma seleccionada: EN 50160 baja tensión,
Sistema de red: 3 fases 4 hilos,
Tensión nominal: 230/400 V (de fase/entre fases),
Frecuencia nominal: 50 Hz,
Medición de corrientes y la pinza: activada la medición de la corriente con la pinza
automática,
Transformadores de tensión y corriente: apagados,
Disparo: inmediato,
Histéresis de detección de eventos: 2,0%,
Medición de la tensión N-PE y de la corriente IN: apagada,
Parámetros registrados:
o según los requisitos de la norma.
Detección de eventos:
o los eventos de tensión según los requisitos de la norma, está activado el registro
de las formas de onda y los valores RMS1/2,
o eventos de la corriente apagados.
2.9.10 Inicio y detención del registro
Después de configurar correctamente el registro y su activación se puede empezar a medir.
Para ello, pulsar el botón START . El registro en curso se indica con el icono rojo en la
barra superior y el diodo rojo intermitente.
Antes de comenzar el registro hay que prestar atención a las siguientes cuestiones:
Se debe comprobar la corrección de la hora del analizador. Si la fecha o la hora no son
correctas, hay que entrar en el panel CONFIGURACIÓN DEL ANALIZADOR FECHA Y HORA e
introducir los datos correctos.
Se debe verificar la corrección de conexiones del analizador con la red examinada. Si el
icono de corrección de conexión del analizador en la barra superior es o , entonces
antes de que se inicie el registro se mostrará una ventana adicional que advierta de un
posible problema con la conexión. El usuario debe confirmar el inicio de registro a pesar de
la advertencia y cancelar el inicio. Para recibir más información sobre un posible problema
hay que abrir la ventana de la conexión correcta (ver la sección 2.18.1). También puede ser
útil comprobar el diagrama de fasores (vectores de tensión y corriente; la secuencia de
rotación de fases en el sistema de 3 fases debe ser tal que la fase UL1 (UL1-2) está en 0°,
UL2 (UL2-3) aprox. -120°, UL3 (UL3-1) aprox. -240°. Ambos factores de asimetría (para
tensión y corriente) mostrados en esta pantalla deben ser bajos (normalmente menos del
10%). En la pantalla se pueden comprobar las formas de onda y los valores eficaces de las
tensiones y corrientes. La correcta conexión de la pinza de corriente puede ser verificada
mediante la comprobación del signo de la potencia activa: en la mayoría de los casos del
trabajo de los receptores será un signo positivo.
Si el registro es más largo, hay que garantizar la continuidad de la alimentación conectando
el alimentador externo de 12 V a la toma en el analizador (en la barra superior de la esquina
derecha aparece el icono de la clavija).
Si en la configuración de medición el usuario ha elegido la pinza Auto (pinza automática),
entonces al pulsar el botón START el analizador comprueba si está conectada la pinza
requerida. Si se detecta un error, aparece un mensaje correspondiente; no se inicia el
registro. El analizador requiere que en todos los canales se utilice el mismo tipo de la pinza.
El usuario puede ver la detección correcta en la barra superior, si se detecta la pinza
adecuada, entonces junto al icono se muestra su tipo. Si en este sitio se muestra el signo de
interrogación, esto significa el error de conexión. En los sistemas de DC solamente se
permite la pinza C-5 o C-5A.
PQM-707 manual de uso
34
La tarjeta de memoria debe ser insertada en la toma y debe tener suficiente espacio libre
(que se indica en la barra superior). Si en la tarjeta no hay suficiente espacio libre respecto
al registro (que depende del tiempo de cálculo de la media, el tiempo de registro, el tipo de
red y el número de parámetros medidos), hay que liberar el espacio borrando de la tarjeta
los registros anteriores (ir al panel AJUSTES DEL ANALIZADOR ARCHIVOS).
El registro tiene el nombre de la configuración de medición que es activa en el momento de
su inicio y no se puede cambiarlo más adelante. Por lo tanto, puede ser útil antes poner el
nombre a la configuración que describe las mediciones para encontrarla fácilmente en la
lista de registros (el nombre de la configuración se pueden modificar antes del inicio de
registro entrando en la edición de la configuración activa).
Final del registro:
Para detener el registro, hay que pulsar el botón START y confirmar su intención en la
ventana que aparece. La detención del registro será confirmada por los sonidos (uno largo y
tres cortos) y el color del icono de registro se cambiará a verde . El LED rojo deja de
parpadear. Si el registro está protegido con el PIN, primero hay que introducir el código
correcto para que se desbloquee.
El registro se termina automáticamente según su horario establecido (si se ha establecido el
tiempo de su final), y en otros casos el usuario debe detenerlo con el botón START o
hasta que no haya más espacio en la tarjeta.
El registro se termina automáticamente cuando la tarjeta de memoria está completamente
llena.
2.9.11 Tiempos de registro aproximados
El tiempo máximo de registro depende de muchos factores, tales como: tamaño de la tarjeta
de memoria, tiempo de cálculo de la media, tipo de red, número de parámetros registrados,
registro de formas de onda, detección de eventos, así como los umbrales de eventos. Algunas
configuraciones se muestran en la Tabla 3. La última columna presenta los aproximados tiempos
de registro cuando la tarjeta de memoria está casi completamente vacía y tiene aprox. 3,6 GB de
espacio libre. Las configuraciones de ejemplo incluyen la medición de tensión N-PE y de corriente
IN. Si el tiempo de cálculo de la media es diferente de 1 segundo usado para la configuración de
ejemplo, entonces el tiempo de registro se prolonga proporcionalmente, por ejemplo para calcular
la media durante 10 segundos, el tiempo de registro es 10 veces el tiempo especificado de
registro usado para calcular la media de 1 segundo.
Tab. 3. Tiempos de registro aproximados para varias configuraciones de ejemplo.
Tipo de configuración/
parámetros registrados
Período
de cálculo de la
media
Eventos
(con formas de
onda)
Medición
de
corrientes
Tiempo
aproximado de
registro en caso de
3,6 GB de espacio
asignado
según EN 50160
10 minutos
(1000 eventos)
> 10 años
según EN 50160
10 minutos
(1000 eventos)
> 10 años
Registro de usuario,
todos los parámetros activados
1 segundo
(1000 eventos)
17 días
Registro de usuario,
todos los parámetros activados
1 segundo
(1000 eventos)
39 días
Registro de usuario,
todos los parámetros activados
1 segundo
(1000 eventos)
37 días
Registro de usuario,
todos los parámetros activados
1 segundo
(1000 eventos)
77 días
Registro de usuario,
todos los parámetros activados
1 segundo
(1000 eventos)
25 días
Registro de usuario,
todos los parámetros activados
1 segundo
(1000 eventos)
51 días
2 Funcionamiento del analizador
35
2.10 Configuración del analizador
Después de seleccionar en la pantalla principal la sección AJUSTES DEL ANALIZADOR se
muestra la pantalla como en la Fig. 15.
En esta parte de interfaz del medidor hay muchas pantallas donde se pueden configurar muchos
aspectos de trabajo del analizador. Los ajustes están divididos en las siguientes tres secciones:
CONFIGURACIÓN DE HARDWARE
CONFIGURACIÓN
ADMINISTRADORES
Están descritos en las siguientes secciones.
Fig. 15. Ajustes del analizador.
2.10.1 Configuración del analizador - Configuración de hardware
La sección CONFIGURACIÓN DE HARDWARE tiene las siguientes opciones:
FECHA Y HORA permite ajustar la fecha y la hora del analizador. Todos los datos
medidos se determinan de acuerdo con este tiempo. También se puede elegir una de
las dos formas de mostrar la fecha:
o AAAA-MM-DD
o MM/DD/AAAA
PINZAS este panel permite activar la fase inversa de la pinza conectada. Esta
posibilidad es útil en situaciones cunado el cambio de la fase de la pinza es imposible o
difícil. Para tener la fase inversa del canal seleccionado hay que hacer clic en el icono
correspondiente. La fase de la pinza por defecto tiene la indicación DIRECTO. La
inversión activada se indica como INVERTIDO. No se puede cambiar la fase de la pinza
durante el registro.
MEMORIA muestra información acerca de espacio libre en la tarjeta SD, la memoria
interna del analizador y el conectado dispositivo de almacenamiento USB (pendrive)
(Fig. 16). Cada una de estas tres memorias se puede formatear haciendo clic en el botón
FORMATO (si el analizador no registra los datos). El soporte de almacenamiento se
PQM-707 manual de uso
36
formatea después de aceptar el mensaje de advertencia sobre la eliminación de todos los
datos que están almacenados. Todos los archivos almacenados en el especificado
soporte de almacenamiento se eliminarán de forma permanente.
Fig. 16. Ajustes del analizador - memoria.
2.10.2 Configuración del analizador - Configuración
La sección CONFIGURACIÓN está dividida de la siguiente manera:
AJUSTES REGIONALES en esta pantalla (Fig. 17) se puede seleccionar:
o Idioma del analizador,
o Forma de determinar sucesivas fases (L1, L2, L3 o A, B, C),
o Los colores asignados a los canales individuales de tensión y corriente en la
interfaz. Hay varios perfiles de colores por defecto (UE, Australia, India, China,
EE.UU.), y dos perfiles de usuario marcados U1 y U2. Al seleccionar de la lista
un perfil de usuario aparece la ventana que permite ajustar el color de cada
canal. Primero hay que hacer clic en el canal para poder indicar su color.
Fig. 17. Ajustes del analizador - ajustes regionales.
2 Funcionamiento del analizador
37
AHORRO DE ENERGÍA el usuario puede activar el modo de apagado automático después
de un cierto tiempo (si no hay registro), y especificar si el medidor debe apagarse por
completo o estar en modo de espera.
o MODO DE APAGADO AUTOMÁTICO DEL INSTRUMENTO: la elección del método
de apagado después del apagado automático: total (Apagar), o modo de
espera (Suspender).
o TIEMPO DE APAGADO AUTOMÁTICO DEL INSTRUMENTO se puede desactivar el
apagado automático seleccionando Nunca, o indicar el período de
inactividad después del cual el analizador se apaga (10 minutos o 30
minutos).
SEGURIDAD se puede proteger el analizador contra el acceso no autorizado con un
código PIN de 4 dígitos. Si se marca la opción BLOQUEAR EL ANALIZADOR POR
CÓDIGO PIN, al encender el medidor siempre será necesario introducir el código. El
PIN por defecto "0000" se puede cambiar haciendo clic en el campo PIN. Además, se
puede activar el modo de bloqueo del analizador después de 30 segundos desde el
inicio del registro. Al seleccionar esta opción, después de 30 segundos de iniciar el
registro (si no se utiliza la interfaz de pantalla ni botones), el analizador muestra la
ventana para introducir el PIN. Si se introduce tres veces el PIN incorrecto, el medidor
se bloquea durante 10 minutos. Después de este tiempo es posible volver a introducir
el código PIN.
Para restablecer de emergencia el PIN para que sea el predeterminado, se deben pulsar
al mismo tiempo durante 5 segundos los botones y . Cuando aparece la
ventana con el código PIN, hay que hacer clic en el cuadro con un cursor parpadeante.
Aparecerá la pantalla de teclado, se debe introducir el código "0000" y confirmarlo.
DATOS DEL USUARIO aquí se pueden introducir los datos de contacto del usuario. Estos
datos también estarán en los informes generados sobre el cumplimiento de la norma.
PANTALLA DE INICIO se puede configurar la pantalla de inicio después de encender el
analizador:
o FORMA DE ONDA
o GRÁFICO DE TIEMPO
o FASOR
o ARMÓNICOS
o MENÚ PRINCIPAL (por defecto)
PANTALLA aquí se puede ajustar el brillo de la pantalla LCD. El brillo ajustado afecta al
tiempo de duración de la batería del analizador. La opción de suspensión automática
de la pantalla permite prolongar adicionalmente la vida útil de la batería; se puede
establecer el tiempo de suspensión a 2 o 5 minutos después de la última operación.
PQM-707 manual de uso
38
2.10.3 Configuración del analizador - Administradores
La sección ADMINISTRADORES contiene:
ESTÁNDARES después de seleccionar esta opción se muestra la ventana como en la
Fig. 18. Esta ventana muestra una lista almacenada en la memoria interna de los
perfiles de normas que son la base para generar los informes de cumplimiento.
Fig. 18. Ajustes del analizador - administrador de normas.
Después de hacer clic en la fila de la norma seleccionada, y luego en el icono de vista
previa que está en el menú inferior , se muestra la primera pantalla de vista previa
de configuración del perfil seleccionado.
Los botones y de la barra de menú inferior se utilizan para pasar entre las
pantallas sucesivas del registro.
El botón permite cambiar la vista a la vista previa de los criterios normativos que se
utilizan para generar el informe de cumplimiento de la norma. Al igual que antes, los
botones y permiten pasar entre ventanas sucesivas. Los parámetros
normativos se almacenan de forma permanente en la memoria del analizador y no se
pueden cambiar. Son compatibles con las normas actuales sobre la calidad de la
energía.
ARCHIVOS este panel permite ver y gestionar los archivos almacenados en la memoria
del analizador. Al seleccionar esta opción, aparece una ventana con lista de archivos
como se muestra en la Fig. 19.
2 Funcionamiento del analizador
39
Fig. 19. Ajustes del analizador - administrador de archivos.
En las siguientes columnas de la tabla se pueden distinguir:
o TIPO el icono que representa el tipo de archivo. Se pueden distinguir los
siguientes tipos:
- el archivo de registro según la norma
- el archivo de registro según la configuración de usuario
- el archivo de registro de la corriente de arranque
- la captura de pantalla
- el archivo de configuración según la norma
- el archivo de configuración de usuario
- el archivo de configuración de la corriente de arranque
- archivo de configuración de la prueba de eficiencia del
inversor
- el informe de cumplimiento de la norma
o SELECCIONAR en esta columna hay casillas de selección del archivo
(seleccionar para copiar o eliminar)
o NOMBRE nombre del archivo
o TAMAÑO tamaño del archivo
o FECHA fecha y hora de la última modificación del archivo
PQM-707 manual de uso
40
Funciones de la barra de menú
- mostrar una barra de menú adicional del administrador de archivos.
- cambiar la vista para visualizar los datos almacenados en la tarjeta microSD.
- cambiar la vista para visualizar los datos almacenados en la memoria
interna.
- copiar los archivos seleccionados en el soporte de almacenamiento
externo (pendrive); el icono está activo sólo si está conecta el soporte de
almacenamiento.
- seleccionar todos los archivos.
- visualizar un menú adicional de filtración de archivos. Se puede especificar
qué tipos de archivos se muestran en la lista haciendo clic en los iconos
correspondientes que representan el tipo de archivo; los tipos de archivos
seleccionados se indican mediante un icono de color naranja.
- eliminar los archivos seleccionados.
ACTUALIZACIONES aparecerá la ventana como se muestra en la Fig. 20. En este modo,
al analizador se puede conectar la memoria externa tipo pendrive con el archivo de la
nueva versión de firmware. Si se detecta este archivo, después de aceptar la
actualización de software, el medidor realiza el proceso de actualización automática.
Hay que seguir las instrucciones que aparecen en la pantalla. La segunda posibilidad
de actualización es utilizar el software Sonel Analysis.
Fig. 20. Ajustes del analizador - administrador de actualizaciones.
¡Atención!
Antes de iniciar la actualización, hay que conectar la alimentación
externa de 12 V DC para asegurar la continuidad del suministro de
energía. Durante la actualización no se debe extraer la memoria
USB.
2 Funcionamiento del analizador
41
2.11 Análisis de grabación
El analizador PQM-707 permite llevar a cabo un análisis simplificado de los datos registrados
utilizando directamente el propio dispositivo, sin necesidad del software adicional. El análisis
incluye:
información general sobre el registro - la hora de inicio y final, el número de eventos
registrados incluyendo el tipo, los valores medios de tensión y corriente,
información detallada sobre todos los eventos, incluyendo formas de onda y gráficos
RMS1/2,
información sobre el valor medio de tensiones durante todo el intervalo de registro,
creación de gráficos de tiempos de cualquier parámetro registrado (limitado a 1100
puntos y 4 parámetros en un solo gráfico) con zoom y marcador de tiempo,
vista previa del gráfico de barras de armónicos (valor medio del todo el intervalo de
registro).
Se pueden analizar los registros terminados y guardados en la tarjeta de memoria y los registros
en curso.
2.11.1 Lista de registros
Para acceder al análisis, en la ventana principal se selecciona ANÁLISIS DE GRABACIÓN (la
pantalla principal se muestra en la Fig. 2). Cuando se selecciona esta opción, aparece la lista de
registros guardados en la tarjeta de registros como en la Fig. 21.
Fig. 21. Análisis de registro - lista de registros.
PQM-707 manual de uso
42
En las columnas de la tabla se muestra:
TIPO de registro los iconos que simbolizan el tipo de registro:
o - registro según la configuración de usuario,
o - registro según la norma,
o - registro de la corriente de arranque.
NOMBRE de registro que es el mismo que el nombre de la configuración según la cual se
llevó a cabo el registro,
TAMAÑO de registro,
FECHA del final de registro.
El registro activo está siempre en la parte superior de la lista, independientemente de la forma de
ordenar, y además, en lugar del tipo de icono de registro se muestra el icono de registro .
Funciones de la barra de menú
- analizar el registro seleccionado (también es posible al hacer doble clic en el nombre
de registro),
- visualizar un menú adicional de filtración de archivos. Se pueden especificar los tipos de
registro que se muestran en la lista. El icono de color naranja significa la selección de este tipo.
El número máximo de grabaciones que se pueden guardar en la grabadora (tarjeta de memoria)
es 99. Una vez alcanzado este número, se bloquea la posibilidad de grabar más registros.
Entonces debería liberar algo de espacio en la tarjeta de memoria.
2.11.2 Ventana de resumen de registro
Al seleccionar esta opción de la lista de registro y hacer clic en el icono (o hacer doble
clic sobre el nombre de registro en la lista) se muestra la ventana de resumen de registro como
en la Fig. 22.
Fig. 22. Análisis de registro - resumen de registro.
2 Funcionamiento del analizador
43
En la pantalla de resumen de registro (Fig. 22) se muestra:
nombre de la configuración según la cual se realizó el registro ,
tiempo de inicio y final de registro, así como el tiempo de su duración (si el registro está
todavía en curso, aún no se especifica la hora de su final), la cantidad de espacio libre
en la tarjeta de memoria, y el tiempo estimado para llenar el espacio con los datos
registrados ,
el número de eventos detectados dividido en varios tipos ,
valores medios, mínimos y máximos de la tensión durante todo el intervalo de registro
. Los mínimos y máximos se determinan de los valores medios registrados de la
tensión (estos no son los valores mínimos y máximos RMS1/2). Además de los valores
en voltios, entre paréntesis se muestra el porcentaje relativo a la tensión nominal. Si un
canal no ha sido medido en esta configuración, se muestran guiones.
valores medios, mínimos y máximos de la corriente durante todo el intervalo de registro
. Al igual que para las tensiones, los mínimos y máximos se determinan a partir de la
media de corrientes. Si un canal no ha sido medido en esta configuración, se muestran
guiones.
Funciones de la barra de menú
- acceso a la lista de eventos.
- gráficos. Al hacer clic se abre la barra de menú adicional con las siguientes opciones:
- gráficos de tiempos. Descripción en la sección 2.11.3.
- gráfico de barras de los valores medios de los armónicos. Descripción en la
sección 2.11.8.
- acceso a la generación del informe sobre el cumplimiento de la norma (sólo para el
registro de normativa). Descripción en la sección 2.11.6.
- acceso a las tarifas de energía (sólo para el registro de usuario). Descripción en la
sección 2.11.10.
2.11.3 Gráficos temporales de parámetros - selección del intervalo de tiempo
Al hacer clic en el icono en la pantalla de resumen de registro, el usuario accede a la
interfaz, lo que permite generar gráficos de tiempo de los parámetros registrados. La pantalla
muestra una ventana con un gráfico de valores medios de voltaje RMS o DC (dependiendo del
tipo de la red) de todo el período de registro. En el gráfico de tiempo se pueden poner hasta
cuatro parámetros diferentes.
En esta ventana (Fig. 23) se pueden destacar los siguientes elementos:
tiempo de inicio del registro ,
tiempo de duración del registro ,
tiempo de final del registro ,
deslizadores del intervalo seleccionado (izquierdo y derecho) ,
gráfico de tensión media RMS/DC ,
botones para que aparezcan los deslizadores del lado izquierdo y derecho de la ventana ,
hora de inicio del intervalo seleccionado ,
intervalo de tiempo incluido ,
hora de final del intervalo seleccionado .
PQM-707 manual de uso
44
El período de tiempo durante el cual el usuario quiere hacer los gráficos de tiempo de parámetros
se puede determinar de dos maneras:
usando los deslizadores . Arrastrar el deslizador correspondiente para determinar por
separado el comienzo y el final del intervalo;
introducir la hora de inicio y final deseada, o la duración. En caso de la duración, el
usuario debe elegir si la duración debe referirse al inicio o al final del intervalo. El
intervalo introducido se comprueba respecto al cumplimiento de los requisitos
(limitados a 1100 puntos), y si no se cumplen, los intervalos se modifican
automáticamente al rango permisible (aparece un mensaje).
Fig. 23. Análisis de registro - selección del intervalo de tiempo para el gráfico.
Funciones de la barra de menú
- selección de los parámetros para los gráficos de tiempo,
- menú de zoom de gráfico.
2 Funcionamiento del analizador
45
2.11.4 Gráficos de tiempo de parámetros - selección de datos
Después de seleccionar el intervalo de tiempo y hacer clic en el icono de selección de
parámetros , se muestra la ventana como en la Fig. 24.
Fig. 24. Análisis de registro - selección de parámetros para el gráfico de tiempo.
El parámetro específico se selecciona en 3 pasos:
indicamos la Categoría del parámetro,
luego el Tipo del parámetro dentro de esta Categoría,
en el último paso un parámetro particular de los canales disponibles y los valores
mínimos, medios, máximos e instantáneos.
La CATEGORÍA y los TIPOS se agrupan de la siguiente manera:
VOLTAJE:
o U RMS (tensión eficaz)
o U L-L (tensión eficaz entre fases)
o CF U (factor de pico de tensión)
o f (frecuencia)
o PST (flicker de corta duración)
o PLT (flicker de larga duración)
CORRIENTE:
o I RMS (corriente eficaz)
o CF I (factor de pico de corriente)
POTENCIAS:
o P (potencia activa)
o Q1/QB (potencia reactiva)
o SN/D (potencia de distorsión)
o S (potencia aparente)
o cosφ
PQM-707 manual de uso
46
o PF (factor de potencia)
o tgφ
ENERGÍA:
o EP+ (energía activa consumida)
o EP- (energía activa devuelta)
o EQ+ (energía reactiva consumida)
o EQ- (energía reactiva devuelta)
o ES (energía aparente)
ARMÓNICOS U:
o THD U
o UH1…UH50 (armónicos de tensión de 1..50)
ARMÓNICOS I:
o THD I (factor de armónicas de corriente)
o TDD I (Factor de distorsión armónica para la corriente de pico)
o IH1…IH50 (armónicos de corriente de 1..50)
ARMÓNICOS DE POTENCIA ACTIVA:
o PH1…PH50 (armónicos de corriente de 1…50)
ARMÓNICOS DE POTENCIA REACTIVA:
o QH1…QH50 (armónicos de corriente de 1…50)
Después de seleccionar la categoría y el tipo hay que marcar el campo de selección de un
parámetro específico en el canal de medición determinado (o un valor entero).
En la ventana de selección de los parámetros se muestran sólo aquellos parámetros que se
registraron.
Para facilitar la orientación en qué campos están seleccionados los parámetros para el
gráfico, los campos de categoría y de tipo están rodeados con un marco naranja si contienen
parámetros seleccionados.
Si el usuario ya ha seleccionado cuatro parámetros, entonces cuando intenta marcar el
siguiente, se mostrará la ventana con el mensaje sobre el límite del número máximo de
parámetros en el gráfico.
Funciones de la barra de menú
- muestra el gráfico de tiempo de los parámetros seleccionados.
- elimina la selección de todos los parámetros marcados.
2 Funcionamiento del analizador
47
2.11.5 Gráficos de tiempo de parámetros - ventana del gráfico
Después de hacer clic en la pantalla de selección de los datos del icono , se genera el
gráfico de tiempo con los cambios de valores de parámetros indicados (Fig. 25).
Fig. 25. Análisis de registro - gráfico de tiempo.
A la derecha del gráfico se muestra según el siguiente orden:
- hora de inicio de todo el gráfico,
- hora del final de todo el gráfico,
- intervalo del tiempo de gráfico (total),
- fecha y hora del marcador,
- botones de formas de onda individuales junto con el valor de tiempo del marcador.
El área del gráfico puede ampliarse libremente y desplazarse utilizando el panel táctil. La
ampliación del gráfico no afecta a las horas de inicio, de final y del período de tiempo: son fijas y
siempre se refieren a todo el gráfico y no sólo a la parte ampliada.
Cada una de las dos escalas que describen el eje vertical se puede asignar a uno o varios
parámetros que tienen la misma unidad.
Funciones de la barra de menú
- muestra una adicional barra de menú de selección para las formas de onda
mostradas.
- menú de zoom de gráfico.
- muestra un menú adicional de ajuste de escalas (Fig. 26). En este menú se puede
seleccionar la descripción de la escala en el lado derecho e izquierdo del gráfico. Para ello
hay que hacer clic en el icono con el nombre del parámetro. El icono con el nombre de la
unidad aparece cuando en el gráfico hay al menos dos parámetros que tienen la misma
unidad. Al hacer clic en el icono, los resultados con esta unidad se cambian a la escala
común (descrita con parámetro en común). Hay que tener en cuenta que si no se aplica la
escala en común, entonces sólo un transcurso cuya unidad está asignada al eje se modifica
PQM-707 manual de uso
48
según esta escala, y su transcurso corresponde al tamaño de la ventana, los otros
transcursos, incluso si tienen la misma unidad, ya no se ajustan a la ventana.
- captura de esta ventana al archivo con gráfico.
Fig. 26. Análisis de registro - gráfico de tiempo - selección de escalas.
2 Funcionamiento del analizador
49
2.11.6 Generación del informe de cumplimiento de la norma
Al seleccionar en la pantalla el icono de resumen de registro se accede a la pantalla de
generación del informe sobre el cumplimiento de la norma. Si el registro se llevó a cabo de
acuerdo con el perfil de una de las normas (ej. EN 50160), entonces aquí se puede comprobar si
los parámetros de la red examinada cumplen con los requisitos de la norma y generar un informe
junto con guardar este informe en el archivo.
Para generar el informe, el usuario debe primero indicar algunas opciones que afectan a la forma
en generar el informe final (Fig. 27).
Fig. 27. Análisis de registro - opciones del informe sobre la norma.
OPCIONES 25 ARMÓNICOS / 40 ARMÓNICOS: el usuario indica la cantidad de armónicos
que se muestra en el informe. Se puede seleccionar 25 o 40 armónicos. El criterio de
cumplimiento de los requisitos de la norma cumple con sus directrices y es
independiente de la cantidad de armónicos que indique aquí el usuario. Este ajuste
sólo afecta al número de armónicos que se muestran en la tabla de resumen del
informe.
OPCIONES INCLUIR U L-L: la selección de esta opción hace que en el informe se tienen
en cuenta las estadísticas de tensiones entre fases(si se han registrado). Sólo se aplica
a los sistemas de 2 fases, de 3 fases y 4 hilos.
EXCLUIR DATOS: determina si hay datos y qué datos están excluidos de las estadísticas en
el informe. Tres opciones disponibles:
o NINGUNA: el informe incluye todos los datos registrados, incluyendo aquellos
en los que se produjeron eventos de tensión,
o MARCADO (INTERRUPCIONES): las estadísticas del informe se crean de los
datos de los que se eliminaron los registros durante los cuales se produjeron
interrupciones. Es un ajuste típico según el cual se deben generar informes
de acuerdo con la norma IEC 50160. Los cortes de energía son tratados
como situaciones de emergencias de la red y esta operación anormal no está
incluida en las estadísticas de la calidad.
La definición de corte de energía en sistemas multifásicos está de acuerdo
PQM-707 manual de uso
50
con la norma EN 61000-4-30, es decir, hablamos de la interrupción del
suministro de energía en estos sistemas cuando en todas las fases del
sistema se ha detectado una interrupción (al mismo tiempo).
En la sección del informe que describe el evento, todas las interrupciones
están tomadas en cuenta.
o MARCADO (INTERRUPCIONES, HUECOS, SUBIDAS): las estadísticas del informe
se crean de los datos de los que se eliminaron los registros durante los
cuales se produjeron interrupciones, huecos y subidas. En la sección del
informe que describe el evento también están tomadas en cuenta.
CONEXIÓN SINCRÓNICA/ASINCRÓNICA: Opción ASINCRÓNICA se selecciona en los
sistemas de isla, aislados de otras redes; de lo contrario se selecciona SINCRÓNICA.
Las normas proporcionan otros criterios de calidad respecto a la frecuencia para estos
dos tipos de conexión.
NOTAS: En este campo se puede escribir un texto adicional que será incluido en el
informe publicado en la sección "Notas".
Después de ajustar los parámetros del informe se puede generarlo haciendo clic en el icono en la
barra inferior . Después de un tiempo, se mostrará en la pantalla. El informe se puede ver
deslizándolo con el dedo o con los botones y .
El informe se puede guardar en un archivo (en formato pdf) en la tarjeta de memoria (en
el menú inferior seleccionar el icono , a continuación de la barra de menú adicional )
cuando al conectar la tarjeta de memoria USB al analizador (en el menú inferior seleccionar el
icono , y luego de la barra de menú adicional ).
El fragmento del informe de ejemplo se muestra en la Fig. 28.
Fig. 28. Análisis de registro - informe sobre el cumplimiento de la norma.
2 Funcionamiento del analizador
51
2.11.7 Informe sobre el cumplimiento de la norma - descripción
La norma europea EN 50160 determina los parámetros y criterios de calidad que deben
cumplirse en las redes de distribución de la tensión baja, media y alta. Muchos países (entre ellos
Polonia) han aceptado las disposiciones de esta norma, a veces las han modificando un poco
introduciendo las normas locales que regulan los parámetros de la red eléctrica.
La norma EN 50160 divide las redes de distribución en función de la tensión nominal en tres
grupos:
Red de baja tensión (LV) con la tensión Unom 1 kV (en el analizador PQM-707 el perfil
para una red de este tipo se denomina "EN 50160 - baja tensión"),
Red de media tensión (MV): 1kV < Unom ≤ 36 kV (perfil "EN 50160 – media tensión"),
Red de alta tensión (HV): 36kV < Unom ≤ 150 kV (perfil "EN 50160 – alta tensión"),
En la Tab. 4 se enumeran los parámetros incluidos en la norma EN 50160 y los criterios de
su evaluación para la baja y media tensión (parámetros medidos por el PQM-707). Cabe señalar
que estos criterios se refieren al funcionamiento normal de la red, excluidos los períodos de
cortes de energía y otras situaciones anómalas, por ejemplo relacionadas a fenómenos
atmosféricos.
2.11.7.1 Sección INFORMACIÓN GENERAL
La sección INFORMACIÓN GENERAL contiene información general acerca de los
parámetros de medición, incluyendo campos adicionales que puede complementar el usuario al
generar el informe:
Medición realizada por,
Notas,
Tipo del analizador y número de serie,
Software (versión de software del medidor),
Hora de inicio, final y duración de la medición (según la hora local del analizador),
El número de muestras de los parámetros calculados para la media según diferentes
tiempos - esta parte presenta el número de intervalos de tiempo para los cuales se
midieron los parámetros:
o 10 s - número de mediciones de frecuencia de la red,
o 10 min - número de intervalos de medición para la mayoría de otros
parámetros tales como la tensión eficaz, armónicos, THD, componentes
simétricos,
o 15 min se utiliza para los informes de cumplimiento del Reglamento polaco
en los que adicionalmente se miden los parámetros de 15 minutos, como la
energía activa, reactiva y tgφ,
o 2 h número de intervalos de tiempo en los se calculó el flicker PLT.
Número de muestras excluidas - es el número total de intervalos de tiempo excluidos
debido a la inclusión de la opción de excluir los datos marcados (por las interrupciones
o los eventos como hueco, subida, interrupción).
Valores nominales de la red:
o Sistema de la red,
o Valor de fase y entre fases de la tensión,
o Frecuencia nominal de la red.
Límites de eventos para subidas, huecos e interrupciones.
PQM-707 manual de uso
52
2.11.7.2 Sección ESTADÍSTICAS DE MEDICIÓN
La sección ESTADÍSTICAS DE MEDICIÓN es un resumen gráfico de cumplimiento de la
norma en la red examinada. El tipo del parámetro verificado aparece a la izquierda, a la derecha
se muestran las barras horizontales que definen el percentil de datos que cumplen con los
criterios de calidad.
El percentil del umbral porcentual es el valor de parámetro por debajo del cual aparece este
porcentaje de todas las muestras. El percentil del 50% es la mediana; de este modo la mediana
determina el valor para el que la mitad de las muestras es más pequeña y la otra mitad es más
grande o igual. En el campo relativo a las pruebas de calidad de la energía se usan los
percentiles del 95%, 99% o 99,5%.
Tab. 4. Los criterios de calidad de la energía según la norma EN 50160 para la baja tensión
(hasta 1 kV) y la media tensión (hasta 36 kV).
Parámetro
Tiempo básico
de medición
del parámetro
Criterio
Cambios lentos de
tensión - valor eficaz de
tensión
10 minutos
Para la red de baja tensión:
para el 95% de las mediciones, la desviación del valor nominal de
tensión debe ser de ±10% Unom
para el 100% de mediciones: 15%...+10% Unom
Para la red de media tensión:
para el 99% de las mediciones, la desviación del valor nominal de
tensión debe ser de ±10% Unom
para el 100% de mediciones: ±15% Unom
Frecuencia
10 segundos
Para las redes conectadas sincrónicamente:
para el 99,5% de las mediciones la desviación debe ser de ±1% fnom
(para 50 Hz corresponde a 49,5…50,5 Hz)
para el 100% de las mediciones: 6%...+4% fnom (47…52 Hz)
Para las redes conectadas asincrónicamente (p. ej. redes de isla):
para el 95% de las mediciones la desviación debe ser de ±2% fnom (para
50 Hz corresponde a 49…51 Hz)
para el 100% de mediciones: ±15% fnom (42,5…57,5 Hz)
Cambios rápidos de
tensión - parpadeo de la
luz (flicker)
2 horas
para el 95% de las mediciones el indicador de parpadeo de luz durante
largos períodos PLT ≤ 1
Desequilibrio de tensión
10 minutos
para el 95% de las mediciones el factor del desequilibrio para la
secuencia negativa debe ser ≤ 2%
Factor de distorsiones
armónicas (THD-F)
10 minutos
para el 95% de las mediciones THD-F debe ser ≤ 8%
Armónicos de tensión
10 minutos
Para el 95% de las mediciones, el nivel de cada armónico de tensión
que hace referencia a la componente fundamental debe ser inferior a:
Armónicos del orden impar
Armónicos del orden par
Orden
Nivel
relativo
Orden
Nivel
relativo
3
5,0%
2
2,0%
5
6,0%
4
1,0%
7
5,0%
6 … 24
0,5%
9
1,5%
11
3,5%
13
3,0%
15
0,5%
17
2,0%
19
1,5%
21
0,5%
23
1,5%
25
1,5%
2 Funcionamiento del analizador
53
El percentil del 0% es el valor mínimo de todas las muestras, y el percentil del 100% es igual al
valor máximo (no existe un valor más grande).
Por ejemplo si se trata del valor eficaz de la tensión, la norma EN 50160 especifica que el 100%
de las mediciones deben caber en el rango de -15%...+10% Unom, y el 95% de las mediciones
debe estar en el rango de ±10% Unom.
Estos dos requisitos se pueden presentar de la siguiente manera:
el percentil del 100% debe estar dentro del rango de -15%...+10% Unom,
el percentil del 95% debe estar dentro del rango de -10%...+10% Unom,
Para comprobar si el valor eficaz de la tensión cumple con los requisitos establecidos se procede
del siguiente modo:
1. todas las muestras de la tensión se ordenan desde la más pequeña [1] hasta la más
grande [N],
2. se comprueba si el valor máximo (es decir, el percentil del 100%, la muestra con el índice
[N]) está en el tango de -15%...+10% Unom, si es así, se cumple con el criterio,
3. se comprueba si el valor de la tabla ordenada con el índice [N * 0,95] (primer número total
mayor que o igual a N * 0,95), es decir el percentil del 95%, está en el rango de -
10%...+10% Unom. Si es así, se cumple con este criterio.
En el informe de cumplimiento de la norma y la sección de las estadísticas de medición, las
longitudes de las barras definen el percentil de las muestras (eje horizontal en el informe incluye
el rango de 80% a 100%) que cumplen con el criterio dado. Para la tensión eficaz en la sección
de estadísticas se muestran dos parámetros por separado para los que se definen los criterios de
evaluación por separado:
Tensión (95,00% de las mediciones),
Tensión (100,00% de las mediciones).
La barras a la derecha muestran qué porcentaje de las muestras cumple con los criterios.
Ejemplo para la tensión: en caso del 95% de las mediciones la barra tiene el valor del 97%, esto
significa que el 97% de las muestras cumple con el requisito (más que el requerido 95%), y la
barra está de color verde (lo que significa el cumplimiento de los criterios). Si sólo el 90% de las
muestras cumple este criterio, la barra está de color rojo, ya que no se cumple el criterio
normativo.
Si el porcentaje de muestras que cumplen el criterio es menos del 80%, en el campo de la barra
se muestra el mensaje en rojo "< 80%", que también es equivalente a no cumplir con los criterios
especificados en la norma.
La red examinada cumple los criterios de calidad, si todas las barras de percentiles en la sección
ESTADÍSTICAS DE MEDICIÓN son de color verde.
2.11.7.3 Sección FRECUENCIA
En la sección FRECUENCIA se puede encontrar la información estadística detallada sobre la
frecuencia de la red en el período examinado.
En la primera parte se presentan en la tabla los porcentajes de las muestras (percentiles) que
cumplen los criterios para ambos rangos de tolerancia (Columna Valores de tolerancia). Los
valores que cumplen los criterios se muestran en negro. Cuando no se cumple el criterio, el valor
se muestra en rojo con un asterisco adicional (*). La columna Tolerancia presenta el rango de
frecuencias en las que debe estar el porcentaje especificado de todas las muestras y que se
calcula basándose en la norma.
La segunda parte de esta sección contiene información adicional acerca de la distribución de las
muestras examinadas. En las siguientes filas se muestran:
Máximo (percentil del 100%) el valor máximo registrado de la frecuencia,
Valor del 99,50% - percentil del 99,5% (99,5% de las muestras de frecuencia es menor o
igual al voltaje especificado en voltios); el percentil depende de las normas específicas
y puede ser diferente al mostrado aquí.
Valor del 0,50% - percentil del 0,5% (0,5% de las muestras de tensión es menor o igual a
la frecuencia especificada); el percentil se selecciona siempre de forma simétrica
respecto al percentil anterior para que el intervalo entre ambos percentiles al mínimo o
al máximo sea el mismo.
PQM-707 manual de uso
54
Mínimo (es decir, percentil del 0%) - el valor más pequeño de la frecuencia de las
muestras examinadas.
Al igual que en la primera parte, se presenta el intervalo de frecuencia en el que los valores
deben caber para cumplir con los criterios de calidad; si el valor no cumple con el criterio, se
muestra en rojo con un asterisco adicional (*).
2.11.7.4 Sección TENSIÓN
En la sección TENSIÓN se puede encontrar la información estadística detallada sobre los
criterios para el valor eficaz de la tensión (de fase en los sistemas con un conductor neutro y
entre fases en los sistemas de 3 fases 3 hilos).
En la primera parte se presentan en la tabla los porcentajes de las muestras (percentiles) que
cumplen los criterios para ambos rangos de tolerancia (Columna Valores de tolerancia). Los
valores que cumplen los criterios se muestran en negro. Cuando no se cumple el criterio, el valor
se muestra en rojo con un asterisco adicional (*). La columna Tolerancia presenta el rango de
tensión en el que debe estar el porcentaje especificado de todas las muestras.
La segunda parte de esta sección contiene información adicional acerca de la distribución de las
muestras examinadas. En las siguientes filas se muestran:
Máximo (es decir, percentil del 100%) el valor máximo de la tensión entre todas las
muestras en el canal dado,
Valor del 95,00% - percentil del 95% (95% de las muestras de tensión es menor o igual
al voltaje especificado en voltios),
Valor del 5,00% - percentil del 5% (5% de las muestras de tensión es menor o igual al
voltaje especificado),
Mínimo (es decir, percentil del 0%) - el valor más pequeño de la tensión de las muestras
examinadas.
Al igual que en la primera parte, se presenta el intervalo de tensión en el que los valores deben
caber para cumplir con los criterios de calidad; si el valor no cumple con el criterio, se muestra en
rojo con un asterisco adicional (*).
2.11.7.5 Sección TENSIÓN ENTRE FASES
La sección TENSIÓN ENTRE FASES aparece en el informe sólo cuando en las opciones de
generación del informe se marca el campo INCLUIR U L-L, y cuando el sistema de la red es de 2
fases o 3 fases y 4 hilos. La tensión entre fases también se incluye en las estadísticas y afecta al
resultado general de la prueba de calidad de la red. El valor de la tensión entre fases se
determina como:
En los sistemas de dos fases: dos veces la tensión de fase (segunda tensión (es decir, la
tensión entre fases) en la lista de las tensiones nominales disponibles en la
configuración de medición o exactamente dos veces la tensión de fase en caso de usar
los transformadores de tensión),
En los sistemas de 3 fases 4 hilos: la segunda tensión (es decir, la tensión entre fases)
en la lista de las tensiones nominales disponibles en la configuración de medición o la
tensión de fase multiplicada por 3 en caso de usar los transformadores de tensión).
Los criterios porcentuales para la tensión entre fases son los mismos que para la tensión de fase.
2.11.7.6 Sección FLICKER DE LARGA DURACIÓN
Esta sección proporciona información sobre el flicker PLT. La primera parte especifica qué
porcentaje de muestras PLT cabe en el intervalo requerido por la norma (por ejemplo 0…1).
La segunda parte contiene el valor del percentil del 95%. La comparación de este valor con el
límite impuesto por la norma permite evaluar el margen del parámetro PLT en la red examinada
respecto a las disposiciones de la norma.
Si el valor PLT está marcado, después de activar la opción de exclusión de los datos
marcados, se omite este valor y no se incluye en las estadísticas.
2 Funcionamiento del analizador
55
2.11.7.7 Sección ASIMETRÍA
Si la red examinada es trifásica, entonces en el informe en la sección ASIMETRÍA se muestran los
detalles sobre el factor de asimetría de la componente negativa:
el porcentaje de muestras que cumplen con el criterio del percentil del 95% (u otro especificado
en la norma),
el percentil real del 95% del factor de asimetría.
2.11.7.8 Sección ARMÓNICOS MÁS ALTOS
En la sección ARMÓNICOS MÁS ALTOS están incluidas las estadísticas y mediciones de
armónicos individuales para las que la norma define los mites de nivel (por lo general se refiere a los
armónicos de 2..25) y el factor de distorsión armónica THD-F. Si algún valor no cabe dentro de los
límites, entonces se muestra en rojo con un asterisco adicional (*).
2.11.7.9 Sección ARMÓNICOS MÁS ALTOS - INFORMACIÓN ADICIONAL
La sección ARMÓNICOS S ALTOS INFORMACIÓN ADICIONAL está presente en el informe al
marcar la opción de generar el informe para 50 arnicos. Sirve para informar, presenta el percentil del 95%
para los armónicos de 26 ... 50, es decir, aquellos para los que la norma no introducemites de niveles.
2.11.7.10 Sección INFORMACIÓN ADICIONAL - EVENTOS
La sección INFORMACIÓN ADICIONAL - EVENTOScontiene información sobre los eventos de
tensión detectados como subida, hueco, interrupción. Para cada uno de estos tipos se especifica la
siguiente información:
Número de eventos según las fases individuales,
Valor extremo (máximo para subida, mínimo para hueco e interrupción),
La duración máxima de un determinado tipo de evento.
2.11.7.11 Sección INFORMACIÓN ADICIONAL - ESTADÍSTICAS DE EVENTOS
MULTIFASE
En esta sección se presentan las estadísticas de eventos multifase según la norma EN 50160 (para
las subidas y huecos) y el Reglamento del Ministerio de Economía (para interrupciones). Los eventos se
clasifican según la duración y el valor mínimo/máximo. La tabla presenta el número de eventos que
cumplen con los criterios.
Tab. 5. División estadística de subidas según la norma EN 50160.
Tensión de subida U
[%Unom]
Duración t
[s]
0,01 ≤ t ≤ 0,5
0,5 < t ≤ 5
5 < t ≤ 60
U ≥ 120
S1
S2
S3
110 > U > 120
T1
T2
T3
Tab. 6. División estadística de huecos según la norma EN 50160.
Tensión
residual U
[%Unom]
Duración t
[s]
0,01 ≤ t ≤ 0,2
0,2 < t ≤ 0,5
0,5 < t ≤ 1
1 < t ≤ 5
5 < t ≤ 60
90 > U ≥ 80
A1
A2
A3
A4
A5
80 > U ≥ 70
B1
B2
B3
B4
B5
70 > U ≥ 40
C1
C2
C3
C4
C5
40 > U ≥ 5
D1
D2
D3
D4
D5
U < 5
X1
X2
X3
X4
X5
Tab. 7. División estadística de interrupciones según el Reglamento.
Tensión residual
U
[%Unom]
Duración t
t < 1s
1s ≤ t < 3min
3min ≤ t < 12h
12h ≤ t < 24h
t ≥ 24h
U < 5
interrupciones
transitorias
interrupciones
cortas
interrupciones
largas
interrupciones
muy largas
interrupciones
desastrosas
PQM-707 manual de uso
56
2.11.7.12 Sección INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA
La sección INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA está incluida en los informes generados
sobre el cumplimiento del Reglamento del Ministro de Economía de Polonia, si también se
midieron las corrientes y potencias de 15 minutos. En este caso, también se registran los
siguientes parámetros adicionales:
potencia activa de 15 minutos,
potencia reactiva de 15 minutos,
potencia aparente de 15 minutos,
factor total tgφ de 15 minutos.
En el informe de esta sección se muestra el valor máximo registrado de 15 minutos de los cuatro
parámetros mencionados.
2.11.8 Gráfico de armónicos
Si el usuario en la pantalla de resumen de registro en el menú inferior selecciona la opción
, se generará el gráfico de barras de media armónica para todo el período de registro. La
media de armónicos se calcula con el método RMS. La estructura del gráfico y la función de los
elementos particulares de la ventana se describen en la sección 2.16.4.
2.11.9 Lista de eventos
Al seleccionar la opción en la pantalla de resumen de registro en el menú inferior, se
abre la ventana con una lista de los eventos registrados. El analizador puede detectar los
siguientes tipos de eventos:
En los sistemas de 50/60Hz:
huecos de tensión,
subidas de tensión,
interrupciones de tensión,
exceso de la corriente por encima del umbral máximo (I > máx.), y los umbrales
separados para I1,2,3 y IN
bajada de la corriente por debajo del umbral mínimo (I <mín.), y los umbrales separados
para I1,2,3 y IN
En los sistemas de DC:
exceso del umbral máximo de la tensión DC (|UDC| > máx.)
exceso del umbral máximo de la corriente DC (|IDC| > máx.)
Si en la configuración de medición se desactivó la detección de cualquiera de estos eventos, y si
los eventos fueron registrados, entonces la lista contendrá todos ellos. Una ventana de ejemplo
de los eventos se muestra en la Fig. 29.
Nota
En caso de grandes cantidades de datos de medición, la generación
del gráfico de armónicos puede tardar mucho tiempo, lo que se
indica con una barra en la pantalla.
La siguiente generación del gráfico de armónicos con los mismos
datos será inmediata, gracias al almacenamiento en caché.
2 Funcionamiento del analizador
57
Fig. 29. Análisis de registro - lista de eventos.
La tabla contiene las siguientes columnas:
TIPO de evento: hueco, interrupción, subida, I > máx ., I < mín., UDC > máx., IDC > máx.
FUENTE de evento: canal en el que se produjo el evento,
INICIO: fecha y hora de inicio del evento,
COMIENZO del evento (si el evento se producía cuando se terminaba el registro, se
muestra adicionalmente el signo ">" para indicar que el evento no se ha terminado,
DURACIÓN: el valor del umbral que se ha establecido en la configuración de registro,
LIMÍTE: valor de umbral que se ha establecido en la configuración de grabación,
EXTREMO: el valor límite del parámetro (máximo o mínimo, dependiendo del tipo de
evento) que se registró durante el evento. Por ejemplo, en caso del hueco de tensión
que se llama la tensión residual, es decir, el valor más bajo URMS1/2 que se registró
durante el hueco de la tensión.
FORMA DE ONDA: si en la configuración se incluye el registro de ondas instantáneas y
RMS1/2, esta columna mostrará el icono de onda sinusoidal que indica las ondas
instantáneas disponibles y los valores RMS1/2. Estos gráficos se guardan al principio y
al final del evento.
Se puede ordenar la tabla por la columna seleccionada haciendo clic en su título. Junto al nombre
de la columna aparece una pequeña flecha que indica la dirección de ordenar.
Funciones de la barra de menú
Cuando se señala un evento específico en la tabla (haciendo clic en su fila), se pueden
realizar operaciones adicionales mediante la selección de las opciones en la barra de menú:
- abre un menú adicional de los gráficos:
- forma de onda. Cuando se señala un evento específico en la tabla (haciendo clic
en su fila) y se indica esta opción, se abren las formas de los valores instantáneos de
tensiones y corrientes (muestras) para el comienzo y el final del evento. Por defecto (si se
incluye en la configuración) se almacenan 6 períodos de la red (120 ms para 50 Hz) para
PQM-707 manual de uso
58
el inicio y 6 períodos para el final del evento (2 períodos antes del disparo y 4 después
del disparo). Si faltan datos (por ejemplo si el evento estaba en curso cuando se
terminaba el registro y faltan datos del final de evento), se muestran sólo los datos
disponibles, por ejemplo sólo el gráfico para el inicio. Ejemplo de la ventana con la forma
de onda del hueco de la tensión se muestra en la Fig. 30. El panel a la derecha muestra
los datos del evento: hora de inicio, hora de final y duración, así como los valores
relacionados con el cursor. Igual que en caso de otros gráficos, están disponibles las
opciones de acercar/alejar el gráfico (también por doble clic), la selección de los canales
mostrados, etc.
Fig. 30. Análisis de registro - forma de onda del hueco.
- gráfico RMS1/2. Cuando se señala un evento específico en la tabla (haciendo clic
en su fila) y se indica esta opción, se abre un gráfico de valores eficaces de 1 período
actualizados cada medio período, el llamado RMS1/2. Por defecto se almacenan 15
períodos de la red (300 ms para 50 Hz) para el inicio y el final del evento (5 períodos
antes del disparo y 10 después del disparo). Si faltan datos (por ejemplo cuando el
evento estaba en curso cuando se terminaba el registro y faltan datos del final de
evento), se muestran sólo los datos disponibles. Las funciones de la ventana del gráfico
son las mismas que para la ventana de las formas de onda.
- diagrama ANSI. Muestra el gráfico de eventos de la tensión de acuerdo con los
criterios de la norma ANSI. Los puntos representan los eventos individuales, su ubicación
determina la duración (eje horizontal) y el pico (extremo en la tabla de eventos) respecto
a la tensión nominal en el eje vertical. Con los iconos de flechas a la derecha del gráfico
se pueden seleccionar los eventos individuales. Al tocar la pantalla en el área del gráfico,
se puede mover el marcador al lugar indicado. La información sobre el evento
especificado (tipo, duración, valor extremo) se muestra en el lado derecho de la pantalla.
La pantalla de ejemplo con este gráfico se muestra en la Fig. 31. Más información acerca
de diagramas ANSI se puede encontrar en la sección 5.7.
2 Funcionamiento del analizador
59
Fig. 31. Análisis de registro - diagrama ANSI.
- diagrama CBEMA. Muestra el gráfico de eventos de la tensión de acuerdo con los
criterios de CBEMA. La descripción del diagrama y sus propiedades son similares al
diagrama ANSI (ver arriba). La pantalla de ejemplo con este gráfico se muestra en la Fig.
32. Más información acerca de diagramas CBEMA se puede encontrar en la sección 5.7.
Fig. 32. Análisis de registro - diagrama CBEMA.
PQM-707 manual de uso
60
2.11.10 Tarifas de energía
Cuando los parámetros registrados por el analizador incluyen la energía activa EP (ver la
configuración de registro de la energía, sección 2.9.6 y Fig. 11), es posible calcular los costes de
energía según las tarifas establecidas por el usuario. Para pasar a la pantalla de tarifas, en la
barra de menú en la pantalla de resumen de registro (Fig. 22) hay que seleccionar el icono .
Se mostrará la pantalla del coste de energía como en la Fig. 33.
Las siguientes secciones presentan:
Tiempo de grabación inicio, final y duración de registro. La última fila muestra la
duración tomada en cuenta para analizar por el algoritmo de tarifas (períodos completos
de agregación). El algoritmo permite calcular los costos de energía para todo el período
de registro y no se puede seleccionar un intervalo de tiempo diferente.
Energía este campo muestra la energía activa total en kilovatios-hora calculada durante
el período analizado.
Tarifa de zona única en esta parte se muestra el coste total de energía en la moneda
seleccionada según la misma tarifa. En este tipo existe una tarifa fija por kWh,
independientemente de la hora del día y el día de la semana. El nombre de tarifa
(puede ser modificado por el usuario) se muestra en la parte superior.
Tarifa multizona muestra el coste total de la energía en la moneda seleccionada según
la hora de uso. Dicha tarifa permite definir dos intervalos de tiempo durante el día en los
que se aplican tarifas independientes por kWh, y la tercera tarifa se aplica en otros
momentos del día. La configuración de tarifas y horas se realiza en el panel de control de
las tarifas.
Si el usuario no ha utilizado o no ha cambiado los ajustes de las tarifas, el analizador utiliza
los ajustes por defecto. Los ajustes de las taifas se pueden modificar seleccionando la opción
en la barra de menú.
Fig. 33. Pantalla de resultados de las tarifas de energía.
Funciones de la barra de menú
- ir al panel de configuración de las tarifas de energía.
2 Funcionamiento del analizador
61
2.11.10.1 Configuración de las tarifas de energía
Los ajustes de tarifas se pueden modificar fácilmente para adaptarlos a las necesidades
individuales. La calculadora de costes de energía en el analizador permite calcularlos según dos
tarifas:
Tarifa fija - en esta forma más simple, durante todo el período se aplica la misma tarifa
por cada kilovatio-hora sin importar la hora del día o el día de la semana.
Tarifa según la hora de uso - una tarifa más compleja que permite ajustar tres tarifas
diferentes que se aplican en otros períodos de tiempo:
o Tarifa A se puede introducir el coste por 1 kWh para el primer intervalo de
tiempo del día (por ejemplo la tarifa diaria),
o Tarifa B se puede introducir el coste por 1 kWh para el segundo intervalo
de tiempo del día (por ejemplo la tarifa nocturna),
o Tarifa C (que no incluye la tarifa A y B).
El ajuste de las tarifas se dividieron en dos pantallas que se muestran en la Fig. 34 y Fig. 35.
La primera pantalla permite configurar los siguientes parámetros:
Moneda - se puede seleccionar de la lista de varias monedas predefinidas (PLN, EUR,
USD, RUB, INR), o establecer su propia moneda (hasta cuatro caracteres) que se
muestra en la lista en la última posición con un asterisco (*).
Para la tarifa fija:
o Nombre de la tarifa fija (por defecto C11) - haciendo clic en el campo de
nombre se muestra el panel de edición.
o Tarifa fija - el coste de 1 kWh de energía para la tarifa fija - haciendo clic en
el campo con el valor se muestra el panel de edición. Los valores de las
tarifas se pueden introducir con la exactitud de hasta cuatro dígitos
decimales.
Fig. 34. Tarifas de energía - Ajustes generales.
Para la tarifa según la hora de uso:
o Nombre de tarifa según la hora de uso (por defecto C12),
o Precio por 1 kWh según la tarifa A,
o Precio por 1 kWh según la tarifa B,
o Precio por 1 kWh según la tarifa C (en otros períodos del día).
PQM-707 manual de uso
62
Los períodos de tiempo que corresponden a las tarifas A, B y C se configuran en la segunda
pantalla de configuración de las tarifas (Fig. 35). Los colores de períodos en la segunda pantalla
corresponden a los colores de tarifas de la primera pantalla. En la variante más simple, las
mismas tarifas se aplican para todos los días de la semana (se marca con el icono ). Si es
necesario configurar otros períodos de tiempo para los días seleccionados (por ejemplo los
sábados y domingos), al hacer clic en la casilla que está en la parte inferior izquierda de la
ventana, se desbloqueará un segundo conjunto de intervalos de tiempo marcado con el icono
Hay que elegir qué días de la semana se debe aplicar el segundo conjunto haciendo clic en los
campos de selección de los días de la semana.
Ambas barras que aparecen en la pantalla representan todo el día dividido en bloques de 15 minutos.
Fig. 35. Tarifas de energía - Ajustes de precios según la hora de uso.
Los períodos A y B pueden ser modificados:
tocando el centro del período para mover todo el período,
tocar el borde izquierdo o derecho para cambiar la hora de inicio y final de la tarifa.
La hora de inicio y final se muestra en el centro del período. El tiempo predefinido es de 15
minutos. La duración mínima del período es de 2 horas.
Para guardar los cambios introducidos en la memoria del analizador, hay que seleccionar la opción
de la barra de menú y en la ventana que aparece confirmar la intención de guardarlos. Los ajustes son
globales para todo el analizador (no esn relacionados con un registro específico).
Funciones de la barra de menú
- pasar entre dos pantallas de la configuración de tarifas.
- guardar los ajustes de tarifas en la memoria del analizador.
- volver a la pantalla de los resultados de tarifas. Si los ajustes han sido modificados y
guardados, los resultados de costes de energía se calculan y se muestran de forma automática.
2 Funcionamiento del analizador
63
2.11.11 Generación del informe conforme con el estándar NEC220.87
En la pantalla de resumen del registro conforme con el estándar NEC220.87, seleccionar el icono
. La pantalla se visualiza después de seleccionar la opción conforme con este estándar en la
lista de registro. Esta pantalla se muestra en la Fig. 36.
Fig. 36. Pantalla de generación del resumen conforme con la norma NEC220.87.
Para generar el informe hay que especificar dos parámetros requeridos por el estándar
NEC220.87. La pantalla del medidor con estos parámetros se muestra en la Fig. 37.
Fig. 37. Selección de parámetros del circuito examinado y del dispositivo que lo carga.
PQM-707 manual de uso
64
CORRIENTE NOMINAL DE ACTIVACIÓN DEL FUSIBLE: es la corriente nominal del fusible para la
instalación examinada que se usa (o será usado) después de conectar un dispositivo
adicional al circuito.
CORRIENTE NOMINAL DE CARGA DEL DISPOSITIVO: es la corriente nominal del dispositivo
que se conectará a la instalación examinada.
Después de ajustar los parámetros del informe se puede generarlo haciendo clic en la barra
inferior en el icono . Después de un tiempo, el informe se mostrará en la pantalla. El informe
se puede ver deslizándolo con el dedo o con los iconos y .
El informe se puede guardar:
al archivo (como pdf) en la tarjeta de memoria (del menú inferior seleccionar el icono ,
y a continuación, de la barra adicional de menú ) o
después de conectar al analizador - a la memoria USB (en el menú inferior seleccionar el
icono , y a continuación, de la barra adicional de menú ).
Un informe de ejemplo se muestra en la Fig. 38.
Fig. 38. Informe de ejemplo.
Si la duración de registro se muestra en rojo, esto significa que el registro duró menos de 30as.
2 Funcionamiento del analizador
65
2.12 Corriente de irrupción
Se entra en modo de medición de corriente de arranque al seleccionar en la pantalla principal
la opción IRRUPCIÓN. Este modo se utiliza para medir las corrientes de arranque de diversa
maquinaria y equipos, así como las instalaciones en las que hay grandes subidas de la corriente
consumida. Durante el arranque, las instalaciones suelen consumir mucha más corriente
instantánea que la corriente nominal, lo que se debe, entre otros, a la carga de condensadores, la
resistencia mecánica y la magnetización del núcleo (motores y transformadores). El conocimiento
de las corrientes de arranque permite elegir correctamente los parámetros de protección contra
sobrecorriente en las instalaciones que alimentan estos equipos (características y valores de
corriente nominal) de tal manera que la instalación y los usuarios estén protegidos en caso de un
fallo, pero al mismo tiempo que no salten los fusibles accidentalmente al poner en marcha los
equipos.
El analizador PQM-707 permite medir las corrientes de arranque de forma rápida y cómoda,
proporcionando al usuario la información sobre:
las formas de onda de corrientes instantáneas,
las formas de onda de valores eficaces de medio período RMS1/2,
los registros eficaces máximos de medio período y valores de Joule, i2t.
La integral de Joule es una medida del calor producido durante la puesta en marcha. Para
determinar i2t se toma en cuenta el intervalo desde el momento de exceder por la corriente
RMS1/2 el umbral hasta el momento de bajar la corriente RMS1/2 por debajo del umbral menos la
histéresis (histéresis predeterminada es igual al 2% del valor nominal Inom). El conocimiento de la
integral de Joule es útil al seleccionar la protección contra sobrecorriente en el circuito, los
fabricantes de protección suelen poner la característica técnica i2t que provoca su activación y
interrumpe el flujo de corriente en el circuito. La integral de Joule de protección debe ser mayor
que la energía de arranque medida durante la medición.
El tiempo de registro de la onda se puede ajustar en el intervalo de 5 a 60 segundos. El
registro se libera automáticamente cuando la corriente excede el umbral de la corriente y termina
después del tiempo predeterminado. También se registran las formas de onda antes del disparo
(1 segundo), proporcionando al usuario la información sobre las corrientes antes del disparo.
Sólo se registran las ondas de la corriente; no se registra la tensión, no es necesario conectar
las entradas de tensión del analizador.
El algoritmo de medición implementado en el PQM-707 permite medir correctamente los
valores eficaces de medio período también en caso de la frecuencia variable de la corriente de
alimentación. Esto es útil en situaciones de alimentación de dispositivos con inversores
(convertidores de frecuencia). El rango permisible de variación de la frecuencia es de
30...100 Hz. El algoritmo se basa en el filtrado digital de la onda de la corriente I1 por el cual se
eliminan todas las componentes de frecuencias más altas que la principal, lo que permite
localizar precisamente los lugares de pasar por cero de las formas de onda de la corriente y
determinar correctamente los valores eficaces en condiciones de la frecuencia variable.
2.12.1 Configuración de medición de la corriente de arranque
Después de seleccionar la opción IRRUPCIÓN del menú principal, aparece la pantalla como se
muestra en laFig. 39.
Antes de la medición de la corriente de arranque, el usuario debe indicar los parámetros de
medición:
SISTEMA DE RED selección del tipo de la red que alimenta el dispositivo examinado,
determina los canales de la corriente en los se conecta la pinza: trifásico de 4 hilos,
trifásico de 3 hilos, trifásico de 3 hilos con la medición de la corriente utilizando el
método de Aron, de 2 fases, de 1 fase, sistema trifásico de 4 hilos (sin U L2), trifásico
triángulo abierto.
FRECUENCIA frecuencia nominal de alimentación del dispositivo (esta frecuencia se
utiliza en caso de ausencia de la señal de corriente, el algoritmo predeterminado es
insensible a la frecuencia de la forma de onda medida),
PQM-707 manual de uso
66
TIPO DE PINZAS se debe indicar el tipo de la pinza de corriente,
DURACIÓN la duración del registro desde el momento del disparo (exceder el umbral de
corriente) se puede seleccionar entre los siguientes tiempos: 5s, 10s, 15s, 20s, 25s,
30s, 60s.
Fig. 39. Pantalla de ajustes de la corriente de arranque.
CORRIENTE NOMINAL [A] se debe introducir el valor nominal de la corriente Inom (una
fase) del dispositivo examinado.
UMBRAL DE DISPARO [A] este campo se establece automáticamente al 150% del valor
de la corriente nominal en la primera edición del campo CORRIENTE NOMINAL [A]
(ediciones posteriores ya no actualizan este campo), pero el usuario puede introducir
un valor diferente si es necesario. Este es el umbral de corriente - si se excede,
empieza a contar el tiempo determinado de registro. Este valor también se utiliza para
determinar la integral térmica i2t esta integral se calcula para el intervalo de tiempo
cuando la corriente medida está por encima del umbral de disparo. El umbral se
muestra en los gráficos en forma de una barra horizontal y el campo con el valor a la
derecha en la zona del eje de la corriente.
VOLTAJE selección de este campo permite registrar la forma de onda de tensión.
En la barra de título se muestra el nombre predeterminado de la configuración que se puede
editar y que se crea a partir de la fecha y hora actuales, por ejemplo "2017-01-01
12_10_00_inrush". Este nombre puede ser modificado en el momento de guardar la
configuración.
Funciones de la barra de menú
- empezar la sesión de medición de la corriente de arranque con los ajustes especificados
(sin guardar la configuración).
- guardar la configuración de la corriente de arranque en un archivo, con la posibilidad de
medir inmediatamente después de guardar la configuración Ir a la medición en la ventana que
aparece).
2 Funcionamiento del analizador
67
- ir a la lista de configuración de la corriente de arranque y crear una nueva configuración.
Las configuraciones de la corriente de arranque se presentan como configuraciones de medición
(ver la Fig. 4), se les asigna un icono . El doble clic en la configuración seleccionada hace que
se abre automáticamente y se pasa a la pantalla de ajuste de la corriente de arranque (Fig. 39).
El botón de la barra de menú sirve para añadir una nueva configuración de la corriente de
arranque (se abre la ventana como se muestra en la Fig. 39 con los ajustes predeterminados). El
icono sirve para editar la configuración seleccionada de la corriente de arranque.
2.12.2 Medición y análisis de la corriente de arranque
Después de seleccionar el icono de la barra de menú en la pantalla de ajustes de la
corriente de arranque, se muestra la ventana como en la Fig. 40. Pulsar el botón START para
iniciar la medición.
Fig. 40. Corriente de arranque - la pantalla de espera para iniciar la medición.
El analizador procede a examinar la corriente y dispara la medición si el valor de corriente en
cualquiera de los canales medidos excede el valor umbral. El icono de estado de registro cambia
a . En este punto se debe encender el dispositivo examinado. El usuario puede interrumpir el
proceso de espera de disparo pulsando el botón START . Exceder el valor umbral y disparar
correctamente la medición se indica con una señal sonora del inicio de registro (tono triple) y se
comienza a contar el tiempo de registro.
PQM-707 manual de uso
68
Fig. 41. Corriente de arranque - espera para iniciar la medición.
Después de este tiempo, el registro finaliza y el analizador pasa automáticamente al análisis
de los parámetros medidos y muestra el gráfico con formas de onda de la corriente de todo el
intervalo de registro.
Ejemplo de la pantalla mostrada al arrancar el motor trifásico se presenta en la Fig. 42.
Fig. 42. Análisis de la corriente de arranque - gráfico de formas de onda.
2 Funcionamiento del analizador
69
La ventana de forma de onda de la corriente de arranque se parece a otras ventanas con
gráficos. A la derecha se indica la hora de inicio, final y duración de la forma de onda, los
parámetros del marcador, los botones de canales de corriente activos que indican el valor de la
corriente en el lugar del marcador y permiten activar y desactivar la visualización de los canales
individuales.
Función de la barra de menú
- cambiar el tipo de vista. Al hacer clic se muestra una barra de menú adicional con opciones
(disponibilidad en función de la vista actual):
- gráfico de los valores eficaces de medio período (Fig. 43; opción disponible en la vista
tabular y de formas de onda). Al seleccionar esta opción se muestra el gráfico de RMS1/2 de las
corrientes medidas.
- gráfico de formas de onda de arranque (Fig. 42; opción disponible en la vista del
gráfico RMS1/2 y en la vista tabular).
- vista tabular de los valores típicos de arranque (Fig. 44). En la tabla se muestran los
valores máximos RMS1/2 y las determinadas integrales de Joule para los canales de corriente
medidos.
Los archivos de las registradas sesiones de medición de la corriente de arranque se guardan
automáticamente en la tarjeta de memoria y están disponibles para re-análisis desde la pantalla
principal después de pasar al ANÁLISIS DE GRABACIÓN. Los registros están marcados con el icono
en la lista, y tienen el nombre de la configuración (por defecto o dado por el usuario).
Fig. 43. Análisis de la corriente de arranque - gráficos de los valores eficaces de medio
período.
PQM-707 manual de uso
70
Fig. 44. Corriente de arranque - parámetros característicos.
2 Funcionamiento del analizador
71
2.13 Medición de la eficiencia del inversor
2.13.1 Configuración de medición
Los inversores son ampliamente utilizados, entre otros, en las instalaciones fotovoltaicas o
fuentes de alimentación ininterrumpida (UPS). El analizador permite comprobar la eficiencia de
los inversores en el procesamiento de la electricidad, que convierten la tensión continua
monofásica o la tensión alterna trifásica. Para acceder a esta función, en la pantalla de inicio del
medidor seleccionar ESPECIALES FUNCIONES, y luego EFICIENCIA DEL INVERSOR.
Fig. 45. Pantalla de configuración de la medición de la eficiencia del inversor.
En la pantalla de configuración que aparece, establecer los parámetros del inversor examinado:
SISTEMA DE RED se pueden seleccionar dos tipos:
o MONOFÁSICO, DC + 1-P
Este tipo de sistema debe seleccionarse en el caso de inversores con salida
de corriente alterna monofásica. En la pantalla se muestra un diagrama de
cableado simplificado del analizador para el circuito examinado:
la entrada de tensión DC+ del inversor debe estar conectada a la entrada
N del analizador,
la entrada DC- inversor a la entrada L3,
el lado de tensión AC del inversor debe estar conectado entre las
entradas L1 y PE del analizador,
la corriente del lado DC del inversor se mide con la pinza DC conectada a
la entrada N de la pinza. Nota: es necesario usar una pinza que
permite la medición de las corrientes continuas; como la pinza C-5A,
la corriente del lado AC del inversor se mide con la pinza conectada a la
entrada L1 del analizador. El usuario puede especificar cualquier tipo de
pinza compatible con el analizador.
o TRIFÁSICO, DC + 3-P
PQM-707 manual de uso
72
Sólo es posible medir la eficiencia de inversores trisicos de tres hilos (sistema
delta o estrella sin neutro). Cabe señalar que, debido al número limitado de
entradas de tensión en el analizador es imposible medir directamente todas las
tensiones entre fases. Por lo tanto, los parámetros medidos del lado AC son
aproximados, peros precisos en caso de simetría de las tensiones de salida
del inversor. Si trabaja en tales sistemas, antes de medir la eficiencia hay que
verificar la asimetría de tensiones (factor de asmitería del componente opuesto
U2/U1 debe ser inferior a 1%). Esta verificación debea llevarse a cabo
mediante la configuración y la conexn del medidor de una manera estándar
para la red trifásica 3-P (después de salir de la función EFICIENCIA DEL
INVERSOR). La asimeta de corrientes del lado AC no es importante, debido a
que estas corrientes se miden directamente.
Cómo conectar el analizador:
la entrada de tensión DC+ del inversor debe estar conectada a la entrada
N del analizador,
la entrada DC- inversor a la entrada L3,
el lado de la tensión AC del inversor: las salidas L1 y L2 del inversor
deben estar conectadas respectivamente a las entradas L1 y L2 del
analizador. La entrada PE del analizador debe estar conectada a la toma
de tierra del inversor o a una toma de tierra local, si el inversor no tiene
dicha conexión a tierra,
la corriente del lado DC del inversor se mide con la pinza DC conectada a
la entrada N de la pinza. Nota: es necesario usar una pinza que
permite la medición de las corrientes continuas; como la pinza C-5A,
las corrientes del lado AC del inversor se miden con la pinza conectada a
las entradas L1, L2 y L3 del analizador. El usuario puede especificar
cualquier tipo de pinza compatible con el analizador.
EFICIENCIA DEL FABRICANTE la eficiencia declarada por el fabricante del inversor. Este
valor se utiliza para comparar la eficiencia medida con la declarada.
TIPO DE PINZAS DC este campo es sólo de lectura. El tipo de pinza está establecido en C-5A.
TIPO DE PINZAS AC el usuario puede seleccionar de la lista el tipo de pinza usada para
medir las corrientes del lado AC del inversor.
FREQUENCIA la frecuencia nominal de salida CA del inversor.
Después de ajustar los parámetros necesarios, se puede ir directamente a las mediciones
correspondientes.
Nota: Prestar atención a la dirección de poner la pinza de corriente. Después de ir a las
mediciones correspondientes, se debe comprobar si las potencias activas indicadas son
positivas. De lo contrario, la eficiencia indicada puede tener un signo no válido.
Funciones de la barra de menú
- ir a la pantalla de medición (valores reales en una vista tabular) con los ajustes
especificados (sin guardar la configuración).
- guardar la configuración de la eficiencia del inversor en un archivo, con la posibilidad de
medir inmediatamente después de guardarla Ir al modo activo en la ventana que aparece).
- ir a la lista de configuraciones guardadas del inversor y crear una nueva configuración.
Las configuraciones se presentan como las configuraciones de medición, se les asigna el icono
. El doble clic en la configuración seleccionada hace que se abre automáticamente y se
pasa a la pantalla de ajuste de la eficiencia del inversor (Fig. 46). Botón de la barra de menú
2 Funcionamiento del analizador
73
sirve para añadir nuevas configuraciones de la eficiencia del inversor (se abre la ventana como
se muestra en la Fig. 47 con los ajustes predeterminados). El icono sirve para editar la
configuración seleccionada.
Fig. 46. Menú de configuraciones guardadas.
2.13.2 Lecturas actuales
Al en entrar en la pantalla de lecturas actuales en una vista tabular se muestran todos los
parámetros del circuito medido del inversor.
Fig. 47. Lecturas actuales en vista tabular en el modo de medición de la eficiencia del
inversor.
PQM-707 manual de uso
74
fila AC/DC:
o en la columna m se muestra el valor de la eficiencia del inversor m como la
relación de la potencia activa del lado AC a la potencia activa del lado DC:



o en la columna d se muestra la diferencia entre la eficiencia medida y
declarada del inversor:

donde nom es la eficiencia declarada del inversor introducida en la pantalla
de configuración.
la fila DC presenta los parámetros del lado DC del inversor como el voltaje, la corriente, la
potencia activa, la energía activa.
los valores asociados con el lado AC se muestran en las filas: L1, L2, L3, N, L1-2, L2-3,
L3-1 y .
Funciones de la barra de menú
Es posible visualizar los valores actuales en tres pantallas:
- vista de formas de onda de corrientes y tensiones,
- vista del gráfico de tiempo,
- vista de la tabla de mediciones.
El servicio es similar al descrito en el capítulo 2.16 Vista actual de la red (modo LIVE). Con las
diferencias se debe indicar la posibilidad de mostrar parámetros adicionales: I DC, U DC, P AC, P
DC en la pantalla de formas de onda y gráficos de tiempo.
Fig. 48 Pantallas de formas de onda y gráficos de tiempo en el modo de medición de la
eficiencia del inversor.
2 Funcionamiento del analizador
75
2.14 Calculadora de pérdidas de energía
2.14.1 Descripción funcional
En este modo, se puede estimar la pérdida de potencia activa y sus costes asociados debido a la
mala calidad de alimentación. La pantalla del análisis de pérdidas se muestra en la Fig. 49. El
análisis se puede hacer en el período deseado.
Fig. 49 Análisis de las pérdidas de energía
Parámetros sujetos a análisis
Popt
la pérdida de potencia de la resistencia
de conductores (suponiendo la ausencia
de armónicos más altos, la asimetría y
la potencia reactiva)
Copt
el coste asociado con pérdidas Popt
Pdis
las pérdidas causadas por armónicos
más altos
Cdis
el coste asociado con pérdidas Pdis
Punb
las pérdidas de energía debidas a la
asimetría de la red
Cunb
el coste asociado con pérdidas Punb
Prea
pérdida de potencia causada por la
presencia de la potencia reactiva
Crea
el coste asociado con pérdidas Prea
Cpf
el coste asociado con un bajo
coeficiente de potencia (mucha
participación de la potencia reactiva)
Ptot
pérdidas totales (suma de las
anteriores)
Ctot
el coste asociado con pérdidas Prea
Psav
las pérdidas que se pueden reducir
mediante la mejora de los parámetros
de calidad (por ejemplo compensar
armónicos, eliminar la asimetría),
debidas a la relación
Psav = Ptot - Popt
Csav
el coste asociado con pérdidas Psav
PQM-707 manual de uso
76
Las pérdidas financieras se pueden estimar en base a las lecturas actuales de:
una hora,
un día,
un mes,
un año.
La activación de una de las opciones anteriores (  ) hace que la tabla mostrará
datos relevantes a la selección.
Descripción de los iconos de función
ir al panel de configuración de la calculadora de pérdidas (sección 2.14.2)
hacer la captura de pantalla
volver al menú de inicio del modo de registrador
2.14.2 Configuración de la calculadora de pérdidas
Después de seleccionar el icono use muestra el panel de configuración de la calculadora
presentado en la Fig. 53 y Fig. 54. Para pasar entre pantallas se usan los iconos .
Fig. 50 Análisis de las pérdidas de energía - pantalla de configuración 1
En la primera de las pantallas, se deben ajustar los parámetros del cable al que se refiere el
análisis, es decir:
para los conductores de fase L:
o CANTIDAD DE HILOS para la fase dada,
o SECCIÓN TRANSVERSAL de hilos en mm2,
para conductores neutros N:
o CANTIDAD DE HILOS neutros,
o SECCIÓN TRANSVERSAL de hilos en mm2,
LONGITUD de la línea en metros,
MATERIA de la línea – cobre o aluminio.
2 Funcionamiento del analizador
77
Basándose en los parámetros anteriores, la calculadora calculará la pérdida de potencia en la
línea analizada.
Fig. 51 Análisis de las pérdidas de energía - pantalla de configuración 2
En la segunda pantalla, se deben ajustar los parámetros que definen la pérdida financiera, es
decir:
el coste de 1 kWh de energía activa,
el coste de 1 kWh de la energía reactiva y el factor de potencia PF ≥ 0,8,
el coste de 1 kWh de la energía reactiva y el factor de potencia PF < 0,8,
divisa.
Para cambiar la divisa:
tocar el campo con la moneda actual,
introducir una nueva moneda utilizando el teclado de la pantalla.
Descripción de los iconos de función
pasar entre dos pantallas de la configuración de calculadora
volver a la pantalla de los resultados de calculadora. Si los ajustes han sido modificados
y guardados, los resultados se calculan y se muestran de forma automática.
guardar los ajustes de la calculadora
volver al menú de inicio del modo de registrador
PQM-707 manual de uso
78
2.15 Información sobre el analizador
Cuando se selecciona esta sección, se mostrará una ventana con la información básica
acerca de la versión del software del analizador y los datos del fabricante. Al hacer clic en el
icono en la barra de menú se muestra la información detallada acerca de la versión del
analizador. Cuando se conecta al analizador la memoria externa USB (pendrive USB) y se hace
clic en el icono de la barra de menú, se guardará el registro del sistema del medidor en la
pantalla de información detallada. Esta posibilidad está disponible para los fines de diagnóstico.
El registro del sistema se puede enviar en caso de problemas con el medidor al servicio técnico
autorizado.
2.16 Vista actual de la red (modo LIVE)
El analizador permite ver los parámetros de la red en tiempo real (en modo LIVE). Las vistas
disponibles incluyen las formas de onda de tensión y corriente y valores eficaces, la vista tabular
de los parámetros, el diagrama de fasores y armónicos. Si la pantalla por defecto al encender el
analizador es la pantalla principal (Fig. 2) entonces en la barra inferior de menú se muestran los
iconos de vistas individuales del modo LIVE:
- vista de formas de onda de corrientes y tensiones,
- vista del gráfico de tiempo (ang. timeplot),
- vista de la tabla de mediciones,
- vista del diagrama de fasores,
- vista de armónicos.
La actualización de la pantalla en este modo se puede bloquear temporalmente utilizando la
función HOLD (ver la descripción de la barra superior en la sección 2.8.1). Se puede hacer clic
en el botón en la barra superior para detener la actualización (el color del icono se pone en rojo).
Para reanudar la actualización de la pantalla, se debe volver a hacer clic en el icono (el color
cambia a negro).
2.16.1 Formas de onda de tensiones y corrientes
La vista de las formas de onda de corrientes y tensiones se selecciona en la pantalla principal
con el icono en la barra inferior. Se muestran dos períodos de la red de las formas de onda
de los canales activos (depende de la configuración de medición). La pantalla de ejemplo se
muestra en la Fig. 52. Con los botones a la derecha de la ventana, se pueden activar o desactivar
los canales de medición (al menos se debe ver una forma de onda). En los botones pone el
nombre del canal, por ejemplo "U L1" y su valor eficaz. El área de las formas de onda se puede
ampliar vertical y horizontalmente, así como mover. Las formas de onda vuelven al tamaño por
defecto al encender o apagar cualquier canal (botones de la derecha).
Nota: en los circuitos de tensión constante (DC i DC+M) esta vista no está disponible.
2 Funcionamiento del analizador
79
Fig. 52. Lecturas actuales - formas de onda.
Funciones de la barra de menú
- icono del menú de canales activos. Al hacer clic se abre una barra de menú
adicional con botones para activar o desactivar la visualización de la fase, corriente y tensión.
El canal activo es indicado con el botón de color naranja. Hay que recordar que en la
pantalla siempre se debe mostrar al menos una forma de onda (no se pueden desactivar
todas). El menú sólo muestra los botones de canales que existen en este sistema de la red.
- icono del menú de zoom. Al hacer clic se abre una barra de menú adicional con iconos
de ampliación del gráfico horizontal y verticalmente. Mantener pulsado el icono de ampliación
durante 2 segundos hace que se ajusta el zoom máximo o mínimo.
- aumento de tamaño horizontalmente
- disminución de tamaño horizontalmente
- aumento de tamaño verticalmente
- disminución de tamaño verticalmente
- icono de selección del tipo de vista. Se muestra un menú adicional donde se puede
cambiar el tipo de vista del modo LIVE.
- icono de captura de pantalla. Al hacer clic se guarda el contenido actual de la ventana
principal en el archivo gráfico. El nombre del archivo se crea automáticamente basándose en
el nombre de la vista y la fecha actual, por ejemplo "Lecturas actuales formas de onda
2016-08-01 12_00_00". Los archivos se almacenan en la tarjeta microSD.
PQM-707 manual de uso
80
2.16.2 Gráfico temporal de valores eficaces
La vista del gráfico temporal (Fig. 53) se activa en la pantalla principal con el icono . Esta
vista muestra el gráfico de los valores eficaces de las tensiones y corrientes en el tiempo. En los
sistemas de DC i DC+M (de tensión constante) en el gráfico se presentan componentes
constantes de corriente y tensión. Toda la ventana incluye el tiempo de unos 110 segundos.
Después de llenar toda la ventana, el gráfico se mueve 30 segundos a la izquierda.
Fig. 53. Lecturas actuales - gráfico de tiempo.
2 Funcionamiento del analizador
81
2.16.3 Lecturas actuales - vista tabular
Para ver la tabla con los parámetros de la red, en la pantalla principal hay que seleccionar el
icono . Después de seleccionar el icono, se muestra la tabla de resumen de los parámetros
en la red examinada que se actualiza en tiempo real. La pantalla de ejemplo se muestra en la Fig.
54.
Fig. 54. Lecturas actuales - mediciones.
Las siguientes filas significan:
L1 valores de fase L1,
L2 valores de fase L2,
L3 valores de fase L3,
N valores de tensión del canal UNPE y del canal de corriente IN,
L1-2 valores entre fases L1-2,
L2-3 valores entre fases L2-3,
L3-1 valores entre fases L3-1,
Σ valores totales.
PQM-707 manual de uso
82
En las siguientes columnas se muestran los valores de los parámetros:
U [V] valor eficaz de la tensión,
Uh01 [V] valor eficaz de componente fundamental de la tensión,
UDC [V] componente constante de la tensión,
f [Hz] frecuencia de la red,
I [A] valor eficaz de la corriente,
Ih01 [A] valor eficaz de componente fundamental de la corriente,
IDC [A] componente constante de la corriente,
P [W] potencia activa,
Q1 o QB [var] la potencia reactiva de la componente fundamental o la potencia reactiva según
Budeanu (dependiendo del método de cálculo de la potencia reactiva),
S [VA] potencia aparente,
SN [VA] o D [var] la potencia aparente de distorsión o la potencia de distorsión según Budeanu
(dependiendo del método de cálculo de la potencia reactiva),
EP+ [Wh] energía activa consumida,
EP- [Wh] energía activa devuelta,
EQ1+ o EQB+ [varh] energía reactiva consumida,
EQ1- o EQB- [varh] energía reactiva devuelta,
ES [VAh] energía aparente,
PF factor de potencia (Power Factor),
cosφ factor de desplazamiento de fase,
tgφ factor de tangente φ,
THDU [%] factor de distorsión armónica de la tensión (respecto a la componente fundamental),
THDI [%] factor de distorsión armónica de la corriente (respecto a la componente fundamental),
CFU factor de pico de tensión,
CFI factor de pico de corriente,
PST flicker de corta duración,
PLT flicker de larga duración,
U0 [V] componente simétrica cero de la tensión,
U1 [V] componente simétrica positiva de la tensión,
U2 [V] componente simétrica negativa de la tensión,
U2/U1 [%] factor de desequilibrio de componente de secuencia negativa de la tensión,
U0/U1 [%] factor de desequilibrio de componente de secuencia cero de la tensión,
I0 [A] componente simétrica cero de la corriente,
I1 [A] componente simétrica positiva de la corriente,
I2 [A] componente simétrica negativa de la corriente,
I2/I1 [%] factor de desequilibrio de componente de secuencia negativa de la corriente,
I0/I1 [%] factor de desequilibrio de componente de secuencia cero de la corriente.
Funciones de la barra de menú
- pasar a las siguientes pantallas con parámetros.
- icono de selección del tipo de vista. Se muestra un menú adicional donde se puede
cambiar el tipo de vista del modo LIVE.
- la captura de pantalla.
2 Funcionamiento del analizador
83
2.16.4 Diagrama vectorial de componentes fundamentales (fasorial)
La vista del diagrama fasorial se abre cuando se selecciona el icono en la pantalla
principal. El diagrama fasorial (ejemplo en la Fig. 55) muestra el sistema vectorial de
componentes fundamentales de tensión y corriente. Puede ser utilizado para verificar
rápidamente la corrección de conexión del analizador a la red examinada. Al lado del gráfico, en
las tablas se muestra la información sobre las componentes fundamentales y sus ángulos, dos
factores de asimetría de componentes negativas (estos factores se muestran sólo para la red
trifásica). El carácter de la carga se indica con el icono de la bobina (carga inductiva), si el ángulo
entre las componentes fundamentales de tensión y corriente Uh1,Ih1) es mayor que el cero (la
tensión supera la corriente) y el icono del condensador (carga de capacidad) si este ángulo es
negativo (la corriente supera la tensión).
Nota: en los circuitos de tensión constante (DC i DC+M) esta vista no está disponible.
Fig. 55. Lecturas actuales - gráfico de fasores.
Funciones de la barra de menú
- icono de selección del tipo de vista. Se muestra un menú adicional donde se puede
cambiar el tipo de vista del modo LIVE.
- la captura de pantalla.
PQM-707 manual de uso
84
2.16.5 Gráfico/tabla de armónicos
La última vista del modo de lectura actual son los armónicos. Esta vista se selecciona
haciendo clic en el icono en la pantalla principal. Esta pantalla permite la visualización de los
armónicos de tensión y corriente, los ángulos entre los armónicas de corriente y tensión, los
factores cosφ de estas corrientes y los factores de THD. Las componentes armónicas se
muestran gráficamente en un diagrama de barras o en forma tabular. Los armónicos por defecto
se presentan en forma de barras. El ejemplo se muestra en la Fig. 56.
Nota: en los circuitos de tensión constante (DC i DC+M) esta vista no está disponible.
Fig. 56. Lecturas actuales - armónicos - vista de barras.
Funciones de la barra de menú
- menú de canales activos. Al hacer clic se abre una barra de menú adicional con
botones para activar o desactivar la visualización de la fase y cambiar entre la presentación
de los armónicos de corriente y tensión. El icono (disponible sólo para la vista tabular)
permite ver los ángulos entre los armónicos de tensión y corriente, junto con los calculados
valores cosφ de ángulos. El canal activo está indicado con el botón de color naranja.
- cambiar a la vista tabular de los armónicos (Fig. 57). La tabla en cada fila muestra los
armónicos (desde la componente constante DC hasta el armónico de orden 50) o los ángulos
entre los armónicos de corriente y tensión. En caso de armónicos, los valores se pueden
mostrar en unidades absolutas (V/A) o como un porcentaje respecto al armónico fundamental
(ver más adelante). Los ángulos son en grados. Potencias de armónicos – en % o W/var.
En la vista tabular, los botones a la derecha de la ventana muestran los valores eficaces
(RMS) de tensión y corriente.
- cambiar a la vista de barras. En el gráfico hay un marcador que indica el orden del
armónico (armónicos) cuyo valor se muestra en el botón a la derecha de la ventana. Además,
a la derecha también se muestra el factor THD.
2 Funcionamiento del analizador
85
- icono de selección del tipo de vista. Se muestra un menú adicional donde se puede
cambiar el tipo de vista del modo LIVE.
- menú de opciones del gráfico o de la tabla. Al seleccionar se muestra una barra de
menú adicional que proporciona varias opciones nuevas:
- ocultar el armónico fundamental.
- mostrar los valores en unidades absolutas (voltios o amperios).
- mostrar el valor en porcentaje respecto a la componente fundamental.
- la captura de pantalla.
Fig. 57. Lecturas actuales - armónicos - vista tabular.
PQM-707 manual de uso
86
2.17 Colaboración con el PC
2.17.1 Programa "Sonel Analysis"
El programa Sonel Analysis es la aplicación necesaria para trabajar con los analizadores de
la serie PQM. En combinación con el PQM-707 permite:
lectura de datos del dispositivo,
visualización de la red en tiempo real,
presentación de datos en forma de tablas,
presentación de datos en forma de diagramas,
análisis de los datos según la norma EN 50160 (informes), regulación del sistema y otras
condiciones de referencia definidas por el usuario,
actualización a las nuevas versiones del firmware de analizadores y de la propia aplicación.
El programa es compatible con Windows 7, Windows 8 y Windows 10.
El manual detallado del programa Sonel Analysis está disponible en un documento separado
(también puede descargarse de la página del fabricante www.sonel.pl).
2.17.2 Conexión con PC y transmisión de datos
El analizador permite comunicarse con el ordenador al conectarlo con el cable USB.
La conexión al ordenador (modo PC) permite:
transmitir los datos almacenados en la memoria del registrador:
o leer todos los datos de los registros completados,
ver los parámetros de red en el ordenador:
o valores instantáneos de corriente, tensión, potencia y energía, valores sumarios para
todo el sistema,
o armónicos, THD,
o desequilibrio,
o diagramas fasoriales para tensiones y corrientes,
o formas de onda de corriente y tensión dibujadas en tiempo real,
o todos los otros parámetros medidos,
Después de conectar al PC, la pantalla muestra el mensaje "Conexión al PC"
Durante la conexión al ordenador se bloquean los botones aparte del botón , a menos que
el analizador trabaje en el activado modo de bloqueo de botones (p.ej. durante el registro),
entonces todos los botones están bloqueados. En la pantalla en la barra inferior se muestra el
icono , si se hace clic en este icono se rompe la conexión con el PC.
Si después de conectar al PC durante 10 segundos no tiene lugar ningún intercambio de
datos entre el analizador y el ordenador, el analizador sale del modo de transmisión de datos
y termina la conexión.
El programa Sonel Analysis también permite leer los datos directamente de la tarjeta microSD
usando un lector externo de tarjetas de memoria. Este método permite leer los datos registrados
de forma más rápida. Para usar este modo, se debe retirar la tarjeta de memoria del medidor y
ponerla en el lector conectado al ordenador (al retirar la tarjeta se deben seguir las normas
descritas en la sección 2.6; un método seguro es primero apagar el medidor).
2 Funcionamiento del analizador
87
2.18 Sistemas de medición
El analizador puede ser conectado directamente a los siguientes tipos de AC:
monofásica (Fig. 58)
bifásica (con bobinado dividido del transformador llamado en inglés split phase) (Fig. 59),
sistema trifásico de 4 hilos, trifásico de 4 hilos (sin U L2) (Fig. 60),
sistema trifásico de 3 hilos, trifásico de 3 hilos de Aron / 2 elementos, trifásico triángulo
abierto (Fig. 61, Fig. 62).
La medición indirecta en redes de la tensión media y alta es posible:
en el sistema trifásico de cuatro hilos (Fig. 63),
en el sistema trifásico de tres hilos (Fig. 64),
En los sistemas de tensión continua DC, se puede realizar la medición en dos
configuraciones:
DC sistema de una tensión (Fig. 65)
DC+M sistema de dos tensiones con potencial central (Fig. 66)
En los sistemas de DC se puede medir la corriente con la pinza C-5A.
En los sistemas de tres conductores de AC se pueden medir las corrientes con el método de
Aron (Fig. 62), usando sólo dos pinzas que miden las corrientes lineales IL1 y IL3. La corriente IL2
se calcula entonces según la relación: 
En los sistemas con el conductor neutro se puede activar adicionalmente la medición de la
corriente en este conductor después de conectar la pinza adicional en el canal IN. Esta medición
se realiza después de activar en la configuración del registro la opción: Registrar la corriente en el
conductor N.
Nota
Para calcular correctamente la potencia aparente total Se y el factor de
potencia total PF en el sistema trifásico con 4 conductores, es necesaria
la medición de corriente en el conductor neutro. En tal caso siempre es
necesario activar la opción Registrar la corriente en el conductor N
y conectar cuatro pinzas como se muestra en la Fig. 60. Más información
sobre la potencia aparente total Se se puede encontrar en la sección
5.3.5.
Para los sistemas con los conductores PE y N (de puesta a tierra y neutro) es posible medir
la tensión N-PE. Para ello se necesita conectar el cable PE a la entrada de tensión PE del
analizador. Además, en la configuración del punto de medición se necesita marcar la opción
Registrar la voltaje N-PE.
Prestar atención a la orientación de las pinzas. Las pinzas deben ser puestas de tal manera
que la flecha colocada en las pinzas esté orientada hacia la carga. La verificación puede
realizarse controlando la medición de la potencia activa, en la mayoría de tipos de receptores
pasivos la potencia activa tiene el signo positivo. En caso de conexión incorrecta de las pinzas se
puede cambiar la polaridad de las pinzas elegidas (CONFIGURACIÓN DEL ANALIZADOR PINZAS)
Las figuras siguientes presentan esquemáticamente los modos de conexión del analizador a
la red examinada según su tipo.
Los iconos que se utilizan en los dibujos con referencia a las conexiones opcionales
tienen los siguientes significados:
PQM-707 manual de uso
88
si se requiere realizar la medición de la tensión UN-PE se debe realizar la conexión
indicada por este icono (conectar la entrada PE al conductor de protección)
si se requiere realizar la medición de la corriente UN-PE se debe realizar la conexión
indicada por este icono (conectar la pinza en el canal IN).
Fig. 58. Esquema de conexión – sistema monofásico.
Fig. 59. Esquema de conexión – sistema bifásico.
2 Funcionamiento del analizador
89
Fig. 60. Esquema de conexión - sistema trifásico de 4 hilos, trifásico de 4 hilos sin U L2
(2½ elementos).
Fig. 61. Esquema de conexión – sistema trifásico de 3 hilos, trifásico triángulo abierto.
PQM-707 manual de uso
90
Fig. 62. Esquema de conexión – sistema trifásico de 3 hilos de Aron (medición de
corrientes mediante el método de Aron de 2 elementos).
Fig. 63. Esquema de conexión - una medición indirecta SN en el sistema de 3 fases y 4
hilos.
2 Funcionamiento del analizador
91
Fig. 64. Esquema de conexión - una medición indirecta SN en el sistema de 3 fases y 3
hilos.
Fig. 65. Esquema de conexión - sistema de DC.
PQM-707 manual de uso
92
Fig. 66. Esquema de conexión - sistema de DC+M (bipolar).
2.18.1 Control de la corrección de conexión
Al hacer clic en el icono de corrección de conexión que está en la barra superior (ver Fig. 3)
se muestra una ventana que informa sobre la conexión del analizador a la red examinada. Esta
información ayuda al usuario a verificar el cumplimiento de la configuración actual del analizador
con los parámetros de la red medida. La ventana proporciona la siguiente información:
Valores de tensiones - dos iconos posibles:
- los valores eficaces de tensión son correctos, están dentro de la tolerancia
del15% de la tensión nominal,
- los valores eficaces están fuera del rango Unom 15%.
Valores de corrientes - cuatro posibilidades:
- los valores eficaces de las corrientes están en el rango del 0,3% Inom…115% Inom,
- los valores eficaces de las corrientes son más pequeños que el 0,3% Inom,
- los valores eficaces de las corrientes son más grandes que el 115% Inom,
--- los guiones se muestran cuando la medición de corriente está desactivada en
la configuración.
En los sistemas trifásicos de 3 hilos y 4 hilos, el analizador también calcula la
suma de todas las corrientes (valores instantáneos) y comprueba si no es igual a
cero. Esto ayuda determinar si todas las sondas de corriente están conectadas
correctamente (es decir, las flechas en las sondas se dirigen hacia delante a la
carga). Si la suma de las corrientes RMS es mayor que el 0,3% de la corriente
Inom, esto se considera como un error y se visualiza el icono .
Vectores de tensiones - el analizador verifica la corrección de los ángulos de
componentes fundamentales y muestra el icono correspondiente:
- los vectores tienen los ángulos correctos en el rango de 30 del valor
teórico para la carga resistiva y el circuito simétrico (en los sistemas de 3 fases),
- no se puede verificar la corrección de ángulos debido a demasiado pequeña
tensión eficaz (menos del 1% Unom),
- ángulos incorrectos de vectores. En los sistemas trifásicos aparece este
icono, entre otros, en caso de secuencia inversa de rotación de fases de tensión.
2 Funcionamiento del analizador
93
Vectores de corrientes - se verifica la corrección de ángulos de vectores de componentes
fundamentales de corrientes respecto a los vectores de tensión. Se muestran los iconos:
- los vectores caben entre 55 respecto a los ángulos correspondientes de
los vectores de corriente,
- no se puede verificar la corrección de ángulos de vectores de corriente
debido a demasiado pequeña corriente eficaz (menos del 0,3% Unom),
- los vectores están fuera del rango permisible de ángulos (55),
--- los guiones se muestran cuando la medición de corriente está desactivada en
la configuración.
Frecuencia:
la frecuencia de red medida está en el rango de fnom 10%,
- el valor eficaz de la tensión de fase de referencia es menor que 10V y no
sincronizado PLL,
- la frecuencia medida está fuera del rango fnom 10%.
El icono de la barra superior se controla de la siguiente manera:
- si en la tabla aparece al menos uno ,
- si en la tabla aparece al menos uno , pero no hay error (sin ),
- si todos los parámetros se miden correctamente.
PQM-707 manual de uso
94
2.19 Ejemplo de uso
El procedimiento presentado a continuación muestra cómo realizar una medición con el analizador
paso a paso: desde la conexión hasta la generación del informe de las mediciones. Esto permite
conocer rápidamente el funcionamiento básico del analizador y del software Sonel Analysis. Se supone
que el software Sonel Analysis ya ha sido instalado.
Medición monofásica del cumplimiento de la norma EN 50160.
El escenario de mediciones es el siguiente: el usuario desea medir los parámetros de tensión de la
red de 1 fase 230 V 50 Hz. El objetivo es generar un informe sobre el cumplimiento de los requisitos de
la norma EN 50160. De conformidad con los requisitos de la norma, deben ser registrados los
siguientes parámetros:
valores medios de 10 minutos de tensión, THD y armónicos,
frecuencia de 10 segundos,
flicker de larga duración PLT,
eventos en la tensión: 110%Unom para subida, 90%Unom para hueco, 5%Unom para interrupción. Tras
la detección de un evento se debe guardar la forma de onda y el RMS1/2.
Después de la medición, se deben generar los diagramas de tiempo de los parámetros medidos y un
informe sobre el cumplimiento de los requisitos de la norma. Los datos deben ser guardados para su
posterior análisis.
Esto se realiza con el mismo analizador.
Además, los datos guardados se deben leer en el software Sonel Analysis y generar un informe de
cumplimiento de la norma.
Método de realización de mediciones:
Paso 1: Encendido del medidor. Encender el analizador con el botón . Después de cargar el
software, se muestra la pantalla principal como en la Fig. 2 o una de las pantallas de modo LIVE si se
ha cambiado la pantalla por defecto en la configuración.
Paso 2: Conexión a la red examinada. Conectar el analizador a la red de prueba de acuerdo con la
Fig. 58. Se deben conectar las entradas de tensión L1, N. No es necesario conectar la pinza porque no
se requiere la medición de la corriente. Conectar la alimentación externa del analizador para que el
analizador no funcione con su batería y no se apague debido a una batería descargada.
Paso 3: Crear una nueva configuración de medición. Seleccionar la CONFIGURACIÓN DE GRABACIÓN
en la pantalla de inicio. En los próximos pasos se creará una nueva configuración de medición, de
acuerdo con los requisitos deseados. En la barra de menú inferior, seleccionar el icono (añadir una
nueva configuración). A continuación, en la ventana que aparece seleccionar la opción DE ACUERDO CON
EL ESTÁNDAR, y de la lista desplegable, seleccionar la norma EN 50160 BAJA TENSIÓN. Confirmar la
selección haciendo clic en el icono en la barra de menú. Se mostrará la primera pantalla de
configuración detallada. De la lista desplegable SISTEMA DE RED seleccionar 1 fase, la voltaje Un poner a
230/400V, frecuencia a 50Hz, y de la lista TIPO DE PINZAS seleccionar No hay. En las otras pantallas de
configuración no es necesario introducir cambios adicionales, por lo que se puede guardar la
configuración seleccionando el icono de guardar en la barra de menú. Aparecerá la ventana para
introducir el nombre de la configuración de nueva creación. Al hacer clic en el campo de nombre por
defecto, se puede introducir su propio nombre, por ejemplo "EN 50160 1-f". Después de introducir el
nombre hay que marcar el campo Establecer como activo, para que el analizador active
inmediatamente la nueva configuración y hacer clic en BUENO. Se mostrará una ventana que confirme
que la configuración ha sido guardada. En la barra inferior de información debe aparecer la información:
Un: 230 V, fn:50 Hz, el icono de red de 1 fase y el nombre de la nueva configuración.
2 Funcionamiento del analizador
95
Paso 4: Comprobar la corrección de conexión. Ir a la pantalla principal (icono ), y luego mostrar
la ventana de formas de onda . En la ventana principal se debe ver la forma de onda de tensión
(onda sinusoidal), y en el botón a la derecha la tensión eficaz que debe ser de aprox. 230 V que es
como el valor nominal de la red. También se puede ver en forma tabular los parámetros momentáneos
y armónicos .
Paso 5: Comprobación de la disponibilidad para el registro. Antes de iniciar el registro, asegúrese
de que la fecha y la hora del analizador son correctas o la tarjeta de memoria microSD está instalada en
el analizador, y si tiene suficiente espacio. Si la fecha no es correcta, en la pantalla principal se debe
seleccionar CONFIGURACIÓN DEL ANALIZADOR, y luego FECHA Y HORA, introducir los ajustes correctos y
confirmarlos. Si se inserta la tarjeta de memoria correcta en el analizador, en la barra superior
aparecerá el icono de la tarjeta de memoria con información sobre el espacio libre.
Paso 6: Registro de datos. Se puede iniciar el registro pulsando el botón . Si aparece la ventana de
confirmación de inicio de registro, pulsar SÍ. El inicio de registro será confirmado por un triple pitido, en
la barra superior el icono de registro se pondrá rojo , y el LED parpadeará en rojo. El medidor en
este estado se debe dejar durante un tiempo prolongado, por ejemplo varias horas para que registre la
correspondiente cantidad de datos (en el registro de cumplimiento de la norma EN 50160 los nuevos
registros se guardan cada 10 minutos, y la determinación de PLT requiere el registro durante dos horas
completas sincronizadas con el reloj a múltiplo de dos horas). Durante el registro se puede simular el
hueco de tensión desconectando durante un rato el conductor L1 del o N. Para que el informe cumpla
con los requisitos de la norma se debe registrar por lo menos durante una semana.
Paso 7: Detención de registro. Después de que pase el tiempo requerido, hay que detener el registro
pulsando el botón y confirmar el deseo de detener el registro.
Paso 8: Ir al análisis de registro. En la pantalla principal hay que seleccionar la pantalla ANÁLISIS DE
GRABACIÓN. En la lista de registro localizar el registro completado: el nombre debe ser el mismo que la
configuración determinada por el usuario, por ejemplo "EN 50160 1-f" (en el paso 3), la fecha y la hora
de final se debe comparar con la hora actual del medidor. También se puede ordenar la lista por la hora
para que los últimos registros se muestren en la parte superior de la lista. Hacer doble clic en el registro
encontrado o marcar con un solo clic, y seleccionar del menú inferior el icono de vista previa . Se
mostrará la pantalla de resumen de registro.
Paso 9: Generar los gráficos de tiempo. Para generar el ejemplo de gráfico de tiempo en el que se
verán tres formas de onda: la tensión media UL1, la frecuencia de 10 segundos (que normalmente se
guarda en todos los registros sobre el cumplimiento de la norma) y el flicker PLT, hay que realizar los
siguientes pasos. En la pantalla de resumen de registro del menú inferior hay que seleccionar el icono
de gráficos y luego el icono del menú adicional. Se mostrará el gráfico de la tensión media de
todo el intervalo de registro. Esta pantalla se utiliza para indicar el intervalo de tiempo del que se
generarán los gráficos de tiempo de los parámetros seleccionados por el usuario. Con un rectángulo
naranja está marcado el intervalo de tiempo activo que se puede mover, aumentar (hasta el límite de
1100 muestras) o disminuir el intervalo indicado. Después de una posible corrección del intervalo de
tiempo se debe hacer clic en la barra inferior en la opción , es decir, la selección de los
parámetros. Seleccionar los parámetros de ejemplo (cuatro como máximo), por ejemplo la tensión
media UL1, la frecuencia y el factor THD de tensión. Después de seleccionar los parámetros en la barra
inferior se debe hacer clic en el icono de generación del gráfico . En la pantalla se mostrará una
ventana con el transcurso temporal de los parámetros seleccionados. El marcador puede indicar el
tiempo específico y leer los parámetros durante este tiempo en el panel a la derecha.
Paso 10. Generación del informe de cumplimiento de la norma. En la ventana del gráfico se debe
primero regresar a la pantalla de resumen de registro (en la barra inferior seleccionar a
PQM-707 manual de uso
96
continuación , y luego dos veces ). Entonces, para generar el informe de cumplimiento de la
norma EN 50160 (según la cual se realizó el registro), en la barra inferior se debe hacer clic en el icono
. Aparecerá la ventana de opción de informe (como en la Fig. 27). Después de seleccionar la
opción deseada, en la barra de menú se debe hacer clic en el icono para generar el informe. Se
mostrará en la pantalla. Las secciones individuales del informe se presentan en la sección 2.11.7.
Paso 11. Guardar el informe en la memoria externa USB (pendrive). Para guardar el informe
generado sobre el cumplimiento de la norma en la memoria externa USB, se debe conectar el pendrive
al analizador, esperar hasta que el dispositivo sea reconocido, y en la barra superior se muestre el icono
de pendrive sin tachar. A continuación, en la barra de menú se debe hacer clic en el icono de guardar
, en el menú adicional que aparecerá se debe hacer clic en el icono para guardar el informe.
Después de guardar correctamente el informe, aparecerá la ventana con la confirmación. El informe (en
el formato pdf) se guardaen un soporte de almacenamiento extraíble en la carpeta llamada "PQM-
707_DATA".
Paso 12: Conexión del medidor con el programa Sonel Analysis. Este software se debe instalar
primero. Después de la instalación se debe conectar el analizador al ordenador con el cable USB. Si
ésta es la primera conexión, se debe esperar que se instalen los controladores del analizador. En el
menú de programa seleccionar ANALIZADORANÁLISIS, o seleccionar de la barra de herramientas la
opción ANÁLISIS. Aparecerá una ventana con la lista de los analizadores disponibles, y en la lista debe
estar el analizador PQM-707. Hacer doble clic en el nombre del analizador para conectarse a él. Una
vez conectado, en la pantalla del analizador aparecerá la ventana CONEXIÓN CON EL PC.
Un método alternativo para leer los datos por Sonel Analysis, es poner la tarjeta de memoria en el
lector de tarjetas conectado al ordenador (por la seguridad de datos primero se debe apagar el medidor
para que todos los datos se guarden en la tarjeta). En el menú de programa seleccionar
ANALIZADORANÁLISIS, o seleccionar de la barra de herramientas la opción ANÁLISIS. Aparecerá una
ventana con una lista de las tarjetas de memoria detectadas, y la lista debe contener la posición: "PQM-
707 [número de serie] - conexión con la tarjeta de memoria" con la detectada tarjeta del analizador.
Hacer doble clic en está posición y luego confirmar la conexión para continuar.
Paso 13: Lectura de los datos de registro del medidor. Como resultado de seleccionar la opción
ANÁLISIS el programa mostrará la ventana en la que el usuario debe indicar qué tipo de datos quiere
descargar del medidor. Es posible descargar los datos de registro (mediciones) y las capturas de
pantalla. En este caso, se descargarán los datos registrados, por lo que se debe indicar la opción
REGISTRO. En este momento, el programa descarga del medidor la lista de los datos disponibles para leer
el registro. La lista muestra todos los registros que se encuentran actualmente en la tarjeta SD del
medidor. Indicar el registro que el usuario desea descargar y hacer clic en LEER DATOS. Aparecerá una
ventana con el progreso de la descarga de datos. Después de descargar todo, aparecerá la ventana
que permite guardar los datos descargados en el disco. Se recomienda guardar los datos en el disco
para poder analizarlos más tarde. Indicar la ubicación en el disco y el nombre de archivo y hacer clic en
GUARDAR. En la ventana que aparece hacer clic con el ratón en la barra horizontal que simboliza el
intervalo de registro con la inscripción CONFIGURACIÓN (NORMA) (después de hacer clic se cambiará al
color naranja) y, a continuación, hacer clic en ANÁLISIS DE DATOS.
Paso 14: Análisis de datos. En la ventana principal del análisis hay cuatro botones principales:
GENERAL (vista por defecto, después de cargar los datos), MEDICIONES, EVENTOS, CONFIGURACIÓN. En la
vista GENERAL de la derecha se muestran de forma gráfica los iconos que simbolizan otras mediciones,
el evento y las formas de onda almacenadas en el eje de tiempo. Este gráfico se puede ampliar en caso
de mucha cantidad de datos para ver más detalles.
Al hacer clic en MEDICIONES se muestra la tabla de valores de todos los parámetros medidos de acuerdo
con el tiempo promedio seleccionado. En este escenario se ha seleccionado el registro sobre el
cumplimiento de la norma en la que el tiempo de cálculo de la media es igual a 10 minutos, por lo que
cada 10 minutos se ha guardado el valor de la tensión, los armónicos y THD (la frecuencia se mide
cada 10 segundos). Cada fila contiene los datos guardados en el siguiente intervalo de 10 minutos, y
2 Funcionamiento del analizador
97
cada columna contiene los parámetros individuales (todos los valores de frecuencia durante 10
segundos se pueden ver al seleccionar de la lista MOSTRAR DATOS el valor de 10s.)
Al hacer clic en EVENTOS se pueden ver todos los eventos registrados. En este escenario se registraron
los eventos de tensión: subida, hueco e interrupción. Cada fila de la tabla corresponde a un evento
detectado. Si están disponibles los gráficos (por ejemplo, formas de onda y diagramas RMS1/2), y así es
en este escenario, la última columna contiene un icono de los gráficos guardados. Al hacer clic en el
icono, se pueden ver los gráficos relacionados con el evento.
Paso 15: Visualización del gráfico de tiempo de la tensión y THD en el tiempo. Para generar un
gráfico se debe ir a la vista MEDICIONES (hacer clic en MEDICIONES), seleccionar los encabezados de
columnas de tiempo (primera debe ser seleccionada la columna del tiempo), la tensión L1, THD U L1
(las columnas serán iluminadas), y luego hacer clic en GRÁFICOS y seleccionar GRÁFICO DE TIEMPO.
Aparece una ventana con un diagrama que contiene dos transcursos en el tiempo: tensión L1 y THD U
L1. Se puede ampliar el gráfico, con los tres marcadores se pueden marcar puntos específicos en el
gráfico y leer los parámetros de puntos especificados. El gráfico se puede guardar (en un formato
gráfico seleccionado) haciendo clic en el icono GUARDAR en la barra de herramientas superior.
Paso 16: Visualización de gráficos de armónicos. Se pueden visualizar dos tipos de gráficos para los
armónicos. El primero es el gráfico de cambios de armónicos durante el registro. Para ver el gráfico se
debe seleccionar la primera columna del tiempo, y luego las columnas de armónicos seleccionados (por
ejemplo del tercer y quinto orden) y hacer clic en GRÁFICOSGRÁFICO DE TIEMPO.
El segundo tipo de gráfico es un gráfico de barras de armónicos. Muestra todas las componentes de
armónicos en el intervalo de 10 minutos (en una fila). Para generarlo se debe seleccionar la celda de la
columna del tiempo y luego seleccionar la columna de cualquier armónico, hacer clic en GRÁFICOS
seleccionar de la lista ARMÓNICOS. De esta manera también se puede seleccionar el período de tiempo
arrastrando el rango de celdas en una columna del tiempo. A continuación, se mostrará el gráfico de los
valores medios de armónicos del intervalo de tiempo especificado.
Paso 17: Comprobación de eventos. Si el analizador detecta cualquier evento durante el registro,
entonces se mostrarán en la tabla en la vista EVENTOS. En la fila que describe el evento específico se
puede ver el tiempo cuando se produjo (inicio y final), el valor extremo (por ejemplo, la tensión mínima
durante el hueco), la forma de onda y el gráfico RMS1/2 si un evento estaba relacionado con la tensión o
la corriente. En este escenario, los gráficos de eventos están activados automáticamente (debido a la
configuración predeterminada sobre el cumplimiento de la norma), por lo que si el analizador detecta
algún evento, en la última columna de la tabla con el encabezado FORMA DE ONDA debe estar el icono
del gráfico. Hacer clic en el icono para mostrar gráficos (o pulsar el botón GRÁFICOS y seleccionar la
opción FORMA DE ONDA).
Paso 18: Generación del informe de cumplimiento de la norma. Para generar el informe de resumen
sobre el cumplimiento de parámetros en la red examinada con los requisitos de la norma, en la vista
MEDICIONES se debe hacer clic en INFORMES y seleccionar INFORME SEGÚN LA NORMA. En la ventana que
aparecerá se pueden determinar los parámetros del informe generado (por ejemplo cómo tratar los
datos "marcados", cómo tener en cuenta la tensión entre fases, etc.). El botón GENERAR procesará los
datos y elaborará el informe. La etapa final es complementar los datos adicionales (opcionales) que se
añadirán al informe (tales como el número del informe, la descripción verbal de la medición, el nombre
del autor, la adición de un logotipo gráfico). Para ver el informe se debe hacer clic en el icono VISTA
PREVIA. El botón GUARDAR permite guardar los datos en el formato especificado por el usuario (pdf, html,
txt, csv).
PQM-707 manual de uso
98
Fig. 67. Entradas de tensión
3 Estructura y métodos de medición
3.1 Entradas de tensión
La estructura del bloque de las entradas de tensión se muestra en la Fig. 67. Los canales de
fases L1, L2, L3 pueden referirse al conductor neutro (entonces se miden las tensiones L1-N, L2-
N, L3-N) o al conductor de toma de tierra PE (se miden las tensiones L1-PE, L2-PE, L3-PE). La
referencia correspondiente se selecciona dependiendo del sistema de la red; referencia a PE se
utiliza en las redes trifásicas de tres hilos, en las otras redes se miden las tensiones respecto al
conductor neutro.
El analizador tiene un rango de medición, con la tensión de cresta de 1150 V (sin corte).
3.2 Entradas de corriente
El analizador tiene cuatro entradas de
corriente independientes con los mismos
parámetros. Para cada una de ellas se pueden
conectar las pinzas rígidas de corriente (CT) con
salida de tensión de 1 V como estándar o las
pinzas flexibles.
Una situación típica es el uso de las pinzas
flexibles con un integrador electrónico incluido.
Sin embargo, este analizador permite la conexión
directa a la entrada del canal de corriente de la
misma bobina de Rogowski, la integración de la
señal se realiza de forma digital.
3.3 Integrador digital
En el analizador se aplicó la solución con la
integración digital de la señal que viene
directamente de la bobina de Rogowski. Este
enfoque permite eliminar los problemas
relacionados con los integradores analógicos
necesarios para asegurar la precisión declarada
a largo plazo y en el entorno de medición difícil.
Los integradores analógicos también deben
incluir los sistemas de protección contra la
saturación de la salida en presencia de la tensión continua en la entrada.
El integrador ideal tiene un amplificador infinito para las señales continuas que baja con una
velocidad de frecuencia de 20 dB/década. El desplazamiento de fase es constante en todo el
rango de frecuencia y es de -90°.
En teoría, el amplificador infinito para la señal continua que aparece en la entrada del
integrador causa la saturación de su salida cerca de la tensión de alimentación e impide su
funcionamiento. En sistemas prácticos se introduce una solución para limitar el amplificador para
DC hasta un valor fijo, además periódicamente pone a cero las salidas. También hay técnicas de
eliminación activa de tensión continua que la mide y de nuevo la pone en la entrada pero con el
signo opuesto por lo que se anula eficazmente. En inglés se usa el término "leaky integrator" que
significa el integrator con fuga. "Leaky integrator" es simplemente un integrador con el
condensador de resistencia de alto valor. Tal sistema es entonces el mismo que el filtro de paso
bajo con una frecuencia de paso muy baja.
La aplicación digital del integrador asegura unos parámetros excelentes durante largo
período, todo el procedimiento se lleva a cabo por medio de cálculos, no hay efectos del
envejecimiento de los elementos, etc. Sin embargo, igual que la versión analógica aquí también
puede aparecer el problema de saturación y sin ninguna prevención puede hacer inútil la
integración digital. Se deben tener en cuenta tanto los amplificadores de entrada como el
3 Estructura y métodos de medición
99
convertidor analógico-digital tienen un compensador finito y no deseable, que debe ser eliminado
antes del proceso de integración. El software del analizador incluye un filtro digital cuya tarea
consiste en eliminar por completo la componente continua de tensión. La señal filtrada se somete
a la integración digital. La característica de fase resultante tiene unas propiedades excelentes y el
desplazamiento de fase para las frecuencias más críticas de 50 y 60 Hz es mínimo.
Proporcionar el desplazamiento de fase más pequeño entre las señales de corriente y voltaje
es crucial para asegurar pequeños errores de medición de potencia. El error estimado de
medición de potencia se puede expresar por la relación
1
:
Error de medición de potencia ≈ error de fase (en radianes) × tg(φ) × 100 %
donde tg(φ) es la tangente del ángulo entre la tensión y la corriente de sus componentes
fundamentales. De la fórmula anterior se puede concluir que los errores de medición aumentan
junto con la disminución del factor de desplazamiento de fase; por ejemplo, cuando el error de
fase de 0,1° y cosφ=0,5 el error es de tan sólo del 0,3%. De todos modos, para que las
mediciones de potencia sean exactas, la concordancia de las trayectorias de fase de tensión y
corriente debe ser la mejor.
3.4 Muestreo de la señal
Se muestrea la señal al mismo tiempo en los ocho canales y la frecuencia sincronizada con la
frecuencia del canal de tensión de alimentación de referencia. Esta frecuencia es de 10,24 kHz
para la frecuencia 50 Hz y 60 Hz.
Por consiguiente, un solo período tiene 204,8 muestras para la frecuencia de 50 Hz y 170,67
muestras para 60 Hz. Se utiliza el convertidor analógico-digital de 16 bits que proporciona el
sobremuestreo de 64 veces.
La atenuación analógica de 3 decibelios se ha especificado para las frecuencias de unos 12
kHz, mientras que el error de amplitud para la frecuencia máxima útil igual a 2,4 kHz (es decir, la
frecuencia del 40º armónico para la red de 60 Hz) es de aprox. 0,3 dB. El desplazamiento de fase
para la misma frecuencia es menor que 15°. La atenuación en la banda de parada es mayor de
75 dB.
Se debe tener en cuenta que para la correcta medición del desplazamiento de fase entre los
armónicos de tensión respecto a los armónicos de corriente y la potencia de estos armónicos no
es significativo el desplazamiento absoluto de fase respecto a la frecuencia fundamental, pero la
conformidad de las características de fase de las trayectorias de tensión y corriente. El mayor
error de diferencia de fase para f = 2,4 kHz es hasta 15°. Este error disminuye con la disminución
de la frecuencia que nos interesa. En la estimación de los errores de medición de potencia de
armónicos también se debe considerar un error adicional introducido por las pinzas y los
transformadores utilizados.
3.5 Sincronización PLL
La sincronización de frecuencia de muestreo se llevó a cabo por medio del equipo. La señal
de voltaje del canal de referencia después de pasar a través de los circuitos de entrada se dirige
al filtro de paso de banda, cuya misión es reducir el nivel de armónicos y pasar sólo la
componente fundamental de tensión. A continuación, la señal se dirige a los circuitos del bucle de
fase como una señal de referencia. El sistema PLL genera una frecuencia que es un múltiplo de
la frecuencia de referencia requerida para el convertidor analógico-digital. El canal de referencia
puede seleccionarse de entre las tensiones de fase (por ejemplo L1-N), o entre fases (L1-L2),
dependiendo de la red.
La necesidad de la aplicación del bucle de enganche de fase resulta directamente de los
requisitos de la norma IEC 61000-4-7 que describe la metodología y los errores aceptables en la
medición de los armónicos. Esta norma requiere que la ventana de medición, que es la base para
una medición y la evaluación del contenido de armónicos, sea igual a la duración de 10 períodos
de la red energética en las instalaciones de 50 Hz y 12 períodos para 60 Hz. En ambos casos,
esto corresponde a unos 200 ms. Dado que la frecuencia de la fuente de alimentación puede
1
Current sensing for energy metering, William Koon, Analog Devices, Inc.
PQM-707 manual de uso
100
estar sujeta a cambios periódicos y fluctuaciones, la duración de la ventana puede no ser
exactamente igual a 200 ms, p.ej. para la frecuencia de 51 Hz corresponde a unos 196 ms.
La norma también recomienda que los datos no sean sometidos al sistema de ventanas
antes de introducir la transformada de Fourier (con el fin de extraer los componentes
espectrales). Falta de sincronización de frecuencia y situación en la que en la transformada FFT
se realizan las muestras del número incompleto de períodos pueden conducir a la fuga espectral.
Este fenómeno hace que la línea de armónico se aplique también a otras líneas de
interarmónicos adyacentes, lo que puede conducir a la pérdida de información sobre el nivel y la
potencia reales de la línea examinada. Se permite la posibilidad de la utilización de ventana de
ponderación Hanna que reduce los efectos adversos de la fuga espectral, pero esto sólo se limita
a la situación en la que el bucle PLL ha perdido la sincronización.
La norma IEC 61000-4-7 especifica con precisión el requerido bloque de sincronización. Esto
se expresa de la siguiente manera: el tiempo entre el flanco ascendente del primer impulso de
muestreo y (M+1) de este impulso (donde M es el número de muestras en la ventana de
medición) debe ser igual a la duración del número especificado de períodos en la ventana de
medición (10 o 12), con un máximo error permisible de ± 0,03%. Para explicarlo en términos más
simples, se analiza el siguiente ejemplo. Tomando en cuenta la frecuencia de red de 50 Hz, la
ventana de medición dura exactamente 200 ms. Si el primer impulso de muestreo se produce
exactamente en el tiempo t = 0, entonces el primer impulso de muestreo de la ventana de
medición siguiente debe aparecer en el momento t = 200 ± 0,06 ms. Estos ± 60 μs es la
desviación admisible del flanco de muestreo. La norma también define la frecuencia mínima
recomendada en la que se debe mantener la precisión indicada anteriormente de la
sincronización y la define ± 5% de la frecuencia nominal, es decir, 47,5…52,5 Hz y 57…63 Hz
respectivamente, para las redes de 50 Hz y 60 Hz.
Otra cuestión es el rango de tensión de entrada para que el sistema PLL funcione
correctamente. La norma 61000-4-7 no menciona aquí indicaciones ni requisitos específicos. Sin
embargo, la norma 61000-4-30 define el rango de tensión de alimentación en el que los
parámetros metrológicos no se pueden empeorar y para la clase A se lo define en el 10%...150%
Udin. El PQM-707 para la operación apropiada del sistema PLL requiere la tensión superior a 10 V
a la entrada de referencia (L1-N y L2-L1).
3.6 Medición de frecuencia
La señal para la medición de los valores de frecuencia de 10 segundos viene del canal de
referencia. Es el mismo canal que se utiliza para sincronizar el bucle PLL. Esta señal se aplica al
filtro de paso de banda de segundo orden cuyo paso de banda se fijó en el rango de 40..70 Hz.
Este filtro sirve para reducir el nivel de armónicos. A continuación, de la forma de onda filtrada se
crea la señal cuadrada. Durante el ciclo de medición de 10 segundos se cuenta el número de
períodos de la señal y su duración. Los intervalos de 10 segundos se determinan por el reloj de
tiempo real (que es un múltiplo entero del tiempo de 10 segundos). La frecuencia se calcula como
la relación del número de períodos contados y su duración.
3.7 Método de medición de los componentes armónicos
Los armónicos se miden de acuerdo con la norma IEC 61000-4-7.
Esta norma establece la forma de calcular los armónicos particulares.
Todo el proceso se compone de varias etapas:
muestreo síncrono (10/12 períodos),
análisis FFT (Transformada Rápida de Fourier),
agrupación.
Según la FFT se analiza la ventana de medición de 10/12 períodos (unos 200 ms). Como
resultado, recibimos un conjunto de líneas espectrales desde la frecuencia 0 Hz (DC) hasta el 50º
armónico (aprox. 2,5 kHz para 50 Hz o 3,0 kHz para 60 Hz). La distancia entre las líneas
sucesivas depende directamente de la duración de la ventana de medición y es
aproximadamente de 5 Hz.
El analizador recoge 2.048 muestras por ventana de medición (para la frecuencia de 50 Hz y
3 Estructura y métodos de medición
101
60 Hz) por lo tanto se asegura el cumplimiento del requisito para la FFT para que el número de
muestras sometido a transformar sea una potencia de la cifra 2.
Es importante mantener una sincronización de la frecuencia de muestreo constante con la
red. La FFT se puede realizar sólo con los datos que contienen el múltiplo entero del período de
la red. El cumplimiento de este requisito es necesario para minimizar la llamada pérdida de
espectro que falsifica la información sobre los niveles reales de bandas espectrales. El analizador
cumple con estos requisitos, debido a que la frecuencia de muestreo se estabiliza con el sistema
de bucle de fase PLL.
Ya que la frecuencia de red puede tener fluctuaciones temporales, la norma prevé la
agrupación de las líneas principales de los armónicos junto con las líneas en sus inmediaciones.
La razón es que la energía de componentes puede pasar parcialmente a las componentes
interarmónicas adyacentes.
Hay dos métodos de agrupación:
grupo armónico (incluye la línea principal y cinco o seis componentes interarmónicas
adyacentes),
subgrupo armónico (incluye la línea principal y una línea adyacente a cado lado).
Fig. 68. Determinación de subgrupos de armónicos (red de 50 Hz).
3.8 Detección de eventos
El evento es la situación en la que el valor del parámetro elegido de la red excede el umbral
definido por el usuario.
El hecho de aparición del evento se registra en la tarjeta de memoria y contiene la
información como:
tipo de parámetro,
canal en el que se produjo el evento,
inicio y final de evento,
valor umbral fijado por el usuario,
valor del parámetro extremo medido durante el evento,
valor medio del parámetro medido durante el evento.
Ejemplo
Para calcular la componente del tercer armónico en la red de 50 Hz se
debe tomar en cuenta la línea principal de 150 Hz y las líneas adyacentes
de 145 Hz y 155 Hz. La amplitud resultante se calcula usando el método
RMS.
Subgrupo armónico
de orden 1
Subgrupo armónico
de orden 2
Subgrupo armónico
de orden 3
salida
FFT
frecuencia [Hz]
posición de armónico
PQM-707 manual de uso
102
Dependiendo del tipo de parámetro se puede establecer uno, dos o tres umbrales, que serán
controlados por el analizador. La tabla contiene todos los parámetros para que los eventos
puedan ser detectados dependiendo del tipo de umbral.
Tab. 8. Tipos de eventos detectados.
Parámetro
Interrupción
Hueco
Subida
Mínimo
Máximo
U
Valor eficaz de tensión
UDC
Componente constante de tensión
(1)
I
Valor eficaz de corriente
IDC
Componente constante de corriente
(1)(2)
(1) sólo en los sistemas de DC y DC+M
(2) utilizando sólo las pinzas C-5
Algunos parámetros pueden tener tanto los valores positivos como negativos. Un ejemplo puede
ser la tensión de DC. Dado que el umbral de detección de eventos sólo puede ser positivo, con el
fin de asegurar la correcta detección de eventos para ambas polarizaciones de tensión, el
analizador compara los valores absolutos de estos parámetros con el umbral establecido.
Hay dos tipos de parámetros: el valor eficaz de tensión y el valor eficaz de corriente pueden
generar eventos y el usuario puede completarlos con el registro de las ondas instantáneas
(oscilogramas).
Las formas de onda de canales activos (de tensión y corriente) se almacenan por el
analizador al principio y al final del evento. El tiempo de registro de formas de onda es de 2
períodos de la red antes del evento y 4 períodos después del evento. Las formas de onda se
almacenan en formato de 8 bits con una frecuencia de muestreo de 10,24 kHz.
La información sobre el evento es guardada en el momento de finalizar. En algunos casos
puede ocurrir que en el momento de finalizar el registro algún evento estaba activo (p.ej. duraba
el hueco de tensión). Información sobre este evento también se guarda pero con las siguientes
modificaciones:
no hay tiempo de finalización de evento,
el valor extremo se calcula sólo para el período hasta la detención de registro,
no se menciona el valor medio,
sólo está disponible el oscilograma de comienzo para los eventos relacionados con la tensión
o la corriente eficaz.
Para evitar la detección repetida de eventos, cuando el valor del parámetro fluctúa en torno al
umbral, se introdujo la histéresis de detección de eventos definida por el usuario. Se la define en
porcentaje de la siguiente manera:
para los eventos del valor eficaz de tensión es un porcentaje del valor nominal de tensión
(p.ej. 2% de 230 V, es decir, 4,6 V),
para los eventos del valor eficaz de corriente es el porcentaje del rango nominal de corriente
(p.ej. para la pinza C-4 y la falta de transformadores de corriente, la histéresis del 2% es igual
a 0,02 × 1000A = 20A,
para los otros parámetros, la histéresis se define como el porcentaje del umbral máximo (p.
ej. si el umbral máximo para la tensión de DC fue establecido a 100 V, entonces la histéresis
es 0,02 × 100 V = 2 V.
Ejemplo
El umbral de evento de la tensión DC está ajustado a 100 V. Si el valor
medido de la tensión DC cae por debajo de 100 V, se registrará el evento
de exceder la tensión máxima DC.
3 Estructura y métodos de medición
103
3.9 Métodos para promediar los parámetros
Métodos para promediar los parámetros
Parámetro
Método de cálculo de la media
Tensión eficaz
RMS
Tensión constante, corriente
constante
media aritmética
Frecuencia
media aritmética
Factor de cresta de U, I
media aritmética
Componentes simétricas de U, I
RMS
Factor de asimetría de U, I
calculado de los valores medios de las componentes simétricas
Corriente eficaz
RMS
Potencia activa, reactiva,
aparente, distorsiones
media aritmética
Factor de potencia PF
calculado de los valores medios de potencia
cos
media aritmética
tg
calculado de los valores medios de potencia
THD-F U, I
calculado como la relación del RMS medio de los armónicos más altos al
RMS medio de la componente fundamental
Amplitudes de los armónicos de
U, I
RMS
Notas:
El valor medio RMS se calcula según la fórmula:


La media aritmética (AVG) se calcula según la fórmula:


donde:
Xi es siguiente valor de parámetro sujeto al cálculo de la media,
N es el número del valor sujeto al cálculo de la media.
PQM-707 manual de uso
104
4 Fórmulas de cálculo
4.1 Red monofásica
Red monofásica
Parámetro
Método de cálculo
Nombre
Símbolo
Unidad
Tensión eficaz
(True RMS)
UA
V

donde Ui es otra muestra de la tensión UA-N
M = 2048 para la red de 50 Hz y 60 Hz
Componente constante de
tensión
UADC
V


donde Ui es otra muestra de la tensión UA-N
M = 2048 para la red de 50 Hz y 60 Hz
Frecuencia
f
Hz
número de los períodos enteros de tensión UA-N contados
durante el intervalo de 10 s de tiempo de reloj dividido por la
duración total de los períodos completos
Corriente eficaz
(True RMS)
IA
A

donde Ii es siguiente muestra de la corriente IA
M = 2048 para la red de 50 Hz y 60 Hz
Componente constante de
corriente
IADC
A


donde Ii es siguiente muestra de la corriente IA
M = 2048 para la red de 50 Hz y 60 Hz
Potencia activa
P
W

donde Ui es otra muestra de la tensión UA-N
Ii es la siguiente muestra de la corriente IA
M = 2048 para la red de 50 Hz y 60 Hz
Potencia reactiva definida
por Budeanu
QB
var



donde Uh es hº armónico de tensión UA-N
Ih es hº armónico de corriente IA
h es hº ángulo entre los armónicos Uh y Ih
Potencia reactiva de la
componente fundamental
Q1
var

donde U1 es la componente fundamental de tensión UA-N
I1 es la componente fundamental de corriente IA
1 es el ángulo entre las componentes fundamentales U1 y I1
Potencia aparente
S
VA

Potencia aparente de
distorsión
SN
VA
Potencia de distorsión
definida por Budeanu
DB
var
Factor de potencia
PF
-

Si PF < 0 carga tiene el carácter de generador
Si PF > 0 la carga tiene el carácter de receptor
Factor de desplazamiento
de fase
cos
DPF
-

donde
U1 es el ángulo absoluto de la componente
fundamental de la tensión UA-N
I1 es el ángulo absoluto de la componente fundamental de
la corriente IA
4 Fórmulas de cálculo
105
Tangente
tg
-

donde: Q = QB cuando se ha elegido el método de Budeanu,
Q = Q1 cuando se ha elegido el método IEEE 1459
Componentes armónicas
de tensión y corriente
Uhx
Ihx
V
A
método de los subgrupos armónicos según
IEC 61000-4-7
x (orden del armónico) = 1..50
Factor de distorsión
armónica de tensión se
refiere a la componente
fundamental
THDUF
-




donde Uh es hº armónico de tensión UA-N
U1 es la componente fundamental de tensiónUA-N
Factor de distorsión
armónica de tensión se
refiere al valor eficaz
THDUR
-



 
donde Uh es hº armónico de tensión UA-N
Factor de distorsión
armónica de corriente se
refiere a la componente
fundamental
THDIF
-




donde Ih es hº armónico de corriente IA
I1 es la componente fundamental de corriente IA
Factor de distorsión
armónica de corriente se
refiere al valor eficaz
THDIR
-



 
donde Ih es hº armónico de corriente IA
Factor de pico de tensión
CFU
-


donde el operario  expresa el valor más grande de
los valores absolutos de muestras de tensión UA-N
i = 2048 para la red de 50 Hz y 60 Hz
Factor de pico de corriente
CFI
-


donde el operario  expresa el valor más grande de
los valores absolutos de muestras de corriente UA
i = 2048 para la red de 50 Hz y 60 Hz
Flicker de corta duración
PST
-
calculado de acuerdo con la norma IEC 61000-4-15
Flicker de larga duración
PLT
-


donde PSTi es el siguiente indicador de flicker de corta
duración
Energía activa (consumida
y devuelta)
EP+
EP-
Wh








donde:
i es el siguiente número de la ventana de medición de 10/12
períodos
P(i) representa el valor de la potencia activa P calculada en
la iª ventana de medición
T(i) representa el tiempo de duración de iª ventana de
medición en las horas
PQM-707 manual de uso
106
Energía reactiva definida
por Budeanu
(consumida y devuelta)
EQB+
EQB-
varh








donde:
i es el siguiente número de la ventana de medición de 10/12
períodos
QB(i) representa el valor de la potencia reactiva definida por
Budeanu QBcalculada en i ª ventana de medición
T(i) representa el tiempo de duración de iª ventana de
medición en las horas
Energía reactiva de
componente fundamental
(consumida y devuelta)
EQ1+
EQ1-
varh








donde:
i es el siguiente número de la ventana de medición de 10/12
períodos,
Q1(i) representa el valor de la potencia reactiva de
componente fundamental Q1 calculada en iª ventana de
medición,
T(i) representa el tiempo de duración de iª ventana de
medición en las horas
Energía aparente
ES
VAh


donde:
i es el siguiente número de la ventana de medición de 10/12
períodos ,
S(i) representa el valor de la potencia aparente S calculada
en iª ventana de medición,
T(i) representa el tiempo de duración de iª ventana de
medición en las horas
4 Fórmulas de cálculo
107
4.2 Red bifásica
Red bifásica
(los parámetros no mencionados se calculan como para la red monofásica)
Parámetro
Método de cálculo
Nombre
Símbolo
Unidad
Potencia activa total
Ptot
W

Potencia reactiva total
definida por Budeanu
QBtot
var

Potencia reactiva total de
componente fundamental
Q1tot
var

Potencia aparente total
Stot
VA

Potencia aparente total de
distorsión
SNtot
VA

Potencia de distorsión total
definida por Budeanu
DBtot
var

Factor de potencia total
PFtot
-


Factor total de
desplazamiento de fase
cos
tot
DPFtot
-

Tangente total
tg
tot
-


donde: Qtot = QBtot cuando se ha elegido el método de
Budeanu,
Qtot = Q1tot cuando se ha elegido el método IEEE 1459
Energía activa total
(consumida y devuelta)
EP+tot
EP-tot
Wh








donde:
i es el siguiente número de la ventana de medición de 10/12
períodos,
Ptot(i) representa el valor de la potencia activa Ptot calculada
en iª ventana de medición,
T(i) representa el tiempo de duración de iª ventana de
medición en las horas
Energía reactiva total
definida por Budeanu
(consumida y devuelta)
EQB+tot
EQB-tot
varh








donde:
i es el siguiente número de la ventana de medición de 10/12
períodos,
QBtot(i) representa el valor de la potencia pasiva QBtot
calculada en iª ventana de medición,
T(i) representa el tiempo de duración de iª ventana de
medición en las horas
Energía reactiva total de
componente fundamental
(consumida y devuelta)
EQ1+tot
EQ1-tot
varh


PQM-707 manual de uso
108






donde:
i es el siguiente número de la ventana de medición de 10/12
períodos,
Q1tot(i) representa el valor de la potencia pasiva Q1tot
calculada en iª ventana de medición,
T(i) representa el tiempo de duración de iª ventana de
medición en las horas
Energía aparente total
EStot
VAh


donde:
i es el siguiente número de la ventana de medición de 10/12
períodos
Stot(i) representa el valor de la potencia aparente total Stot
calculada en iª ventana de medición
T(i) representa el tiempo de duración de iª ventana de
medición en las horas
4.3 Red trifásica de cuatro hilos
Red trifásica de cuatro hilos
(los parámetros no mencionados se calculan como para la red monofásica)
Parámetro
Método de cálculo
Nombre
Símbolo
Unidad
Potencia activa total
Ptot
W

Potencia reactiva total
definida por Budeanu
QBtot
var

Potencia reactiva total
según IEEE 1459
Q1+
var

donde:
U1+ es componente de secuencia positiva de tensión (de
componente fundamental)
I1+ es componente de secuencia positiva de corriente (de
componente fundamental)
1+ es el ángulo entre las componentes U1+ y I1+
Potencia aparente eficaz
Se
VA

donde:


Potencia aparente eficaz
de distorsión
SeN
VA

donde:



4 Fórmulas de cálculo
109

Potencia de distorsión total
definida por Budeanu
DBtot
var

Factor de potencia total
PFtot
-

Factor total de
desplazamiento de fase
cos
tot
DPFtot
-

Tangente total
tg
tot
-


donde: Qtot = QBtot cuando se ha elegido el método de
Budeanu,
Qtot = Q1tot cuando se ha elegido el método IEEE 1459
Energía activa total
(consumida y devuelta)
EP+tot
EP-tot
Wh
relación como para la red de 2 fases
Energía reactiva total
definida por Budeanu
(consumida y devuelta)
EQB+tot
EQB-tot
varh
relación como para la red de 2 fases
Energía reactiva total de
componente fundamental
(consumida y devuelta)
EQ1+tot
EQ1-tot
varh
relación como para la red de 2 fases
Energía aparente total
EStot
VAh


donde:
i es el siguiente número de la ventana de medición de 10/12
períodos
Se(i) representa el valor de la potencia aparente eficaz Se
calcula en iª ventana de medición
T(i) representa el tiempo de duración de iª ventana de
medición en las horas
Valor eficaz de tensión de
componente de secuencia
cero
U0
V


donde UA1, UB1, UC1 son vectores de las componentes
fundamentales de las tensiones de fase UA, UB, UC
Operador mag() significa el módulo del vector
Valor eficaz de tensión de
componente de secuencia
positiva
U1
V


donde UA1, UB1, UC1 son vectores de las componentes
fundamentales de las tensiones de fase UA, UB, UC
Operador mag() significa el módulo del vector


Valor eficaz de tensión de
componente de secuencia
negativa
U2
V


donde UA1, UB1, UC1 son vectores de las componentes
fundamentales de las tensiones de fase UA, UB, UC
Operador mag() significa el módulo del vector


PQM-707 manual de uso
110
Factor de desequilibrio de
tensión de componente de
secuencia cero
u0
%

Factor de desequilibrio de
tensión de componente de
secuencia negativa
u2
%

Componente de secuencia
cero de corriente
I0
A


donde IA1, IB1, IC1 son vectores de las componentes
fundamentales de las corrientes de fase IA, IB, IC
Operador mag() significa el módulo del vector
Valor eficaz de corriente de
componente de secuencia
positiva
I1
A


donde IA1, IB1, IC1 son vectores de las componentes
fundamentales de las corrientes IA, IB, IC
Operador mag() significa el módulo del vector
Valor eficaz de corriente de
componente de secuencia
negativa
I2
A


donde IA1, IB1, IC1 son vectores de las componentes
fundamentales de las tensiones de fase IA, IB, IC
Operador mag() significa el módulo del vector
Factor de desequilibrio de
corriente de componente
de secuencia cero
i0
%

Factor de desequilibrio de
corriente de componente
de secuencia negativa
i2
%

4.4 Sistema trifásico de 4 hilos sin U L2 (sistema de 2 ½ elementos)
Sistema trifásico de 4 hilos (sin U L2) sistema de 2 ½ elementos
Todos los parámetros se calculan como en la red trifásica de 4 hilos, fuera de la tensión UB
Parámetro
Método de cálculo
Nombre
Símbolo
Unidad
UB tensión de fase
UB
V

4 Fórmulas de cálculo
111
4.5 Red trifásica de tres hilos
Red trifásica de 3 hilos
Red trifásica triángulo abierto
Red de 2 elementos
(Parámetros: tensión y corriente eficaz (RMS), componentes constantes de tensiones y corrientes (DC), factor THD, indicadores
de parpadeo de luz, se calculan igual que en los circuitos monofásicos; en lugar de las tensiones de fase se utilizan las tensiones
entre fases. Componentes simétricas y factores de desequilibrio se calculan como en los sistemas trifásicos de 4 hilos.)
Parámetro
Método de cálculo
Nombre
Símbolo
Unidad
Tensión entre fases UCA
UCA
V

Corriente I2
(sistemas de medición de
Aron)
I2
A

Potencia activa total
Ptot
W


 

donde:
UiAC es la siguiente muestra de la tensión UA-C
UiBC es la siguiente muestra de la tensión UB-C
IiA es la siguiente muestra de la corriente IA
IiB es la siguiente muestra de la corriente IB
M = 2048 para la red de 50 Hz y 60 Hz
Potencia aparente total
Se
VA

donde:

Potencia reactiva total
(Budeanu e IEEE 1459)
QBtot
var
Potencia de distorsión total
definida por Budeanu
DBtot
var

Potencia aparente eficaz
de distorsión
SeN
VA

donde:



Factor de potencia total
PFtot
-

Energía activa (consumida
y devuelta)
EP+tot
EP-tot
Wh
relación como para la red de 2 fases
Energía aparente total
EStot
VAh


donde:
i es el siguiente número de la ventana de medición de 10/12
períodos
Se(i) representa el valor de la potencia aparente
totalSe calculada en iª ventana de medición
T(i) representa el tiempo de duración de iª ventana de
medición en las horas
PQM-707 manual de uso
112
5 Calidad de alimentación - manual
5.1 Información básica
La metodología de medición de la calidad eléctrica en los analizadores se especifica en la
norma IEC 61000-4-30. Esta norma, que proporciona algoritmos de medición estrictos, ordenó el
mercado de analizadores, y facilita la comparación y la compatibilidad de los resultados de la
medición entre los analizadores de diferentes fabricantes. Anteriormente, estos dispositivos
usaban diferentes algoritmos, por lo tanto, los resultados de las mediciones de los mismos
objetos con dispositivos diferentes a menudo daban resultados completamente diferentes.
Los factores que influyeron en el creciente interés por los temas relacionados con la calidad
de alimentación eran, entre otros, la difusión de controladores electrónicos de alimentación,
convertidores DC/DC y fuentes conmutadas, bombillas de ahorro de energía, etc., es decir, lo que
se refiere a la conversión de la energía eléctrica. Todos estos dispositivos solían distorsionar
significativamente la forma de onda de corriente de alimentación.
Las fuentes de alimentación conmutada (comúnmente usadas en aplicaciones domésticas e
industriales) a menudo se construyen de tal manera que la tensión alterna de red es rectificada y
suavizada con un condensador, es decir, se cambia en la tensión continua (DC) para convertirse
luego con mucha frecuencia y eficiencia en la tensión de salida con el valor deseado. Esta
solución, sin embargo, tiene un efecto secundario indeseable. Las recargas de condensadores
son mediante pulsos cortos de corriente en momentos cuando la tensión de red está cerca del
valor de pico. Del balance de potencia resulta que si la corriente se coge sólo en breves
intervalos de tiempo, entonces el valor de pico debe ser mucho más alto que si se toma de forma
continua. Una gran relación del valor de cresta de corriente al valor eficaz (llamado factor de
cresta) y una disminución en el factor de potencia (en inglés Power Factor, PF) hacen que para
conseguir una potencia activa en el receptor (en vatios), el productor de energía se ve obligado a
entregar una potencia más alta que la potencia activa del receptor (esto se llama potencia
aparente, expresada en voltios-amperios, VA). El factor pequeño de potencia hace mayor carga
de los cables de transmisión y mayores costos de transporte de energía eléctrica. Los
componentes armónicos que aparecen en la corriente de alimentación son la causa de problemas
adicionales. Como resultado, las empresas de servicios energéticos comenzaron a imponer
sanciones económicas a los consumidores que no garantizaban suficientemente alto factor de
potencia.
Los destinatarios potenciales interesados en los analizadores de calidad de energía pueden
ser por un lado las empresas de servicios energéticos que pueden utilizarlos para controlar a sus
clientes, por otro lado, los consumidores de energía, que con el dispositivo pueden detectar y
tratar de remediar el bajo factor de potencia y otros problemas relacionados con la calidad de la
energía.
Los parámetros de calidad de fuente de alimentación, así como las características
energéticas de los receptores se describen con diferentes tamaños e indicadores. Este estudio
podría aclarar un poco el tema.
Como se mencionó anteriormente, la falta de estandarización de los métodos de medición
causaba unas diferencias significativas en los valores calculados de los diversos parámetros de
la red por varios instrumentos. La norma IEC 61000-4-30 creada gracias a esfuerzos de muchos
ingenieros fue el primer documento en el que se mencionaban métodos muy precisos, relaciones
matemáticas y precisiones necesarias de mediciones para los analizadores de energía eléctrica.
El cumplimiento de la norma (y en particular con la clase A) era para garantizar los resultados de
mediciones repetitivos y casi idénticos de las mismas magnitudes medidas con dispositivos de
diferentes fabricantes.
5 Calidad de alimentación - manual
113
Fig. 69. Pinza rígida CT con
salida de tensión
5.1.1 Pinzas rígidas (CT) para medir las corrientes alternas (AC)
La pinza rígida tipo CT (en inglés Current Transformer Clamps) es simplemente el
transformador que procesa la corriente grande del bobinado primario a la corriente más pequeña
en el bobinado secundario. Las mordazas de las típicas pinzas de corriente están hechas de un
material ferromagnético (tal como hierro) con el bobinado secundario alrededor de ellas. El
bobinado primario es el conductor, que es por lo general una sola bobina, alrededor del cual se
sujetan las mordazas de pinza. Si ahora por el conductor examinado fluye la corriente de 1000
amperios, en el bobinado secundario de 1000 bobinas fluirá la
corriente de 1 A (si el circuito es cerrado). El resistor se
coloca en la misma pinza con la salida de tensión.
El transformador de corriente de este tipo tiene varias
características distintivas. Puede medir corrientes muy altas, al
mismo tiempo consume poca energía. La corriente de
magnetización causa el desplazamiento de fase (partes
décimas de grado), que puede resultar en un error de medición
de potencia (especialmente con bajo factor de potencia). La
desventaja de este tipo de pinza es también el fenómeno de la
saturación del cleo durante la medición de corrientes muy
altas (por encima del rango nominal). La saturación del núcleo
debido al fenómeno de histéresis de magnetización causa la aparición de grandes errores de
medición que se pueden eliminar sólo por su desmagnetización. Además, cuando la corriente
medida tiene un significativo componente de corriente continua (DC), el núcleo se satura. La gran
desventaja de la pinza CT es también su considerable peso.
A pesar de estos inconvenientes, la pinza CT es actualmente el método no invasivo más
ampliamente utilizado para medir las corrientes alternas (AC).
Con el analizador se pueden utilizar las siguientes pinzas CT para medir las corrientes
alternas:
C-4(A), con rango nominal de 1000 A AC,
C-6(A), con rango nominal de 10 A AC,
C-7(A), con rango nominal de 100 A AC.
5.1.2 Pinzas para medir las corrientes alternas y continuas (AC/DC)
En algunas situaciones es necesario medir la componente de corriente continua. Para este
fin, se deben utilizar las pinzas con un modo diferente de funcionamiento que el transformador de
corriente tradicional. Estas pinzas usan el fenómeno físico conocido como el efecto Hall e
incluyen en su diseño el sensor Hall. En resumen, este efecto consiste en la aparición de la
tensión eléctrica en las paredes del conductor, a través del cual fluye la corriente eléctrica, y,
además, se encuentra en el campo magnético con la dirección transversal al vector de inducción
de este campo.
Las pinzas de corriente que utilizan este fenómeno pueden medir la componente alterna y
constante de corriente. El conductor con corriente colocado dentro de las pinzas crea un campo
magnético que se concentra en el núcleo de hierro. En la ranura de núcleo, donde se unen las
dos partes de mordazas, se coloca el sensor Hall que consta de semiconductor y su tensión de
salida es amplificada por el sistema electrónico alimentado con batería.
En las pinzas de este tipo por lo general tienen una perilla para ajustar el cero de corriente.
Para recibir el cero de corriente se deben cerrar las mordazas (sin conductor en el interior) y se
ajusta la perilla hasta conseguir el cero de la corriente continua.
Las pinzas de este tipo ofrecidas actualmente por Sonel S.A. son las pinzas C-5A con el
rango nominal de 1000 A AC/1400 A DC. Estas pinzas tienen una salida de tensión y para la
corriente nominal de 1000 A dan la tensión de 1 V (1 mV/A).
PQM-707 manual de uso
114
Fig. 70. Bobina de Rogowski
5.1.3 Pinzas flexibles de Rogowski
Las pinzas flexibles (en inglés Flexible Current Probes) se basan en otra norma física que el
transformador de corriente. Su parte más importante es la bobina de Rogowski, llamada así por el
físico alemán Walter Rogowski. Esta es una bobina de aire envuelta alrededor del conductor con
corriente. La estructura especial de la bobina permite introducir sus dos extremos por un lado, por
lo que es posible colocar fácilmente la pinza alrededor del conductor (el extremo de retorno se
coloca dentro de la bobina a lo largo de toda su longitud). La corriente que fluye a través del
conductor medido crea las líneas de campo magnético que aprovechando el fenómeno de auto-
inducción inducen la fuerza electromotriz en los extremos de la bobina. Sin embargo, este voltaje
es proporcional a la velocidad de cambio de la corriente en el conductor, y no a la propia
corriente. La bobina de Rogowski tiene algunas ventajas
innegables en comparación con los transformadores de
corriente. Dado que no tiene el núcleo no se ve
afectada por el fenómeno de la saturación, por lo tanto
es perfecta para medir grandes corrientes. La bobina
también tiene una linealidad excelente y gran banda de
transmisión, mucho más grande que el transformador
de corriente, y en comparación con él también pesa
menos.
Sin embargo, hasta hace poco, las pinzas flexibles
tenían un problema con una expansión más amplia en
la medición de la corriente. Hay algunos factores que
dificultan la aplicación práctica del sistema de medición
con la bobina de Rogowski. Uno de ellos es un nivel
bajo de tensión que se induce en los terminales (que
depende de las dimensiones geométricas de la bobina).
Por ejemplo, la tensión de salida para la frecuencia de
50 Hz de las pinzas flexibles de la serie F (usadas con
el analizador) es de unos 45 μV/A. Estos bajos niveles
de voltaje requieren amplificadores de precisión y bajo
nivel de ruido, que por supuesto aumentan los costes.
Dado que la tensión de salida es proporcional a la
derivada de la corriente, es necesario utilizar el sistema
integrador; en general se ofrecen las pinzas flexibles que se componen de la bobina de Rogowski
con un sistema analógico de integrador (módulo típico alimentado con la batería). En la salida del
integrador hay una señal de tensión proporcional a la corriente medida y con la escala adecuada
(p.ej. 1 mV/A).
Otro problema con la bobina de Rogowski es la sensibilidad a los campos magnéticos
externos. La bobina ideal debe ser sensible solamente al campo cerrado con el área de la bobina
y debe separar completamente de los campos magnéticos externos. Sin embargo, esta es una
tarea muy difícil. La única forma de obtener tales propiedades es la construcción muy precisa de
la bobina, con el bobinado perfectamente homogéneo y la impedancia más baja. Exactamente la
alta precisión del devanado de bobina es responsable del precio relativamente alto de esta pinza.
Junto con el analizador se pueden utilizar las pinzas flexibles ofrecidas por Sonel S.A.
Los tipos y los parámetros de la pinza se dan en la sección 7.
5 Calidad de alimentación - manual
115
5.2 Parpadeo de luz (Flicker)
La palabra inglesa flicker significa parpadeo. Respecto a las cuestiones relacionadas con la
calidad de la energía es un fenómeno del cambio periódico de la intensidad de la luz debido a los
cambios de tensión que alimenta las bombillas.
La medición del parpadeo apareció en los analizadores de calidad de energía cuando se
descubrió que este fenómeno provoca molestias, irritación, a veces dolores de cabeza, etc. Las
vibraciones de intensidad de luz deben tener una frecuencia bastante específica, no pueden ser
demasiado lentas porque entonces la pupila humana es capaz de adoptarse a los cambios de la
luz, tampoco pueden ser demasiado rápidas porque la inercia del filamento elimina estos cambios
casi por completo.
Los estudios han demostrado que la alteración máxima para la frecuencia es de aprox. 9
cambios por segundo. Las fuentes de luz más sensibles resultaron ser las bombilla tradicionales
con un filamento de tungsteno. Las mparas halógenas cuyas fibras tienen una temperatura
mucho más alta de las tradicionales también tienen una inercia mucho mayor que reduce los
cambios de claridad percibidos por hombre. Las lámparas fluorescentes se caracterizan por la
mejor "resistencia" para el parpadeo porque sus propiedades específicas estabilizan la corriente
que fluye a través de la lámpara durante los cambios de tensión, y por lo tanto reducen las
fluctuaciones de la potencia de iluminación.
El parpadeo se mide según su percepción y se distinguen dos tipos: de período corto PST (en
inglés short term), cuyo valor se determina cada 10 minutos, y de período largo PLT (en inglés
long term), cuyo valor se calcula basándose en los 12 valores siguientes PST, es decir, cada 2
horas. El tiempo largo de medición resulta directamente del cambio lento del fenómeno, para
recoger la muestra de datos fiable, la medición debe ser larga. PST igual a 1 se considera el que
valor está a punto de molestia, por supuesto la sensibilidad al parpadeo varía entre las personas;
la adopción de este umbral resulta de las pruebas realizadas en un grupo representativo de
personas.
¿Cuál es la razón de la aparición del fenómeno de parpadeo de luz? La causa más frecuente
son las caídas de tensión debidas a la conexión y desconexión de grandes cargas y un cierto
nivel de parpadeo está presente en la mayoría de redes de alimentación. Además, el efecto
adverso en la gente descrito anteriormente no tiene que ser -y por lo general no lo es- síntoma de
deficiencias de nuestra instalación. Si en la red se observa una subida repentina e inexplicable
del nivel de parpadeo de la luz (es decir, la subida del valor de los factores PST y PLT) no se debe
de ninguna manera ignorarlo. Puede resultar que el parpadeo se deba a las malas conexiones en
el sistema, mayores caídas de tensión en las uniones del panel de control (por ejemplo)
provocarán mayores fluctuaciones de tensión en los receptores como la bombilla. Las caídas de
tensión en las uniones también causan que se calienten, y finalmente, pueden provocar chispas y
posiblemente un incendio. Las inspecciones periódicas de la red y los síntomas descritos pueden
llamar nuestra atención para encontrar la fuente del peligro.
5.3 Medición de potencia
La potencia es uno de los parámetros más importantes que determina las propiedades
energéticas de los circuitos eléctricos. El ajuste de cuentas entre el proveedor y el destinatario es
la energía eléctrica equivalente al producto de potencia y tiempo.
En la ingeniería eléctrica hay diferentes variedades de potencia:
potencia activa (en inglés Active Power) representada por la letra P y medida en vatios,
potencia reactiva (en inglés Reactive Power) representada por la letra Q y medida en var,
potencia aparente (en inglés Apparent Power) representada por la letra S y medida en VA.
Los tres tipos de potencia mencionados son los más conocidos, pero esto no significa que la lista
termine aquí.
En la escuela se enseña que estas potencias forman los llamados triángulos de potencia,
cuyas propiedades expresa la siguiente ecuación:
Esta ecuación, sin embargo, sólo es válida para los sistemas con las formas de onda
PQM-707 manual de uso
116
sinusoidales de tensiones y corrientes.
Antes de pasar a un análisis más detallado de las cuestiones relacionadas con la medición de
potencias, primero se deben definir las potencias particulares.
5.3.1 Potencia activa
La potencia activa P expresa la capacidad del sistema para realizar un trabajo específico.
Esta es la potencia más deseada por los consumidores de la energía y por la potencia activa
suministrada durante un período se paga al proveedor (por separado se analiza la cuestión del
pago por la potencia reactiva adicional, ver más adelante). La potencia activa (y por consiguiente
la energía activa) se mide con medidores de la energía eléctrica en todos los hogares.
La fórmula básica para el cálculo de la potencia activa es la siguiente:
 

donde: u(t) - valor instantáneo de tensión, i(t) - valor instantáneo de corriente, T - período para el
que se calcula la potencia.
La potencia activa se puede calcular en los sistemas sinusoidales como:

donde U es el valor eficaz de tensión, I es el valor eficaz de corriente y
es el ángulo de
desplazamiento de fase entre la tensión y la corriente.
La potencia activa se calcula por el analizador directamente a partir de la fórmula integral
utilizando los transcursos de muestreo de tensión y corriente:

donde M es el número de muestras en la ventana de medición de 10/12 períodos y es igual a
2048, Ui y Ii son siguientes muestras de tensión y corriente.
5.3.2 Potencia reactiva
La fórmula más conocida de potencia reactiva también es válida solamente para los circuitos
monofásicos con los transcursos sinusoidales de tensión y corriente:

La interpretación de la potencia en tales sistemas es la siguiente: es la amplitud de potencia
alterna instantánea en los terminales de la fuente. La existencia del valor no-cero de esta
potencia confirma el flujo bidireccional de energía y flujo oscilante entre la fuente y el receptor.
Nos podemos imaginar un sistema monofásico con una fuente sinusoidal de tensión, cuya
carga es del circuito RC. Dado que, en tales condiciones, los elementos se comportan
linealmente, la onda de corriente de fuente será sinusoidal, pero debido a las propiedades del
condensador será desplazada respecto a la fuente de tensión. En tal sistema, la potencia reactiva
Q es distinta de cero y se puede interpretar como la amplitud de la oscilación de energía, que a
su vez es almacenada en un condensador y devuelta a la fuente. La potencia activa del
condensador es igual a cero.
Sin embargo, la oscilación de energía parece sólo un efecto presente en casos específicos
de los circuitos con el transcurso sinusoidal de tensión y corriente, y no es la causa de la
formación de la potencia reactiva. Los estudios realizados en esta área demuestran que la
5 Calidad de alimentación - manual
117
potencia reactiva también aparece en los circuitos donde no hay oscilación de energía. Esta
afirmación puede sorprender a muchos ingenieros. En las últimas publicaciones sobre la teoría
de potencia como el único fenómeno físico, que siempre acompaña a la potencia reactiva, se
mencionan los desplazamientos de fase entre corriente y tensión.
La fórmula anteriormente mencionada para el cálculo de la potencia reactiva sirve sólo para
los circuitos sinusoidales de sólo una fase. Entonces aparece la pregunta: ¿cómo se calcula la
potencia reactiva en los sistemas no sinusoidales? Esta pregunta abre la "caja de Pandora" del
entorno electro-técnico. Resulta que la definición de la potencia reactiva en los sistemas reales
(no sólo los idealizados) es objeto de controversia y ahora (en 2009) no existe una única
definición aceptada de la potencia reactiva en los sistemas con transcursos no sinusoidales de
tensión y corriente, por no mencionar aquí los circuitos desequilibrados de tres fases. En la
norma IEEE (Organización Internacional de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) con el mero
1459-2000 (del año 2000) para los circuitos trifásicos no sinusoidales no se encuentra fórmula
para la potencia reactiva total, como las tres potencias básicas se menciona potencia activa,
aparente y -atención- inactiva denominada con la letra N. La potencia reactiva se limita sólo al
componente fundamental de corriente y tensión y se denomina Q1.
Dicha norma es el último documento de este tipo expedido por una organización reconocida
que debía ordenar las cuestiones relacionadas con la definición de la potencia. Esto era
necesario porque en el entorno científico desde hace muchos años había voces que las
definiciones utilizadas hasta entonces podían dar resultados erróneos. Las controversias estaban
relacionadas principalmente con la definición de la potencia reactiva y aparente (así como la
potencia de distorsión) en los circuitos de una y de tres fases de los transcursos no sinusoidales
de tensiones y corrientes.
En 1987, el profesor L. Czarnecki demostró que la definición de Budeanu de la potencia
reactiva ampliamente utilizada era errónea aunque la definición hasta hoy se enseña en muchas
escuelas técnicas. Esta definición fue presentada por primera vez por el profesor Budeanu en
1927 y tiene la siguiente forma:


donde Un y In son los armónicos de tensión y corriente de orden n, y
n el ángulo entre estas dos
componentes.
Ya que la introducción de este parámetro significaba que la conocida ecuación del triángulo
de potencia no se cumplía para los circuitos con formas de onda no sinusoidales, Budeanu
introdujo un nuevo parámetro llamado potencia de distorsión:
La potencia de distorsión era para representar en el sistema las potencias que aparecían
debido a la deformación de las ondas de tensión y corriente.
La potencia reactiva era desde hace años relacionada con las oscilaciones de la energía
entre la fuente y la carga. En la fórmula vemos que la potencia reactiva según la definición de
Budeanu es la suma de las potencias reactivas de los armónicos particulares. Debido al factor
sin
las componentes pueden ser positivas o negativas dependiendo del ángulo entre la tensión y
la corriente del armónico. Por lo tanto, es posible la situación cuando la potencia reactiva total QB
será cero en caso de armónicos distintos a cero. La observación de que en caso de las
componentes distintas a cero, la potencia reactiva total puede ser cero es la clave para un
análisis más profundo, que finalmente hizo posible demostrar que QB pueden darse en algunos
casos unos resultados muy sorprendentes. Los estudios ponen en tela de juicio la creencia
general de que existe una relación entre las oscilaciones de energía y la potencia reactiva
definida por Budeanu QB. Se pueden dar ejemplos de circuitos, donde a pesar de la existencia del
carácter oscilatorio del curso de la potencia instantánea, la potencia definida por Budeanu es
PQM-707 manual de uso
118
cero. Durante años, los científicos no eran capaces de relacionar ningún fenómeno físico con la
potencia reactiva según esta definición.
Estas dudas sobre la exactitud de la definición de potencia, por supuesto, afectan a la
potencia de distorsión DB. Se comenzó a buscar una respuesta a la cuestión si la potencia de
distorsión DB era realmente una medida de deformación en ondas en los circuitos no
sinusoidales. La distorsión es una situación en la que la onda de tensión no puede ser "impuesta"
a la onda de corriente con dos operaciones: cambiando la amplitud y desplazándola en el tiempo.
En otras palabras, si se cumple con la siguiente condición:

entonces la tensn no es distorsionada respecto a la corriente. En el caso de la tensn sinusoidal y la
carga que es cualquier combinación de los elementos RLC, esta condicn se cumple siempre (para la
onda sinusoidal, estos elementos mantienen linealidad). Sin embargo, cuando la tensión está
distorsionada, la carga RLC no asegura ya la falta de distorsión de corriente respecto a la tensión y ya no
es carga lineal, es necesario cumplir con ciertas condiciones adicionales (el módulo que cambia con la
frecuencia y la fase de impedancia de la carga).
Por lo tanto, ¿realmente la potencia DB es una medida de esta deformación? Por desgracia,
en este caso la teoría de la potencia según Budeanu también decepciona. Se ha demostrado que
la potencia de distorsión puede ser igual a cero cuando la tensión se distorsiona respecto a la
forma de onda de corriente, y viceversa, la potencia de distorsión puede ser distinta a cero en
ausencia total de distorsión.
El aspecto práctico de la teoría de potencia respecto a la corrección del factor de potencia en los
sistemas con potencia reactiva, debía ser el factor que más gana con las definiciones correctas de
potencia reactiva. Fracasaron los intentos de compensación basándose en la potencia reactiva según
Budeanu y la potencia de distorsión asociada con ella. Estos conceptos no permitían siquiera el lculo
correcto de la capacidad compensatoria que da el máximo factor de potencia. A veces incluso ocurría que
estos intentos terminaban con el empeoramiento adicional de este factor.
Se puede hacer la pregunta: ¿cómo es posible que la teoría de potencia definida por
Budeanu se hiciera tan popular? Puede haber varias razones. En primer lugar, es una costumbre
de los ingenieros a las antiguas definiciones y los planes de estudios en las escuelas sin cambios
desde hace años. Este factor es a menudo subestimado, pero como una excusa se puede
recordar que esta teoría durante 60 años no fue anulada. En segundo lugar, en los años 20 del
siglo pasado no había dispositivos de medición que mostraran las componentes de armónicos de
tensión y corriente, por lo que era difícil verificar las teorías nuevas. En tercer lugar, las formas de
onda distorsionadas de tensión y corriente (es decir, con alto contenido de armónicos) es el
resultado de una revolución en el sector de la electricidad, que comenzó en la segunda mitad del
siglo pasado. Ampliamente se comenzaron a utilizar tiristores, rectificadores controlados,
convertidores, etc. Todas estas actividades dieron lugar a muchas distorsiones de la corriente en
las redes de alimentación y por lo tanto, el aumento de distorsión armónica. Sólo entonces se
empezaron a notar fallos en la teoría de potencia definida por Budeanu. En cuarto lugar, los
investigadores relacionados con la industria energética eran conscientes del hecho de que las
fábricas invirtieron una fortuna en la infraestructura de medición (contadores de energía).
Cualquier cambio en este aspecto podía tener enormes implicaciones financieras.
Sin embargo, los lentos cambios en la conciencia de los ingenieros eléctricos empezaron a ser
visibles. A través de los años, con cada vez más comunes cargas no lineales y formas de onda muy
distorsionadas, ya no poan ser más toleradas las restricciones de las fórmulas aplicadas.
Un acontecimiento muy importante fue la publicación del año 2000 hecha por IEEE Standard
1459, cuyo nombre es: "Términos para la medición de potencia eléctrica en condiciones
sinusoidales, no sinusoidales, equilibradas y desequilibradas". Por primera vez la potencia
reactiva definida por Budeanu estaba en el grupo de las definiciones no recomendadas, que no
se debía utilizar en los medidores nuevos de la potencia y energía reactiva. También muchas
magnitudes se dividieron a estas relacionadas con la componente fundamental de corriente y
tensión (primer armónico) y los otros armónicos más altos. En la mayoría de casos, se reconoce
que la parte utilizable de la energía se transmite por las componentes de 50/60 Hz, con la
participación menor y perjudicial de los armónicos más altos.
5 Calidad de alimentación - manual
119
El estándar también introdujo un nuevo valor potencia inactiva N, que representa todos las
componentes inactivas de la potencia:
La potencia reactiva es una de las componentes de la potencia inactiva N. En los sistemas
monofásicos con las formas de ondas sinusoidales de tensión y corriente, N es igual a Q, por lo
que en la potencia desactiva no hay otras componentes inactivas. En los circuitos trifásicos, esta
propiedad sólo tienen las redes sinusoidales simétricas, con el receptor equilibrado puramente
resistivo.
Las otras componentes de potencia inactiva están relacionadas con los fenómenos físicos
concretos. De acuerdo con una de las teorías de profesor Czarnecki que de mejor manera explica
los fenómenos físicos en los circuitos trifásicos, la ecuación de potencia en tales sistemas se
puede escribir de la siguiente forma:
Ds es el efecto de dispersión que se produce en el sistema, como resultado de los cambios
en la conductancia del receptor junto con el cambio de la frecuencia. Por lo tanto, la presencia de
los elementos reactivos en el receptor puede dar lugar a la potencia dispersada.
La potencia reactiva Q en esta ecuación se produce con el desplazamiento de fase entre los
armónicos de tensión y corriente.
Du es la potencia desequilibrada que es una medida de desequilibro del receptor trifásico.
Esta componente explica la situación en la que el receptor desequilibrado trifásico puramente
resistivo resulta en un factor de potencia menor que la unidad. Este receptor no tiene la potencia
reactiva Q, sin embargo, del triángulo de potencia S, P, Q resulta algo completamente diferente
(la teoría de la potencia según Budeanu con la potencia de distorsión tampoco puede explicar
esta situación, en el receptor puramente resistivo la potencia de distorsión DB es igual a cero).
El intento de unir el estándar IEEE 1459-2000 con la teoría de la potencia de Czarnecki lleva
a la conclusión de que la potencia inactiva esconde en si por lo menos tres fenómenos físicos
independientes que afectan a la reducción de la eficiencia de la transferencia de energía desde la
fuente hasta el receptor, lo que reduce el factor de potencia:

La potencia reactiva conocida como la letra Q en el estándar IEEE 1459-2000 se limita a la
componente fundamental y se aplica tanto a los sistemas monofásicos como trifásicos.
En los sistemas monofásicos: 
En los sistemas trifásicos se tiene en cuenta sólo la componente de secuencia positiva a esta potencia:

Para que la potencia se mida correctamente se requiere la secuencia positiva de rotación de
fases (es decir, fase L2 retrasada 120 respecto a L1, fase L3 retrasada 240 respecto a L1).
El concepto de la secuencia positiva se comentará más detalladamente al describir el equilibro.
El valor de potencia reactiva de la componente fundamental es la magnitud principal para
estimar el tamaño del condensador que mejora el factor DPF, es decir, el desplazamiento de la
componente fundamental de la tensión respecto a la misma componente de la corriente (es decir,
el compensador de la potencia reactiva del armónico fundamental).
PQM-707 manual de uso
120
5.3.3 Potencia reactiva y los sistemas de 3 conductores
La medición correcta de la potencia reactiva no es posible en los receptores desequilibrados
conectados por 3 conductores (sistemas tipo triángulo y estrella sin N). Esta afirmación puede
sorprender a muchos.
El receptor puede ser tratado como la "caja negra" con sólo tres terminales disponibles. No
somos capaces de determinar la estructura interna de este receptor. Para calcular la potencia
reactiva es necesario conocer el ángulo de desplazamiento de fase entre la tensión y la corriente
en cada rama del receptor. Por desgracia, no conocemos este ángulo. En el sistema del receptor
tipo "triángulo" conocemos las tensiones en las impedancias particulares pero no conocemos la
corriente; en tales sistemas se miden las tensiones entre las fases y las corrientes lineales. Cada
corriente lineal es la suma de las dos corrientes de fase. En los receptores tipo estrella sin N
sabemos las corrientes que fluyen a través de la impedancia, pero no sabemos las tensiones
(cada una de las tensiones entre fases es la suma de dos tensiones de fase).
Hay que darse cuenta que con estas tensiones en terminales y con las corrientes que entran
en esta "caja negra" hay un número infinito de variaciones de la estructura interna del receptor,
que nos darán los mismos resultados de las mediciones de corrientes y tensiones visibles por
fuera de esta caja negra.
¿Cómo es posible que existen los medidores de potencia reactiva están diseñados para
medir en las redes de tres conductores, y los analizadores de red que en estas condiciones
permiten medir la energía reactiva?
En ambos casos, los fabricantes recurren al truco, que se basa en la creación artificial del
punto de referencia (terminal neutro N virtual). Este punto se puede crear fácilmente conectando
a los terminales de nuestra "caja negra" el sistema de tres resistencias del mismo valor y unidas
en forma de estrella. El potencial del punto central del sistema de resistencias se utiliza para
calcular las "tensiones de fase". Obviamente se necesitan aquí las comillas porque este cero
virtual permitirá los resultados bastante correctos sólo cuando el desequilibrio del receptor sea
mínimo. En todos los demás casos, la indicación de la potencia reactiva de este dispositivo debe
ser tratada con mucha desconfianza.
El instrumento de medición en ningún caso debe conducir al usuario al error, este tipo de
aproximación puede ser permitida solamente con la reserva expresa de que el valor mostrado no
es el resultado de la medición real, sino sólo una aproximación.
5.3.4 Potencia reactiva y contadores de energía reactiva
El contador de energía reactiva es un dispositivo desconocido para los usuarios particulares,
sólo el contador de energía activa que mide en Wh o kWh es comúnmente utilizado para hacer el
ajuste de cuentas con el proveedor de energía. Los usuarios domésticos se encuentran en una
posición cómoda, pagan sólo por la energía útil y no tienen que preguntarse cuál es el factor de
potencia en su instalación.
Los destinatarios industriales, en cambio al primer grupo, están obligados por los contratos y a
veces bajo amenaza de sanciones ecomicas, mantener el factor de potencia en el nivel adecuado.
El Reglamento del Ministro de Economía sobre las condiciones detalladas del funcionamiento
del sistema electroenergético especifica los parámetros de calidad que deben ser cumplidas por
el proveedor de energía para los llamados grupos de conexión. Entre estos parámetros
encontramos frecuencia de la red, valor eficaz de tensión, factor de contenidos de armónicos
(THD) y niveles aceptables de armónicos particulares de potencia. Sin embargo, el proveedor no
tiene que cumplir con estos requisitos si el receptor no proporciona los valores del factortg
por
debajo de 0,4 (este valor puede ser modificado en el contrato entre el proveedor y el receptor de
la energía) y/o supera el nivel acordado de la potencia activa.
El factor tg
está tan profundamente arraigado en la legislación energética de Polonia y se lo
define como la relación de la potencia reactiva calculada a la energía activa en un período
determinado. Si volvemos por un momento al triángulo de potencia en los sistemas sinusoidales
vemos que la tangente del ángulo de desplazamiento de fase entre la corriente y la tensión es
igual a la relación de la potencia reactiva Q y la potencia activa P. Por lo tanto, el criterio de
mantener tg
por debajo de 0,4 es nada más que la constatación de que el nivel máximo
calculado de la potencia reactiva no puede ser mayor a 0,4 del valor calculado de la energía
5 Calidad de alimentación - manual
121
activa. Cada consumo de potencia reactiva por encima de este nivel está sujeto a un pago
adicional.
¿El conocimiento del factor tg
calculado de esta forma da a ambas partes interesadas una
imagen real de la eficacia de transmisión de energía? ¿No se ha mencionado anteriormente que
la potencia reactiva es sólo uno de los componentes de la potencia inactiva que afectan a la
reducción del factor de potencia?
De hecho, parece que en lugar de tg
se debería usar el factor de potencia PF, que también tiene
en cuenta los otros factores.
La legislación actual, por desgracia, no da ninguna otra opción, por lo que la medición
correcta de la energía reactiva parece ser una cuestión clave. Ahora se debe plantear la cuestión:
¿los contadores de energía proporcionan las lecturas correctas si se toman en cuentas las
controversias descritas anteriormente para definir la potencia reactiva? ¿Qué miden realmente
los contadores de la potencia reactiva usados comúnmente?
Las respuestas a estas preguntas se puede tratar de encontrar en la norma sobre estos
contadores IEC 62053-23. Por desgracia, a nuestra decepción, no encontramos en ella ninguna
referencia a medidas en las condiciones no sinusoidales, las fórmulas de cálculo se refieren a las
situaciones sinusoidales (en la norma leemos que por razones "prácticas" se refiere sólo a las
ondas sinusoidales). La norma no menciona ningún criterio de examen que permita estudiar las
propiedades del contador con ondas distorsionadas de tensiones y corrientes. También puede
ser sorprendente que la norma más antigua IEC 61268 (ya retirada) definía la prueba para
examinar la precisión de la medición en el 10% del tercer armónico de corriente.
La situación actual permite a los diseñadores de contadores la elección del método de
medición, que, desgraciadamente, conduce a diferencias significativas en la lectura de la energía
reactiva en la presencia de altos niveles de distorsión armónica.
Los contadores más antiguos, es decir electromecánicos, tienen la característica similar al
filtro de paso bajo, los armónicos más altos son atenuados en él por lo que la medición de la
potencia reactiva en presencia de armónicos es muy cercana al valor de la potencia reactiva de la
componente fundamental.
Los contadores electrónicos cada vez más comunes pueden realizar mediciones con
métodos diferentes. Por ejemplo, se puede medir la potencia activa y la potencia aparente, y la
potencia reactiva se calcula del triángulo de potencia (raíz cuadrada de la suma de cuadrados de
las dos potencias). De hecho, según el estándar IEEE 1459-2000, estos contadores miden la
potencia inactiva en lugar de la potencia reactiva. Otro fabricante puede utilizar el método de
desplazamiento de onda de tensión de 90, lo que da un resultado similar a la potencia reactiva
de la componente fundamental.
Cuanto mayor contenido de armónicos, tanto mayor será la diferencia en las lecturas, y, por
supuesto, como consecuencia habrá otros pagos por la energía calculada.
Como se ha indicado anteriormente, la medición de la potencia reactiva en sistemas
desequilibrados de tres conductos mediante los contadores tradicionales está sujeta a un error
adicional debido al cero virtual en el interior del contador que tiene poco en común con el cero
real del receptor.
Además, los fabricantes generalmente no proporcionan ninguna información sobre el método
de medición aplicado.
Sólo se puede esperar con impaciencia a la siguiente versión de la norma, que -esperemos-
definina un método de medición mucho más preciso, así como el modo de prueba en las
condiciones no sinusoidales.
5.3.5 Potencia aparente
La potencia aparente S se expresa como el producto del valor eficaz de la tensión y
corriente:

Como la potencia aparente no tiene la interpretación física, sin embargo, se utiliza en el
diseño de los equipos de transmisión. Su valor es igual a la potencia activa máxima que puede
PQM-707 manual de uso
122
ser suministrada para la carga con estos valores eficaces de tensión y corriente. Por lo tanto, la
potencia aparente determina la capacidad máxima de la fuente para proporcionar la energía útil al
receptor.
La medida de eficiencia de la potencia suministrada por el receptor es el factor de potencia, que
es la relación de la potencia activa a la potencia aparente.
En los sistemas sinusoidales:


 
En los sistemas no sinusoidales tal simplificación no es aceptable y el factor de potencia se
calcula basándose en la relación real de la potencia activa y aparente:

En las redes de una sola fase la potencia aparente se calcula como se muestra en la fórmula
anterior y no hay aquí más sorpresas. Resulta, sin embargo, que en los sistemas trifásicos el
cálculo de esta potencia es igualmente difícil como en caso de la potencia reactiva. Por supuesto,
esto se aplica a las redes reales de formas de onda no sinusoidales, que también pueden ser
desequilibradas.
Los estudios han demostrado que el uso de esta fórmula puede dar resultados erróneos si la
red no está equilibrada. Dado que la potencia aparente no tiene una interpretación física, resulta
difícil determinar cuál de las definiciones propuestas de la potencia aparente es la más adecuada.
Sin embargo, se han intentado definir la potencia aparente basándose en la observación de que
esta potencia está estrechamente relacionada con las pérdidas de transmisión y el factor de
potencia. Conociendo las pérdidas de transmisión y el factor de potencia se puede determinar
indirectamente la definición correcta de la potencia aparente.
Las definiciones utilizadas hasta ahora son, entre otras, la potencia aparente aritmética y
geométrica. Los estudios realizados han demostrado, que la definición aritmética ni geométrica
dan el valor correcto del factor de potencia. La única definición fiable propuso en 1922 el físico
alemán F. Buchholz: 
Se basa en los valores efectivos de tensión y corriente, y la misma potencia se llama la
potencia aparente efectiva (por esta razón para los sistemas trifásicos se añade el signo "e").
Estos valores efectivos de tensión y corriente son los valores teóricos que representan las
tensiones y las corrientes en un sistema trifásico de energía equilibrada equivalente. La cuestión
clave es determinar Ue e Ie.
La norma IEEE 1459 menciona las siguientes fórmulas. En las redes de tres conductores:

En las redes de cuatro conductores:
5 Calidad de alimentación - manual
123


donde Ia, Ib, Ic son los valores eficaces de corrientes (lineares o fásicas) de las fases
particulares, In es el valor eficaz de la corriente del conductor neutro, Ua, Ub, Uc son los valores
eficaces de las tensiones fásicas, Uab, Ubc, Uca son los valores eficaces de las tensiones entre
fases.
El valor contado de esta forma Se tiene en cuenta tanto la pérdida de potencia en el
conductor neutro (en las redes de cuatro conductores), así como el impacto del desequilibrio.
5.3.6 Potencias de distorsn DB y la potencia eficaz aparente de la distorsión SeN
Durante el examen de la potencia reactiva se ha demostrado que la potencia de distorsión
definida por Budeanu no se puede utilizar en caso de grandes distorsiones de tensiones y
corrientes y la asimetría de los sistemas de tres fases (paradoja de la potencia de distorsión que
no es una medida de la distorsión real). Sin embargo, esta potencia es usada a menudo por los
profesionales que se dedican al análisis de la calidad de la energía y los fabricantes de sistemas
de compensación de la potencia reactiva.
Debe quedar claro que basarse en este parámetro daba relativamente buenos resultados sólo en
las condiciones de ligeras distorsiones de formas de onda y poca asimetría.
El estándar IEEE 1459-2000 menciona que esta definición de potencia, igual que en caso de
la potencia reactiva definida por Budeanu, está cargada con un fallo indeleble y se recomienda su
retirada completa del uso.
En lugar de la potencia DB se propone la potencia aparente de distorsión SeN que caracteriza
mejor la potencia total de distorsión en el sistema. La potencia SeN permite evaluar rápidamente si
la carga se utiliza en la distorsión armónica pequeña o grande, es también la base para la
estimación de los filtros estáticos o activos y los compensadores.
De acuerdo con la definición (para sistemas trifásicos):

donde:

La tensión y la corriente eficaces de la componente fundamental (respectivamente Ie1 y Ue1) se
calcula como Ie y Ue excepto que en lugar de los valores eficaces de las tensiones de fase o entre
fases y los valores eficaces de las corrientes lineales se sustituyen los valores eficaces de sus
componentes fundamentales.
En los sistemas de una sola fase para el cálculo de la potencia aparente de distorsión se puede
utilizar la fórmula más sencilla:

donde U1 y I1 son los valores eficaces de las componentes fundamentales de la tensión de fase y
de la corriente.
5.3.7 Factor de potencia
El factor de potencia real, es decir, que tiene en cuenta la presencia de armónicos s altos
se llama simplemente el factor de potencia (en inglés True Power Factor, TPF o PF). Para los
circuitos sinusoidales se equipara con el llamado factor de potencia de desplazamiento de fase,
que es popular cos (en inglés Displacement Power Factor, DPF).
Por lo tanto, el DPF es una medida de desplazamiento de fase entre las componentes
PQM-707 manual de uso
124
fundamentales de tensión y corriente:




En el caso de una carga puramente resistiva (en red monofásica), la potencia aparente es
igual al valor de la potencia activa y la potencia reactiva es igual a cero, por lo que la carga
aprovecha completamente el potencial energético de la fuente y el factor de potencia es 1. La
aparición de la componente reactiva inevitablemente conduce a una disminución en la eficiencia
de transmisión de energía, la potencia activa es entonces más pequeña que la potencia aparente
y la potencia reactiva aumenta.
En los sistemas trifásicos, la reducción del factor de potencia también afecta el desequilibrio
del receptor (ver la discusión sobre la potencia reactiva). En estos sistemas, el valor correcto del
factor de potencia se obtiene utilizando la potencia eficaz aparente Se, que se define en el
estándar IEEE 1459-2000.
5.4 Armónicos
La división de los ciclos periódicos en las componentes armónicas es una operación matemática
muy popular basada en la teoría de Fourier, que dice que cada ciclo periódico puede ser representado
como la suma de las componentes sinusoidales con frecuencias que son los múltiplos totales de la
frecuencia fundamental de tal ciclo. El período puede ser sometido a la transformada rápida de Fourier
(FFT), que como resultado da las amplitudes y las fases de las componentes armónicas en el sector de
la frecuencia.
En una situación ideal, se genera tensión en el generador que proporciona en su salida la forma de
onda sinusoidal pura 50/60 Hz (sin armónicos más altos). Si el receptor es un sistema lineal, entonces
también la corriente en tal situación ideal es un curso sinusoidal puro. En los sistemas reales, tanto las
ondas de tensión como de corriente se distorsionan, por lo que deben contener, aparte de la
componente fundamental, también los armónicos más altos.
¿Por q la presencia de armónicos más altos en la red no es deseable?
Una de las razones es el efecto, que consiste en empujar los electrones desde el centro del conductor hacia fuera
junto con el aumento de la frecuencia de corriente. Como resultado, cuanto mayor es la frecuencia tanto menor
sección transversal del conductor tienen los electrones a disposición lo que es equivalente al aumento de la
resistencia. En efecto de este fenómeno, cuanto s alto el orden del armónico de corriente, tanto mayor
resistencia efectiva del cableado para este arnico, lo que a su vez conduce inevitablemente a mayores
pérdidas de potencia y el calentamiento de los cables.
Un ejemplo clásico de este efecto se refiere al conductor neutro en las redes trisicas. En la red con
pocas distorsiones con un desequilibrio pequo y un receptor sitrico (o poca asimetría), la corriente en el
conductor neutro tiende a ponerse a cero (la corriente es bastante s pequa que los valores de las
corrientes de fase eficaces). Esta observacn ha tentado a muchos diseñadores a los ahorros mediante la
instalación en tales sistemas del cableado con neutro con una seccn transversal s pequa que los
conductores de fase. Todo funcionaba muy bien hasta que en la red aparecieron los armónicos de los ordenes
impares que eran múltiplos de 3 (tercero, noveno, etc). De repente el conductor neutro empezaba a
recalentarse y la medicn de la corriente mostraba su muy alto valor eficaz. La explicación de este femeno
es bastante simple. El diseñador no tuvo en cuenta en el ejemplo anterior dos circunstancias: en las redes con
formas de onda distorsionadas, los arnicos más altos pueden no ponerse a cero en el conductor neutral, en
cambio, pueden sumarse, y, en segundo lugar el efecto de empujar los electrones desde el centro del
conductor hacia fuera y los valores altos de las corrientes armónicas aumentaban aún más su calentamiento.
Vamos a tratar de responder a dos preguntas básicas:
¿Por qué aparecen las componentes armónicas en la tensión?
¿Por qué aparecen las componentes armónicas en la corriente?
Al parecer, estas dos preguntas son casi idénticas, pero es muy importante tratar por separado la
tensión y la corriente.
5 Calidad de alimentación - manual
125
La respuesta a la primera pregunta es: los armónicos de tensión son el resultado de impedancia de
la red de distribución distinta a cero entre el generador (que genera una sinusoide pura) y el receptor.
Sin embargo, los armónicos de corriente son el resultado de la impedancia no lineal del receptor.
Por supuesto, hay que señalar que el receptor lineal alimentado con la tensión distorsionada se
distorsiona como la onda de corriente.
En la literatura a menudo se afirma que "el receptor genera los armónicos". Hay que tener en
cuenta que en este caso el receptor no es la fuente física de energía (como sugiere la palabra
"genera"). La única fuente de energía es el sistema de distribución. Si el receptor es un dispositivo
pasivo, la energía transferida del receptor al sistema de distribución viene del mismo sistema de
distribución. Estamos tratando con el flujo bidireccional negativo e inútil de energía. Como ya se discutió
con ocasión del factor de potencia, este fenómeno conduce a la pérdida innecesaria de energía, y la
corriente "generada" en el receptor provoca una carga adicional en el sistema de distribución.
Vamos a analizar el siguiente ejemplo. El típico receptor no lineal, como la fuente conmutada de
uso común (p.ej. de ordenador), recibe energía del generador de tensión sinusoidal ideal. Por ahora,
vamos a suponer que la impedancia de conexiones entre el generador y el receptor es cero. La tensión
medida en los terminales del receptor tiene una onda sinusoidal (no hay armónicos más altos), esta es
simplemente la tensión del generador. Sin embargo, la onda de la corriente del receptor inclui las
componentes armónicas, el receptor no lineal a menudo consume la corriente sólo en ciertos momentos
de toda la sinusoide (p.ej. la corriente máxima puede tener lugar cerca del pico de la sinusoide de
tensión).
Sin embargo, el receptor no genera los armónicos de corriente, sólo consume la corriente de forma
alterna o no continua. Toda la energía es suministrada sólo por el generador.
En el siguiente paso se puede modificar el circuito introduciendo entre el generador y el receptor la
impedancia, que representa la resistencia de cables, bobinas de transformadores, etc.
Las mediciones de los armónicos de tensión y corriente de receptor darán resultados ligeramente
diferentes. ¿Qué va a cambiar? Habrá unos pequeños armónicos de tensión y también algunos cambios
en el espectro de frecuencia de corriente.
Cuando se analiza la onda de tensión, en el receptor se puede notar que la onda sinusoidal original
se distorsionó un poco. Si el receptor cogía la corriente principalmente en momentos de cresta de
tensión, entonces tendrá los picos planos. El alto consumo de corriente en estos momentos de tensión
resulta en una mayor disminución de la impedancia de red. Parte de una onda sinusoidal perfecta se
centra ahora en esta impedancia. Hay un cambio en el espectro de corriente debido a la onda de
tensión ligeramente diferente que suministra el receptor.
Este ejemplo y "los picos planos" de la sinusoide de tensión es una imagen muy frecuente en las
redes típicas a las que se conectan comúnmente las fuentes de alimentación en modo conmutado.
5.4.1 Característica de los armónicos en sistemas trifásicos
Los armónicos del orden especificado en los sistemas trifásicos tienen una característica especial,
que se presenta a continuación en la tabla:
Orden
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Frecuencia [Hz]
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Secuencia
(+ positiva,
- negativa,
0 cero)
+
0
+
0
+
0
La fila "Secuencia" se refiere al método de componentes simétricas, que permite la distribución de
cualquiera de los tres vectores en los tres conjuntos de vectores: en la secuencia positiva, negativa y
cero (más información en la sección dedicada al desequilibrio).
Presentamos un ejemplo. Supongamos que el motor trifásico suministrado de una red equilibrada
de cuatro conductores (es decir, las tensiones eficaces de fase son iguales, y los ángulos entre las
componentes fundamentales son de 120).
El signo "+" en la fila de la secuencia para el primer armónico indica la dirección normal de rotación
del eje de motor. Los armónicos de tensión, para los que el signo también es un "+", crean el par
rotativo acorde a la dirección de la componente fundamental. Los armónicos de las filas 2, 5, 8, 11 son
los armónicos de la secuencia negativa, es decir, crean el par rotativo que contrarresta la dirección
normal de rotación del motor, lo que puede provocar la acumulación de calor, el desperdicio de energía
y la pérdida de productividad. El último grupo son los armónicos de la secuencia cero, tal como el
PQM-707 manual de uso
126
armónico tercero, sexto y noveno, que no generan ningún par rotativo pero fluyendo a través del
devanado de motor causan un calentamiento adicional.
A base en estos datos de la tabla se puede observar que la secuencia +, -, 0 se repite para todas
las filas sucesivas de los armónicos. La fórmula que une el tipo de secuencia con el orden es muy
simple y para k que es un número entero:
Secuencia
Orden del armónico de secuencia
positiva "+"
3k +1
negativa "-"
3k 1
cero "0"
3k
Los armónicos de ordenes pares no aparecen cuando el transcurso es simétrico respecto a la línea
de su valor medio, y esta propiedad tienen los transcursos en la mayoría de los sistemas de
alimentación. En una situación típica, los niveles medidos de armónicos de ordenes pares tienen el
valor mínimo. Si tenemos en cuenta esta propiedad, resulta que el grupo de armónicos con las
características menos deseables es el tercero, noveno, décimo, decimoquinto (secuencia cero) y el
quinto, undécimo, decimoséptimo (secuencia negativa).
Los armónicos de corriente que son los múltiplos del número 3 causan unos problemas adicionales en
algunos sistemas. En los sistemas de 4 conductores tienen propiedades muy indeseables cuando se
suman en el conductor neutro. Resulta que a diferencia de armónicos de otros ordenes, la suma de los
valores instantáneos de las corrientes de fase es cero, las ondas de estos armónicos son en fase conforme
entre sí, lo que resulta en la adición de las corrientes de fase de este armónico en el conductor neutro. Esto
podría sobrecalentar el cable (sobre todo en los sistemas de distribución, con una sección más pequeña de
este conductor que los conductores de fase, y hasta hace poco esto era una práctica común). Por lo tanto,
en redes con cargas no lineales y grandes distorsiones de corriente actualmente se recomienda que la
sección del cable neutro seas grande que de los conductores de fase.
En los sistemas tipo triángulo, los armónicos de estos ordenes no están presentes en las corrientes
lineales (excepto en los sistemas equilibrados), pero circulan en las ramas de la carga causando
innecesariamente la pérdida de energía.
El carácter de los armónicos particulares como se muestra en la tabla mantiene su precisión total sólo
en los sistemas trifásicos equilibrados. Sólo en tales sistemas, el armónico fundamental tiene sólo el
carácter de secuencia compatible. En los sistemas reales en los que existe un cierto grado de asimetría de
tensión de alimentación y el desequilibrio de carga, hay componentes de secuencia negativa y cero. La
medida de este desequilibrio son los factores de asimetría. Precisamente a causa de esta asimetría de la
componente fundamental, y también las diferencias en las amplitudes y fases de los armónicos altos en
cada fase, tambn estos armónicos tendn las secuencia positiva, negativa y cero. Cuanto mayor es el
desequilibrio, tanto mayor es el contenido de las otras componentes armónicas.
La norma IEC 61000-4-30 recomienda que los analizadores de red utilicen el método de los subgrupos
armónicos.
5.4.2 Factor THD
El factor de distorsión armónica THD (en inglés Total Harmonic Distortion) es el indicador más
común de distorsión de ondas. En la práctica, se usan dos tipos de este factor:
THDF (THD-F o simplemente THD) factor de distorsión armónica respecto a la componente
fundamental de onda (en inglés fundamental),
THDR (THD-R) factor de distorsión armónica respecto al valor eficaz (RMS) de onda.
En ambos casos, el THD se expresa como un porcentaje. Aquí están las definiciones:





 
donde: Ah valor eficaz del armónico de orden h,
A1 valor eficaz de componente fundamental,
ARMS valor eficaz de onda.
5 Calidad de alimentación - manual
127
Limitar el número de armónicos durante el cálculo de THD se debe principalmente a las limitaciones
del equipo de medición. Dado que el analizador PQM-707 permite medir los armónicos hasta el 50º
orden, el cálculo de THD incluye los armónicos hasta el 50º orden.
Hay que recordar que estas dos definiciones darán los valores significativamente diferentes en caso
de las ondas muy distorsionadas. THDR no puede exceder el valor del 100%, en cambio THDF no tiene
tal límite y puede tener el valor del 200% o más alto. Este caso se puede ver en la medición de corriente
muy distorsionada. La distorsión armónica de tensión normalmente no excede un pequeño porcentaje
(tanto THDF como THDR); por ejemplo la norma EN 50160 establece el límite del 8% (THDF).
5.5 Desequilibrio
El desequilibrio es un concepto relacionado con los sistemas trifásicos y puede referirse a:
desequilibrio de tensiones de alimentación,
desequilibrio de corrientes de carga,
desequilibrio de receptor.
El desequilibrio de tensiones (corrientes) se produce en los sistemas de tres fases, cuando los
valores de tensiones (corrientes) son diferentes entre sí y/o los ángulos entre las fases particulares son
diferentes de 120.
El desequilibrio de receptor se produce cuando las impedancias de cada rama del receptor no son
iguales.
Estos fenómenos son particularmente peligrosos para los motores trifásicos en los que incluso una
ligera asimetría puede conducir muchas veces a mayores desequilibrios de corrientes. En tales
condiciones, el par rotativo de motor se reduce y se producen mayores pérdidas de calor en los
devanados y mayor desgaste mecánico. El desequilibrio es también negativo para los transformadores
de alimentación.
La fuente más común de desequilibrio es la carga desigual de las fases particulares. Un buen
ejemplo es la conexión a la red trifásica unas grandes cargas monofásicas, tales como motores de
tracción ferroviaria.
El analizador puede medir el desequilibrio de tensión y corriente según el método de componentes
simétricas. Este método se basa en la suposición de que cada conjunto de tres vectores
desequilibrados se puede descomponer en tres grupos de vectores: la componente de secuencia
positiva, negativa y cero.
Fig. 71. Ejemplo de determinación de componente de secuencia positiva.
Como ejemplo se muestra el cálculo de componente de secuencia positiva de tensión. De definición:

donde: U+ es el vector de componente de secuencia positiva,
U1A, U1B, U1C son vectores de las componentes fundamentales de las tensiones de fase UA, UB, UC


PQM-707 manual de uso
128
La Fig. 71 es una representación gráfica de la determinación de esta componente. Como se
puede ver en la definición dada, el vector de componente de secuencia positiva es igual a un
tercio de la suma de las componentes: U1A, aU1B, a2 U1C. El operador a y a2 son los vectores con
ángulos de 120 y 240. El procedimiento es el siguiente: vector de tensión U1B se debe girar 120
en sentido contrario al de las agujas del reloj (multiplicación por a) y añadir el vector U1A. A
continuación, el vector U1C se debe girar 240 y añadir a la suma anterior de vectores. E vector
resultante es 3U+. El vector U+ es la componente simétrica buscada de la secuencia positiva.
Debemos tener en cuenta que en caso de la simetría perfecta (tensiones y ángulos iguales) la
componente de secuencia positiva será igual al valor de las tensiones de fase.
La componente de secuencia positiva es una medida de similitud entre el grupo examinado
de vectores trifásicos al grupo simétrico de vectores de la secuencia positiva.
Del mismo modo, la componente de secuencia negativa es una medida de la similitud con el
conjunto equilibrado de los vectores de secuencia negativa de tres fases.
La componente de secuencia cero existe en el sistema, en el que la suma de las tres
tensiones (o corrientes) no es igual a cero.
La magnitud ampliamente utilizada en la energética que caracteriza la asimetría de red son
los factores de asimetría de la componente de secuencia negativa y cero (fórmulas para la
tensión)


donde: u0 factor de desequilibrio de componente cero,
u2 factor de desequilibrio de componente de secuencia negativa,
U0 componente simétrica cero,
U1 componente simétrica positiva,
U2 componente simétrica negativa.
El método más conveniente para calcular las componentes simétricas y los factores de
desequilibrio es el uso de los números complejos. Los parámetros de vectores son: amplitud de la
componente fundamental de tensión (corriente) y su ángulo absoluto de desplazamiento de fase.
Ambos valores se obtienen de la transformada FFT.
5.6 Huecos, subidas e interrupciones de tensión u
Huecos, subidas e interrupciones de tensión son las perturbaciones de la red, durante estos
eventos la tensión eficaz es significativamente diferente del valor nominal. Cada uno de estos tres
estados puede ser detectado por el analizador después de activar la detección de eventos y
determinar los umbrales por parte de usuario.
El hueco de tensión es un estado en el que la tensión eficaz es menor que el umbral fijado
por el usuario. La base de la medición del hueco es el valor URMS(1/2), es decir, el valor eficaz
periódico actualizado cada semiperíodo.
Definición de hueco (según la norma IEC 61000-4-30):
El hueco de tensión comienza en el momento en el que la tensión URMS(1/2), cae por debajo del
umbral y termina en el momento en el que el valor eficaz de tensión URMS(1/2) es igual o mayor que
el umbral del hueco aumentado por la histéresis de tensión.
El umbral de hueco se ajusta normalmente al 90% Unom. Durante el hueco, el analizador
almacena el valor registrado mínimo de la tensión (este valor es llamado la tensión residual Ures y
es uno de los parámetros que caracterizan el hueco) y el valor medio de tensión.
La interrupción de alimentación es un estado en el que la tensión URMS(1/2) es menor que el
umbral definido para la interrupción. El umbral de interrupción se fija generalmente mucho menor
que el umbral de hueco, es alrededor de 1..10% Unom.
5 Calidad de alimentación - manual
129
Fig. 73. Determinación del valor URMS(1/2)
La interrupción de tensión comienza en el momento en el que la tensión URMS(1/2) cae por
debajo del umbral de interrupción y termina en el momento en el que el valor eficaz de tensión
URMS(1/2) es igual o mayor que el umbral de interrupción aumentado por la histéresis de tensión.
Durante la interrupción, el analizador guarda la tensión mínima registrada y el valor medio de
tensión.
Fig. 72. Subidas, huecos e interrupciones de tensión.
La subida es un estado del
valor más alto de tensión. El
umbral de subida se fija
generalmente a un 110% Unom.
La subida comienza en el
momento en el que la tensión
URMS(1/2) sube por encima del
umbral de subida y termina en el
momento en que el valor de
tensión URMS(1/2) es igual o menor
que el umbral de elevación
disminuido por la histéresis de
tensión. Durante la subida, el
analizador guarda la tensión
máxima registrada y el valor
medio de tensión.
La histéresis para los tres
estados es la misma y se
expresa como el valor en
porcentaje de la tensión nominal
determinado por el usuario (parámetro Histéresis de detección de eventos).
El analizador almacena la hora de inicio y final del evento (con una precisión de
semiperíodo).
La duración mínima del evento de hueco, interrupción y subida es el semiperíodo.
Los valores URMS(1/2) se determinan durante 1 período en el momento del paso por cero de la
componente fundamental de tensión y son actualizados cada medio ciclo independientemente
umbral de hueco
valor eficaz de
semiperíodo (RMS1/2)
valor máximo de
subida
histéresis
histéresis
histéresis
subida
umbral de subida
valor nominal de tensión
hueco
Fase A
Fase B
umbral de interrupción
valor mínimo de hueco e interrupción
interrupción
PQM-707 manual de uso
130
para cada canal de tensión. Esto significa que estos valores se obtienen en diferentes momentos
para diferentes canales. Fig. 73 muestra el método para determinar el valor RMS1/2 usando el
ejemplo de dos fases de tensión. Información sobre el paso por cero de la componente
fundamental se obtiene mediante FFT.
5.7 Curvas CBEMA y ANSI
La curva CBEMA fue propuesta por primera vez en los años 70 del siglo pasado por la
organización de la que proviene el nombre de la curva, Computer and Business Equipment
Manufacturers Association (ahora es la organización ITI, Information Technology Industry), que
agrupa a los fabricantes de equipos informáticos y de oficina. La curva se utilizó como una
indicación en la construcción de alimentadores de red y presentaba originalmente el gráfico de
tolerancia de equipo para el tamaño y la duración de las perturbaciones en la red eléctrica. Más
tarde, la curva era utilizada en el diseño de equipos sensibles a las fluctuaciones de tensión como
el intervalo de referencia en el que el equipo debe funcionar correctamente. Finalmente la curva
comenzó a ser ampliamente utilizada en el análisis de la calidad de alimentación respecto a las
perturbaciones como sobretensión, interrupción y hueco en la red.
En el gráfico, en el eje vertical se muestra la tensión especificada como un porcentaje
respecto al valor nominal, y en el eje horizontal la unidad es el tiempo (en escala logarítmica). La
parte media del gráfico (entre las curvas) representa el área del trabajo correcto del dispositivo.
La zona superior establece los estados de tensión más alta que pueden causar daños o disparo
de protección contra la sobretensión, el área debajo de las curvas se refiere a la situación de baja
tensión en la red, lo que podría interrumpir el suministro de energía o la escasez temporal de
energía e influir en un funcionamiento incorrecto del equipo.
Fig. 74. Curvas de tolerancia de tensión de alimentación ANSI (ITIC) y CBEMA.
Tensión
%Unom
Tiempo
5 Calidad de alimentación - manual
131
Como muestra el gráfico, existe una relación entre la tensión y el tiempo de aparición del
evento. Por ejemplo, la subida de tensión a nivel del 200%Unom y la duración de 1 ms en los
casos típicos no da lugar a fallo o mal funcionamiento (punto entre las curvas), pero la
perturbación de esta amplitud que dura medio período de la red puede tener malas
consecuencias (punto por encima de ambas curvas). En general se considera que en una
situación típica, los eventos que se producen en la red eléctrica cuando se trata del valor de la
tensión de red deben estar en la zona central de la tabla (entre las curvas) y entonces no
deberían conducir a fallos de funcionamiento o daños de dispositivos conectados. Los fabricantes
de dispositivos (especialmente las fuentes de alimentación) a menudo se guían por este gráfico
cuando diseñan para garantizar su funcionamiento sin averías y el mantenimiento de la tensión
de salida adecuada en esta área. Hay que tener en cuenta, que la curva representa los casos
típicos y no puede garantizar el funcionamiento correcto de cada dispositivo, ya que la tolerancia
a la perturbación varía.
La curva ITIC es el sucesor del la curva CBEMA, fue desarrollada por ITI en 1994 y
modificada posteriormente a su forma actual en 2000. Esta curva fue adaptada por el Instituto
Americano de Normalización ANSI (en inglés American National Standards Institute). Las dos
curvas se muestran en la Fig. 74.
El programa Sonel Analysis posibilita modificar los puntos característicos de las curvas, lo
que permite que se adapten a las necesidades específicas del usuario.
5.8 Cálculo de la media de los resultados de las mediciones
La supervisión de red durante un período de tiempo más largo significa la acumulación de
grandes cantidades de datos. Para que sea posible el análisis de datos era necesario introducir
mecanismos que reduzcan el tamaño de los datos a un tamaño aceptable tanto para la máquina
como el hombre.
Un ejemplo es el examen de la red para el cumplimiento de la calidad eléctrica EN 50160. El
período básico de pruebas de la red es de una semana. Si guardamos todos los valores eficaces
de tensión de 200 milisegundos obtenemos 3.024.000 mediciones. El procesamiento de esta
cantidad de datos puede ser largo y difícil.
Por lo tanto, se promedian los datos, lo que implica que para el análisis se registra un único
valor para un período de tiempo especificado. Para la norma EN 50160 el período establecido es
de 10 minutos. En este caso, el analizador calcula el valor medio de 10 minutos basándose en
unos 3000 valores de 200 milisegundos (aproximadamente, ya que el valor de 200 milisegundos
es en realidad el valor de 10/12 períodos sincronizado con la frecuencia de red). Cada 10 minutos
se almacena el siguiente valor medio de tensión, lo que conduce a guardar "sólo" 1008
resultados de medición.
En la Fig. 75 se muestra cómo el analizador PQM-707 determina el valor medio para los
tiempos mayores o iguales a 10 segundos, se presenta un ejemplo de tiempo de cálculo de
media durante 10 minutos. Este método cumple con los requisitos para la clase S de la norma
IEC 61000-4-30.
PQM-707 manual de uso
132
Fig. 75. Determinación de períodos del cálculo de media más largos (o iguales) a 10
segundos (por ejemplo para 10 minutos)
Los valores medios se sincronizan con el reloj en tiempo real de la siguiente manera. Cuando
el reloj mide el siguiente múltiplo entero del período para el cálculo de la media, la medición
actual de 10/12 períodos se añade como la última medición para el valor medio (kª medición en la
Fig. 7564). Al mismo tiempo el período para el cálculo de la media que acaba de terminar, recibe
la etiqueta de tiempo correspondiente a su finalización. La siguiente medición de 10/12 períodos
es la primera medición en el siguiente intervalo de cálculo de la media.
Esta situación es un poco diferente en tiempos menores a 10 segundos. Aunque todos los
períodos se expresan en unidades de tiempo (200 ms, 1 s, 3 s, 5 s), en realidad se miden en
múltiplos del período de red. Por ejemplo, la selección del intervalo de tiempo de 3 segundos
significa el tiempo de cálculo de la media durante 150/180 períodos de red (15 mediciones de
10/12 períodos).
El método de determinación de los valores medios de dichos períodos muestra la Fig. 76.
Aquí no se aplica la sincronización con el reloj de tiempo real. Después de recoger un
determinado número de medidas de 10/12 períodos, el intervalo actual de cálculo de la media se
termina y comienza el siguiente. La etiqueta de tiempo corresponde al final del período.
Fig. 76. Determinación de intervalos de cálculo de media más cortos que 10 segundos (por
ejemplo para el cálculo de promediación de 3 segundos)
Ya que se promedian las mediciones, se pierden los valores extremos. Cuando la información
sobre los valores límite del parámetro medido es importante, el usuario puede utilizar la opción de
intervalo de 3 segundos* (x+1)
RTC
(reloj de tiempo real)
siguiente intervalo completo de
10 minutos p. ej. 14:10:00++
etiqueta de tiempo
de xº intervelo
de 10 minutos
intervalo de 10 minutos (x)
intervalo de 10 minutos (x+1)
10/12
períodos
10/12
períodos
10/12
períodos
10/12
períodos
10/12
períodos
Etiqueta de tiempo
de xº intervelo
de 3 segundos*
10/12
períodos
10/12
períodos
10/12
períodos
10/12
períodos
10/12
períodos
intervalo de 3 segundos* (x)
(*) en realidad es un intervalo de 150/180 períodos
5 Calidad de alimentación - manual
133
medir el valor mínimo y máximo durante el período de cálculo de la media. Si se mide el
parámetro durante 10/12 períodos, el valor máximo y mínimo es respectivamente el valor más
grande y más pequeño de 10/12 períodos medidos en un intervalo dado. Para la frecuencia que
se mide cada 10 segundos, los valores mínimos y máximos se buscan de entre los valores de 10
segundos.
En caso de los valores eficaces de corrientes y tensiones, el método de buscar los valores
mínimos y máximos es diferente y se basa en RMS1/2, es decir, los valores eficaces de un período
de la red actualizado cada media período. Este método proporciona alta sensibilidad de medición
de valores mínimos y máximos a los cambios de la señal.
La selección del tiempo adecuado para calcular la media no es una tarea sencilla. En gran
medida esta selección está condicionada por el tipo de interferencias presentes en la red y las
expectativas del usuario respecto al análisis final de los datos. A menudo hay una situación en la
que sólo se es consciente de la existencia de ciertos problemas en la red de abastecimiento y las
mediciones con el analizador deben ayudar a identificar la causa exacta. En esta situación es
mejor utilizar más cortos tiempos de cálculo de la media (por ejemplo de 10 segundos) y activar
el registro de los valores máximos y mínimos. El corto tiempo de cálculo de la media permite
hacer los gráficos más precisos de cambio de los parámetros en el tiempo; los mínimos y
máximos se detectan y se guardan. Los registros con cortos tiempos de cálculo de la media se
realizan normalmente en un período de tiempo bastante limitado, principalmente debido al rápido
crecimiento de los datos, el propósito de dicho registro es detectar la posible causa de anomalías
en lugar del análisis a largo plazo.
El registro con el corto tiempo de lculo de la media puede ser suficiente para evaluar el
rendimiento de la red y las perturbaciones que aparecen en ella. Sin embargo, la información
detallada se puede conseguir posiblemente durante un período de tiempo más largo (en minutos)
registrando el valor mínimo y máximo y la detección de eventos activa. Una ventaja importante de
esta situación es que el volumen de los datos registrados es mucho menor, lo que significa una
lectura más rápida y mejor análisis.
La prueba de calidad de alimentación se lleva a cabo de conformidad con los criterios de la
norma EN 50160. En este caso, el análisis se lleva a cabo durante un período más largo (p.ej. 7
días), por lo tanto el tiempo de cálculo de la media seleccionado también es largo, es de 10
minutos.
Hay que tener en cuenta que no existe un ajuste ideal para establecer el tiempo de cálculo de
la media y otros parámetros o umbrales de eventos. Cada red es diferente y hay diferentes
objetivos para examinar la red. Por lo tanto, la configuración óptima del analizador puede requerir
varios intentos y también depende de la experiencia del operario.
PQM-707 manual de uso
134
6 Datos técnicos
Las especificaciones técnicas pueden modificarse sin previo aviso. Las últimas ediciones de la
documentación técnica están disponibles en la página www.sonel.pl.
La incertidumbre básica es la incertidumbre del instrumento de medición en condiciones de
referencia dadas en la Tab. 9.
Las incertidumbres dadas conciernen al analizador sin transformadores y pinzas adicionales.
Abreviaturas:
v.m. - valor medido patrón,
Unom valor nominal de tensión,
Inom rango nominal de corriente (pinzas),
RMS valor eficaz,
n orden de armónico,
c.s. cifras significativas respecto a la resolución del resultado de medición es el
registro del valor que indica el número de dígitos significativos, por ejemplo la resolución
para el voltaje de 230 V y 4 c.s. es igual a 0,1 V (pone 230,0 V); la resolución para la
corriente 5 A y 4 c.s. es 0,001 A (pone 5,000 A).
ph incertidumbre adicional resultante del error de medición de la fase entre armónicos
de tensión y de corriente.
6.1 Entradas
Entradas de tensión
Número de entradas
5 (L1/A, L2/B, L3/C, N, PE - 4 trayectos de medición) no aislados, galvanizados
entre ellas
Tensión máxima de entrada
L1/A, L2/B, L3/C, N: 760 VRMS
40…70 Hz o DC respecto a la tierra (PE)
Categoría de medición
CAT IV 600 V
CAT III 760 V
Pico de tensión de entrada
(sin corte)
1150 V (L-N, L-PE)
Rango de medición de tensión continua
±1150 V
Banda analógica de transmisión (-3dB)
12 kHz
Transformadores
definidos por el usuario
Impedancia de entradas de medición
13,8 M (L-L, L-N)
6,9 M (L-PE)
CMRR
>70 dB (50 Hz)
Entradas de corriente
Número de entradas
5 (L1, L2, L3, N) no aisladas, galvanizadas entre ellas
Pico de tensión de entrada
5 V respecto a la tierra (PE)
Tensión nominal de entrada (pinzas CT)
1 VRMS
Tensión de cresta de entrada (pinza CT, sin
cortar)
±3,6 V
Tensión nominal de entrada (pinzas flexibles)
0,125 VRMS
Tensión de cresta de entrada (pinzas flexibles;
sin eliminación de la señal)
±0,45 V
Tensión máxima de entrada de las sondas de
corriente respecto a la toma de tierra
5 VRMS
Banda analógica de transmisión (-3dB)
12 kHz
Impedancia de entrada
Trayecto de pinzas CT: 100 k
Trayecto de pinzas flexibles: 12,4 k
Rango de medición (sin transformadores)
Pinzas flexibles F-1(A)/F-2(A)/F-3(A): 1..3000 A10 kA en cresta, 50 Hz)
Pinzas flexibles F-2AHD/F-3AHD: 1..3000 A 10 kA en cresta, 50 Hz)
Pinzas flexibles F-1A6/F-2A6/F-3A6: 1..6000 A (±20 kA en cresta, 50 Hz)
Pinzas flexibles F-1A1/F-2A1/F-3A1: 1..1500 A (±5 kA en cresta, 50 Hz)
Pinzas CT C-4(A), C-5A: 1..1000 A (±3600 A en cresta)
Pinzas CT C-6(A): 0,01..10 A (±36 A en cresta)
Pinzas CT C-7(A): 0..100 A (±360 A en cresta)
Transformadores
definidos por el usuario
CMRR
60 dB (50 Hz)
6 Datos técnicos
135
6.2 Muestreo y reloj RTC
Muestreo y reloj RTC
Transductor A/C
de 16 bits
Velocidad de muestreo
10,24 kHz para 50 Hz y 60 Hz
Muestreo simultáneo en todos los canales
Muestras por período
204,8 para 50 Hz; 170,67 para 60 Hz
Sincronización PLL
40..70 Hz
Canal de referencia para el sistema PLL
L1-N, L1-L2 (dependiendo del tipo de la red)
Reloj de tiempo real
3,5 ppm máx. (aprox. 9 segundos/mes, 0,3 segundos/día)
en el rango de temperatura de trabajo -10C…+50C
6.3 Parámetros medidos: precisión, resolución y rangos
6.3.1 Condiciones de referencia
Tab. 9. Condiciones de referencia.
Condiciones de referencia
Temperatura ambiente
23C ±2C
Humedad relativa
40…60%
Tensión de alimentación externa
12V ±1%
Amplitud de la tensión de entrada
Unom ±1%
Flicker
PST < 0,1
Desequilibrio de tensión
≤ 0,1% para el factor de desequilibrio de secuencia negativa (sólo en
sistemas trifásicos)
Campo magnético externo continuo
≤ 40 A/m (continuo)
≤ 3 A/m (variable) para la frecuencia de 50/60 Hz
Componente constante de tensión y
corriente
cero
Formas de onda
sinusoidales
Frecuencia
50 ±0,5 Hz o 60 ±0,5 Hz
PQM-707 manual de uso
136
6.3.2 La incertidumbre de medición depende de la temperatura ambiente
La incertidumbre sica presentada en los datos técnicos se aplica a las condiciones de
referencia (Tab. 9). En la temperatura diferente a la temperatura de referencia, se debe usar el
adicional multiplicador M por el que debe ser multiplicada la incertidumbre básica dada en la
datos técnicos para proporcionar la incertidumbre de la medición real. Fig. 77 muestra un gráfico
del multiplicador M dependiendo de la temperatura ambiente en el rango de la temperatura
nominal de funcionamiento. El multiplicador tiene el valor 2,0 en el rango de temperatura de
0C…+45C. Por encima de +45C hasta +55C el multiplicador aumenta linealmente hasta el
valor de 3,0. En las temperaturas por debajo de 0C (hasta -25C) el multiplicador aumenta
linealmente hasta el valor 3,0.
Ejemplo: Incertidumbre básica de medición de tensión RMS es de ±0,5% Unom.
a -10C incertidumbre de medición es de ±2,4 × 0,5% Unom es decir ±1,2% Unom (multiplicador 2,4)
a 0C incertidumbre de medición es de ±1% Unom (multiplicador 2,0)
a +45C incertidumbre de medición es de ±1% Unom (multiplicador 2,0)
a +50C incertidumbre de medición es de ±1,25% Unom (multiplicador 2,5)
Fig. 77. El multiplicador de la incertidumbre básica dependiendo de la temperatura
ambiente (no se refiere a las condiciones de referencia).
6.3.3 Tensión
Tensión
Rango y condiciones
Resolución
Incertidumbre básica
URMS (AC+DC)
20% Unom ≤ URMS ≤ 120% Unom
para Unom ≥ 100 V
4 c.s.
0,5% Unom
Factor de cresta
1...10
(1...1,65 para la tensión de 690 V)
para URMS ≥ 10% Unom
0,01
5%
6 Datos técnicos
137
6.3.4 Corriente
Corriente
Rango y condiciones
Resolución
Incertidumbre básica
IRMS (AC+DC)
Entrada sin pinzas
linea de pinzas CT:
0..1 V (±3,6 V max)
linea de pinzas flexibles:
0..125 mV (±450 mV max)
4 c.s.
0,2% Inom
Pinzas flexibles F-1(A)/F-2(A)/F-3(A)
0..3000 A
(10 kA)
4 c.s.
Incertidumbre adicional
1%
(2% teniendo en consideración el
error adicional que depende de la
posición)
Pinzas flexibles F-2AHD/F-3AHD
0..3000 A
(±10 kA max)
4 c.s.
Incertidumbre adicional
0,5%
(2% teniendo en consideración el
error adicional que depende de la
posición)
Pinzas flexibles F-1A6/F-2A6/F-3A6
0..6000 A
(20 kA max)
4 c.s.
Incertidumbre adicional
1%
(2% teniendo en consideración el
error adicional que depende de la
posición)
Pinzas flexibles F-1A1/F-2A1/F-3A1
0..1500 A
(5 kA max)
4 c.s.
Incertidumbre adicional
1%
(2% teniendo en consideración el
error adicional que depende de la
posición)
Pinzas rígidas C-4(A)
0...1000 A
(3600 A)
4 c.s.
Incertidumbre adicional
0,1..10 A: (3% + 0,1 A)
10 A: 3%
50 A: 1,5%
200 A: 0,75%
1000..1200 A: 0,5%
Pinzas rígidas C-5A
0...1000 A
(3600 A)
4 c.s.
Incertidumbre adicional
0,5..100 A: ≤ (1,5% + 1A)
100..800 A: ≤ 2,5%
800..1000 A AC: ≤ 4%
1000..1400 A DC: ≤ 5%
Pinzas rígidas C-6(A)
0..10 A
(36 A)
4 c.s.
Incertidumbre adicional
0,01..0,1 A: (3% + 1 mA)
0,1..1 A: 2,5%
1..12 A: 1%
Pinzas rígidas C-7(A)
0..100 A
(360 A)
4 c.s.
Incertidumbre adicional
0..100 A: (0,5% + 0,02 A) (45..65
Hz)
0..100A: (1,0% + 0,04 A) (40..1000
Hz)
Factor de cresta
1..10 (1..3,6 para Inom)
para IRMS ≥ 1% Inom
0,01
5%
PQM-707 manual de uso
138
6.3.5 Frecuencia
Frecuencia
Rango y condiciones
Resolución
Incertidumbre básica
f
40..70 Hz
15% Unom ≤ URMS ≤ 120% Unom
0,01 Hz
0,05 Hz
6.3.6 Armónicos
Armónicos
Rango y condiciones
Resolución
Incertidumbre básica
Orden del armónico (n)
DC, 1..50, agrupación: subgrupos armónicos según IEC 61000-4-7
Amplitud URMS
0..200% Unom
4 c.s.
0,15% Unom si v.m.<3% Unom
5% v.m. si v.m.≥ 3% Unom
(según IEC 61000-4-7 clase II)
Amplitud IRMS
Dependiendo de las
pinzas utilizadas (ver
especificación IRMS)
4 c.s.
0,5% Inom si v.m.<10% Inom
5% v.m. si v.m.≥ 10% Inom
(según IEC 61000-4-7 clase II)
THD-F de tensión
(n = 2..50)
0,0…100,0%
para URMS ≥ 1% Unom
0,1%
5%
THD-F de corriente
(n = 2..50)
0,0…100,0%
para IRMS ≥ 1% Inom
0,1%
5%
Ángulo de fase
(tensión)
-180…+180
0,1
(n 1)
Ángulo de fase
(corriente)
-180…+180
0,1
(n 1)
6.3.7 Potencia y energía
Potencia y energía
Condiciones
(para potencia y energía
80% Unom ≤ URMS < 120% Unom)
Resolución
Incertidumbre básica (1)
Potencia activa
Energía activa
2% Inom ≤ IRMS < 5% Inom
cos = 1
4 c.s.

%
5% Inom ≤ IRMS ≤ Inom
cos = 1

%
5% Inom ≤ IRMS < 10% Inom
cos = 0,5

%
10% Inom ≤ IRMS ≤ Inom
cos = 0,5

%
Potencia reactiva
Energía reactiva
2% Inom ≤ IRMS < 5% Inom
sin = 1
4 c.s.

%
5% Inom ≤ IRMS < Inom
sin = 1

%
5% Inom ≤ IRMS < 10% Inom
sin = 0,5

%
10% Inom ≤ IRMS < Inom
sin = 0,5

%
10% Inom ≤ IRMS < Inom
sin = 0,25

%
Potencia aparente
Energía aparente
2% Inom ≤ IRMS < 5% Inom
4 c.s.
2,5%
5% Inom ≤ IRMS ≤ Inom
2,0%
Factor de potencia
(PF)
0…1
50% Unom ≤ URMS < 150% Unom
10% Inom ≤ IRMS < Inom
0,01
0,03
Factor de
desplazamiento de
fase (cosφ/DPF)
0…1
50% Unom ≤ URMS < 150% Unom
10% Inom ≤ IRMS < Inom
0,01
0,03
(1) Ver la sección 6.3.8
6 Datos técnicos
139
6.3.8 Estimación de incertidumbre de medición de potencia y energía
Incertidumbre total de medición de potencia y de energía activa y reactiva (componente
fundamental) y la potencia de armónicos se basa en general en la siguiente relación (para la
energía se omite la incertidumbre adicional de la medición resultante de tiempo por ser mucho
menor que otras incertidumbres):


donde:
P,Q incertidumbre de medición de potencia activa o reactiva,
Uh incertidumbre sumaria de medición de amplitud armónica de tensión (analizador,
transformadores, pinzas),
Ih incertidumbre sumaria de medición de amplitud armónica de corriente (analizador,
transformadores, pinzas),
ph incertidumbre adicional resultante de error de medición de la fase entre armónicos
de tensión y corriente.
La incertidumbre
ph puede ser determinada, si se conoce el ángulo de desplazamiento de
fase para el rango de frecuencia que nos interesa. En la Tab. 10 se presenta error de diferencia
de fases entre armónicos de tensión y de corriente para el analizador PQM-707 (sin pinzas y
transformadores).
Tab. 10. Error de fase del analizador PQM-707 dependiendo de la frecuencia.
Rango de frecuencia
0..200 Hz
200..500 Hz
500 Hz..1 kHz
1..2 kHz
2..3 kHz
Error de fase
≤1
≤2,5
≤5
≤10
≤25
El error de fase introducido por transformadores y pinzas utilizados en general se puede
encontrar en su documentación técnica. En tal caso es necesario estimar el error resultante de
fase entre tensión y corriente para la frecuencia que nos interesa e introducido por todos los
elementos de medición como: transformadores de tensión y corriente, pinzas y analizador.
La incertidumbre de medición resultante de error de fase para la potencia activa de
armónicos se puede determinar a base de la relación:

 ,
En cambio, la incertidumbre de medición de potencia reactiva de armónicos se puede determinar
a base de la relación: 
 ,
En ambas fórmulas significa el ángulo real de desplazamiento entre armónicos de corriente
y tensión, y  el error sumario de fase para la frecuencia dada. De las relaciones presentadas
se puede deducir que la incertidumbre de medición de potencia, para el mismo error de fase,
depende evidentemente del factor de desplazamiento de fase entre corriente y tensión. Esto se
presenta en la Fig. 78.
PQM-707 manual de uso
140
Fig. 78. La incertidumbre adicional resultante del error de fase, dependiendo del ángulo de
desplazamiento de fase.
Ejemplo
Cálculo de incertidumbre de medición de potencia activa de la
componente fundamental.
Condiciones:
= 60
, URMS
Unom, IRMS = 5% Inom.
La incertidumbre básica es 
.
Para el rango de frecuencia de 0..200 Hz el error de fase de PQM-707 es
menor de 1
. Después de sustituir a la relación:

 

por lo tanto, la incertidumbre de la medición es:

En las mismas condiciones, pero con el desplazamiento de fase
= 10
,
obtendremos: 

y la incertidumbre de la medición será:

Estos cálculos no tienen en cuenta los errores adicionales introducidos
por las pinzas de corriente y los transformadores utilizados.
6 Datos técnicos
141
6.3.9 Parpadeo de luz
Parpadeo de luz
(flicker)
Rango y condiciones
Resolución
Incertidumbre básica
PST (10 min),
PLT (2 h)
0,4…10
para URMS 80% Unom
0,01
10% dentro del límite de valores
presentados en la tabla según la
norma IEC 61000-4-15
6.3.10 Desequilibrio
Desequilibrio (tensión y
corriente)
Rango y condiciones
Resolución
Incertidumbre básica
Factor de desequilibrio de
secuencia positiva,
negativa y cero
0,0%...10,0%
para
80% Unom ≤ URMS < 150% Unom
0,1%
0,15%
(incertidumbre absoluta)
6.4 Detección de eventos: valores eficaces de tensión y corriente
Tensión URMS
(huecos, interrupciones y
subidas)
Rango y condiciones
Resolución
Incertidumbre
sica
URMS(1/2)
0,0%...120,0% Unom
4 c.s.
1% Unom
Umbrales de detección
Ajustados por el usuario en porcientos o valores absolutos. Detección de
eventos basada en la medición URMS(1/2) (valor eficaz de 1 período
actualizado cada ½ período).
Tiempo de duración
hh:mm:ss.ms
Semiperíodo
Un período
Registro de forma de onda
2 períodos antes del evento + 4 períodos después del evento (en total 6
períodos)
204,8/170,67 (50 Hz/60 Hz) muestras por período
Corriente IRMS
(mín., máx.)
Rango y condiciones
Resolución
Incertidumbre
básica
IRMS(1/2)
10% Inom ≤ IRMS < 100% Inom
4 c.s.
0,5% Inom
Umbrales de detección
Ajustados por el usuario en porcientos o valores absolutos. Detección de
eventos basada en la medición IRMS(1/2) (valor eficaz de 1 período
actualizado cada ½ período).
Tiempo de duración
hh:mm:ss.ms
Semiperíodo
Un período
Registro de forma de onda
2 períodos antes del evento + 4 períodos después del evento (en total 6
períodos)
204,8/170,67 (50 Hz/60 Hz) muestras por período
6.4.1 Histéresis de detección de eventos
Histéresis de detección de
eventos
Rango
Método de cálculo
Histéresis
0..10%
Para la tensión calculada como un porcentaje de
la tensión nominal.
Para la corriente calculada como un porcentaje
del umbral máximo.
PQM-707 manual de uso
142
6.5 Registro
Registrador
Tiempo para el cálculo de la media
(1)
1 s, 3 s, 10 s, 30 s, 1 min, 10 min, 15 min, 30 min.
Detección mín/máx para URMS (2)
basándose en URMS(1/2)
Detección mín/máx para IRMS (2)
basándose en IRMS(1/2)
Modo de activación de registro
manual (inmediato),
desde el primer evento detectado,
según horario (un intervalo de tiempo definido)
Configuraciones de registro
Se puede definir cualquier número de configuraciones almacenadas en la
memoria interna del analizador
Tiempo de registro
Depende de la configuración (por ejemplo del tipo de red, del tiempo de cálculo
de la media, de los parámetros seleccionados, etc.)
Memoria
Tarjeta de memoria extraíble microSD HC 4 GB (soporta tarjetas de hasta 32 GB)
Modelo de memoria
Lineal
Seguridad
Se puede bloquear el analizador contra el acceso no autorizado con un PIN de 4
dígitos
(1) Los tiempos de cálculo de la media menores a 10 s, de hecho, son iguales al múltiplo del período de la red:
1 s - 50/60 períodos, 3 s - 150/180 períodos.
(2) URMS(1/2) y IRMS(1/2) son los valores eficaces para un período, se actualizan cada medio período
Parámetros registrados
Valor
medio
Valor
mínimo
Valor
máximo
Valor
instantáne
o
Tensión eficaz de fase/entre fases (dependiendo del tipo
de sistema) URMS
Tensión eficaz entre fases (sólo sistema de 3 fases 4
hilos y de 2 fases) URMS
Componente constante de tensión
Corriente eficaz IRMS
Componente constante de corriente (1)
Frecuencia f
Factor de pico de tensión CF U
Factor de pico de corriente CF I
Factores de desequilibrio de secuencia positiva y
negativa, componentes equilibradas de secuencia:
positiva, negativa, cero (tensión) U0, U1, U2, u0, u2
Factores de desequilibrio de secuencia positiva y
negativa, componentes equilibradas de secuencia:
positiva, negativa, cero (corriente) I0, I1, I2, i0, i2
Flicker PST y PLT
Potencia activa (consumida y devuelta) P+, P-
Potencia reactiva (consumida y devuelta) Q1+, Q1- / QB+, QB-
Potencia aparente S
Potencia de distorsión D/ Potencia aparente de
distorsión SN
Factor de potencia PF
Factor de desplazamiento de fase cosφ/DPF
Factor tgφ
Energía activa (consumida y devuelta) EP+, EP-
Energía reactiva (consumida y devuelta) EQ+, EQ-
Energía aparente ES
Factor de distorsiones armónicas
THD-F de tensión
Factor de distorsiones armónicas
THD-F de corriente
Amplitudes de armónicos de tensión Uh1…Uh50
Amplitudes de armónicos de corriente Ih1…Ih50
Potencia activa y reactiva de armónicos Ph1…Ph50,
Qh1…Qh50
Factor de distorsión armónica para la corriente de pico
(TDD)
(2) Utilizando sólo las pinzas C-5A
6 Datos técnicos
143
6.6 Alimentación
Fuente de alimentación externa
Rango de tensión nominal de entrada de la
fuente de alimentación externa
100-240 V AC, 50-60 Hz
Rango máximo de tensión nominal de entrada
de la fuente de alimentación externa
90-264V AC, 50-60Hz
Categoría de sobretensión
II 300 V
Tensión y corriente de salida
12 V DC 2,5 A
Potencia de salida
30 W máx.
Parámetros de entrada de alimentación
Rango de tensiones de entrada
DC 12 V ±10%
Corriente de entrada
2,5 A máx.
Batería
Tipo, tensión nominal, capacidad nominal
Li-Ion 11,1 V 3,4 Ah 37,7 Wh
Vida útil
70% de la capacidad nominal después
de 500 ciclos de carga/descarga
Tiempo de funcionamiento mínimo de la batería (batería
completamente cargada, todo el rango de temperaturas de
funcionamiento, el brillo máximo de la pantalla LCD)
mín. 4 h
Tiempo de funcionamiento típico de la batería (batería
completamente cargada, la temperatura de 0-40°C, brillo de la
pantalla 50%)
aprox. 6 h
Tiempo de carga de la batería (batería totalmente descargada,
fuente: cargador de la red, temperatura ambiente de 0 ... 40°C)
máx. 2 h
Tiempo de carga de la batería por el USB (batería totalmente
descargada, analizados apagado, cargador de la red no conectado,
temperatura ambiente de 0 ... 40°C)
aprox. 30 h
Consumo de corriente de la batería en modo del analizador
completamente apagado (sin alimentación de la red)
< 1 mA
Consumo de corriente de la batería en modo de espera del
analizador (sin alimentación de la red)
< 75 mA
El tiempo máximo de suspensión en modo de espera (batería
totalmente cargada, sin alimentación de la red)
aprox. 45 h
6.7 Redes compatibles
Tipos de redes compatibles (directa e indirectamente)
1 fase
Monofásica con conductor neutro (terminales L1, N, PE)
2 fases (split-phase)
Bifásica con conductor neutro (terminales L1, L2, N, PE)
trifásica de cuatro hilos
Trifásica tipo estrella con conductor neutro (terminales L1, L2, L3, N, PE)
trifásica de tres hilos
Trifásica tipo triángulo (terminales L1, L2, L3, PE)
sistema trifásico de 3 hilos de
Aron / 2 elementos
Sistema trifásico de 3 hilos con la medición de las corrientes a través del
método de Aron (terminales: L1, L2, L3, PE)
Sistema trifásico de 4 hilos sin U
L2 (2 ½ elementos)
Sistema trifásico de 4 hilos (terminales L1, L3, N, PE), con la tensión U L2
calculada
Sistema trifásico triángulo abierto,
Sistema trifásico de 3 hilos con un lateral abierto (terminales: L1, L2, L3, PE)
Transformadores: trifásico de 4
hilos
Sistema trisico de 4 hilos con transformadores de tensión (terminales: L1, L2,
L3, N, PE)
Transformadores: trifásico de 3
hilos
Sistema trisico de 3 hilos con transformadores de tensión (terminales: L1, L2,
L3, N, PE)
Transformadores: trifásico 3 hilos
de Aron (2 PT, 2 elementos)
Sistema trifásico de 3 hilos con transformadores de tensión y la medición
de corriente a través del método de Aron (terminales: L1, L2, L3, PE)
Tensión constante DC
Sistema de tensión constante monocanal con la posibilidad de medir la
corriente DC con la pinza C-5 (terminales L1, N)
Tensión constante DC con
conductor central
Sistema de tensión constante de dos canales con la posibilidad de medir la
corriente DC con la pinza C-5 (terminales L1, N)
PQM-707 manual de uso
144
6.8 Pinzas de corriente compatibles
Tipos compatibles de pinzas de corriente
F-1(A)
Pinza flexible (bobina de Rogowski), circunferencia de 120 cm, rango de medición 3000 ARMS
F-2(A)
Pinza flexible (bobina de Rogowski), circunferencia de 80 cm, rango de medición 3000 ARMS
F-3(A)
Pinza flexible (bobina de Rogowski), circunferencia de 45 cm, rango de medición 3000 ARMS
F-2AHD
Pinza flexible (bobina de Rogowski), circunferencia de 91,5 cm, rango de medición 3000 ARMS
F-3AHD
Pinza flexible (bobina de Rogowski), circunferencia de 45 cm, rango de medición 3000 ARMS
F-1A6
Pinza flexible (bobina de Rogowski), circunferencia de 120 cm, rango de medición 6000 ARMS
F-2A6
Pinza flexible (bobina de Rogowski), circunferencia de 80 cm, rango de medición 6000 ARMS
F-3A6
Pinza flexible (bobina de Rogowski), circunferencia de 45 cm, rango de medición 6000 ARMS
F-1A1
Pinza flexible (bobina de Rogowski), circunferencia de 120 cm, rango de medición 1500 ARMS
F-2A1
Pinza flexible (bobina de Rogowski), circunferencia de 80 cm, rango de medición 1500 ARMS
F-3A1
Pinza flexible (bobina de Rogowski), circunferencia de 45 cm, rango de medición 1500 ARMS
C-4(A)
Pinzas tipo CT, AC, rango de medición 1000 ARMS, 1 mV/A
C-5A
Pinzas tipo CT con sensor de efecto Hall, AC/DC, rango de medición 1000 ARMS, 1 mV/A
C-6(A)
Pinzas tipo CT, AC, para corrientes bajas, rango de medición 10 ARMS, 1 mV/10 mA
C-7(A)
Pinzas tipo CT, AC, rango de medición 100 ARMS, 5 mV/A
6.9 Comunicación
Comunicación
USB
Doble aislamiento de la red examinada (CAT IV 600 V)
Compatible con USB 2.0
6.10 Condiciones ambientales y otros datos técnicos
Condiciones ambientales
Rango de temperatura de trabajo
-10C…+50C
Rango de temperatura de
almacenamiento
-20C…+60C
Humedad
10...95% sin condensación
Estanqueidad (según IEC 60529)
IP 51 (con tapa para enchufes)
Condiciones de referencia
ver Tab. 9
Altura de trabajo
hasta 2000 m
(hasta 4000 m con categoría de medición rebajada
CAT II 760 V / CAT III 600 V / CAT IV 300 V)
Dimensiones
288 x 223 x 75 mm (con tapa)
Peso
aprox. 1,75 kg (con tapa)
Pantalla
de color TFT LCD con pantalla táctil multipunto, 800x480 píxeles, 7"
pulgadas
Memoria de datos
tarjeta de memoria extraíble microSD de 4 GB (incluida) para los
archivos y capturas de pantalla de registro, con la posibilidad de
ampliar hasta 32 GB,
memoria interna (aprox. 1 GB) para los archivos de configuración
6 Datos técnicos
145
6.11 Seguridad y compatibilidad electromagnética
Seguridad y EMC
Cumplimiento de
IEC 61010-1 edición 3.0, IEC 61010-2-030
Categoría de medición
IV 600 V / III 760 V, clase de contaminación 2,
según IEC 61010-1
Aislamiento
Doble
Compatibilidad electromagnética
IEC 61326
Resistencia a alteraciones con frecuencias
de radio
IEC 61000-4-3
modulación sinusoidal 80% AM, 1 kHz
80…1000 MHz, 10 V/m
1,4…2,0 GHz, 3 V/m
2,0…2,7 GHz, 1 V/m
Resistencia a descargas electrostáticas
IEC 61000-4-2
Descarga en aire: 8 kV
Descarga al contacto: 4 kV
Resistencia a perturbaciones conducidas,
inducidas por campos de radiofrecuencia
IEC 61000-4-6
modulación sinusoidal 80% AM, 1 kHz
0,15…80 MHz, 10 V
Resistencia a series de estados rápidos
eléctricos transitorios
IEC 61000-4-4
Amplitud 2 kV, 5 kHz
Resistencia a hipertermias
IEC 61000-4-5
Amplitud 2 kV (L-L), 4 kV (L-PE)
Emisión de alteraciones radiadas con
radiofrecuencia
IEC 61000-6-3
clase A:
30…230 MHz, 40 dB(V/m) en distancia de 10 m
230…1000 MHz, 47 dB(V/m) en distancia de 10 m
Emisión de alteraciones conducidas
IEC 61000-6-3
Niveles para el detector cuasi-pico:
0,15 kHz…0,5 MHz: 66 dBV…56 dBV
0,5 MHz…5 MHz: 56 dBV
5 MHz…30 MHz: 60 dBV
EN 55022 Nota:
PQM-707 es un aparato de clase A. En un entorno doméstico, este producto puede causar
interferencias de radio, lo cual puede requerir que el usuario tome las medidas adecuadas (por
ejemplo ampliar la distancia entre los dispositivos).
6.12 Estándares
Estándares
Métodos de medición
IEC 61000-4-30 clase S
Precisión de mediciones
IEC 61000-4-30 clase S
Calidad de energía
EN 50160
Parpadeo de luz
IEC 61000-4-15
Armónicos
IEC 61000-4-7
Seguridad
IEC 61010-1
IEC 61010-2-030
EMC
IEC 61326
Estándar de calidad
elaboración, proyecto y producción de acuerdo con ISO 9001
PQM-707 manual de uso
146
7 Accesorios adicionales
La lista completa de accesorios se puede encontrar en el sitio web del fabricante.
C-4A
C-5A
C-6A
C-7A
WACEGC4AOKR
WACEGC5AOKR
WACEGC6AOKR
WACEGC7AOKR
Corriente nominal
1000 A AC
1000 A AC
1400 A DC
10 A AC
100 A AC
Frecuencia
30 Hz…10 kHz
DC…5 kHz
40 Hz…10 kHz
40 Hz…1 kHz
Diámetro máx. del
conductor medido
52 mm
39 mm
20 mm
24 mm
Precisión mínima
≤0,5%
≤1,5%
≤1%
0,5%
Alimentación
con baterías
Longitud de cable
2,2 m
2,2 m
2,2 m
3 m
Categoría
de medición
IV 300 V
IV 300 V
IV 300 V
III 300 V
Protección
de ingreso
IP40
F-1A1 / F-1A / F-1A6
F-2A1 / F-2A / F-2A6
F-3A1 / F-3A / F-3A6
F-2AHD
F-3AHD
WACEGF1A1OKR
WACEGF1AOKR
WACEGF1A6OKR
WACEGF2A1OKR
WACEGF2AOKR
WACEGF2A6OKR
WACEGF3A1OKR
WACEGF3AOKR
WACEGF3A6OKR
WACEGF2AHDOKR
WACEGF3AHDOKR
Corriente nominal
1500 / 3000 / 6000 A
AC
1500 / 3000 / 6000 A
AC
1500 / 3000 / 6000 A
AC
3000 A
AC
Frecuencia
40 Hz…10 kHz
10 Hz…20 kHz
Diámetro máx. del
conductor medido
380 mm
250 mm
140 mm
290 mm
145 mm
Precisión mínima
1%
0,5%
Alimentación
con baterías
Longitud de cable
2,5 m
2,5 m
Categoría
de medición
IV 600 V
IV 600 V
Protección
de ingreso
IP67
IP65
8 Más información
147
8 Más información
8.1 Batería
El analizador PQM-707 está equipado con una batería de Li-Ion 11,1 V 3,4 Ah. La batería
contiene un sistema de supervisión del nivel de carga que puede indicar con precisión la carga
real de la batería, y un sensor de temperatura.
El nivel de carga de la batería está indicado al corriente con el icono en la barra superior a la
derecha de la pantalla:
- nivel de carga de 80…100%
- nivel de carga de 60…80%
- nivel de carga de 40…60%
- nivel de carga de 20…40%
- nivel de carga de 0…20%
Si la batería no se detecta o no se comunica, se muestra el icono:
- problema con la batería (batería retirada o falta de comunicación)
La carga de la batería se inicia automáticamente después de conectar el alimentador de 12 V
DC a la toma del analizador. También es posible la carga de la toma del encendedor de cigarrillos
con un cable especial que se suministra junto con el analizador. La carga es indicada con el icono
de la batería en la barra superior y el LED (ver la descripción en la sección 2.5). La temperatura
de la propia batería y el ambiente influye en el proceso de carga. Si la temperatura de la batería
es inferior al 0°C o superior al 45°C, el proceso de carga se detiene.
8.2 Reemplazo de batería
El reloj interno de tiempo real lo sigue alimentando la batería, para que los ajustes del reloj no
se borren se puede hacer el cambio de la batería con la alimentación conectada de 12 V DC.
Para reemplazar la batería hay que según el siguiente orden:
desconectar el medidor de la red examinada,
conecta la fuente de alimentación externa de 12 V DC (para que los ajustes de la fecha y la
hora no se borren),
desenroscar 4 tornillos que sujetan el compartimiento para la batería (en la parte inferior de
la carcasa), ver la Fig. 79,
sacar el compartimiento,
poner un nuevo paquete de baterías en el medidor,
atornillar 4 tornillos que sujetan el compartimiento.
Fig. 79. Reemplazo de la batería.
PQM-707 manual de uso
148
8.3 Posiciones de la tapa del medidor
La tapa móvil permite usar el medidor en varias posiciones.
1 2 3
1 tapa por debajo del medidor,
2 tapa como soporte,
3 tapa en la posición que permite el uso cómodo del medidor transportado en el cuello
mediante arnés.
8.4 Limpieza y mantenimiento
La carcasa del analizador puede ser limpiada con un paño suave y humedecido con
detergentes comúnmente utilizados. No utilizar disolventes ni productos de limpieza que puedan
rayar la carcasa (polvos, pastas, etc.).
Los cables se pueden limpiar con agua y detergentes, luego deben ser secados.
El sistema electrónico del analizador no requiere mantenimiento.
8.5 Almacenamiento
Durante el almacenamiento del dispositivo, hay que seguir las siguientes instrucciones:
desconectar todos los cables del medidor,
limpiar bien el medidor y todos los accesorios,
para evitar la descarga total de las baterías durante el almacenamiento prolongado, las
baterías deben ser recargadas periódicamente.
8.6 Desmontaje y utilización
Los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos deben ser recogidos por separado, es
decir, no se depositan con los residuos de otro tipo.
Los residuos de dispositivos electrónicos deben ser llevados al punto limpio conforme con la
Ley sobre los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos.
Antes de enviar el equipo a un punto de recolección no intente desmontar ninguna pieza del
equipo.
Hay que seguir las normativas locales en cuanto a la eliminación de envases, pilas y baterías
desgastadas.
Nota
Se deben utilizar únicamente los métodos de conservación proporcionados
por el fabricante en este manual.
8 Más información
149
8.7 Fabricante
El fabricante del dispositivo que presta el servicio de garantía y postgarantía es:
SONEL S.A.
Wokulskiego 11
58-100 Świdnica
Polonia
tel. +48 74 884 10 53 (Servicio al cliente)
e-mail: customerservice@sonel.com
internet: www.sonel.com
Nota
Para el servicio de reparaciones sólo está autorizado el fabricante.
PQM-707 manual de uso
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NOTAS
8 Más información
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PQM-707 manual de uso
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