Electricity">
NTC 4052
NTC 4052
NTC 4052
COLOMBIANA 4052
2017-08-16
I.C.S.: 17.220.20
ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental
para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el
sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en
los mercados interno y externo.
La NTC 4052 (Cuarta actualización) fue ratificada por el Consejo Directivo de 2017-08-16.
Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en
todo momento a las necesidades y exigencias actuales.
ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados
normas internacionales, regionales y nacionales y otros documentos relacionados.
DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4052 (Cuarta actualización)
CONTENIDO
Página
ACLARACIÓN........................................................................................................................ i
INTRODUCCIÓN................................................................................................................... ii
1. ALCANCE.................................................................................................................. 1
5. REQUISITOS MECÁNICOS....................................................................................... 2
8. REQUERIMIENTOS DE EXACTITUD........................................................................ 5
Página
ANEXOS
ANEXO A (Normativo)
DIAGRAMA DEL CIRCUITO DE ENSAYO PARA COMPONENTE DIRECTA,
ARMÓNICAS PARES, IMPARES Y SUBARMÓNICAS ...................................................... 13
ANEXO B (Normativo)
ELECTROIMÁN PARA EL ENSAYO DE LA INFLUENCIA DE LOS CAMPOS
MAGNÉTICOS DE ORIGEN EXTERNO.............................................................................. 18
ANEXO C (Informativo)
IDENTIFICACIÓN DE CAMBIOS DE LA NTC 4052 (CUARTA ACTUALIZACIÓN)
CON RESPECTO A LA VERSIÓN ANTERIOR................................................................... 19
TABLAS
Página
ACLARACIÓN
Esta norma es modificada (MOD) con respecto a su documento de referencia la IEC 62053-21:
2003, en los siguientes aspectos:
7.1.1 Circuitos de tensión. Se adicionó el último párrafo, de la siguiente Para garantizar que el consumo de
manera: Para medidores con display en caja potencia en medidores con display
separada, el consumo de potencia se debe en caja separada, se encuentra
determinar con el display en operación. dentro de los rangos exigidos.
8.4. Constante de medidor. Se adicionó al final del texto la oración “o lo En este tipo de medidores es
definido por programación”. común que esta información sea
definida al programar el equipo
Se adicionó el segundo párrafo, de la Se adiciona para corroborar que el
siguiente manera: Para medidores con medidor cumple con el alcance de
display en caja separada, se debe la norma.
asegurar que el registrador se encuentra
incorporado en la caja del medidor.
i
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4052 (Cuarta actualización)
INTRODUCCIÓN
Esta norma debe ser utilizada con las partes relevantes de las series IEC 62052, IEC 62053 e
IEC 62059, Equipos de Medición de Energía Eléctrica:
NTC 5226:2017 Equipos de medición de energía eléctrica (c.a). Requisitos generales, ensayos y
(IEC 62052-11:2003) condiciones de ensayo
NTC 2288: 2003 Equipos de medición de energía eléctrica (c.a.). Requisitos particulares. Medidores
(IEC 62053-11:2003) electromecánicos de energía activa (Clases 0,5, 1 y 2)
NTC 2147: 2017 Equipos de medición de energía eléctrica (c.a.). Requisitos particulares. Medidores
(IEC 62053-22:2003) estáticos de energía activa (Clases 0,2 S y 0,5 S)
NTC 4569: 2017 Equipos de medición de energía eléctrica (c.a.). Requisitos particulares. Medidores
(IEC 62053-23:2003) estáticos de energía reactiva (clases 2 y 3)
NTC 4688: 1999 Equipo para medidores de electricidad (c.a.). Requisitos particulares. Dispositivos de
(IEC 62053-31:1998) salida de pulsos para medidores electromecánicos y electrónicos - solamente dos
hilos.
NTC 4649: 1999 Equipo para medidores de energía eléctrica (c.a.). Requisitos particulares. Requisitos
(IEC 62053-61:1998) de tensión y consumo de potencia.
IEC 62059-11:2002 Electricity metering equipment (a.c.) - Dependability - Part 11: General concepts
IEC 62059-21:2002 Electricity metering equipment (a.c.) - Dependability - Part 21: Collection of meter
dependability data from the field
Esta es una norma para los ensayos tipo de medidores de energía eléctrica. Cubre los
requisitos particulares para medidores que están siendo utilizados para aplicaciones interiores
y exteriores en grandes cantidades alrededor del mundo. La Norma no aplica a
implementaciones especiales (tales como partes de medición y/o registrador en cajas
separadas).
Esta norma debe ser utilizada en conjunto con la NTC 5226 (IEC 62052-11). Cuando algún
requerimiento de esta norma corresponda a un ítem ya especificado en la NTC 5226
(IEC 62052-11), los requerimiento de esta norma toman precedencia sobre los requerimientos
de la NTC 5226 (IEC 62052-11).
- Medidores para usar en circuitos equipados con o sin neutralizadores de falla a tierra.
Los niveles de ensayos requeridos son considerados como los valores mínimos para garantizar
el funcionamiento apropiado del medidor bajo condiciones normales de trabajo. Para aplicaciones
especiales, otros niveles de ensayos y condiciones de referencia pueden ser necesarios y
deberían ser acordados entre el usuario y el fabricante.
ii
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4052 (Cuarta actualización)
1. ALCANCE
Aplica solo a medidores estáticos para aplicaciones interiores y exteriores compuestos de uno o
más elementos de medida, y uno o más registradores incorporados en la misma caja. También
aplica a indicadores de operación y salidas de prueba. Si el medidor tiene un elemento de
medida para más de un tipo de energía (medidores multi-energía) o cuando otros elementos
funcionales, como indicadores de demanda máxima, registradores tarifarios electrónicos,
interruptores horarios, receptores de control de rizado, interfaces de comunicación de datos, etc.
están incluidos en la caja del medidor, entonces las normas pertinentes para esos elementos
también aplican.
a) Medidores de energía activa cuya tensión en los bornes exceda 600 V (Tensión entre
fases para sistemas polifásicos).
b) Medidores portátiles.
d) Medidores de referencia.
Respecto a los ensayos de aceptación, los requisitos básicos están dados en las normas
NTC 2149-1:2010 (IEC 62058-11:2008) y NTC 2149-3:2010 (IEC 62058-31:2008).
2. REFERENCIAS NORMATIVAS
Las siguientes normas de referencia son indispensables para la aplicación de esta norma. Para
las referencias fechadas, solamente aplica la edición citada. Para las referencias no fechadas,
aplica la última edición de la norma (incluyendo cualquier adenda).
1 de 20
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4052 (Cuarta actualización)
NTC 2423, Electrotecnia. Medidores. Equipo de prueba para medidores de energía eléctrica.
NTC 4649: 1999, Equipo para medidores de energía eléctrica (c.a). Requisitos particulares.
Requisitos de tensión y consumo de potencia. (IEC 62053-61:1998).
NTC 5226: 2017, Equipos de medición de energía eléctrica (c.a). Requisitos generales,
ensayos y condiciones de ensayo. (IEC 62052-11: 2003).
3. TÉRMINOS Y DEFINICIONES
Para los propósitos de esta norma, aplican los términos y definiciones dados en la NTC 5226
(IEC 62052-11).
5. REQUISITOS MECÁNICOS
6. CONDICIONES CLIMÁTICAS
7. REQUISITOS ELÉCTRICOS
Además de los requisitos eléctricos establecidos en la NTC 5226 (IEC 62052-11), los medidores
deben cumplir los siguientes:
El consumo de potencia en los circuitos de tensión y de corriente debe ser determinado por
cualquier método apropiado, en las condiciones de referencia dadas en el numeral 8.5. El error
total en la medición del consumo de potencia no debe exceder el 5 %.
2
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4052 (Cuarta actualización)
Tabla 1. Consumo de Potencia en los circuitos de tensión para medidores monofásicos y polifásicos
Incluyendo la Fuente de Alimentación
Para medidores con display en caja separada, el consumo de potencia se debe determinar con el
display en operación.
La potencia aparente tomada en cada circuito de corriente de un medidor para conexión directa a
la corriente básica, frecuencia de referencia y temperatura de referencia no debe exceder los
valores mostrados en la Tabla 2.
El circuito de ensayo debe ser prácticamente no inductivo y para medidores polifásicos el ensayo
debe realizarse fase por fase.
3
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4052 (Cuarta actualización)
El medidor debe soportar una sobre-corriente de corta duración de 30 Imáx con una
tolerancia relativa de +0 % a –10 % para medio ciclo a frecuencia nominal.
El medidor debe soportar por 0,5 s una corriente igual a 20 Imáx con una tolerancia relativa
de +0 % a –10 %.
NOTA Este requerimiento no aplica para medidores que tienen un contacto en el circuito de corriente. Para este
caso ver las normas apropiadas
La variación del error, debido al auto-calentamiento no debe exceder los valores indicados en la
Tabla 4.
El ensayo debe efectuarse tal como sigue: Después de que los circuitos de tensión se han
energizado a la tensión de referencia durante no menos de dos horas (2 h) para clase 1 y una
hora (1 h) para clase 2, sin corriente en los circuitos de corriente, la corriente máxima debe ser
aplicada a los circuitos de corriente. El error del medidor debe ser medido con factor de potencia
uno inmediatamente después que la corriente es aplicada y luego a intervalos cortos para
permitir el correcto trazado de la curva de variación del error en función del tiempo. El ensayo
debe ser llevado a cabo por lo menos durante una hora (1 h), y en cualquier caso hasta que la
variación del error durante veinte minutos (20 min) no exceda el 0,2 %.
El mismo ensayo debe ser efectuado con factor de potencia 0,5 (inductivo).
El cable utilizado para energizar el medidor debe tener una longitud de 1 m y una sección
transversal que permita que la densidad de corriente esté entre 3,2 A/mm2 y 4 A/mm2.
4
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4052 (Cuarta actualización)
La tensión de ensayo debe ser sustancialmente sinusoidal, con una frecuencia entre 45 Hz y
65 Hz, y aplicada durante 1 min. La fuente de potencia debe ser capaz de suministrar por lo
menos 500 VA.
Durante los ensayos respecto a tierra, los circuitos auxiliares con tensión de referencia menor o
igual a 40 V deben ser conectados a tierra.
Todos los ensayos deben ser realizados con la caja cerrada y la tapa del bloque de terminales en
su lugar.
Tensión de
Ensayo Aplicable a ensayo Puntos de aplicación de la tensión de ensayo
(r.m.s.)
8. REQUERIMIENTOS DE EXACTITUD
Aplican los ensayos y condiciones de ensayo dados en la NTC 5226 (IEC 62052-11).
Cuando el medidor está bajo las condiciones de referencia indicadas en el numeral 8.5, el error
porcentual no debe exceder los límites de la clase de exactitud dados en las Tablas 6 y 7.
Si el medidor está diseñado para medir energía en ambas direcciones, los valores indicados en
las Tablas 6 y 7 deben ser aplicados para cada dirección.
5
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4052 (Cuarta actualización)
0,1 Ib I < 0,2 Ib 0,05 In I < 0,1 In 0,5 inductivo 1,5 2,5
0,8 capacitivo 1,5 --
0,2 Ib I Ib 0,1 In I In
0,5 capacitivo 2,5 --
Tabla 7. Límites de error porcentual (medidores con cargas monofásicas, pero con
tensiones polifásicas balanceadas aplicadas a los circuitos de tensión).
La diferencia entre el error porcentual cuando el medidor es conectado a una carga monofásica y
a una carga polifásica balanceada a corriente básica Ib y factor de potencia uno para medidores
de conexión directa, y respectivamente a corriente nominal y factor de potencia uno para
medidores operados con transformador, no debe exceder el 1,5 % y 2,5 % para medidores de
clase 1 y 2 respectivamente.
NOTA Cuando se realice el ensayo para verificar los valores de la Tabla 7, la corriente de ensayo debe ser aplicada
a cada elemento secuencialmente.
El porcentaje de error adicional debido al cambio de los factores de influencia con respecto a las
condiciones de referencia dadas en el numeral 8.5, no debe exceder los límites apropiados para
cada clase de exactitud dadas en la Tabla 8.
6
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4052 (Cuarta actualización)
Límites de variación en el
error porcentual para
medidores clase
1 2
Variación de la tensión 0,05 Ib I Imax 0,02 In I Imax 1 0,7 1,0
10 %
1) 8)
0,1 Ib I Imax 0,05 In I Imax 0,5 inductivo 1,0 1,5
Variación de la frecuencia 0,05 Ib I Imax 0,02 In I Imax 1 0,5 0,8
2%
8)
0,1 Ib I Imax 0,05 In I Imax 0,5 inductivo 0,7 1,0
Continúa...
7
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4052 (Cuarta actualización)
Tabla 8. (Final)
2) El factor de distorsión de la tensión debe ser menor que 1 %. Para las condiciones de prueba ver los numerales
8.2.2 y 8.2.3.
3) Los medidores polifásicos con tres elementos de medición deben medir y registrar, dentro de los límites de la
variación del error porcentual indicados en esta tabla, si las siguientes fases son interrumpidas:
- En un circuito trifásico de cuatro hilos una o dos fases.
- En un circuito trifásico de tres hilos (si el medidor es diseñado para este servicio) una de las tres fases.
Esto solamente cubre la interrupción de fases y no cubre eventos tales como fallas en los fusibles del
transformador.
4) Este ensayo no aplica para medidores operados con transformador. Las condiciones de ensayo están
especificadas en la Cláusula A.1.
5) Las condiciones de ensayo están especificadas en los numerales 8.2.1 a 8.2.4
6) Una inducción magnética de origen externo de 0,5 mT producida por una corriente de la misma frecuencia que la
de tensión aplicada al medidor y bajo las condiciones de fase y dirección más desfavorables, no debe causar una
variación en el error porcentual del medidor que exceda los valores mostrados en esta tabla.
La inducción magnética debe ser obtenida colocando el medidor en el centro de una bobina circular, de diámetro
medio 1 m, de sección cuadrada y de espesor radial pequeño relativo al diámetro, y que tenga 400 A vuelta
(amperios-vuelta).
7) Si algún accesorio está incluido en la caja del medidor, éste será energizado intermitentemente, por ejemplo el
electroimán de un registrador multi-tarifa.
Es preferible que la conexión de este accesorio sea identificada para indicar el método correcto de conexión. Si
estas conexiones están hechas por medio de clavijas y enchufes, ellas deben ser irreversibles.
Sin embargo, en ausencia de esa identificación o conexión irreversible, la variación del error no debe exceder los
valores indicados en la tabla 6 si el medidor es probado con la conexión dada para la condición más desfavorable.
8) El punto de ensayo recomendado para variación de tensión y para variación de frecuencia es Ib para medidores de
conexión directa e In para medidores operados con transformador.
9) La determinación del coeficiente medio de temperatura para una temperatura dada debe hacerse sobre todo el
rango de operación. El rango de temperatura de operación debe ser dividido en rangos con amplitud 20 K. Luego el
coeficiente medio de temperatura deberá ser determinado para esos rangos tomando medidas 10 K por encima y
10 K por debajo de la mitad del rango. Durante el ensayo, en ningún caso la temperatura debe estar fuera del rango
de temperatura de operación especificado.
10) Este ensayo aplica únicamente para medidores operados con transformador.
Los ensayos de la variación causada por factores de influencia deberían ser realizados
independientemente con todos los demás factores de influencia en su condición de referencia
(véase la Tabla 11).
Condiciones de ensayo
8
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4052 (Cuarta actualización)
La variación en error porcentual cuando el medidor está sometido al ensayo de forma de onda
dado en las Figuras A.5 y A.7 y cuando está sometido a la forma de onda de referencia no
debe exceder los límites de variación dados en la Tabla 8.
NOTA Los valores dados en las figuras son únicamente para 50 Hz. Para otras frecuencias los valores deben ser
adaptados acordemente.
Los ensayos de la influencia de la corriente directa y armónicas pares deben realizarse con el
circuito mostrado en la Figura A.1 o con otro equipo capaz de generar la forma de onda
requerida como se muestra en la Figura A.2.
NOTA Los valores dados en la figura son únicamente para 50 HZ. Para otras frecuencias los valores deben ser
adaptados acordemente.
La inducción magnética continua puede ser obtenida usando el electroimán del Anexo B,
energizado con una corriente directa. Este campo magnético debe ser aplicado a todas las
superficies accesibles del medidor cuando este es montado como para uso normal. El valor de
la fuerza magneto-motriz deberá ser 1 000 A vueltas (amperios-vueltas).
Para estos ensayos, las condiciones y los valores de los factores de influencia deben ser como
se establecen en el numeral 8.5 excepto para cualquier cambio especificado posteriormente.
Cuando la tensión es aplicada sin carga en el circuito de corriente, la unidad de salida de ensayo del
medidor no debe producir más de un pulso.
Para este ensayo el circuito de corriente debe ser un circuito abierto y debe aplicarse una tensión
del 115 % de la tensión de referencia a los circuitos de tensión.
9
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4052 (Cuarta actualización)
600 x 106
t (min) para medidores de clase 1
k m Vn lmáx.
480 x 106
t (min) para medidores de clase 2
k m Vn lmáx.
en donde
k es el número de pulsos emitidos por el dispositivo de salida de ensayo del medidor por kilovar-hora
(imp/kvarh)
NOTA Para medidores operados con transformador con registradores primarios o semi-primarios, la constante k
corresponde a los valores secundarios (tensiones y corrientes).
8.3.3 Arranque
Si el medidor está diseñado para la medición de energía en ambas direcciones, entonces este
ensayo debe ser aplicado con la energía fluyendo en cada dirección.
Medidores clase
Medidores para Factor de potencia
1 2
Conexión directa 1 0,004 Ib 0,005 Ib
Conexión a través de transformadores de corriente 1 0,002 In 0,003 In
Para medidores con display en caja separada, se debe asegurar que el registrador se encuentra
incorporado en la caja del medidor.
Para comprobar los requerimientos de exactitud, las siguientes condiciones de ensayo deben ser
mantenidas:
a) El medidor debe ser ensayado en su caja con la tapa en su posición; todas las partes
destinadas a ser puestas a tierra deben ser puestas a tierra.
10
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4052 (Cuarta actualización)
b) Antes de realizar cualquier ensayo, los circuitos deben haber sido energizados por un
tiempo suficiente para alcanzar la estabilidad térmica;
Medidores de clase
Medidores Polifásicos
1 2
Cada una de las tensiones entre la fase y el neutro y entre cualquiera de dos fases no
1% 1%
deben ser diferentes de la correspondiente tensión promedio en más de:
Cada una de las corrientes en los conductores no debe ser diferente de la corriente
2% 2%
promedio en más de:
Los desplazamientos de fase de cada una de las corrientes respecto a su correspondiente
tensión fase-neutro, independientemente del factor de potencia, no deben diferir la una de 2° 2°
la otra en más de:
Continúa...
11
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4052 (Cuarta actualización)
Ciertos resultados de ensayos pueden resultar fuera de los límites indicados en las Tablas 6 y 7
debido a incertidumbres de medida y otros parámetros capaces de influenciar las medidas. Sin
embargo, si por un desplazamiento de la línea cero paralela a sí misma pero no mayor que los
límites indicados en la Tabla 12, permite llevar todos los resultados de medida dentro de los
límites indicados en las Tablas 6 y 7, el tipo de medidor debe ser considerado aceptable.
1 2
12
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4052 (Cuarta actualización)
ANEXO A
(Normativo)
NOTA Los valores de las Figuras A.2, A.3 y A.5 a A.8 son para 50 Hz solamente. Para otras frecuencias los
valores se deben adoptar adecuadamente.
l máx
Medidor 2
de referencia
Medidor Impedancia
Vfuente bajo ensayo de balanceo
RB RB
l fuente
NOTA 1 La impedancia de balanceo debe ser igual a la impedancia del equipo bajo ensayo para asegurar la
precisión de la medición.
NOTA 2 La impedancia de balanceo podría convenientemente ser un medidor del mismo tipo que el equipo bajo
ensayo.
NOTA 4 Para mejorar la condición de balanceo, se puede introducir una resistencia adicional RB en ambas ramas. Su
valor debe ser aproximadamente diez veces el valor del medidor bajo ensayo.
13
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4052 (Cuarta actualización)
1
Onda de corriente
0,5
-0,5
0,00 3,33 6,67 10,00 13,33 16,67 20,00
Periódo ms
50
40
30
20
10
0
d.c. 50Hz 2nd 4th 6th 8th 10th 12th 14th 16th 18th 20th
Armónico
14
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4052 (Cuarta actualización)
Generador
de onda U ref
de tensión
RL
N
armónico
NOTA El medidor de referencia debe medir la energía activa total (fundamental + armónicos) en la presencia de
armónicos.
0,5
Onda de corriente
-1,5
0,00 3,33 6,67 10,00 13,33 16,67 20,00
Periódo ms
15
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4052 (Cuarta actualización)
50
40
30
20
10
0
50Hz 3rd 5th 7th 9th 11th 13th 15th 17th 19th 21st
Figura A.6 Análisis del contenido armónico de la forma de onda en onda interrumpida
(el análisis de Fourier no está completo)
1,5
Forma de la onda de
ensayo (I b o I n ) Forma de la onda
1,0
de corriente de
ensayo (0,5 I b o 0,5 I n )
Onda de corriente
0,5
-0,5
-1
-1,5
0,0 8,0 16,0 24,0 32,0 40,0 48,0 56,0 64,0 72,0 80,0
Periódo ms
16
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4052 (Cuarta actualización)
%
60
50
Contenido armónico y sub-armónico
Componente 50 Hz
40
30
20
10
0
12,5 37,5 62,5 87,5 112,5 137,5 162,5 187,5 212,5 237,5
Frecuencia Hz
Figura A.8 Distribución informativa de armónicos (el análisis de Fourier no está completo)
17
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4052 (Cuarta actualización)
ANEXO B
(Normativo)
55 ~22
8,5
38
17 ~22
43,5
37
Figura B.1. Electroimán para el ensayo de la influencia de los campos magnéticos de origen externo
18
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4052 (Cuarta actualización)
ANEXO C
(Informativo)
A continuación se identifican los principales cambios de la NTC 4052 del año 2017 con
respecto a la versión anterior del año 2003.
- En la Introducción se modificó la tercera oración del segundo párrafo de tal modo que el
alcance de la norma conserve el requisito de que el registrador este incorporado en la
misma caja y cubra medidores con el display incorporado en la misma caja o con el
display en caja separada.
19
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4052 (Cuarta actualización)
DOCUMENTO DE REFERENCIA
20