LABORATORIOS

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO
FACULTAD DE INGENIERIA: ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA, MECÁNICA Y MINAS
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
Curso : Laboratorio de Medidas eléctricas I
Docente : Jonny Ninantay Torres
Alumno : Fernando Lozano Inca
Código : 134172
Semestre : 2015-I
Fecha : 6 de Mayo del 2015
CUSCO-PERU
2015
LABORATORIO 1: DEFINICIONES DE
EQUIPOS

2. LABORATORIO
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QUE ES PRESICION?
En ingeniería, ciencia, industria y estadística, se denomina precisión a la capacidad de
un instrumento de dar el mismo resultado en mediciones diferentes realizadas en las
mismas condiciones. Esta cualidad debe evaluarse a corto plazo. No debe confundirse
con exactitud ni con reproducibilidad.
QUE ES EXACTITUD?
En ingeniería, ciencia, industria y estadística, se denomina exactitud a la capacidad de
un instrumento de acercarse al valor de la magnitud real. La exactitud es diferente de la
precisión. La exactitud depende de los errores sistemáticos que intervienen en la
medición, denotando la proximidad de una medida al verdadero valor y, en
consecuencia, la validez de la medida.1 2. Suponiendo varias mediciones, no estamos
midiendo el error de cada una, sino la distancia a la que se encuentra la medida real de
la media de las mediciones (cuán calibrado está el aparato de medición).
Esta cualidad también se encuentra en instrumentos generadores de magnitudes físicas,
siendo en este caso la capacidad del instrumento de acercarse a la magnitud física real.
QUE ES RESISTENCIA SHUNT?
En electrónica, un shunt es una carga resistiva a través de la cual se deriva una corriente
eléctrica. Generalmente la resistencia de un shunt es conocida con precisión y es
utilizada para determinar la intensidad de corriente eléctrica que fluye a través de esta
carga, mediante la medición de la diferencia de tensión o voltaje a través de ella,
valiéndose de ello de la ley de Ohm (I = V/R).
Fig. . Una resistencia shunt.

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CUANTOS TIPOS DE PUENTES CONOCE PARA ME DIR RESISTENCIA?
Conozco, los siguientes tipos de puentes.
PUENTE WHEATSTONE
Un puente de Wheatstone se utiliza para medir resistencias desconocidas mediante el
equilibrio de los brazos del puente. Estos están constituidos por cuatro resistencias que
forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia de bajas medidas.
Disposición del Puente de Wheatstone
El puente de Wheatstone tiene cuatro ramas resistivas, una fuente de f.e.m (una batería)
y un detector de cero (el galvanómetro). Para determinar la incógnita, el puente debe
estar balanceado y ello se logra haciendo que el galvanómetro mida 0 V, de forma que
no haya paso de corriente por él. Debido a esto se cumple que:
Al lograr el equilibrio, la corriente del galvanómetro es 0, entonces:
Donde Rx es R4 (de la fig. 1), combinando las ecuaciones (7.1), (7.2) y (7.3) se obtiene:

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Resolviendo:
Expresando Rx en términos de las resistencias restantes:
R3 se denomina Rama Patrón y R2 y R1 Ramas de Relación.
El puente de Wheatstone se emplea en mediciones de precisión de resistencias desde 1
hasta varios M Ohm.
PUENTE DE THOMPSON(KELVIN)
El puente Kelvin es una modificación del puente Wheatstone y proporciona un
incremento en la exactitud de las resistencias de valor por debajo de 1. Puente de hilo
(Thompson) En la figura 3 se muestra el circuito de puente de hilo, representado por la
resistencia Ry. Ry representa la resistencia del alambre de conexión de R3 a Rx. Si se
conecta el galvanómetro en el punto m, Ry se suma a Rx, resultando una indicación por
arriba de Rx. Cuando se conecta en el punto n, Ry se suma a la rama de R3, ya que R3
indicará más de lo real. Si el galvanómetro se conecta en el punto p, de tal forma que la
razón de la resistencia de n a p y de m a p iguale la razón de los resistores R1 y R2.
Fig. 3
La ecuación de equilibrio queda:

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Sustituyendo la ecuación (7.11) en la (7.12), se tiene
Operando queda
Como conclusión, la ecuación (7.14) es la ecuación de equilibrio para el
puente Wheatstone y se ve que el efecto de la resistencia Ry se elimina conectando el
galvanómetro en el punto p.
PUENTE DE MAXWELL
Este puente de C.A. se utiliza para medir una inductancia desconocida en términos de
una capacitancia conocida. Una de las ramas de relación tiene una resistencia y una
capacidad en paralelo (Figura 4).
Fig. 4
Escribiendo la ecuación (7-21) en términos de Zx (impedancia de la rama
desconocida) se obtiene:
Al escribir utilizando la admitancia Y1:

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Observando a la figura 7.12, se obtiene que:
Donde w es la frecuencia angular (2pf). Sustituyendo estos valores en (7-29) da:
Cuya parte real es:
Y la imaginaria:
Cabe aclarar que las resistencias se expresan en ohms, las inductancias en henrys y las
capacitancias en faradios. Limitaciones El puente de Maxwell se limita a la medición
de Q medio (1<Q<10). Esto se fundamenta utilizando la ecuación (7.24), puesto que
los ángulos de fase de R2 y R3 suman 0° y la suma de los ángulos de las ramas 1 y 4
también será 0°, por lo tanto el ángulo de una bobina de Q alto sería cercano a +90°,
pero el ángulo de fase de la rama capacitiva debería estar en –90° lo que significaría R1
muy grande lo que es poco práctico; por esta razón, para estos valores de Q se utiliza el
puente de Hay.
Ecuación (7.24).
Para Q<1 existen problemas de convergencia debido a la aparición del denominado
equilibrio deslizante por valores de Q bajos (se genera una interacción entre los
controles). El procedimiento normal para equilibrar el puente de Maxwell consiste en
ajustar R3 hasta que obtener el equilibrio inductivo y luego ajustar R1 hasta obtener el
equilibrio resistivo, repitiéndose este proceso hasta el equilibrio definitivo.
PUENTE DE HAY
Como primera característica de este puente, se puede mencionar su utilización para
la medición de inductancias. En la figura 5 se observa la configuración clásica del
puente Hay. A primera vista este puente no difiere demasiado de su equivalente de
Maxwell, salvo que en esta ocasión el capacitor C1 se conecta en serie con la
resistencia R1, por lo tanto para ángulos de fase grandes la resistencia R1 debe tener
un valor muy bajo. Es esta pequeña diferencia constructiva la que permite su utilización
para la medición de bobinas de Q alto (Q>10).

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Fig. 5
Si se sustituyen los valores de impedancias de las ramas del puente en la
ecuación general de equilibrio de los puentes de CA, se obtiene:
Sustituyendo los valores anteriores en la ecuación de equilibrio:
Si se distribuye:
Separando los términos reales de los imaginarios:
Como en ambas ecuaciones (7.35) y (7.36) están presentes los términos Lx y Rx, se
deben resolver simultáneamente, entonces:

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Como se puede observar en las expresiones (7.37) y (7.38) tanto la inductancia como la
resistencia desconocida se encuentran en función de la velocidad angular w, por lo tanto
sería necesario conocer con exactitud la frecuencia de la fuente de voltaje.
Observando la figura 6:
Se deduce que:
Si los ángulos de fase son iguales, sus tangentes también lo son:
Si se reemplaza (7.39) en las igualdades (7.38), se obtiene:
Para Q>10, el término (1/Q2)<1/100, por lo tanto:
En resumen se puede decir que para la medición de inductores con Q alto (Q>10) se
debe utilizar el puente Hay. En el caso de inductores de Q bajo (Q<10) el método
apropiado es la medición a través del puente Maxwell.

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DEFIRNIR UN TELUROMETRO APLICACIONES Y USOS.
En el tema de la seguridad eléctrica un sistema de puesta a tierra es de vital importancia
para brindar seguridad a las personas en primer lugar y para la protección de equipos
sensible a las sobretensiones. El telurómetro es un aparato que nos permite realizar
la medición de un SPAT para comprobar su correcto funcionamiento siendo así el
principal indicador del estado del mismo.
Un telurómetro es un equipo profesional para efectuar mediciones en Sistemas de
Puesta a Tierra en parámetros de voltaje y resistencia.
TIPOS DE TELURÓMETRO
 TELUROMERO ANALÓGICO
La forma y procedimiento para medir la resistencia del pozo es la misma la única
diferencia es que el valor obtenido lo marcará la aguja y este dependerá de la escala que
se este utilizando
Marca: TAE KWANGModelo: TKE-1030
 TELURÓMETRO DIGITAL
Son lo que actualmente son mayormente utilizados y su utilización es mas precisa al
arrojarnos un único valor en el displays eliminándose así los errores de medición por
paralelaje
¿Para qué nos sirve averiguar conocer la resistencia del pozo a tierra?
Para mantener la seguridad de las personas que trabajen o estén en contacto con las
instalaciones, se hace necesario un sistema de puesta a tierra así como mantener en
condiciones óptimas de operación los distintos equipos de la red eléctrica.
Las distintas medidas que se hacen de la puesta a tierra y de la resistividad del terreno
tienen por objeto garantizar ésta seguridad, no sólo en condiciones normales de
funcionamiento, sino también ante cualquier circunstancia que anule el aislamiento de
las líneas
Existen dos parámetros importantes a la hora de diseñar o efectuar el mantenimiento de
un sistema de puesta a tierra: la resistencia de puesta a tierra (medida en ohmios) y la
resistividad del terreno (medida en ohmios metro).

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La resistividad del suelo es la propiedad que tiene éste para conducir electricidad, es
conocida además como la resistencia específica del terreno, para nosotros nos es de
mucha importancia el poder conocer estos datos ya que influirán mucho en las
mediciones que realicemos.
Los telurómetros MRU-100/MRU-101. Estos telurómetros son portátiles y miden la
resistencia de puesta a tierra y la resistividad por el método de Wenner.
El método de Wenner consiste en medir la resistividad del suelo, para esto se insertan 4
electrodos en el suelo. Los cuatro electrodos se colocan en línea recta y a una misma
profundidad de penetración, las mediciones de resistividad dependerán de la distancia
entre electrodos y de la resistividad del terreno.
Personal que debe efectuar las mediciones
La persona que efectúa las mediciones debe ser un instalador eléctrico autorizado
o personal técnicamente competente. Como tal instalador o técnico competente,
conocerá las normas básicas de seguridad en el ámbito de este procedimiento y estará
familiarizado con el manejo del telurómetro con el que se efectuarán las mediciones.
Previo a cualquier medición, habrá leído y entendido este procedimiento o habrá
solicitado la oportuna formación adicional al respecto.

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MEGOMETRO
El término megóhmetro hace referencia a un instrumento para la medida del aislamiento eléctrico
en alta tensión. Se conoce también como "Megger", aunque este término corresponde a la
marca comercial del primer instrumento portátil medidor de aislamiento introducido en la industria
eléctrica en 1889. El nombre de este instrumento, megóhmetro, deriva de que la medida del
aislamiento de cables, transformadores, aisladores, etc. se expresa en megohmios (MΩ). Es por
tanto incorrecto el utilizar el término "Megger" como verbo en expresiones tales como: se debe
realizar el megado del cable... y otras similares. El Megóhmetro o megger es un aparato que
permite establecer la resistencia de aislamiento existente en un conductor o sistema de tierras.
Funciona en base a la generación temporal de una sobrecorriente eléctrica la cual se aplica al
sistema hasta que se rompe su aislamiento, al establecerse un arco eléctrico…
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO:
Este instrumento basa su funcionamiento en una fuente de alta tensión pero poca energía, de
forma tal que colocando una resistencia en los bornes de la fuente podemos observar que la
tensión en la fuente disminuye, logrando una fracción de la tensión que la fuente es capaz de
generar en vacío. Mientras menor es el valor de la resistencia colocada, tanto menor es la
tensión suministrada por la fuente. Entonces censando la tensión producida por la fuente y
asociándolos a valores de resistencias correspondientes, podemos estimar el valor de la
resistencia colocada para su medición.
En los instrumentos antiguos la fuente de tensión era a manivela, en los actuales se ha
reemplazado por dispositivos electrónicos.
El diagrama y procedimiento de funcionamiento es el del instrumento construido con dispositivos
electrónicos.
DIAGRAMA EN BLOQUES:
PROBADOR DE AISLAMIENTO (MEGOMETRO)
ESQUEMA DEL VERIFICADOR:

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Criterio para la elección del instrumento para la evaluación del nivel de aislamiento
C.-ELEMENTOS A UTILIZAR:
Megometro.
Transformador de potencia.
Motor de corriente continúa.
Motor de corriente alterna.
D.-PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN:
D.-1verificamos la información del megometro a aplicarse para determinar la evaluación del nivel
de aislamiento del equipo asignado.
MEGÓHMETROELECTRÓNICODE ALTATENSIÓNHASTA 20kV
15KV Y 20KV
AUMENTAN LA PRECISIÓN DEL
EQUIPO
El megóhmetro de alta tensión MI-20KVe es un instrumento verdaderamente portátil que permite
realizar mediciones de resistencias de aislación con tensión de prueba de hasta 20kV.
Utiliza una moderna tecnología que proporciona mediciones confiables de resistencias de
aislación de hasta 4.000.000MW con cuatro tensiones de prueba: 5kV, 10kV, 15kV, 20kV

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Las lecturas se realizan en un indicador analógico con escala amplia y de fácil lectura. Este
equipo es especialmente indicado para probar la resistencia de aislación en las líneas de
transmisión y distribución de media tensión, aérea o subterránea, ya que permite realizar la
prueba con tensiones próximas a las de trabajo. También es un excelente auxiliar en la
detección de fallas de aislación en cables.
Para maximizar la seguridad del operador este equipo está construido dentro de un gabinete
plástico de alta rigidez dieléctrica. Un indicador luminoso advierte sobre la presencia de
tensiones peligrosas tanto en el equipo como en el elemento bajo prueba, y se apaga solo
cuando el proceso de descarga se haya completado.
Este megóhmetro posee borne GUARD que permite eliminar el efecto de resistencias parásitas y
de corrientes superficiales sobre la resistencia de aislación que se desea medir.
Por sus dimensiones y peso reducidos, autonomía de alimentación y robustez mecánica, este
megóhmetro es muy adecuado para el uso en trabajos de campo, en condiciones ambientales
severas.