APARATOS DE MEDIDA

El buen funcionamiento de una mquina, un circuito, una red, etc., depende en gran medida del funcionamiento combinado de los distintos elementos que lo constituyen; si uno de stos no realiza correctamente su funcin, desencadena el mal funcionamiento de todo el sistema. En principio, las anomalas se intuyen, pero para poder demostrarlas es necesaria la comprobacin de algunas magnitudes caractersticas para compararlas con las que se dan en el sistema cuando el funcionamiento es el adecuado.En algunas ocasiones, en las instalaciones elctricas, tambin es necesario evaluar o medir algunos parmetros o magnitudes del circuito elctrico, como son:la intensidad de corriente,la tensin elctrica,la resistencia elctrica,la potencia elctricao la energa elctrica.Estas magnitudes nos van a indicar el buen funcionamiento de la instalacin o posibles problemas.En lo que se refiere a la seguridad de los elementos que constituyen la instalacin y de las personas que la utilizan, han de conocerse otros parmetros importantes, como pueden ser:la resistencia de tierra,la resistencia de aislamiento,la sensibilidad de los aparatos de proteccin,los tiempos de disparo, etc.En esta Unidad, vamos a hacer un recorrido por la realizacin de las distintas medidas, as como por los aspectos ms importantes a tener en cuenta para su valoracin. Se har de una forma exclusivamente prctica, obviando los aspectos correspondientes a la constitucin interna de los aparatos de medida, ya que stos se estudiarn en el mdulo de Electrotecnia.

Concepto de medidaMedires comparar una medida determinada con otra que tomamos como unidad. Con el fin de averiguar cuantas veces la primera contiene a la segunda.La medida se puede realizar por dos procedimientos:a)Medida directa.b)Medida indirecta.La medida directaes la comparacin entre dos magnitudes para ver si son iguales. Ejemplo: contrastacin de una resistencia con otra resistencia patrn.La medida indirectaes la comparacin entre una magnitud con otra de diferente naturaleza, pero que guardan entre s una relacin. Ejemplo: mediante un instrumento graduado previamente.En la siguiente tabla se recogen las magnitudes ms importantes que podemos encontrar en un circuito elctrico.

En el campo de las medidas elctricas hay que distinguir dos tipos de medidas:medidas de tipo industrialy medidas de laboratorio.Medidas industriales: son aquellas que se realizan directamente sobre el montaje o instalacin elctrica. Para realizarlas se necesitan aparatos que sean prcticos, con la posibilidad de ser tanto fijos como porttiles.Medidas de laboratorio: Se utilizan para verificar el funcionamiento de los aparatos de medida o para el diseo de aparatos y circuitos; estos aparatos suelen tener una mayor precisin que los utilizados en la industria, motivo por el cual son ms delicados y costosos.

Errores en la medidaLos errores en medidas elctricas se pueden clasificar ensistemticosyaccidentales.a)Error sistemtico.Pueden evitarse o corregirse, ya que se deben a diferentes causas conocidas como:Instrumentos defectuososTcnicas de medidas falsas yFallos del observador.No son constantes, por lo que pueden variar con el transcurso de la medida.b)Accidentales.No se pueden separar por categoras, ya que son motivados por gran cantidad de causas. No se puede evitar, por ejemplo:Las vibraciones del localLos ruidosLa fatiga del operador, etc.Aun as no son de gran importancia en las medidas elctricas.Entre todos los errores que se pueden cometer al realizar una medida, se encuentranlos causados por el operarioque la realiza. Se suelen cometer con frecuencia, pero son fciles de eliminar siendo metdicos. Estos son:a)Errores de cero: Se dan cuando al iniciar la medida no hemos prestado la suficiente atencin a la posicin del ndice (aguja indicadora). Antes de medir, es conveniente calibrar con el tornillo de ajuste la aguja a cero.b)Error de paralaje: ocurre cuando el operario no encara de forma perpendicular la escala del aparato. Se corrige haciendo coincidir la aguja con su proyeccin sobre la escala. Algunos aparatos suelen incorporar un espejo sobre la escala para facilitar esta tarea.Estos errores no se suelen dar en los aparatos digitales.Simbologa utilizada en los aparatos de medidas elctricasLos aparatos de medida pueden seranalgicos o digitales; los primeros presentan la medida mediante un ndice o aguja que se desplaza sobre una escala graduada, y los segundos presentan el valor en una pantalla o display mediante nmeros. Para representar esquemticamente e interpretar las inscripciones de funcionamiento se recurre a la simbologa normalizada que se recoge en la Tabla.

Realizacin de medidas elctricas fundamentalesGeneralidades: en las instalaciones elctricas podemos realizar medidas de una forma permanente mediante aparatos de cuadro, (vase la Figura) o bien, de una forma aleatoria mediante aparatos porttiles. En ambos casos estos aparatos pueden ser analgicos o digitales.

Para realizar una medida podemos utilizar un aparato especfico de la magnitud que pretendemos conocer, como por ejemplo medir la potencia elctrica utilizando un vatmetro(mtodo directo), o bien medir las magnitudes necesarias para deducir la que pretendemos conocer (mtodo indirecto). Por ejemplo, si queremos obtener la potencia elctrica, medimos la tensin y la intensidad del circuito para obtener el valor de la potencia mediante la expresin:P = U IComo precaucin inicial antes de realizar cualquier medida, es importante seleccionar el aparato idneo, tanto en eltipo de corriente(continua o alterna) como en laeleccin del calibre adecuado, con un alcance suficiente para el valor de la magnitud que pretendemos medir.En el caso de aparatos decorriente continua, es necesarioobservar la polaridad de conexin, ya que si se conecta con la polaridad invertida:el ndice va a intentar girar en sentido contrario en los aparatosanalgicosy nos va a aparecer un signo () delante de la medida en losdigitales.En loscuadros elctricos, con el fin de ahorrar costes y espacio, se suelen utilizar conmutadores rotativos tanto de tensin como de intensidad, para poder emplear un solo aparato de medida y no varios, lo que permite obtener el valor de las tensiones e intensidades de un sistema trifsico utilizando un solo voltmetro y un ampermetro.

Cuando la tensin o la intensidad son de valor elevado se suelen conectar los aparatos mediante transformadores de medida, que adaptan el valor de la magnitud a medir al campo de medidas del aparato. ste nos indica el valor real de la medida sobre la escala.Medidas de tensiones o de la diferencia de potencialPara medir tensin utilizamos elvoltmetro(vase la Figura).

El voltmetro mide latensin eficaz.La tensin eficaz es aqulla que en las mismas condiciones produce los mismos efectos calorficos en una resistencia elctrica que una tensin continua del mismo valor.Este aparato est formado internamente por una bobina de muchas espiras y muy poca seccin, por lo que presenta una gran resistencia interna, necesaria para poder conectarlo enparaleloa los puntos donde se pretende realizar la medida como se ve en la Figura, medida de tensin en corriente continua, y, medida de tensin en corriente alterna.

Cuando queremos realizar la medida de tensiones en un sistema trifsico, sobre todo en cuadros, podemos recurrir a colocar 3 o 6 voltmetros con el consiguiente aumento de costes y espacio.Para evitar esto, se recurre a la utilizacin de conmutadores voltimtricos que permiten realizar la medida entre los tres hilos activos o entre los tres hilos activos y el neutro, utilizando un slo aparato de medida.Caso prcticoSe pide: realiza el conexionado de voltmetros para medir tensiones en un sistema trifsico con neutro.Solucin: dicho conexionado se realizar como se indica en la Figura.

Medida indirectaEn caso de que la tensin sea elevada, recurrimos a adaptar dicha tensin al campo de medidas del voltmetro mediante un transformador de tensin (vase la Figura).Voltmetro indirecto.Emplearemos un transformador de tensin de x/110.El aparato nos indicar el valor real de la medida, pues su escala est graduada respecto al valor de entrada del transformador, mientras que el valor de salida es el que se aplica al voltmetro.NOTA:Este mtodo es solo vlido para corriente alterna, ya que en corriente continua habra que recurrir a los convertidores.

Medida de intensidad de corriente elctricaLa intensidad de corrientese mide con el ampermetro(vase la Figura 5.13). Bsicamente est constituido por una bobina con muy pocas espiras y una gran seccin. Y una resistencia interna prcticamente nula (del orden de 0,01 a 0,1 ).

Se conecta en seriecon el receptor al que queremos medir la intensidad que consume como se aprecia en la Figura, en un circuito de corriente continua, y en un circuito para corriente alterna.

En un sistema trifsico, al igual que las tensiones, se pueden utilizar conmutadores para usar solo un ampermetro en vez de varios.

Medida indirectaTambin, como en medida de tensiones, para intensidades elevadas se suelen utilizar transformadores de intensidad que adaptan el valor de sta al campo de medidas del ampermetro, aunque la indicacin sobre la escala se corresponde con el valor real. Tanto el ampermetro como el transformador han de construirse para este fin.Por tanto, si las intensidades son altas (mayores de 80A aproximadamente), no podemos medir directamente haciendo pasar la corriente por el ampermetro o por un contador, etc. Tenemos que recurrir a medidas indirectas.Ampermetro indirecto de 5A.Los ampermetros miden de 0 a 5A pero se coloca encima una cartula que ser distinta en cada caso, segn sea el rango de intensidades en el que me voy a mover, y de esta manera hacemos una lectura directa.Se intercala en serie en el circuito un transformador toroidal que mandar informacin al ampermetro y, aplicando una relacin de transformacin dex/5,podremos saber la intensidad real que circula por el circuito.Por ejemplo:Si la intensidad mxima que voy a medir es 180A utilizo un 200/5.

Esto quiere decir que por cada 200A que circulan por el circuito, el toroidal le mandar 5 al ampermetro.El transformador toroidal y la cartula sern de 200/5. El ampermetro de 0 a 5A.

Ampermetro maxmetroEs un aparato de medida que tiene dos agujas:Una marca la intensidad de consumo en ese momentoY la otra marca la intensidad mxima que haya habido en un periodo determinado de tiempo.Posee un botn para hacerle un reset y que la segunda aguja vuelva a la posicin de reposo (cero).Nos sirve si en algn momento del da el consumo es muy elevado, y de esta forma hacer los ajustes pertinentesAmpermetro de mxima

Ampermetro de mxima con contactoMedida de resistencia elctricaOtra magnitud fundamental de la que nos interesa conocer su valor es la resistencia elctrica. Dicha magnitud se mide mediante elhmetroen las medidas cotidianas (vase la Figura). Y su unidad es el ohmio.El hmetro, ha de estar desconectado de la red de alimentacin.En los aparatos analgicos, la escala para medir resistencia se grada de forma inversa a como se gradan las dems magnitudes, es decir, el cero se coloca a la derecha de la escala, debido a que cuando la resistencia a medir es nula, el galvanmetro estar recorrido por la mxima intensidad que puede dar la pila, con lo que la desviacin del ndice (aguja) del aparato ser mxima (fondo de escala). Ser en ese punto donde habr que colocar el valor 0 de la escala.Al contrario, si la resistencia es de valor prcticamente infinito (circuito abierto), el galvanmetro no estar recorrido por ninguna intensidad, con lo que el ndice no sufrir desviacin y permanecer a la izquierda de la escala.En este punto se colocar el valor . Esta distribucin de la escala se puede apreciar en la Figura anterior.Los valores intermedios variarn en funcin de que la intensidad que circule por el galvanmetro sea mayor o menor.En los aparatos analgicos, antes de realizar ninguna medida hayque poner a cero el aparato. Esto es debido a que la pila no suele tener siempre la misma carga y por ello se incorpora al aparato una resistencia variable (potencimetro) en serie, como se ve en la siguiente Figura, con la pila y el galvanmetro, de manera que al puentear las pinzas del aparato, ste debe indicar el valor cero de la escala; si no es as, manipularemos el potencimetro hasta llevar el ndice al valor cero.Con este procedimiento se compensa tambin el valor de la resistencia de los conductores de prueba del aparato, de manera que el valor indicado por el aparato se corresponder con el valor real de la resistencia a medir.Este proceso no es necesario en los aparatos digitales, ya que stos hacen la compensacin de forma interna. Para realizar la medida de resistencia, es necesario observar algunas precauciones previamente, como queel circuito a medir est desconectado de la red.Si es un elemento que forma parte de un montaje (acoplamiento de receptores, circuito impreso, etc.), hemos de aislarlo del resto antes de realizar la medida, ya que el acoplamiento puede influir para que el valor obtenido no sea el correcto. Para realizar la medida (vase la Figura), se colocan las puntas de las pinzas en los extremos de la resistencia a medir, y el valor ledo en la escala se toma directamente.

Como se dijo anteriormente, la forma de realizarlas medidas expuestas hasta ahora se corresponde con el mtodo directo, y se aplica el aparato especfico directamente.Tambin se puede realizarla medida de la resistencia de la lmpara de la siguiente Figura medianteel mtodo indirecto.Como se puede ver en el siguiente caso prctico, es necesario:medir la tensin,la intensidady aplicar la Ley de OhmCabe resaltar que la conexin del voltmetro se hace por delante del ampermetro para que ste mida slo la intensidad consumida por la lmpara, sin la influencia de la intensidad consumida por el voltmetro.Medidas con polmetros y pinzas amperimtricasLa medicin de las magnitudes expuestas hasta ahora; tensin, intensidad y resistencia elctrica, se puede realizar con elpolmetro o tstery con lapinza o tenaza amperimtrica:Polmetro:es un aparato de medidas porttil que se considera una herramienta ms del profesional de la electricidad (vase la Figura).Los podemos encontrar tanto analgicos como digitales, y para su utilizacin es necesario tener presentes algunas consideraciones.Bsicamente, podemos decir que es un aparato mltiple que, dependiendo de donde coloquemos las pinzas en el mismo, o en qu posicin coloquemos el conmutador (vase la Figura), se comportar como voltmetro, ampermetro u hmetro, entre otros.En las Figuras siguientes, se ilustra la forma de conexin del polmetro para realizar las medidas de tensin e intensidad, tanto en continua como alterna, as como de resistencia. El aparato utilizado es el de la Figura anterior, analgico y con conversin de la medida mediante clavijas.

Obsrvese que en las distintas medidas se mantiene una de las pinzas en la toma comn, la otra pinza se colocar en la toma correspondiente al campo de medidas necesario, ya que este aparato posee distintos calibres de medida.Una aplicacin del tster analgico es la localizacin de fugas. Para ello tenemos que hacer la medida en la escala de 10.000Pinza o tenaza amperimtrica:Al igual que el polmetro, este aparato se fabrica para poder realizar, entre otras, medidas de tensin, intensidad y resistencia, con lo que se convierte tambin en una herramienta imprescindible para el profesional de la electricidad.Como la mayora de los aparatos de medida, las podemos encontrar analgicas y digitales.El analgico se utiliza sobretodo en los casos que la avera haya dado la cara, entonces la medida se ha de hacer muy rpida, (por ejemplo: motor que funciona a dos fases, es decir, que haga mucho ruido) por que el digital necesita un tiempo y no se podra leer correctamente sin el peligro de la instalacin.La diferencia entre este aparato y el polmetro es la facilidad con que se pueden realizar las medidas de intensidades, ya que aprovecha el campo magntico que genera un conductor al ser recorrido por una corriente elctrica para convertirlo en un valor de intensidad.La pinza (vase la Figura) est formada por una carcasa que agrupa todo el elemento medidor, y adosada a ste se coloca una pinza abatible (de aqu su nombre).Esta pinza est formada por un ncleo magntico en forma de anillo (toro magntico) sobre el que va arrollada una bobina que se conecta al aparato medidor.Esta bobina genera una fuerza electromotriz cuando se somete a la accin de un campo magntico variable y hace que circule una intensidad por el aparato medidor.Dicha intensidad ser mayor cuanto mayor sea la intensidad que queremos medir.

La gran ventaja que tienen las pinzas respecto de los ampermetros es que podemos medir intensidades en cualquier circuito sin tener que tocar sus conexiones, como se ve en la Figura.

Tambin se pueden utilizar paracomprobar si existe desequilibrio en sistemas trifsicos. Para ello, basta con introducir los tres hilos activos dentro de la pinza:si el circuito est equilibrado, la indicacin de intensidad debe ser cero;en caso contrario el circuito est desequilibrado.En el caso de una instalacinmonofsica, se introducirn los dos hilos que alimentan la instalacin en la pinza:si la indicacin no es cero, podemos intuir que en algn punto de la instalacin hay una fuga a tierra.A la hora de medir y cerciorarse que es real la medida que se ha tomado se hace el siguiente truco:Dar vueltas (espiras) al cable por ejemplo 5 y se introducen en la pinza, y sta nos marcar la intensidad de la lnea por el nmero de vueltas que hayamos dado, en nuestro caso por 5.Mtodo:1 hacemos medida del cable2 hacemos medidas con el nmero de vueltasResultado:LR= LCx NMedida de potencia, factor de potencia y frecuenciasEn corriente continua, los receptores se comportan como resistencias hmicas puras, mientras que en corriente alterna es necesario tener en cuenta otras propiedades adems de la resistencia, como son inductancias y capacitancias.La potencia dada por un receptor en corriente continua se determina fcilmente aplicando la expresin P = UI, con lo que se obtiene su valor en vatios.En los circuitos de corriente alterna, los receptores estn formados por resistencias, bobinas y condensadores.A.PotenciasEn los circuitos de corriente alterna, se nos presentan generalmente tres tipos de potencia, su representacin grfica se muestra en la Figura.Sus caractersticas ms relevantes son:

Potencia activa:Se representa porPy es aquella queproduce un trabajo tilen el circuito. Es el que se transforma en calor en la resistencia. Es la nica potencia que realmente se consume en el circuito.Su unidad es elvatio (W)y se mide con elvatmetro.

Potencia reactiva:Se representa porQy aparece en los circuitos de corriente alterna cuando existen bobinas y condensadores.No realiza trabajo til, razn por la que interesa reducirla al mximo. Es una potencia que no se consume, nicamente se intercambia entre el generador y la bobina, haciendo fluir una corriente extra por los conductores de alimentacin. Su unidad es elvoltio-amperio reactivo (VAR)y se mide con elvarmetro.Potencia aparente:Se representa porSy es la suma vectorial de las potencias activa y reactiva. sta es la que determina el valor de la intensidad que va a circular por la lnea de alimentacin del circuito. Su unidad es elvoltio-amperio (VA)y se obtiene realizando el producto UI. (lectura del voltmetro y ampermetro).Medida de potencias activas:La mediremos con elvatmetro(vase la Figura).Bsicamente, un vatmetro est formado por dos bobinas, una amperimtrica y otra voltimtrica.La forma de conexin del vatmetro es exactamente igual tanto para corriente continua como para corriente alterna; eso s, el aparato debe ser para ese tipo de corriente.Como ejemplo de conexin se muestran las Figuras, sistema monofsico, ysistema trifsico. En uno y otro caso se realiza conexin directa al circuito.Al igual que los ampermetros y voltmetros, estos aparatos se pueden conectar de forma indirecta mediante transformadores de medida.En circuitos trifsicos, como la Figura anterior, muestra la forma de medir la potencia en unsistema desequilibrado.Aunque en sistemas equilibrados tambin es vlido, se puede utilizar un solo vatmetro conectado obteniendo el valor de la potencia del circuito al multiplicar el valor de ste por tres.

Caso prcticoSe pide: realizar el esquema de conexionado de un vatmetro monofsico para obtener la potencia activa en un sistema trifsico equilibrado con neutro.Solucin:el esquema de montaje sera el de la Figura. La potencia total se obtendr multiplicando por 3 la lectura tomada del vatmetro.

Medida de potencias reactivas:Para la medida de potencia reactiva se utiliza el varmetro (vase la Figura).Bsicamente, es similar al vatmetro, pero con la diferencia de que hay que incorporar al aparato un desfase de 90 entre la tensin y la intensidad en la bobina voltimtrica. Para ello se recurre a conectar bobinas y condensadores con la resistencia hmica del vatmetro, con lo que se obtiene as la medida de la potencia reactiva del circuito.Este tipo de aparato es exclusivo para corrientes alternas.La forma de conexin de este aparato es idntica a la del vatmetro.B.Factor de potenciaLa potencia reactiva, como ya se dijo, no realiza ningn trabajo til, adems de que las compaas suministradoras suelen penalizar el consumo de este tipo de energa. Es por ello que, en muchos casos, es necesario conocer no ya el ngulo, sino el factor de potencia cos para corregirlo cuando ste sea de un valor bajo, pues provocar un excesivo consumo de energa reactiva.Este factor de potencia se mide de forma directa con elfasmetro(vase la Figura).Tiene una bobina amperimtrica y otra voltimtrica. Mide el desfase entre el voltaje y la intensidad.Al igual que el varmetro, slo se utiliza en corriente alterna y puede ser tanto monofsico como trifsico. Como ejemplo de conexin, se muestra la Figura, conexin de un fasmetro monofsico.Hasta ahora hemos tratado la medida de potencias y factor de potencia de una forma directa, utilizando aparatos que nos dan la medida sobre su escala.Estos aparatos pueden ser monofsicos o trifsicos, tanto analgicos como digitales.Otra forma de obtener algunas medidas, como ya se ha expuesto anteriormente, es utilizar una forma indirecta.Podemos obtener la potencia reactiva midiendo:la potencia activa,la tensin yla intensidad.El vatmetro nos dar la potencia activa P;la potencia aparente S la obtendremos del producto UI,y para obtener el valor de la potencia reactiva aplicaremos la expresin siguiente:

En el circuito de la Figura, tambin podemos determinar el factor de potencia mediante el mtodo indirecto. Para ello tomamos la lectura del vatmetro que se corresponde con el valor de la potencia activa P; la potencia aparente S la obtenemos del producto UI. Aplicando la expresin que relaciona la potencia activa con la potencia aparente y despejando el factor de potencia, obtendremos:

Importancia de la correccin del factor de potenciaSi el factor de potencia est muy por debajo de la unidad nos indica la presencia de una potencia reactiva elevada causada por el efecto de la autoinduccin de los bobinados. La potencia reactiva no se transforma en potencia til en el motor, simplemente sirve para generar el campo electromagntico, para luego ser devuelta al generador. Este trasiego de energa reactiva del generador al motor y viceversa, hace que la compaa elctrica tenga que proporcionar una potencia aparente por la red elctrica muy superior a la que realmente se consume. En consecuencia, se produce un aumento de corriente por los conductores de la lnea que repercute directamente en los costos de las instalaciones elctricas propiedad de la compaa.Las compaas elctricas no facturan la energa reactiva pero aplican un recargo en el precio de KWh consumido a los clientes que trabajen con un FP por debajo del recomendado. (Ver tablas de recargo o bonificacin de la compaa en funcin del cos ).La compaa coloca contador de reactiva en industrias y en hogares con una Potencia contratada de ms de 16 Kw.Con la mejora del factor de potencia se consigue reducir la potencia aparente de la red sin modificar la potencia activa, lo que trae consigo una reduccin de la intensidad de corriente por la lnea. Ello aporta considerablesventajascomo son: reduccin de la seccin de los conductores en la lnea, reduccin de las cadas de tensin, y reduccin de las prdidas de potencia en los conductores.Ventajas de corregir el factor de potencia:Reduccin de la seccin de los conductores.ProteccionesEvitamos pagar recargos a la empresa suministradoraICP menor.Correccin del factor de potencia mediante condensadoresLas instalaciones industriales suelen utilizar normalmente receptores de tipo inductivo, como por ejemplo, motores, lmparas de descarga (fluorescentes, vapor de mercurio, vapor de sodio, etc.), transformadores, electroimanes, etc. Para compensar la energa reactiva producida por estos elementos utilizaremos uno o varios condensadores acoplados en batera, con el fin de mejorar el cos (prximo a la unidad).Para contrarrestar el consumo excesivo de potencia reactiva de carcter inductivo y as reducir tambin la potencia aparente y la corriente por la lnea se instalan condensadores conectados en paralelo con los receptores.Tipos de compensacin de la energa reactiva1.- Compensacin individualSe conecta un condensador en paralelo con cada carga inductiva a compensar.Se utiliza fundamentalmente para lmparas de descarga. En el caso de lmparas de A.F. (alto factor), el condensador viene incorporado directamente en el equipo de arranque. Si la lmpara es de B.F. (bajo factor), podemos colocar el condensador en paralelo con la lmpara atendiendo a las indicaciones que nos hace el fabricante en la reactancia acerca de la capacidad del condensador que necesito para corregir hasta un determinado cos .2.- Compensacin central:a)Con batera fija de condensadoresSe conecta una gran batera de condensadores en paralelo con la lnea general para compensar la potencia reactiva de todo el conjunto de la instalacin elctrica. Esto est prohibido, ya que la energa reactiva a compensar depende de las cargas que estn conectadas en cada momento, y en momentos en que la instalacin trabajara con poca carga provocara aumentos excesivos en la intensidad que circula por la lnea.b)Con batera automtica de condensadoresConectan y desconectan escalonadamente grupos de condensadores en funcinde las cargas que estn conectadas en cada momento.Se utiliza generalmente en instalaciones industriales con muchos receptores.C.frecuenciaFrecuencia de una corriente alterna es el nmero de veces que se repite el ciclo en un segundo. Su unidad es el hertzio (Hz) o tambin ciclos por segundo. La corriente alterna tiene una forma sinusoidal por lo que se repite peridicamente.En la generacin de corriente alterna, en distintos pases la frecuencia se fija en 50 Hz aunque en Estados Unidos se adoptan 60 Hz. Para poder acoplar generadores o lneas de alimentacin, es necesario que las frecuencias sean coincidentes, por lo que necesitamos medirla antes de realizarlos acoplamientos.La medida de frecuencia se realiza mediante elfrecuencmetro(vase la Figura).

Los frecuencmetros analgicos pueden ser de aguja o de lminas vibrantes.Dicho aparato se conecta al circuito de la misma forma que el voltmetro; el valor de la frecuencia se obtiene directamente de la escala.La frecuencia es, al igual que el factor de potencia, es una magnitud exclusiva de la corriente alterna.Medida de energa elctricaEn toda instalacin elctrica existe un consumo de energa; esto se traduce en costes, por lo que resulta necesario conocerlo y evaluarlo. Son las empresas suministradoras de energa las ms interesadas en estas medidas, aunque en algunos casos es conveniente saber el consumo de alguna parte de la instalacin de manera aislada.La energa elctrica es, por definicin, la potencia utilizada multiplicada por el tiempo de utilizacin. Si esta potencia fuese constante, podramos obtener la energa midiendo la potencia con un vatmetro y multiplicndola por el tiempo. En realidad, la potencia de utilizacin no suele ser constante, por ello habr que recurrir a algn aparato de medida para obtener la energa. Dicho aparato es el contador de energa.El contador de energa (vase la Figura) es un aparato que hace la integracin de potencia y tiempo.

Pueden ser analgicos o digitales, aunque stos ltimos se estn imponiendo debido a su fiabilidad, sus prestaciones y su reducido tamao.En lo que se refiere a su conexin, es vlido todo lo expuesto anteriormente para medidas de potencia, en cuanto a activa, reactiva y sus conexiones. Como ejemplo de conexin de estos aparatos, tenemos los representados en las Figuras, conexin de contador monofsico, y conexin de contadores trifsicos.

Medida de resistencia de aislamiento y rigidez dielctricaComo sabemos, no existen aislantes perfectos. Al someterlos a una diferencia de potencial pueden aparecer corrientes de fuga, ya sea por insuficiencia o deterioro de stos. Para asegurar el buen funcionamiento de las instalaciones, es necesaria la comprobacin de sus aislamientos.El Reglamento Electrotcnico de Baja Tensin (RBT) en su instruccin ITC-BT-19, Apartado 2.9, regula los mnimos de resistencia de aislamiento y rigidez dielctrica que han de presentar dichos aislamientos.A.Medida de resistencia de aislamientoResistencia de aislamiento: es la resistencia elctrica medida en ohmios que presentan dos partes activas de una instalacin separadas por un aislante.Como esta resistencia suele ser de un valor elevado, se utiliza como unidad un mltiplo: el megaohmio (106).Su medida se realiza con el medidor de resistencia de aislamientos o megger (vase la Figura).

Bsicamente, es un aparato que aplica entre los extremos de sus pinzas de prueba una tensin conmutable en corriente continua con valores de 250, 500 y1000 V. En funcin de dicha tensin, realiza la medida de resistencia, que se visualiza sobre la escala del aparato.Pueden ser analgicos o digitales. Entre los analgicos podemos encontrarlos de magneto (generador de corriente a manivela), que es el que se encarga de generar la energa necesaria para realizar la medida.Para realizar la medida, hay que aislar la instalacin o parte de la instalacin que se pretende comprobar, desconectando los interruptores generales de alimentacin.Una vez aislada, se proceder a medir su resistencia de aislamiento con respecto a tierra, as como entre conductores, siguiendo el proceso indicado en el Apartado 2.9 de la ITC-BT-19 del Reglamento Electrotcnico de Baja Tensin, que se recoge bsicamente en el Caso prctico, expuesto a continuacin.Caso prcticoSe pide:Realizar el conexionado para obtener la medida de la resistencia de los aislamientos de una instalacin.Solucin:1. Medida de la resistencia de aislamiento de la instalacin respecto a tierra (vase la Figura):Instalacin desconectada de la red.Todos los receptores conectados.Interruptores cerrados.Se conecta el positivo del megger al conductor de proteccin (tierra), y el negativo del megger al conductor activo de la instalacin, y se realiza la medida.2. Medida de la resistencia de aislamiento de cada uno de los conductores respecto a tierra (vase la Figura):Instalacin desconectada de la red.Todos los receptores desconectados.Interruptores cerrados.Se conecta el positivo del megger al conductor de proteccin (tierra), y el negativo del megger a todos los conductores (activos y neutro) de la instalacin unidos entre s, y se realiza la medida.3. Medida de la resistencia de aislamiento entre conductores (vase la Figura):Instalacin desconectada de la red.Todos los receptores desconectados.Interruptores cerrados.Se conecta el positivo del megger a un conductor de la instalacin, y el negativo del megger a otro de los conductores de la instalacin. La medida se realizar sucesivamente entre los conductores tomados dos a dos, incluido el neutro.Realizadas las medidas, la instalacin debe presentar unos valores de resistencia de aislamiento mayores o iguales a los recogidos en la Tabla 5.5, correspondientes al Apartado 2.9 de la ITC-BT-19 del RBT.

En caso de que se quiera medir la resistencia de aislamiento de una mquina elctrica o un receptor cualquiera, la medida la realizaremos como se indica en la Figura.

B.Medida de la rigidez dielctricaDielctrico y aislamiento se pueden considerar como sinnimos. Como se ha dicho anteriormente, no existe un aislante perfecto, ya que en determinadas condiciones, aunque sean extremas, todo aislante se vuelve conductor.Rigidez dielctrica: es la diferencia de potencial capaz de perforar un aislante. El Apartado 2.9 de la ITC-BT-19 del RBT determina que los aislamientos de toda instalacin han de soportar durante un minuto una prueba de 2U + 1000 V a frecuencia industrial, siendo U la tensin mxima de servicio de la instalacin, y con un mnimo de 1500 V.Durante los ensayos, los receptores estarn desconectados y los interruptores cerrados. Este ensayo se realizar entre todos los conductores de la instalacin incluido el neutro, con relacin a tierra y entre conductores.El ensayo se realiza mediante el medidor de rigidez dielctrica de slidos (vase la Figura).Obsrvese que las pinzas de prueba incorporan medidas de seguridad importantes, ya que aplican altas tensiones. El aparato de la Figura lleva un autotransformador regulable para seleccionar la tensin de prueba, que se visualiza en el voltmetro incorporado al aparato. Es recomendable no realizar este ensayo ms de una o dos veces, ya que los materiales se exponen a condiciones extremas y podran deteriorarse los aislamientos.