Laboratorio de Patrones de Potencia y Energía eléctrica en CA

Unidad y realización

En este laboratorio se mantienen las unidades de Potencia y de Energía.

Eléctrica en corriente alterna, el watt o vatio (W) y el joule o julio (J).

Se ha establecido un nuevo patrón primario de potencia eléctrica mediante muestreo digital. El sistema de medida está basado en shunts de intensidad de corriente eléctrica de tipo coaxial y divisores resistivos de tensión eléctrica de alta precisión. Ampliación de rangos de medida y mejora de los valores de incertidumbre. Se obtienen valores de incertidumbres de medida comprendidos entre 40 x 10^-6 y 140 x 10^-6, para márgenes de medida de 60 V a 480 V y de 5 mA a 100 A. Frecuencias comprendidas entre 45 Hz y 65 Hz.

Patrón primario de potencia eléctrica mediante muestreo digital.

Mantenimiento

Los patrones de potencia y energía están trazados a los de tensión y resistencia en corriente continua. Para ello se relaciona la potencia eléctrica en corriente alterna y en continua, mediante un convertidor térmico que mide la variación de temperatura, cuya salida en CC a nivel de mV es proporcional a la potencia disipada en su resistencia de calentamiento.

El sistema de Energía eléctrica secundario de referencia del Centro Español de Metrología consta de una fuente de potencia de alta estabilidad, repetibilidad y exactitud y de un sistema de adquisición de datos automático, utilizando el método de comparación de pulsos para la medición. El sistema permite efectuar calibraciones de patrones de energía activa con un valor de incertidumbre de 100 x 10^-6 y energía reactiva , en los márgenes de tensión comprendidos entre 60 V y 480 V, y desde 100 mA a 50 A.

Trazabilidad

El esquema de trazabilidad se establece en el esquema mostrado en la figura. Los patrones de potencia y energía están trazados a los de tensión y resistencia en corriente continua.

Actividades y objetivos

Se ha establecido un Programa de Aseguramiento de la Medida de Energía Eléctrica, PAM, que permite dar trazabilidad al sistema de medida de un laboratorio hacia los patrones del Centro Español de Metrología mediante la utilización de un patrón de transferencia viajero.

Se ha establecido un nuevo patrón nacional de potencia eléctrica mediante muestreo digital. El sistema de medida está basado en shunts de intensidad de corriente eléctrica de tipo coaxial y divisores resistivos de tensión de alta precisión. Se obtienen valores de incertidumbres de medida comprendidos entre 40 x 10^-6 y 140 x 10^-6, para márgenes de medida de 60 V a 480 V y de 5 mA a 100 A. Frecuencias comprendidas entre 45 Hz y 65 Hz.. El proyecto ha sido realizado en colaboración con la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación de la Universidad Politécnica de Málaga.

Se ha concluido satisfactoriamente el desarrollo de un sistema de medida para caracterización de generadores de señal en potencia. Sus objetivos fundamentales, además de la definición, configuración y desarrollo del software para la implementación de un sistema de calibración de generadores de potencia, es la implementación de la configuración de muestreo simultáneo coherente.

Objetivos futuros son enlazar el sistema de muestreo digital desarrollado en potencia CA con los sistemas y puentes digitales para medida de tensión CA y de impedancia, aplicando la experiencia obtenida para el desarrollo de éstos últimos sistemas y puentes.

Servicios

En el Laboratorio de patrones de potencia y energía en CA se establecen los siguientes servicios de calibración:

• Patrones de potencia y energía activa y reactiva en CA: Patrones de referencia y de trabajo

• Generador de señales de potencia

• Programa de Aseguramiento de la Medida de energía eléctrica, mediante un patrón de transferencia viajero

• Comparaciones bilaterales entre laboratorios, basadas en el Programa de Aseguramiento de la Medida de energía eléctrica

Los servicios de calibración establecidos por el Área de Electricidad y Magnetismo pueden verse en detalle en las tablas correspondientes a las Capacidades Óptimas de Medida y Calibración, CMC´s, en http://kcdb.bipm.org/AppendixC.

Asesoramiento en:

• Procedimientos de calibración de patrones primarios

• Evaluación de incertidumbres de medida

• Implantación de sistemas de medida

Formación de expertos y cursos en el campo de la metrología eléctrica