“estudio de falsos onta tos en mordazas de ases …
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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELECTRICA
UNIDAD PROFESIONAL “ADOLFO LÓPEZ MATEOS”
“ESTUDIO DE FALSOS CONTACTOS EN MORDAZAS DE BASES PARA WATHORIMETROS”
TESIS
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE
INGENIERO ELECTRICISTA
PRESENTA:
ARTURO HERNANDEZ ZETINA
ASESORES:
ING. FRANCISCO JAVIER PALACIOS DE LA O
ING. JESUS MARIO CRUZ GARCÍA
MÉXICO, D.F. 2015
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
A Dios por darme una familia maravillosa y permitirme vivir en esta época.
A mis padres: LUCIO HERNANDEZ OCHOA Y Ma. DE LOURDES ZETINA VAZQUEZ; que han sido el pilar más importante para poder lograr mi carrera y quienes me motivaron para poder conseguir este éxito, ya que su inmejorable ejemplo siempre ha sido una motivación para mí. También sobre todo por su incondicional apoyo y comprensión en todas las etapas de mi vida. Gracias a ustedes he llegado a donde estoy.
Abuelitos:
Paternos y maternos (R.I.P.); que me enseñaron los valores de la vida y siempre estuvieron ahí para darme su cariño y comprensión, sé que aun que ya no están con nosotros siguen celebrando mis triunfos desde un lugar superior. Gracias por las grandes enseñanzas y por todos los momentos que pasaron conmigo.
Esposa e Hijas Carina, Valeria y Abigail siempre serán el apoyo más estable e importante que tengo en la vida, y aunque algunos ya no estén con nosotros, tengamos diferencias y existan momentos malos, siempre estaremos ahí para apoyarnos. Gracias por estar ahí siempre de manera incondicional.
A mis amigos: Por ser un gran apoyo y porque aunque no nos vemos siempre están ahí para apoyarme y ayudarme
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
RESUMEN.
La Comisión Federal de Electricidad es una empresa productiva del Estado de propiedad
exclusiva del Gobierno Federal, con personalidad jurídica y patrimonio propios y gozará de
autonomía técnica, operativa y de gestión, conforme a lo dispuesto en la nueva Ley de la
Comisión Federal de Electricidad, y que tiene por objeto prestar, en términos de la legislación
aplicable, el servicio público de transmisión y distribución de energía eléctrica, por cuenta y
orden del Estado Mexicano para más de 39.1 millones de clientes al mes de Julio de 2015, lo
que representa a más de 121 millones de habitantes, e incorpora anualmente más de un millón
de clientes nuevos.
El presente trabajo muestra los antecedentes, desarrollo de prototipos, seguimiento de normas,
actividades conjuntas entre la Comisión Federal de Electricidad, el Instituto Tecnólogico de
Puebla, la empresa Burndy, IUSA y ASISA entre otras personas físicas.El prototipo de estudio
lo conforma el conjunto de mordazas que tienen las bases para medidores tipo enchufe “S”.
Este proyecto, realizado en la zona de distribucion Puebla Poniente en el Centro de Servicio al
Cliente, a cargo del Ing. Arturo Hernández Zetina fue iniciado desde hace más de 4 años con la
finalidad de evitar numerosas quejas por falso contacto proponiendo nuevo diseño a la
terminales de las bases que existen para los Watthorímetros proponiendo modificaciones a las
base redonda y base cuadrada para servicios monofásicos, bifásicos y trifasicos, buscando que
se generen importantes modificaciones en la especificación CFE GWH00-11 de la Comisión
Federal de Electricidad actualizada el 20 de Enero de 2011; para este fin se ha realizado la
primera junta de normalización LAPEM para el nuevo borrador de la especificación vigente
GWH00-11 el 5 de diciembre de 2012 proponiendo nuevas mejoras, y establecer nuevas pruebas
de aceptación de calidad para las bases
Se realizó el proyecto con la ayuda del software SICOSS para obtención de reportes de las
quejas de los clientes de la CFE; AutoCAD 2007 y SOLIDWORKS para la simulación del
calentamiento de la baquelita; MapInfo Professional para la búsqueda y análisis de usuarios
afectados en conjunto se hace la construcción, investigación y futuros resultados del proyecto.
Los resultados de este proyecto, así como su documentación serán considerados para su
implementación a nivel nacional dentro de la CFE.
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
NOMENCLATURA USADA.
CFE. Refiriéndose únicamente a Comisión Federal de Electricidad
NOM. Refiriéndose únicamente a la Norma Oficial Mexicana.
NEMA. Refiriéndose únicamente a la Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos por sus
siglas en inglés National Electrical Manufacturers Association.
Base de medidor tipo enchufe. Gabinete circular, cuadrado o rectangular provisto con
terminales tipo mordaza para conectar firmemente las terminales tipo bayoneta de un medidor
tipo enchufe “S”, como medio de conexión a los conductores del circuito. El gabinete puede ser
usado para instalar un medidor, conjunto de medidores o con alojamiento para transformadores
de corriente.
Corriente Máxima. Es la corriente en Amperes en régimen discontinuo, equivalente al 125 %
de su corriente nominal.
Corriente nominal. Es la corriente en Amperes en régimen continuo, bajo condiciones
normales de operación y sin exceder la temperatura máxima permitida.
Discos Desprendibles. Una parte de la pared del mismo material del gabinete, hecho de forma
tal que, se puede quitar fácilmente, en cualquier momento con objeto de proporcionar una
abertura para canalización.
Gabinete. Una caja metálica construida para proporcionar protección al personal contra el
contacto accidental con el equipo encerrado y para proporcionar protección al equipo encerrado
contra condiciones ambientales especificas.
Medidor Tipo Enchufe “S”. Medidor de energía eléctrica que cuenta con terminales tipo
bayoneta dispuestas en su parte posterior, para insertarse en las terminales tipo mordaza de la
base para medidor tipo enchufe “S”.
Simulador del medidor. Dispositivo empleado durante las pruebas que cuenta con cubierta de
vidrio, terminales tipo bayoneta de medidor y la cantidad de barras (puentes de corriente), igual
al número de circuitos de corriente que tenga la base bajo prueba.
Soporte de terminales. Elemento aislante que sirve para alojar y fijar las terminales de base,
colocado en el interior del gabinete de la base para medidor.
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Terminal de base. Es el conjunto formado por un conectador para los cables, una mordaza para
la bayoneta del medidor y un elemento de conexión entre el conectador y la mordaza, colocada
en el soporte de terminales.
SICOSS. Sistema de Control de Solicitudes de Servicio.
Calidad de la energía. Para Enriquez Harper (2004, pág. 21), calidad de la energía eléctrica
se puede definir como:“una ausencia de interrupciones, sobretensiones, deformaciones
producidas por armónicas en la red y variaciones de voltaje rms suministrado al usuario
Continuidad. Es el suministro ininterrumpido del servicio de energía eléctrica a los clientes, de
acuerdo con las normas y reglamentos aplicables.
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
ÍNDICE DE CONTENIDO
RESUMEN…………………………………………………………….……………….
NOMENCLATURA USADA……………………………………………………........
ÍNDICE DE FIGURAS. ………………………………………………...……………..
ÍNDICE DE TABLAS………………………………………………………………….
CAPÍTULO 1
INTRODUCCIÓN
1.1 Antecedentes. ………………………………………………………………………
1.1.1 Historia de la comisión Federal de electricidad……………………………...
1.1.2 Breve historia de la división centro oriente………………………………….
1.1.3 Realización del proyecto zona Puebla Poniente …………………………….
1.2 Justificación………………………………………………………………………..
1.3 Objetivos. ………………………………………………………………………….
1.3.1 Objetivo general………………………………………………………………
1.3.2 Objetivos particulares. ………………………………………………………..
1.4 Alcances y limitaciones del proyecto..……………………………………………..
CAPITULO 2
COORDINACIÓN EN LA ATENCIÓN DE
INCONFORMIDADES
2.1 Importancia de la Atención de inconformidades…………………………………...
2.1.1 Registro de Inconformidades. ………………………………………………...
2.1.2 Recepción de la inconformidad……………………………………………….
2.1.3 Secuencia de la Atención. …………………………………………………….
2.1.4 Clasificación de inconformidades. ……………………………………………
2.1.5 Atención de inconformidades de acuerdo a la clasificación de Medición…….
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2.1.5.1 Falso Contacto. ………………………………………………………...
2.1.5.2 Acometida Averiada. …………………………………………………..
2.1.5.3 Verificación del Medidor……………………………………………….
2.1.5.4 Improcedente. ………………………………………………………….
2.1.6 Catálogo de inconformidades del área de Medición. …………………….
2.1.7 Índice de Inconformidades por cada Mil Usuarios. ……………………...
2.1.8 Diagrama de Flujo atención de inconformidades por fallas en el
suministro………………………………………………………………...
CAPÍTULO 3
DESCRIPCIÓN DE LA CONEXIÓN DE SUMINISTROS
3.1 Conexión de Suministro. …………………………………………………………..
3.2 Especificación para servicio Monofásico. …………………………………………
3.3 Especificación para servicio Bifásico………………………………………………
3.4 Capacidad de las Bases de acuerdo con la carga alimentar………………………...
3.5 Protocolo de contratación. …………………………………………………………
CAPÍTULO 4
ESPECIFICACIÓN CFE GWH00-11 BASES PARA
MEDIDORES TIPO ENCHUFE “S”.
4.1 Especificación Bases para medidores tipo enchufe “S”. …………………………..
4.2 Dimensiones de la Bases. ………………………………………………………….
4.3 Entadas para tubo Conduit y orificios tipo disco removible……………………….
4.4 Componentes de la baquelita para base 4-100 de tipo “S”…………………………
4.5 Mordazas. ………………………………………………………………………….
4.6 Material Transparente. ……………………………………………………………..
4.7 Propiedad de la Resina de Policarbonato. ………………...………………………
4.7.1. UL94 V-0. ………………..………………………………………………...
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4.8 Control de Calidad. ………………………………………………………………...
4.8.1Inspección Visual para las pruebas de prototipo. ………………………….…
4.8.2 Prueba de Aislamiento. ……………………………………………………….
4.8.3 Prueba de Elevación de Temperatura a corriente nominal…..………………..
4.8.3.1 Procedimiento. …………………………………………………………
4.8.3.2 Ciclos de Corriente Máxima. …………………………………………..
4.8.3.3 Evaluación……………………………………………………………...
4.8.4 Prueba de exposición a radiación ultravioleta en cámara de arco de carbón….
4.8.5 Prueba de Cámara de Niebla Salina. ………………………………………….
4.8.6 Prueba de Brío de Mordazas. …………………………………………………
4.8.7 Dimensiones de las Mordazas. ……………………………………………….
4.8.8 Acabados y Recubrimiento del gabinete de las bases para medidor tipo “S”...
4.8.9 Prueba a conectadores. ………………………………………………………
4.8.10 Prueba par de entradas del Conduit. ……………………………………...…
4.8.11 Prueba de lluvia……………………………………………………………...
4.9 Marcado de las bases para identificación…...……………………………………...
4.10 Empaque, Embalaje, Embarque, Transportación, descarga, recepción,
almacenaje y manejo. ……………………………………………………………
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CAPÍTULO 5
INVESTIGACIÓN, RESULTADOS Y CONCLUSIONES
5.1 Investigación………………………………………………………………………..
5.2 Quejas generadas por falso contacto.……………………………………………...
5.3 Quejas por falso contacto por servicio dado de alta………………………………..
5.4 Identificación de fallas en servicios instalados…………………………………….
5.5 Prueba de flexión en polímeros ……………………………………………………
5.6 Propiedad térmica de los materiales………………………………………………
5.7 Carga figurada prueba de temperatura……………………………………………
5.8 Sometimiento de corrientes diferentes a conductores…………………………….
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
5.9 Datos de conductores de aluminio y cobre………………………………………..
5.10 Detalle del área de contacto entre la placa de conexión y la mordaza……….....
5.10.1Torque máximo de apriete……………………………………………….....
5.10.2 Evolución de diseño de la mordaza.…………………………………….....
5.10.3 Optación de tornillería……………………………………………………...
5.10.4 Prueba de mordaza de una pieza…………………………………………...
5.11 Mano de Obra……………………………………………………………………..
5.12 Comparativa de diseños preliminar y actual……………………………………...
5.13 Cálculo de flexión de la mordaza…………………………....……………………
5.14 Conclusiones………………………………………………………………………
Anexo 1………………………………………………………………………………...
Referencias……………………………………………………………………………...
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ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1.1 Ubicación de CFE Puebla I ………………………………………………
Figura 1.2 Organigrama de la superintendencia Zona Puebla Poniente……………....
Figura 1.3 Página principal del Módulo de Despachador del SICOSS y procedimiento
de obtención de Quejas Q02……………………………………………….
Figura 1.4 Página web de intranet………………..……………………………………
Figura 2.1Falso Contacto
Figura 2.1 a)Falso Contacto en la cometida……………………………………
Figura 2.1 b)Falso Contacto en base …………………………………………...
Figura 2.1 c)Falso Contacto por distribución ………………………………….
Figura 2.2Sitio intranet de SICOSS Web...…………………………………………...
Figura 2.3Sección de inconformidades interesadas como M01, M02, M03…..……....
Figura 2.4 Diagrama de flujo que se utiliza para atención de inconformidades por
Fallas en el suministro………………………………………………..
Figura 3.1Detalle para la preparación y suministro de energía eléctrica……….……..
Figura 3.2Vista frontal de instalación de suministro de energía eléctrica.………….....
Figura 3.3Alambrado de la base e interruptor.………………………………………...
Figura 3.4Empotrado de la base
3.4 a) Empotrado de la base ……………………………………………………
3.4 b) Vista frontal ……………………………………………………………..
Figura 3.5 Vista
3.5 a) Vista Lateral …………………………………………………………...
3.5 b) Vista Frontal……………...……………………………………………
Figura 3.6 Alambrado de la base e interruptor………………….…….……………......
Figura 3.7Empotrado de la base
3.7 a) Empotrado de la base ………………………………...………………….
3.7 b) Vista de planta…………………………………………………………
Figura 3.8 Curva de goteo en mufa ………..………………………………………….
Figura 3.9 Ejemplo de una base de cuatro terminales para medidor…..................…….
Figura 3.10 Protocolo de contratación para uso residencial o comercial…………...….
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Figura 4.1 Dimensiones de la base circular y vista del corte.…………….……………
Figura 4.2 Componentes de la baquelita para medidor tipo “S”……………………….
Figura 5.1 Conductor de Cobre y Conductor de Aluminio y Cobre
Figura 5.1 a) conductor de cobre………………………………………………..
Figura 5.1 b) conductor de aluminio…………………………………………….
Figura 5.2 Diagrama de causa-efecto de falsos contactos……………………………...
Figura 5.3 Identificación de fallas en servicios instalados……………………………..
Figura 5.4Conexiones realizadas para la carga figurada prueba de temperatura....…...
Figura 5.5Temperatura del conductor
Figura 5.5 a) Temperatura del conductor de Aluminio…………………………..
Figura 5.5 b)Temperatura del conductor de Cobre………………………………
Figura 5.6Gráfica de la carga figurada para prueba de temperatura en ºC……………
Figura 5.7Imperfectos de la mordaza original.....……………………...……………....
Figura 5.8 Par de apriete para sujeción de la baquelita y mordaza…………………….
Figura 5.9 Torque para el conductor de Cobre…………………………………………
Figura 5.10 Medición en el tornillo al conductor de Cobre…………………………..
Figura 5.11 Atornillamiento y distancia del conductor de aluminio…………………...
Figura 5.12 Atornillamiento y distancia del conductor de Cobre……………………...
Figura 5.13 Prueba de temperatura obtenida por conductor de aluminio y cobre……...
Figura 5.14Evolución de diseños de la mordaza………………………………………
Figura 5.15 Primer diseño de la mordaza de latón de tipo enchufe……………………
Figura 5.16 Diseño de la mordaza de una pieza
Figura 5.16 a) Simulación por computadora…………………………………….
Figura 5.16 b) Diseño real del material de aluminio…………………………….
Figura 5.17 Comparación de la sujeción de la mordaza………………………………..
Figura 5.18 Ejemplo de mordaza de aluminio de una pieza con tornillo Allen
estañado………………………………………………………………………...
Figura 5.19 Troza del conductor mediante un tornillo Allen de acero inoxidable……..
Figura 5.20 Vista de un Tornillo Allen de acero inoxidable con profundidad en la
rosca…………………………………………………………………………….
Figura 5.21 Tornillo usual que fabrica la empresa IUSA……………………………....
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Figura 5.22 Conductor sin daño aparente mediante el uso de tornillo Allen estañado...
Figura 5.23 Comparación uso de tornillo Allen de acero inoxidable y latón estañado..
Figura 5.24 Prueba de temperatura de las nuevas mordazas …………………………..
Figura 5.25 Temperaturas obtenidas en los puntos de contacto del conductor con el
tornillo Allen durante la prueba, del lado izquierdo mordaza de cobre y del lado
derecho mordaza de latón con una carga de 100 A durante 10
minutos……………….
Figura 5.26 Temperaturas obtenidas en las mordazas durante la prueba, del lado
izquierdo mordaza de cobre y del lado derecho mordaza de latón con una carga
de más 100 A durante 25 minutos………………………………………………
Figura 5.27 Cotización de diseño propuesta mordaza…………………………………
Figura 5.28 Opción de perno con acabado cuadrado con incisión cuadrada en la
terminal y placa para compresión del conductor a la terminal
mordaza……………………………………………………………………...
Figura 5.29 Mordaza de una pieza manteniendo la forma original y sujeción
a la baquelita…………………………………………………………………...
Figura 5.30 Conexión del conductor a la terminal mordaza…………………………….
Figura 5.31 Minuta de departamento de normalización y metrología………………….
Figura 5.32 Diseño preliminar en CAD de la base cuadrada monofásica y bifásica
Mostrada en la última reunión ………………………………………………
Figura 5.33 bosquejos de dispositivos de seguridad a las tapas para medidor ………….
Figura 5.34 Interruptor termo magnético integrado a la base de medición……………..
Figura 5.35 Comportamiento de cada modelo diferente de mordazas…………………..
Figura 5.36 Análisis y cálculo de la flexión de la mordaza de la propuesta 3 …………
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ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1.1 historia de la comisión federal de electricidad………………………………..
Tabla 2.1 Clasificación de inconformidades de los Departamentos Comercial,
Medición y Distribución…………………………………………...………………...…
Tabla 2.2 Causas de inconformidades Medición………..……………………………...
Tabla 4.1Dimensiones mínimas de las bases cuadradas y rectangulares……………...
Tabla 4.2Tipos de entradas roscadas…………………………...……………………...
Tabla 4.3Valor del par de prueba del diámetro del tubo Conduit……………………..
Tabla 5.1Pruebas carga figura para temperatura cobre contra aluminio….…………..
Tabla 5.2 Usuarios con quejas por falso contacto por servicio dado de alta desde hace
mas de 20 años…………………………………………………………………………
Tabla 5.3Valores obtenidos de conductores de aluminio y cobre…………………….
Tabla 5.4 Cotización de material y mano de obra…………………………………...…
Tabla 5.5 Evolución de diseño mordaza …………………………………………….....
Tabla 5.5 Evolución de diseño mordaza continuación…………………………………
Tabla 5.6 Tabla de comparación entre peso y flexión dela mordaza …………………
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
CAPÍTULO 1.
INTRODUCCIÓN.
1.1 Antecedentes.
El presente trabajo se desarrolla con la finalidad de documentar y explicar las causas que originan las
inconformidades denominadas falsos contactos en el suministro de energía eléctrica en servicios de
casa habitación o comercios conectados a una o dos fases de la red del suministrador, en este caso el
estudio se realiza con los clientes de la Comisión Federal de Electricidad, la cual distribuye y registra
el consumo de la energía eléctrica consumida a través de watthorimetros tipo socket, ya que desde
los años 2008 al 2015 se incrementó la cantidad de inconformidades por falso contacto en las bases,
observando que esta falla es más recurrente en servicios conectados con acometidas de cable de
aluminio.
1.1.1 HISTORIA DE LA COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD
La Comisión Federal de Electricidad (CFE), es una empresa de gran importancia en el
desarrollo económico y social del país, la cual satisface la necesidad de energía eléctrica, a
través de una organización eficiente, orientada al cliente y flexible al cambio, por lo que es
importante conocer la historia de esta empresa la cual se resume en la tabla 1.1
AÑO DESCRIPCION
1879 La generación de energía eléctrica inició en México a fines del siglo XIX en León,
Guanajuato, y era utilizada por la fábrica textil “La Americana”.
1889 Primera planta hidroeléctrica en Batopilas (Chihuahua)
1890 Se colocan las primeras 40 lámparas "de arco" en la Plaza de la Constitución, cien
más en la Alameda Central y comenzó la iluminación de la entonces calle de
Reforma y de algunas otras vías de la Ciudad de México.
1890 Algunas compañías internacionales con gran capacidad vinieron a crear filiales,
como The Mexican Light and Power Company, de origen canadiense, en el centro
del país; el consorcio The American and Foreign Power Company, con tres
sistemas interconectados en el norte de México, y la Compañía Eléctrica de
Chapala, en el occidente.
1900 México contaba con una capacidad de 31 MW de empresas privadas
1910 Se tiene una capacidad de 50 MW, de los cuales 80% los generaba The Mexican
Light and Power Company
1910 Creación de la Comisión Nacional para el Fomento y Control de la Industria de
Generación y Fuerza, conocida posteriormente como Comisión Nacional de
Fuerza Motriz.
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
1933 El 2 de diciembre se decretó que la generación y distribución de electricidad son
actividades de utilidad pública.
1937 México tenía 18.3 millones de habitantes, de los cuales únicamente siete millones
contaban con electricidad
1937 La capacidad instalada de generación eléctrica en el país era de 629.0 MW.
1937 El gobierno federal creó, el 14 de agosto a la Comisión Federal de Electricidad
(CFE) Ley promulgada en la Ciudad de Mérida, Yucatán el 14 de agosto de 1937
y publicada en el Diario Oficial de la Federación el 24 de agosto de 1937.
1937 Los primeros proyectos de generación de energía eléctrica de CFE se realizaron
en Teloloapan (Guerrero), Pátzcuaro (Michoacán), Suchiate y Xía (Oaxaca), y
Ures y Altar (Sonora).
1938 Se inicio el primer gran proyecto Sistema Hidroeléctrico Ixtapantongo, en el
Estado de México, que posteriormente fue nombrado Sistema Hidroeléctrico
Miguel Alemán.
1938 CFE tenía apenas una capacidad de 64 kW.
1960 CFE aportaba el 54% de los 2,308 MW de capacidad instalada, la empresa
Mexican Light el 25%, la American and Foreign el 12%, y el resto de las
compañías 9%.
1960 27 de septiembre el presidente Adolfo López Mateos decidió nacionalizar la
industria eléctrica. Cabe mencionar que en los inicios de la industria eléctrica
mexicana operaban varios sistemas aislados, con características técnicas
diferentes, llegando a coexistir casi 30 voltajes de distribución, siete de alta tensión
para líneas de transmisión y dos frecuencias eléctricas de 50 y 60 Hertz.
1961 La capacidad total instalada en el país ascendía a 3,250 MW. CFE vendía 25% de
la energía que producía y su participación en la propiedad de centrales generadoras
de electricidad pasó de cero a 54%.
1971 En esa década se construyeron importantes centros generadores, entre ellos los de
Infiernillo y Temascal, y se instalaron otras plantas generadoras alcanzando una
capacidad instalada de 7,874 MW.
1980 Las centrales generadoras dieron una capacidad instalada de 17,360 MW.
1991 La capacidad instalada ascendió a 26,797 MW.
2000 CFE tenía ya una capacidad instalada de generación de 35,385 MW, cobertura del
servicio eléctrico del 94.70% a nivel nacional, una red de transmisión y
distribución de 614,653 km, lo que equivale a más de 15 vueltas completas a la
Tierra y más de 18.6 millones de usuarios, incorporando casi un millón cada año.
2009 CFE es la encargada de brindar el servicio eléctrico en todo el país con la extinción
de la compañía de Luz y Fuerza del centro
2014 La Comisión Federal de Electricidad es una empresa productiva del Estado de
propiedad exclusiva del Gobierno Federal, con personalidad jurídica y patrimonio
propios y gozará de autonomía técnica, operativa y de gestión, conforme a lo
dispuesto en la nueva Ley de la Comisión Federal de Electricidad
Tabla 1.1 historia de la comisión federal de electricidad
(Unidad de Control de Gestión, 2015)
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
1.1.2 Breve historia de la División Centro Oriente
En 1898 para aprovechar la corriente de la presa Echeverría y de un canal natural de 10
kilómetros de longitud, la empresa canadiense Mexican Light and Power Company,
construyó la hidroeléctrica Portezuelo I, con dos unidades, ésta era una nueva fuente de
energía eléctrica para la ciudad de Puebla. En 1902, se aprovechó la fuerza natural del agua
para instalar, cerca de la población de Texcapa, una rueda de 10 metros de diámetro en
posición vertical y bajo la caída de un chorro de agua de 16 metros de altura, la cual golpeaba
las palas de tal manera que las hacía girar para generar electricidad en tiempos de lluvias
persistentes. La producción de esta primitiva generadora se destinó a pequeñas rancherías
cercanas a Angelópolis. En 1903 surge la “Power Light and Power Company”, con capital
británico de 6 millones quinientos mil dólares y con el objeto de aprovechar y explotar las
corrientes afluentes del río Atoyac y con la idea de crear una zona de fuerza motriz para
abastecer a las ciudades de Puebla, Veracruz, Córdoba y Orizaba. Esta compañía adquirió
otras fuentes de energía en los ríos Blanco y Atoyac, dos de las cuales eran concesiones
perpetuas otorgadas a los señores Tomás Braniff y Díaz Rugama. La misma empresa
Canadiense se propuso adquirir los derechos de explotación que tenía la compañía Francesa
Societé du Necaxa y dio comienzo -en 1906- a la construcción de la hidroeléctrica Necaxa.
Para el año de 1914 la Puebla Light and Power, tenía ya 4 plantas hidroeléctricas. Alrededor
de los años cincuenta operaba la “Compañía Eléctrica Mexicana del Sureste”, la cual
dependía de “Electric Bond and Sheet Company” y se encontraba dividida en tres distritos:
a) Distrito de Puebla. Atendía la ciudad de Puebla, parte de Atlixco, Cholula y
alrededores, Amozoc, Chachapa y pueblos circunvecinos.
b) Distrito de Orizaba. Comprendía a Orizaba, Córdoba y pueblos circunvecinos,
mediante las plantas de Ixtacxoquitlán y Tuxpango.
c) Distrito de Veracruz. Era exclusivamente la ciudad de Veracruz.
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
El 7 de marzo de 1969 quedo estructurada la división centro oriente a la que se le asignan los
estados de hidalgo puebla y Tlaxcala y las facultades para distribuir y comercializar la energía
eléctrica
En 1986 oficinas nacionales de CFE asignaron a la división entro oriente la administración
de la energía eléctrica en los estados de Puebla y Tlaxcala donde aún funcionaban algunas
instalaciones de las empresas extranjeras que tuvieron a su cargo al distribución de energía
eléctrica
El 11 de octubre de 2009 con la extinción de luz y fuerza del centro la división centro oriente
nuevamente queda a cargo de la distribución y comercialización de energía eléctrica en los
estados de puebla, Tlaxcala e Hidalgo quedando conformada por 10 zonas de distribución
que son: Zona Puebla Poniente , Zona Puebla Oriente, Zona Tlaxcala, Zona Tehuacán , Zona
Matamoros , Zona San Martin, Zona Tecamachalco, Zona Tula, Zona Pachuca y Zona
Tulancingo. (CFE DIVISION CENTRO ORIENTE, 2008)
1.1.3 Realización del proyecto zona puebla poniente
La realización de este estudio tiene su ubicación en la oficina de conexiones del centro de
servicio al cliente de la Zona Puebla Poniente de la División de Distribución Centro Oriente
de Comisión Federal de Electricidad.
Figura 1.1. Ubicación de CFE Puebla I. (Autor)
5
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
El Centro de Servicio al Cliente (CSC) con dirección 18 Poniente esq. 19 Norte S/N, Col.
Lázaro Cárdenas Puebla, Pue. es un centro de trabajo que da servicio a 780,135 clientes de
la zonas Puebla Poniente y Puebla Oriente contando para este trabajo con 7 operadores
distribución, 3 sobrestantes y 27 linieros instaladores, 27 ayudantes de liniero, 24 linieros
encargado lv y 27 linieros lv, tres auxiliares administrativos y 2 ingenieros jefes de oficina y
un jefe departamento, donde se da atención a las solicitudes de servicio de los clientes las
cuales están clasificadas en solicitudes de contratación, quejas, emergencias, servicios y
trabajos programados, para estas solicitudes se tiene una clasificación o clave de registro y
terminación las cuales también cuentan con tiempos de compromiso de atención para su
evaluación en este centro de trabajo se lleva un control de materiales y herramienta así como
el resguardo de los sellos y dispositivos de seguridad para medidores y equipos de medición.
Para poder operar y trabajar un centro de servicio al cliente es importante el apoyo y trabajo
en equipo con otras áreas de la CFE de la zona por lo que interactúa de manera dinámica con
los departamentos Distribución, Administración, Superintendencia, Comercial, Personal y
Servicios, Medición, Informática y Jurídico como se muestran en la figura 1.2
Figura 1.2 Organigrama de la Superintendencia Zona Puebla Poniente (CFE DIVISION
CENTRO ORIENTE)
6
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
1.2 Justificación.
De las diversas actividades que el CSC maneja a diario, uno de los problemas que ha tenido
vigencia permanente es la atención de solicitudes de falta de suministro de energía eléctrica
y variaciones de voltaje que al momento de ser atendidos por personal de campo determinan
que el problema es consecuencia de un falso contacto en las terminales de la base de los
watthorimetros terminando de esta manera la solicitud de origen mediante la clave de falso
contacto catalogado como Q02 del módulo de despachador del Sistema de Control de
Solicitudes de Servicio (SICOSS) mostrado en la figura 1.3 y páginas web de intranet
mostrado en la figura. 1.4
Figura 1.3 Página principal del Módulo de Despachador del SICOSS y procedimiento de
obtención de Quejas Q02.
7
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Figura 1.4 Página web de intranet
En el año del 2003 con la finalidad de evitar el uso ilícito de la energía eléctrica en los
servicios de baja tensión mediante un puente entre las terminales del medidor y poder detectar
esta anomalía en los servicios la empresa suministradora realizo la modificación a la
especificación GWH00-11 en la sección 5.6.4 Soportes de mordazas y terminales para bases
de 4 y 5 terminales “ el soporte debe ser de material transparente y cumplir con las pruebas
del capítulo 8” con esto fue eliminando el uso de baquelita para la fabricación de las bases
para watthorimetros, este hecho género que la cantidad de inconformidades por fallas en el
suministro de energía eléctrica se incrementara.
Otra de las situaciones que llevo al incremento de las inconformidades es que en la división
Centro Oriente se optó por modificar la especificación de las conexiones de nuevos servicios
en baja tensión para servicios en red aérea y subterránea, dicha modificación consistió en
realizar la conexión de la acometida con cable AWG aluminio calibre #6 hasta la terminal de
la base para watthorimetro, con esta disposición en la conexión de la acometida se pretende
evitar la conexión de usos ilícitos con derivaciones en el tubo de elevación desde que se
conecta un nuevo servicio ya que la especificación ,MBT 03 preparación para servicio
monofásico casa a orilla de la calle hasta 5 kW pide la conexión por parte del suministrador
en la mufa mediante cables instalados previamente por el cliente desde la base a la mufa del
tubo de elevación, sin embargo al realizar la conexión en la base con cable de aluminio se
generan problemas en el suministro de energía eléctrica para el cliente .
8
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Ante la cantidad de solicitudes que presentan esta falla se hacen los estudios necesarios para
la disminución y eliminación de la queja que se genera diariamente, con el apoyo de la
empresa eléctrica Burndy mediante la modificación del tornillo prisionero para conexión del
cable dentro de la terminal y los maestros de la facultad de Ing. Mecánica e Ing. Eléctrica
del Instituto Tecnológico de Puebla que realizarán el aporte mediante el estudio de difusión
de calor de la terminal sobre la base de material tipo transparente y el cálculo de la fuerza
requerida para deformación de la terminal basándose en la especificación CFE GWH00-11
bases para medidores de tipo enchufe “S”.
Una vez realizado el estudio de las causas de estas fallas en el suministro de energía eléctrica
se llevó a cabo la investigación determinando que para poder mantener las condiciones de
conexión de la acometida hasta la terminal de la base se requiere de la modificación de la
especificación GWH00-11 para la fabricación de las bases para watthorimetros.
1.3 Objetivos.
1.3.1 Objetivo general.
Modernizar y simplificar las terminales tipo mordaza para mantener la conexión de la
acometida hasta la base así como rediseño de las dimensiones de las bases cuadradas para
watthorímetros, implementando un nuevo prototipo para disminuir o eliminar de raíz las
inconformidades recibidas de los clientes por deficiencias en el servicio de energía eléctrica
llevando un seguimiento con nuevas estrategias para mejorar la calidad y continuidad del
servicio en el menor tiempo posible, mejorando el indicador IMU inconformidad por cada
mil usuarios y disminuir costos de operación al disminuir el número de solicitudes por fallas
en el suministro de energía eléctrica
9
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
1.3.2 Objetivos particulares.
Los objetivos particulares que se consideran son las siguientes:
Mediante el análisis operativo, detectar las ubicaciones por quejas de falso contacto
o variación de voltaje para determinar los puntos más críticos.
Verificar el estado de la base del medidor que tiene cada usuario perjudicado, para
instalar el nuevo prototipo de mordazas.
Analizar causas que provocan falso contacto en base de medidor
Realizar pruebas basado en la especificación CFE GWH00-11.
Instalar tornillo de tipo Allen de acero inoxidable en lugar del tornillo original que
tiene filo en los conectores de las mordazas para sujeción del cable.
Cambiar de manera parcial o total las mordazas nuevas a zonas con mayor problema
para evitar futuras quejas.
Instalar el prototipo nuevo de mordazas para residencias y comercios que estén en
principios de construcción.
1.4 Alcances y limitaciones del proyecto.
El apoyo para la realización del proyecto será Comisión Federal de Electricidad zona Puebla
poniente junto con el laboratorio de medición, LAPEM, Burndy de México y el Instituto
Tecnológico de Puebla de la facultad de Ingeniería Mecánica y facultad de Ingeniería
Eléctrica.
Para la ejecución de las nuevas mordazas, se realizará un análisis operativo en los diferentes
puntos de Puebla Poniente y Oriente, aquellos por sección de plano que presenten desde la
escala máxima a la mínima de quejas de falso contacto o variación de voltaje.
En el procedimiento de diseño del nuevo prototipo se usará el software SICOSS para la
adquisición de número de quejas por usuario, AutoCAD para la realización de bosquejos
sobre el prototipo a desarrollar y MapInfo Professional para la ubicación exacta de los
usuarios que presentan este tipo de queja por medio de coordenadas geográficas.
10
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Existen algunas limitaciones de acuerdo a la especificación CFE GWH00-11, el cual explican
aspectos sin detallar como por ejemplo la propiedad de material transparente de la baquelita
por parte de la empresa IUSA o algunas normas de difícil adquisición.
11
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
CAPÍTULO 2.
COORDINACIÓN EN LA ATENCIÓN DE
INCONFORMIDADES.
2.1 Importancia de la Atención de inconformidades.
Para Comisión Federal de Electricidad, el manejo efectivo de las inconformidades es una
actividad prioritaria, puesto que en la medida en que la Institución esté preparada para
atenderlas previendo su recurrencia, manifiesta su interés por mejorar la calidad en el servicio
y su deseo por dar satisfacción a los clientes. Atendiéndose en forma clara todas las
inconformidades recibidas de los clientes por deficiencias en el servicio de energía eléctrica.
La política que maneja CFE es atender con calidad y oportunidad toda inconformidad que
presenten los clientes, ya sean en forma personal, por teléfono, a través del portal de internet
de CFE o por cualquier otro medio de captación.
2.1.1Registro de inconformidades.
Todas las inconformidades presentadas deben quedar registradas en el sistema de atención
de solicitudes, mediante la asignación de un número que se le proporcionara al cliente.
Las inconformidades pueden recibirse por diferentes medios de comunicación:
En forma escrita
En forma telefónica
En forma personal
La primera normalmente corresponde a deficiencias permanentes o periódicas frecuentes,
como bajo o variaciones de voltaje (mala calidad), interrupciones frecuentes o demora en la
atención.
Las dos siguientes se presentan en el momento que se están viviendo el problema y por lo
general se trata de interrupciones del servicio.
12
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Indistintamente de la forma de presentación, las inconformidades deben jerarquizarse y
atenderse con toda oportunidad, ya sea por el personal operativo a cargo del C.S.C. o por el
personal de mantenimiento a cargo del Área de Distribución, esto dependerá del tipo de
acciones correctivas requeridas para la solución completa y definitiva.
2.1.2 Recepción de la inconformidad.
El receptor de la inconformidad hará un cuestionamiento completo al cliente, de tal forma
que le permita localizar el sector en que se encuentra, jerarquizar su atención y asignar el
recurso humano necesario. Entre los datos requeridos se tienen los siguientes, los cuales no
son limitativos:
Hora en que se presentó la interrupción.
Si sólo en su domicilio carece de servicios o también sus vecinos
Si ya revisó su interruptor.
Domicilio y datos complementarios.
Nombre de quien reporta, etc.
Estos datos se registrarán en el Sistema de Información y Control de Solicitudes de Servicio
(SICOSS) y se turnarán al despachador de órdenes o al operador del C.S.C. quien designará
el recurso para su atención. (MANUAL DE PROCEDIMIENTOS COMERCIALES ATENCION DE
INCONFORMIDADES, 2005)
2.1.3 Secuencia de la atención.
Del resultado obtenido en el cuestionamiento preliminar, se fija la prioridad y dependiendo
de la ubicación, se asigna a la cuadrilla más próxima para disminuir tiempos de traslado. Para
esto se utiliza la comunicación por radio.
2.1.4 Clasificación de inconformidades.
Toda aquella manifestación de insatisfacción de los clientes cuya atención amerite la
elaboración de una orden de atención de inconformidad, independientemente resulte
13
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
procedente o improcedente, será clasificada en función del ámbito donde se suscita la causa
que la provocó, se puede observar en la tabla 2.1
Clasificación
Comercial Medición Distribución
Lectura, facturación, reparto y cobranza Acometida y Medidor Red e Infraestructura
Consumo anormal Falso Contacto Sector fuera
Corte indebido Acometida averiada Deficiencia en Tensión
Recibo extraviado Verificación del medidor Falso Contacto
Cargo mal aplicado Demora en atención Demora en atención
Demora en atención Improcedente Improcedente
Improcedente
Tabla 2.1 Clasificación de inconformidades de los Departamentos Comercial, Medición y
Distribución. (MANUAL DE PROCEDIMIENTOS COMERCIALES ATENCION DE
INCONFORMIDADES, 2005)
2.1.5 Atención de inconformidades de acuerdo a la clasificación de
Medición.
2.1.5.1 Falso contacto.
Se considera para este caso, cuando el cliente manifiesta variaciones en el suministro de
energía eléctrica y después de hacer la revisión y/o investigación en campo, éstas son
resultado de un falso contacto en la acometida como en la figura 2.1 a), o en el medio de
conexión del medidor en la figura 2.1 b) clasificándose como procedentes por falso contacto
en el área de medición. En caso de que el falso contacto sea motivado en la red secundaria,
se clasifica como procedente por falso contacto de distribución en la figura 2.1
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Figura 2.1 a)Falso contacto en la acometida
Figura 2.1 b) Falso contacto en base
Figura 2.1 c) Falso contacto por distribución
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
2.1.5.2 Acometida Averiada
Son aquellas inconformidades presentadas por el cliente, motivadas por daño a la acometida
de su servicio, originado por falla eléctrica, por fenómenos naturales o accidentes de tránsito
que provoquen la interrupción del suministro de energía eléctrica.
(MANUAL DE PROCEDIMIENTOS COMERCIALES ATENCION DE INCONFORMIDADES, 2005)
2.1.5.3 Verificación del Medidor
Inconformidad motivada por una queja por alto consumo, previamente verificada por el área
comercial, en la que el cliente aún no conforme, solicita la verificación del medidor o cuando
el cliente reporta que el medidor esta averiado.
(MANUAL DE PROCEDIMIENTOS COMERCIALES ATENCION DE INCONFORMIDADES, 2005)
2.1.5.4 Improcedente
Se registrarán como improcedentes, todas aquellas solicitudes en que se compruebe que la
inconformidad manifestada por el cliente, no es imputable a CFE o no genera una
modificación a la facturación. Dicho registro debe clasificarse por área de atención
(comercial, medición o distribución) y causa. (MANUAL DE PROCEDIMIENTOS
COMERCIALES ATENCION DE INCONFORMIDADES, 2005)
2.1.6 Catálogo de inconformidades del área de medición.
De acuerdo con el catalogo de inconformidades se puede descargar en la sección de
inconformidades desde el sitio web SICOSS Web como en la figura 2.2 se muestra.
Figura 2.2 Sitio intranet de SICOSS Web (COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD)
16
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Y enfocándose al área de medición mostrado en la figura 2.3.
Figura 2.3 Sección de inconformidades interesadas como M01, M02, M03. (COMISION
FEDERAL DE ELECTRICIDAD, 2015)
Para las causas de inconformidades que existen en medición se tiene en la tabla 2.2.
Falso contacto de Medición M01:
Falta de conector
Conector mal instalado
Corrosión
Envejecimiento-obsoletismo
Vientos fuertes
Objetos extraños
Acometida averiada M02:
Vientos fuertes
Árboles o ramas
Altura excesiva de vehículos
Objetos extraños
Conductor en mal estado
Envejecimiento-obsoletismo
Sobrecarga
Falta altura a la preparación
Verificación-falla en medidor M03:
Falso contacto en la base
Destruido por vandalismo
Animales en el interior (hormigas)
Medidor robado
Tabla 2.2 Causas de inconformidades Medición
17
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
2.1.7 Índice de Inconformidades por cada mil usuarios.
Se deben establecer metas mensuales, semestrales y anuales, de acuerdo al Diagnóstico de
Evaluación de Objetivos (DEVO), en las áreas de comercial medición y distribución de las
inconformidades presentadas por los clientes, estableciendo programas de mejora para
disminuirlas. Las metas se deben negociar a nivel de Subdirección de Distribución, Gerencia
Divisional y Superintendencia de Zona. Este indicador evalúa la cantidad de inconformidades
que se registran en un periodo determinado teniendo como algoritmo para su cálculo la
siguiente formula y consideraciones
IMU = N INCONFORMIDADES ATENDIDAS DURANTE PERIODO / NUMERO DE
USUARIOS TOTALES
18
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
2.1.8Diagrama de Flujo para la atención de inconformidades por fallas en
el suministro.
A continuación en la figura 2.4 se muestra el diagrama de flujo que se utiliza para la atención
de inconformidades por fallas en el suministro.
Figura 2.4 Diagrama de flujo que se utiliza para la atención de inconformidades por fallas en
el suministro. (MANUAL DE PROCEDIMIENTOS COMERCIALES ATENCION DE
INCONFORMIDADES, 2005)
19
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Cabe aclarar que la atención de inconformidades está regulada mediante un marco normativo
el cual aplica las siguientes leyes, reglamentos, manuales y disposiciones
Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica.
DOF 22-XII-1975, última reforma 22-XII-1993.
Ley Federal de Protección al Consumidor.
DOF 24-XII-1992, última reforma 4-II-2004
Ley Federal de Responsabilidades de Servidores Públicos.
DOF 31-XII-1982, última reforma 13-III-2002.
Ley Federal sobre Metrología y Normalización
DOF 1-VII-1992, última reforma 19-V-1999
Reglamento de la Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica.
DOF 31-V-1993, última reforma 25-VII-1997.
Reglamento de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización
DOF 14-I-1999.
Reglamento de la Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica en Materia de Aportaciones.
DOF 10-XI-1998, última reforma 24-IV-2001.
Manual de Disposiciones Relativas al Suministro y Venta de Energía Eléctrica.
DOF 20-X-2000, última reforma 01-XI-2000.
Norma Oficial Mexicana, NOM-001-SEDE-1999, relativo a las instalaciones destinadas al
suministro y uso de la Energía Eléctrica.
DOF 27-IX-1999.
(MANUAL DE PROCEDIMIENTOS COMERCIALES ATENCION DE
INCONFORMIDADES, 2005)
20
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
CAPÍTULO 3.
DESCRIPCIÓN DE LA CONEXIÓN DE SUMINISTROS.
3.1 Conexión de suministro.
Hay ocasiones en que se han identificado que la instalación eléctrica residencial es deficiente
o que los aparatos eléctricos y electrónicos que se ocupan no funcionan con la eficiencia que
los fabricantes de los equipos prometen, ya que desafortunadamente la instalación eléctrica
residencial es descuidada, sin darle mantenimiento y haciendo caso omiso para las revisiones
periódicas correspondientes.
El conocimiento y cumplimiento de las normas vigentes, permiten realizar instalaciones
seguras y eficientes, facilitando la información, especificación de material y
recomendaciones necesarias para obtener sin problemas la conexión y suministro de energía
eléctrica en uso doméstico comercial o para pequeñas industrias.
No obstante dichos aspectos para realizar la contratación de suministro eléctrico debe seguir
la especificación que marca CFE, que se puede descargar desde la pagina web de la empresa
o acudir a la agencia más cercana para adquisición de información, para que el usuario siga
las instrucciones y le establezcan su servicio sin ninguna objeción.
3.2 Especificación para servicio monofásico.
Esta especificación se hace para dar a conocer los detalles que se deben cumplir para la
instalación de un servicio monofásico urbano hasta una carga de 5 kW en Baja Tensión,
teniendo como base fundamental que la preparación para recibir la acometida en área urbana
debe tener una distancia menor a 35 metros del poste y sin cruzar predios y en área rural una
distancia menor de 50 metros y sin cruzar predios, el conductor neutro debe conectarse
directo a la carga sin pasar por algún medio de protección como fusible o termomagnético,
la preparación debe estar al límite de propiedad, empotrada o sobrepuesta, la altura del piso
a la mufa para recibir la acometida es de 4.8 metros, el interruptor estará a una distancia no
mayor a 5 metros del medidor y tener el número oficial del domicilio en forma permanente.
21
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
A continuación éstos son los detalles específicos para la preparación y suministro de energía
eléctrica:
Figura 3.1 Detalle para la preparación
y suministro de energía eléctrica.
1. Mufa intemperie de 32 mm (1 1/4") de
diámetro
2. Tubo conduit de fierro galvanizado pared
gruesa de 32 mm (1 1/4") de diámetro y con
3000 mm de longitud
3. Cable de cobre THW calibre 8.367 mm2 (8
AWG) desde la mufa hasta el interruptor, el
forro del conductor neutro de color blanco y
el de la fase diferente al blanco
4. Base enchufe de 4 terminales, 100 A.
5. Interruptor termomagnético
(preferentemente) o de cartucho fusible de 2
polos, 1 tiro, 250 volts, 30 amperes, a prueba
de agua cuando quede a la intemperie
6. Reducción de 32 mm (1 1/4") a 12,7 mm
(1/2")
7. Tubo Conduit pared delgada de 12,7 mm
(1/2") de diámetro
8. Alambre o cable de cobre calibre 8.367 mm2
(8 AWG) mínimo
9. Conector para varilla de tierra
10. Varilla de tierra para una resistencia máxima
de 25 Ohm
11. Medidor tipo enchufe de 15 A, 1 fase, 2 hilos,
120 V
12. Aro para base enchufe de acero inoxidable
13. Sello de plástico
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
De la vista frontal de instalación de suministro de energía eléctrica se muestra en la figura
3.2 quedando así:
Figura 3.2Vista frontal de instalación de suministro de energía eléctrica.
En el detallado del alambrado de la base e interruptor se muestra en la figura 3.3 para
clarificar la normatividad
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Figura 3.3 Alambrado de la base e interruptor
Para el empotrado de la base y la vista de planta necesita quedar como se muestra en la figura
3.4 a) y b)
Figura 3.4 a) Empotrado de la base b) Vista Frontal
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
3.3 Especificación para servicio bifásico.
Los detalles que debe tener para la instalación de un servicio bifásico con carga de 10 kW en
Baja Tensión tiene como base fundamental la preparación para recibir la acometida
considerando una distancia menor a 35 metros del poste y sin cruzar predios y en rural una
distancia menor de 50 metros y sin cruzar predios, el conductor neutro debe conectarse
directo a la carga sin pasar por algún medio de protección como fusible o termomagnético,
la preparación debe estar al límite de propiedad, empotrada o sobrepuesta, la altura del piso
a la mufa para recibir la acometida es de 4.8 metros, el interruptor estará a una distancia no
mayor a 5 metros del medidor y tener el numero oficial del domicilio en forma permanente.
A continuación en la figura 3.5 a) y b) se muestran los detalles específicos para la preparación
y suministro de energía eléctrica en vista lateral y vista frontal
Figura 3.5 a) Vista lateral b) Vista Frontal
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
En el detallado del alambrado de la base e interruptor se muestra en la figura 3.6 para
clarificar la normatividad.
Figura 3.6 Alambrado de la base e interruptor
Para el empotrado de la base y la vista de planta necesita quedar como se muestra en la figura
3.7 a) y b)
Figura 3.7 a) Empotrado de la base b) Vista de planta
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Las especificaciones de material y equipo son:
Mufa intemperie de 32 mm (1 1/4") de diámetro
Tubo Conduit de fierro galvanizado pared gruesa de 32 mm (1 1/4") de diámetro y
con 3000 mm de longitud
Cable de cobre THW calibre 8.367 mm2 (8 AWG) desde la mufa hasta el interruptor,
el forro del conductor neutro de color blanco y los de las fases diferentes al blanco
Base enchufe de 4 terminales, 100 amperes con quinta terminal
Interruptor termomagnético (preferentemente) o de cartucho fusible de 2 polos, 1 tiro,
250 volts, 30 amperes, a prueba de agua cuando quede a la intemperie
Reducción de 32 mm (1 1/4") a 12,7 mm (1/2")
Tubo Conduit pared delgada de 12,7 mm (1/2") de diámetro
Alambre o cable de cobre calibre 8.367 mm2 (8 AWG) mínimo
Conector para varilla de tierra
Varilla de tierra para una resistencia máxima de 25 Ohm
Medidor tipo enchufe de 15 amperes, 1/2 fases,3 hilos
Aro para base enchufe de acero inoxidable
Sello de plástico
De acuerdo a la norma de conexión debe realizarse la curva de goteo en mufa para evitar que
la base del medidor tenga suciedad, se oxiden partes de los componentes de la baquelita
teniendo en cuenta el liniero instalador como se muestra la figura 3.8
Figura 3.8 Curva de goteo en mufa.
27
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
3.4 Capacidad de las bases de acuerdo con la carga alimentar
A continuación se muestra los límites de capacidad de las bases con respecto a la carga que
se alimentará siendo:
50 kilowatts para 7 terminales, 200 A.
25 kilowatts para 7 terminales, 100 A.
25 kilowatts para 4 terminales, 200 A
10 kilowatts para 4 o 5 terminales, 100 A
5 kilowatts para 4 o 5 terminales, 100 A
Figura 3.9 Ejemplo de una base de cuatro terminales para medidor
3.5 Protocolo de contratación.
Como sinopsis general se presenta el protocolo de contratación para uso residencial o
comercial
Figura 3.10 Protocolo de contratación para uso residencial o comercial
28
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
CAPÍTULO 4.
ESPECIFICACIÓN CFE GWH00-11 BASES PARA
MEDIDORES TIPO ENCHUFE “S”.
4.1 Especificación bases para medidores tipo enchufe “S”.
En el capítulo 5 se menciona que se anda realizando el borrador para la actualización de la
especificación CFE GWH00-11 modificando algunas de las características que intervienen
dentro de ella; se menciona la modificación de dimensiones de la bases, la optación por bases
cuadradas entre otras, por lo que como es un proceso en trámite se muestra en este capítulo
las características vigentes de la especificación.
Esta especificación establece los requerimientos técnicos, dimensiones y pruebas que deben
cumplir las bases para medidores tipo enchufe “S”, aplicando a las bases que se instalan a la
intemperie para fijar y conectar los medidores de consumo de energía eléctrica.
De las características y condiciones que la base para medidor de tipo enchufe debe cumplir
con la norma NMX-J235/2-ANCE, para gabinetes tipo 3 además de los requisitos de la
especificación. La tensión nominal de operación de la base debe ser de 600V, la corriente
nominal de operación de la base debe ser de 20A, 100A o 200 A y la clase de aislamiento
debe ser de 600V. Se clasifican el número de terminales de la base para medidores de 4, 5 o
7.Las bases de 4 y 5 terminales pueden ser circulares, cuadradas o rectangulares, las de 7
deben ser de forma rectangular y las de 13 pueden ser de forma cuadrada o rectangular.
Las bases cuadradas y rectangulares deben contar con un dispositivo para colocar el sello de
CFE una vez instalado en medidor y las bases deben contar con una placa o dispositivo de
conexión a tierra con topes para evitar el giro. Los gabinetes de las bases circulares deben ser
de aleación de aluminio y los gabinetes de las bases cuadradas y rectangulares deben ser de
metal.
29
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
4.2 Dimensiones de las bases.
Las bases circulares deben ser de acuerdo como se muestra en la figura 4.1.
Figura 4.1 Dimensiones de la base circular y vista del corte.
30
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Las dimensiones mínimas de las bases cuadradas y rectangulares deben cumplir con las
establecidas en la tabla 4.1.
Tabla 4.1. Dimensiones mínimas de las bases cuadradas y rectangulares
4.3Entradas para Tubo Conduit y Orificios Tipo Disco Removible.
Para bases circulares de 4 y 5 terminales deben estar provistas de entradas roscadas para la
instalación de un tubo Conduit designado comercialmente como 1 ¼ de pulgada, dispuestas
en la parte superior e inferior y deben contar con discos desprendibles en la cara posterior.
Para bases cuadradas y rectangulares para acometida aérea deben tener en su parte superior
una entrada roscada para la instalación del tubo Conduit de acuerdo con la tabla 4.2.
Adicionalmente deben de contar con discos desprendibles en las dos caras laterales, cara
inferior y cara posterior, para tubos Conduit indicados en la tabla 2, así mismo deben de
contar con un orificio para drenaje en la cara inferior con diámetro de 3 mm a 6 mm.
Tabla 4.2 Tipos de entradas roscadas.
31
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
4.4Componentes de la baquelita para base 4-100 de tipo “S”.
Los componentes de una baquelita para medidor de tipo “S” que se muestra en la figura 4.2
de lado fuente con 6 piezas lado carga con 6 piezas, es decir 12 piezas total, ya que con la
optación del estudio del prototipo se espera modernizar y cambiar por menos número de
piezas
Figura 4.2 Componentes de la baquelita para medidor tipo “S”.
A continuación se muestran los componentes de la baquelita para medidores de tipo “S”:
Tornillos de opresión para el cable
Mordaza uña de gato
Mordaza
Terminales
Placas de conexión entre mordazas y material
Tornillos para sujetar mordazas a la baquelita.
32
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
4.5 Mordazas
El material para fabricar las mordazas debe ser capaz de soportar la prueba de brío de
mordazas y además no debe presentar oxidación ni corrosión al estar en contacto con las
terminales tipo bayoneta del medidor. Por lo tanto se hará un estudio de prototipo con
materiales como Latón, Aluminio entre otros.
4.6 Material transparente.
Así como lo menciona la especificación vigente de CFE GWH00-11 las bases de las
mordazas de material transparente se hace la investigación del tipo de baquelita, optando por
resina de policarbonato de alguna propiedad en especial u otro tipo de polímero.
4.7Propiedad de la Resina de Policarbonato.
Es un termoplástico técnico amorfo, caracterizado por sus excepcionales propiedades
térmicas, eléctricas, ópticas y mecánicas. Ésta es fabricada por SABIC Innovative Plastics
(Anteriormente General Electric Plastics).
El descubrimiento del policarbonato de marca registrada Lexan, hecho por el químico de
General Electric, Dr. Daniel Fox, ocurrió en 1953, mientras trabajaba en recubrimientos para
cables, el Dr. Fox se encontró con una sustancia pegajosa que se endurecía al introducirla en
un vaso de precipitados. A pesar de poner todo su empeño, se dio cuenta de que no podía
romper o destruir dicho material. Había nacido el policarbonato marca Lexan y desde
entonces ha continuado revolucionando nuestras vidas, nuestro trabajo y nuestro tiempo
libre.
Como principal termoplástico de ingeniería, la resina de policarbonato marca Lexan sustituye
las limitaciones de muchos materiales tradicionales con su inigualable combinación de
características de alto rendimiento.
Las propiedades de la resina de policarbonato son las siguientes:
Resistencia. Uno de los atributos más distintivos de la resina Lexan es su elevada
resistencia a impactos. Muy pocos termoplásticos de ingeniería pueden igualar su capacidad
para soportar fuertes golpes a temperaturas muy elevadas o muy bajas. Los productos
33
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
elaborados con esta resina normalmente no se rompen ante un golpe, son prácticamente
irrompibles. Gracias a la mayor resistencia de la resina Lexan, muchos productos pueden
fabricarse con paredes más delgadas para reducir su peso.
Durabilidad. Las ventajas físicas del uso de la resina Lexan comienzan con su
fortaleza y se amplían su resistencia a elementos como:
- Calor (hasta 12°F/100°C)
- Frío (hasta -40°F/-40°C)
- Agua
- Intemperie
- Luz ultravioleta
- Flama (Underwriters Laboratories, clasificación UL 94V-0)
Compatibilidad Eléctrica. Con un amplio rango de grados retardante a la flama, la
resina LEXAN está presente en una gran variedad de productos eléctricos, incluyendo
los electrodomésticos y utensilios de cuidado personal, cajas de fusibles y medidores,
conmutadores, enchufes y tomas de corriente, así como en diversos componentes que
superan la prueba de Underwriters Laboratories para formar parte de un producto o
sistema eléctrico.
4.7.1 UL94 V-0.
UL 94 es una norma de plásticos anti flama realizado por Underwriters Laboratories de
Estados Unidos de Norteamérica. La norma clasifica a los plásticos de acuerdo a como se
flamea en varios aspectos y espesores, desde el más bajo (menor flama retardante) a la más
alta (más flama retardante), la clasificación son la siguiente:
HB: combustión lenta en una muestra horizontal, la tasa de combustión es <76 mm /
min para el espesor <3 mm.
V2: la combustión se detiene dentro de 30 segundos en una muestra vertical, el goteo
de partículas flameadas son permitidas
V1: la combustión se detiene dentro de 30 segundos en una muestra vertical, gotas de
partículas son permitidas, siempre y cuando no se flamee
V0: la combustión se detiene dentro de 10 segundos en una muestra vertical; gotas de
partículas son permitidas, siempre y cuando no se flamee
34
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
5VB: la combustión se detiene dentro de 60 segundos en una muestra vertical; no se
permite goteo y la placa de la muestra puede crear un agujero.
5VA: la combustión se detiene dentro de 60 segundos en una muestra vertical; no se
permite goteo y la placa de la muestra no puede crear un agujero
La pruebas son generalmente conducidas con una muestra de 5" x 1/2" (12.7 cm x 1.27 cm)
de los espesores mínimos aprobados. Para la clasificación 5VA y 5VB, las pruebas se pueden
llevar a cabo tanto en barra como la placa de la muestra, y la fuente de ignición de la flama
es aproximadamente cinco veces más severa que la utilizada para probar los otros materiales.
4.8 Control de calidad.
4.8.1 Inspección visual para las pruebas de prototipo.
La muestra representativa de cada diseño y de cada tipo se debe sujetar a las pruebas a
inspección visual como:
Verificar las dimensiones de acuerdo a la especificación de este capítulo
Que el recubrimiento anticorrosivo de la base para medidor y de los diferentes
componentes, no presente deterioro
Que las mordazas sean fabricadas de una sola pieza y cumplan con las dimensiones
requeridas
Verificar que el soporte de las mordazas sea resina de policarbonato
Que los tornillos se puedan remover sin dificultad
Verificar que la tapa en su caso, se remueva fácilmente
Verificar los daros de identificación.
4.8.2 Prueba de aislamiento.
El aislamiento entre las mordazas y entre estas y la base, debe ser capaz de soportar la
aplicación de una tensión de 6000 V, 60 Hz, durante un minuto.
La base, después de haber sido expuesta durante un periodo de 72 horas, a un ambiente con
el 85% de humedad relativa y con temperatura de 65 ºC, debe soportar la tensión de 2200 V
a 60Hz, durante un minuto.
35
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
La base debe alambrarse completamente, como en servicio (condiciones reales), y con las
mordazas de la base alojando el simulador del medidor correspondiente. Se aplica la tensión
al valor de prueba requerido y se mantiene dicho valor por espacio de un minuto; el resultado
es satisfactorio si no hay descarga eléctrica.
4.8.3 Prueba de elevación de temperatura a corriente nominal.
Las partes del circuito sujetas a carga, deben ser capaces de llevar las corrientes de prueba
especificadas, sin que cualquier parte presente una elevación de temperatura mayor que la
indicada en el sub-inciso 5.8.3.3
Se monta la base en la posición de operación, con el simulador de medidor instalado. La base
debe estar alambrada con conductores de 1.2m de longitud por terminal y alojados en 60 cm
de tubo Conduit rígido, instalados arriba y debajo de la base y de diámetro especificado al
calibre de los conductores. La entrada de conductores al tubo debe sellarse.
4.8.3.1 Procedimiento
La prueba debe realizarse en una habitación libre de corrientes de aire y la temperatura
ambiente debe ser de 25°C± 5°C, y de acuerdo al siguiente procedimiento:
Se aplica corriente nominal hasta que la temperatura se estabilice, la cual se considera
estable, si en tres lecturas sucesivas, a intervalos de 15 minutos, no presenta
variaciones mayores de 1°C.
Se des-energiza e inmediatamente estando la base caliente, se realiza una serie de 13
inserciones y extracciones del simulador del medidor
Posteriormente se deja enfriar la base hasta que se alcance la temperatura ambiente,
y se realiza otra serie de 12 inserciones y extracciones.
4.8.3.2 Ciclos de corriente máxima
Posteriormente a la prueba de elevación de temperatura a corriente nominal, se inicia una
serie de 16 ciclos, los cuales consiste en la aplicación de la corriente máxima durante 2 horas
y 1 hora sin ningún valor de corriente.
36
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Concluida la serie de 16 ciclos a corriente máxima, se aplica la corriente nominal hasta que
la temperatura se estabilice, la cual se considera estable, sin en tres lectura sucesivas, a
intervalos de 15 minutos, no presenta variaciones mayores de 1°C.
4.8.3.3 Evaluación
Los limites de evaluación de temperatura a corriente nominal, son los siguientes:
65°C en las mordazas, cuando se aplican los métodos de prueba indicados en los
puntos 4.8.3 y 4.8.3.2
55°C en las terminales, cuando se aplican los métodos de prueba indicados en los
puntos 4.8.3 y 4.8.3.2
7°C de incremento de temperatura en la mordaza o terminales entre los valores
registrados durante la prueba de elevación de temperatura a corriente nominal antes
y después de los ciclos de corriente máxima.
4.8.4Prueba de exposición a radiación ultravioleta en cámara de arco de
carbón.
La base se coloca en la posición normal de operación dentro de la cámara de arco de carbón.
El procedimiento se lleva a cabo colocando las muestras, de tal manera que estas queden en
la horizontal a la radiación ultravioleta, con ciclos de 102 min de radiación ultravioleta,
seguidos de 18 minutos de rocío y radiación ultravioleta, durante las 500 horas de exposición.
Al finalizar la prueba debe cumplir con lo descrito en el Anexo 1.
4.8.5 Prueba de cámara de niebla salina.
La prueba al exterior de la base se debe utilizar otra base diferente a la probada de acuerdo a
la prueba acordada del inciso 4.8.4. Colocando la base en la posición normal de operación
dentro de la cámara salina y se debe exponer durante un periodo de 600 horas, siendo la
solución del Cloruro de Sodio con una concentración del 5% siguiendo lo indicado en la
norma NMX-D-122.
37
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Al finalizar la prueba debe cumplir con lo descrito en el Anexo 1.
4.8.6 Prueba de brío de mordazas.
Las mordazas deben tener la resistencia mecánica que les permita soportar sin deformaciones
una serie de 25 conexiones y desconexiones de las bayonetas de prueba del simulador del
medidor. El resultado es aceptable, si después de la serie, la fuerza requerida para la
extracción se encuentra dentro del intervalo de 22 N y 111 N.
4.8.7Dimensiones de las mordazas.
Las mordazas deben fabricarse de una sola pieza, el estudio de prototipo consistirá la
fabricación de las mordazas del material previamente mencionadas quitando la grapa de
opresión entre otros elementos para que las terminales tipo bayoneta del medidor entre a las
mordazas sin ninguna dificultad y sin presentar problemas en un futuro por falso contacto,
corrosión, etc.
4.8.8Acabados y recubrimiento del gabinete de las bases para medidor tipo
“S”.
Los gabinetes de las bases para medidor tipo enchufe “S”, deben contar con un sistema de
recubrimientos anticorrosivos con un acabado de color gris claro y deben cumplir con las
pruebas de exposición a radiación ultravioleta en cámara de arco de carbón y prueba de
cámara de niebla salina.
Para las bases rectangulares y cuadradas, la placa para fijar el soporte de terminales y la
tablilla de pruebas, en su caso, deben ser del mismo material, tener el mismo acabado y
recubrimiento que el gabinete.
38
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
4.8.9 Prueba a conectadores.
Los conectadores deben someterse a un par de apriete 5.6 N*m con el conductor alojado en
la ranura correspondiente y no debe, el conector u otro elemento, presentar deformaciones
permanentes.
4.8.10 Prueba par de entradas del Conduit.
Se monta firmemente la base, y se instala un tramo corto de tubo Conduit roscado en la
entrada correspondiente. Se aplica un par de acuerdo al diámetro del tubo, según lo indicado
en la tabla 3.
Tabla 4.3 Valor del par de prueba del diámetro del tubo Conduit.
Al aplicar el par de apriete especificado, a la entrada roscada para el tubo Conduit no debe
girar, deformarse o sobrepasar el tope, en caso de presentarse alguna de estas condiciones, se
considera no satisfactorio el resultado de la prueba.
4.8.11 Prueba de lluvia.
La base completa debe montarse con el simulador del medidor y los tubos Conduit
conectados sin compuesto para sellas las roscas. La base debe ser expuesta por una hora a un
rocío de agua desde tres puntos diferentes. La base debe estar des-energizada, cada punto de
rocío debe mantener una presión de 0.35 kg/cm² hasta completar la hora.
39
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
La base debe estar colocada a 1 metro del centro de los rocíos y orientados a que el agua
caiga en el centro del simulador del medidor.la base se considera a prueba de lluvia si después
de la prueba no hay acumulación de agua dentro de la misma.
4.9Marcado de las bases para identificación.
Las bases deben estar marcadas en forma clara y permanente, a bajo o alto relieve o mediante
una etiqueta con la información impresa en alto contraste, en el interior de la base, indicando
lo siguiente:
Nombre del fabricante o logotipo
Tensión nominal en V
Corriente nominal en A
Lote y año de fabricación
País de origen
4.10 Empaque, embalaje, embarque, transportación, descarga,
recepción, almacenaje y manejo.
Se requiere el uso de una caja totalmente cerrada de cartón, de tal manera que se efectúen las
maniobras de transporte y almacenaje sin deteriorar las bases para medidor, debiendo cumplir
con la norma de referencia NRF-001-CFE y marcar en la caja como mínimo con la
información siguiente:
Numero de contrato (pedido), en su caso
Nombre del fabricante o logotipo
Tensión nominal kV
Corriente nominal A
Numero de terminales
Cantidad de piezas que contiene.
40
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
CAPÍTULO 5.
INVESTIGACIÓN, RESULTADOS Y CONCLUSIONES.
5.1Investigación.
De acuerdo al progreso de investigación, diseño y apoyo, a continuación se representan los
orígenes que provocan falsos contactos en base.
De acuerdo con la tabla 5.1 se realizan las pruebas de carga figurada para temperatura y
conducción en conductores de Cobre y Aluminio.
COBRE ALUMINIO
Calibre:
8 AWG
Temperatura de operación:
90°C
Voltaje:
600v
Calibre:
6 AWG
Temperatura de operación:
75°C
Voltaje:
600v
Tabla 5.1 Pruebas carga figura para temperatura cobre contra aluminio.
Figura 5.1 a) Conductor de Cobre b) Conductor de Aluminio
41
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
5.2Quejas generadas por falso contacto.
La gráfica generada en la figura5.2 con respecto al número de quejas relacionadas por falso
contacto y sus derivaciones dadas:
Figura5.2 Diagrama de causa-efecto de falsos contactos.
FALSOS CONTACTOS
MANO DE OBRA 30%
METODO DE
TRABAJO 10%
MATERIALES 30 %
MEDIO AMBIENTE
15 %
CONOCIMIENTOS 5%
CAPACITACION 10%
CAPTURA DE SOLICITUDES
2% ATENCION DE LAS SOLICITUDES 2 %
TERMINACION DE LAS SOLICITUDES 6%
CONECTORES 6 %
BASES 18 %
CONDUCTORES 6%
HUMEDAD 10%
AIRE 5%
MEDICION
10 %
HABILIDADES 15%
MAQUINARIA
5 %
IMU 6%
COMSERV 3%
PLI 1%
EFECTIVIDAD DE ATENCION
DE SOLICITUDES
(NO SE EVALUA)
PINZAS BURNDY 4%
CAMIONETAS 1%
42
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
5.3 Quejas por falso contacto por servicio dado de alta.
Las quejas por falso contacto se clasifican en la tabla 5.2
Tabla 5.2 Usuarios con quejas por falso contacto por servicio dado de alta desde hace más
de 20 años.
5.4 Identificación de fallas en servicios instalados
Recopilando las fallas por falso contacto que se presentan en antiguos y nuevos servicios, se
tiene un muestrario para la identificación de dichas fallas y poder mostrarlo a los usuarios
para su fácil entendimiento y simplemente para tener el conocimiento detallado del porque
sucede la falla, como se puede ver en la figura 5.3
AÑO FALSO CONTACTO
1989 333
1990 267
1991 34
1992 37
1993 63
1994 70
1995 88
1996 109
1997 136
1998 182
1999 165
2000 126
2001 153
2002 134
2003 136
2004 156
2005 173
2006 150
2007 141
2008 125
2009 98
2010 140
2011 187
43
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Figura 5.3 Identificación de fallas en servicios instalados.
5.5Prueba de flexión en polímeros
La prueba de flexión en polímeros es una prueba cuasi estática que determina el módulo de
flexión, el estrés de flexión y la deformación por flexión en una muestra polimérica.
Los resultados de esta prueba describen el comportamiento de un polímero a través de un
diagrama de estrés-deformación al igual que las pruebas de tracción y compresión.
Las normas para ésta prueba son:
ISO 178 (2001) Revisión alemana DIN EN ISO 178 (2002): Deformación en pruebas
de flexión de polímeros.
DIN EN 63 (1977): Deformación en pruebas de flexión para polímeros reforzados
con fibra de vidrio.
DIN 53423 (1975): Deformación en pruebas de flexión para polímeros espumados.
Existen 2 variantes para la prueba, con tres puntos de apoyo y 4 puntos de apoyo o con un
punto g, si así se requiere.
44
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Las ventajas de la prueba con 4 puntos incluyen la eliminación del cálculo el momento de
flexión pues este es constante, además que el corte entre los apoyos es constante, la exactitud
es mayor, sin embargo la instalación de la prueba con 4 puntos es más complicada y el costo
de los equipos de 4 puntos es mayor.
5.6 Propiedad térmica de los materiales
Se sabe que los materiales cambian sus propiedades con la temperatura. En la mayoría de los
casos las propiedades mecánicas y físicas dependen de la Temperatura a la cual el material
se usa o de la Temperatura a la cual se somete el material durante su procedimiento:
Densidad (ρ): Masa de material por unidad de volumen: ρ = m / V (kg/m3).
Calor específico (C): Cantidad de energía necesaria para aumentar en 1 ºC la
temperatura de 1 kg de material. Indica la mayor o menor dificultad que presenta una
sustancia para experimentar cambios de temperatura bajo el suministro de calor. Los
materiales que presenten un elevado calor específico serán buenos aislantes. Sus
unidades del Sistema Internacional son J/ (kg·K), aunque también se suele presentar
como Kcal/ (kg·ºC); siendo 1 cal = 4,184 J. Por otra parte, el producto de la densidad
de un material por su calor específico (ρ · C) caracteriza la inercia térmica de esa
sustancia, siendo esta la capacidad de almacenamiento de energía
Conductividad térmica (k): capacidad de un material para transferir calor. La
conducción térmica es el fenómeno por el cual el calor se transporta de regiones de
alta temperatura a regiones de baja temperatura dentro de un mismo material o entre
diferentes cuerpos. Las unidades de conductividad térmica en el Sistema
Internacional son W/ (m·K), aunque también se expresa como Kcal/ (h·m·ºC), siendo
la equivalencia: 1 W/ (m·K) = 0,86 kcal/ (h·m·ºC).
Difusividad térmica (α): caracteriza la rapidez con la que varía la temperatura del
material ante una solicitud térmica, por ejemplo, ante una variación brusca de
temperatura en la superficie. Se puede calcular mediante la siguiente expresión:
α = k / (ρ · C) (m2/s)
45
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
5.7 Carga figurada prueba de temperatura
La carga figurada prueba de temperatura se utiliza y realizan los siguientes elementos de
temperatura:
Desempeñando con valor eficaz de onda senoidal de 60 Hz.
Relevador de corriente
Carga figurada
Conductores de Aluminio y Cobre
Base para medidor “S” monofásico
Baquelita con mordaza original
Corriente nominal 10-100 A
Tensión Nominal de operación de 600V
Figura 5.4Conexiones realizadas para la carga figurada prueba de temperatura
5.8 Sometimiento de corrientes diferentes a conductores
En esta sección se muestra la temperatura de los conductores de Aluminio y Cobre a
diferentes corrientes simulando su nivel de operación a diferentes cargas, en donde podemos
ver en la figura 5.5 a) y b) el aumento gradual de temperatura de cada conductor diferente:
46
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
a)
Figura 5.5 a) Temperatura del conductor de Aluminio
b)
Figura 5.5b) Temperatura del conductor de Cobre
5.9Datos de conductores de aluminio y cobre
En la tabla5.3 se muestra los datos obtenidos cuando el conductor de aluminio y cobre se le
somete a diferentes valores de corriente y su posterior comportamiento gráfico mostrado en
la figura 5.6 para la comparación entre ellas.
47
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Amperes Temperatura conductor Aluminio Temperatura conductor Cobre
10 27 27
20 26.5 26
30 29.8 27.7
40 34.9 31
50 44.7 38.4
60 51.2 44.1
70 63.1 51
80 69.1 58.1
90 76.1 61.2
100 87.2 69.4
Tabla 5.3 Valores obtenidos de conductores de aluminio y cobre
Figura 5.6 Gráfica de la carga figurada para prueba de temperatura en ºC.
En la gráfica se observa que la temperatura del conductor de aluminio se incrementa 20%
más que temperatura del conductor de cobre, sometidos a la misma carga.
1A los 70 A el conductor de Aluminio llego a su nivel máximo de operación.2El cobre sometido a una carga
destructiva de 100 A no llego a su nivel máximo de operación (90°C) si no que solo llego a 70°C.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TEM
PER
ATU
RA
°C
Carga figurada para Prueba de Temperatura °C
Temperatura conductorAluminio
Temperatura conductorCobre
12
48
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
5.10 Detalle del área de contacto entre la placa de conexión y la mordaza
original.
De acuerdo con la investigación del prototipo se realizó el contacto entre la placa de conexión
y mordaza original notando imperfectos, por ejemplo la distancia que tiene entre la placa de
conexión y mordaza, considerando que tiene “espacios” no deseados que permita que al
momento de insertar el medidor o atornillar el conductor presentan deformidad y marcas que
deterioran la placa de conexión y tiempo de vida útil como se muestran en la figura 5.7.
Figura 5.7 Imperfecciones en la mordaza original
49
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
5.10.1Torque máximo de apriete
Basándose en la especificación GWH00-11 para la aplicación del par de apriete del diseño
de la mordaza original con el conductor mostrado en la figura 5.8.
Figura 5.8 Par de apriete para sujeción de la baquelita y mordaza
Siendo de 5 N*m el torque máximo de diseño de acuerdo a las especificaciones, al realizar
la medición del torque después de la prueba, el tornillo que sujeta al conductor de Aluminio
perdió su fuerza de torque reduciéndolo de 5 N*m a 2.5N*m
Figura 5.9 Torque para el conductor de Cobre
Al realizar la medición en el tornillo al conductor de Cobre resulto que de un apriete de 5N*m
solo se redujo a 4N*m.
Figura 5.10 Medición en el tornillo al conductor de Cobre
50
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Al someter los componentes de las baquelitas y verificar que el tornillo que sujetaban al
conductor de Cobre y Aluminio presentaron signos de falso contacto por el efecto de
dilatación térmica obteniendo los siguientes resultados:
Al observar la distancia del tornillo que sujeta al conductor se observa que el aluminio es
muy grueso y robusto lo cual se tiene menor espacio de torque.
Figura 5.11 Atornillamiento y distancia del conductor de aluminio
El conductor de cobre es más pequeño y maleable por lo que el tornillo sujeta con mayor
firmeza al cobre y el torque en el tornillo es mayor por tener mayor agarre en sus espirales.
Figura 5.12 Atornillamiento y distancia del conductor de Cobre.
Al someter ambos conductores conectados a la baquelita original a pruebas de temperatura,
el conductor de Aluminio resultó deficiente por presentar mayor temperatura y por lo cual
una mayor dilatación.
Aluminio Cobre
Figura 5.13Prueba de temperatura obtenida por conductor de aluminio y cobre
51
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
5.10.2 Evolución del nuevo diseño de la mordaza.
Para el caso de la mordaza, se opta por otro nuevo tipo de diseño, mencionando en secciones
previas reducir el número de elementos que intervengan en la baquelita, siendo así, la prueba
y diseño de una sola pieza con diferentes materiales, interesándose más por el material de
latón y/o aluminio, por las diversas propiedades que tiene a favor de la empresa.
El diseño de la nueva mordaza se modificaba para ver cuál era la más conveniente para
simplificación y prueba a realizar como se muestra en la figura 6.14
Figura 5.14 Evolución de diseños de la mordaza
52
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
A continuación en la figura 5.15 se muestra uno de los primeros diseños de la mordaza,
teniendo como desventaja el incremento de temperatura en ella resultando que se derritiera
la baquelita.
Figura 5.15 Primer diseño de la mordaza de latón de tipo enchufe.
Se llega la ideología de una pieza, es decir la mordaza sujeta el conector y conductor, un
ejemplo de ello se muestra en la figura 5.16
a)
b)
Figura 5.16 Diseño de la mordaza de una pieza a) Simulación por computadora. b) Diseño
real del material de aluminio.
También se realizó la comparación del número de piezas que se usa para la sujeción de la
mordaza como se muestra en la figura 5.17, del lado izquierdo dos piezas y de lado derecho
la mordaza de una pieza
Figura 5.17 Comparación de la sujeción de la mordaza
53
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
En la figura 5.18 se observa un ejemplo de la baquelita con la mordaza de una pieza optando
por el tornillo Allen Estañado en lugar del tornillo que viene de fábrica.
Figura 5.18 Ejemplo de mordaza de aluminio de una pieza con tornillo Allen estañado.
5.10.3 Optación de tornillería.
Para el momento de atornillar el conductor se optó el uso del tornillo Allen de acero
inoxidable, realizando el mismo proceso de hacer el casquillo al conductor para evitar que el
conductor se esparciera, pero en el proceso de investigación una vez que se le aplicara un
torque mayor a 5 N*m al momento de desatornillarse observó que el conductor quedaba
trozado como se ve en la figura 5.19.
Figura 5.19 Troza del conductor mediante un tornillo Allen de acero inoxidable.
54
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Y debido a que la punta del tornillo tiene una pequeña profundidad como se muestra en la
figura 5.20, complicando así el tema de las inconformidades por falso contacto o variación
de voltaje.
Figura 5.20 Vista de un tornillo Allen de acero inoxidable con profundidad en la rosca.
Ahora con el uso de un tornillo estañado presenta una muy buena ventaja, porque además de
evitar corrosión se ha diseñado que la punta del tornillo fuera plano, es decir sin tener una
profundidad en la rosca similar al tornillo que usualmente usa la baquelita como en la figura
5.21.
Figura 5.21 Tornillo usual que fabrica la empresa IUSA
55
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Presentando este tornillo una ventaja que no daña tan severamente el conductor aplicado el
torque como en el anterior tornillo como se muestra en la figura 5.22.
Figura 5.22 Conductor sin daño aparente mediante el uso de tornillo Allen estañado
En la visualización del uso del tornillo Allen se nota la comparación en la figura 5.23
Figura 5.23 Uso de tornillo Allen de acero inoxidable contra uso de tornillo de latón
estañado.
56
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
5.10.4 Prueba de mordaza de una pieza
Finalmente una vez que se tuvieron las nuevas mordazas de una pieza de material cobre y
latón se ve en la figura 5.24, se realizó la prueba respectiva obteniendo los resultados
mediante una cámara termográfica y un transformador variable aplicándole una carga de 100
A.
Figura 5.24Prueba de temperatura de las nuevas mordazas propuesta de lado izquierdo de
material de cobre y de lado derecho de material de latón.
En un principio notando que en la mordaza de latón se observaba que la temperatura en el
punto de contacto del conductor con el tornillo Allen era menor que la del punto de contacto
del conductor con el tornillo Allen con la de cobre en la figura 5.25
57
Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Figura 5.25 Temperaturas obtenidas en los puntos de contacto del conductor con el tornillo
Allen durante la prueba, del lado izquierdo mordaza de cobre y del lado derecho mordaza de
latón con una carga de 100 A durante 10 minutos.
Y aplicándole una carga a más de 100 A la mordaza de latón por más de 20 minutos se
aprecia en la figura 5.26 tenía una temperatura poco más de 60º C que la de cobre de 50.7º
C; de ésta manera mejoró que no presentara fundición de la baquelita aplicándole más de 100
A, aunque sí mejorar el grosor de la mordaza para evitar calentamiento del material.
Figura 5.26 Temperaturas obtenidas en las mordazas durante la prueba, del lado izquierdo
mordaza de cobre y del lado derecho mordaza de latón con una carga de más 100 A durante
25 minutos.
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5.11 Mano de obra
En el proceso de la mano de obra ha impactado considerablemente desde los inicios con
inconformidades, ideas y posterior a los bosquejos para la realización de ella, teniendo tres
puntos de desarrollo: primero en la evaluación del prototipo original denotando las
imperfecciones y pruebas con conductores de cobre y aluminio, haciendo lo posible por
mejorar y disminuir el número de piezas que conforman a la mordaza; después el diseño a
seguir ejecutando los bosquejos necesarios para la elaboración austera de la mordaza
mostrándola a nuestro herrero de confianza para que la pudiera fabricar; y tercera una vez
teniendo en mano el bosquejo diseñado hacer las pruebas respectivas con respecto a la
especificación de CFE.
Como se había mencionado en el principio del proyecto que empezó poco más de dos años,
los encargados llevaban una cronología mental de actividades que poco a poco llevaba en el
CSC para el nuevo diseño de la mordaza ya que fueron muchos tipos diseños o bosquejos
para su fabricación, finalmente optando por el uso de la mordaza de una pieza mostrada en
la sección 5.10.4.
Con el herrero de confianza que fabrica nuestros bosquejos, en base al diseño de una pieza
nos cotizo aproximadamente los aspectos que se muestra en la tabla 5.4.
Tabla 5.4 Cotización de material y mano de obra (herrero de confianza)
De acuerdo a la tabla 5.4 se puede observar que el precio aproximado es accesible incluyendo
IVA en precios mexicanos, teniendo el precio por unidad del tornillo fabricado por parte de
MATERIAL CANTIDAD PRECIO
UNITARIO
PRECIO
TOTAL
Mordaza de latón de una pieza de 1mm de
grosor 4 $ 18.00 $ 72.00
Tornillos Allen opresores de latón estañado
(Burndy) 4 $ 11.00 $ 44.00
Tornillos de sujeción de la mordaza 8 $ 2.00 $ 16.00
GRAN TOTAL $132.00
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la empresa Burndy; después de haber tenido el encuentro con la empresa finalmente nos
realizó la cotización como se ve en la figura 5.27 del diseño propuesta de la mordaza.
Figura 5.27 Cotización del diseño propuesta mordaza.
De acuerdo con la figura 5.27, los precios tienen IVA incluido en dólares, no obteniendo
beneficio para la empresa.
Una de las desventajas en cuanto al tornillo Allen de latón estañado es el precio por unidad
siendo a simple vista un cargo que realmente no nos convendría como empresa adquirirlo,
pero si la optación por otro diseño más, creando misma mordaza única pero eliminando el
opresor de la terminal, es decir se cambia el opresor por una terminal de apriete haciendo una
incisión cuadrada en la terminal para poder asegurar el perno con acabado cuadrado para
evitar que se gire y permita apretar y aflojar su tuerca junto con la placa para comprimir el
conductor a la terminal mordaza como se muestra la figura 5.28.
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Figura 5.28 Opción de perno con acabado cuadrado con incisión cuadrada en la terminal y
placa para compresión del conductor a la terminal mordaza.
La terminal se complementa con la placa, para comprimir el conductor a la terminal mordaza
manteniendo la forma original de la mordaza y la forma de sujetarse a la baquelita para que
pueda reemplazarse en cualquier base como se muestra en la figura 5.29
Figura 5.29 Mordaza de una pieza manteniendo la forma original y sujeción a la baquelita.
En la figura 5.30 se muestra la conexión del conductor a la terminal mordaza.
Figura5.30 Conexión del conductor a la terminal mordaza
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5.12 Evolución de diseño de mordaza y revisión de la especificación
GWH00-11.
En la tabla 5.5muestra la evolución de diseños de mordaza para su optación final, se designa
por tornillo Allen de acero inoxidable debido a las características favorables que ya se
expresó.
ORIGINAL PROPUESTA 1
Mordaza original fabricada por IUSA muestra
los seis componentes que la conforman,
teniendo desventaja quejas por falso contacto en
base.
Mordaza de una pieza con entrada para insertar
conductor mediante el uso de tornillo Allen;
aplicando la prueba conforme a la
especificación, consecuencia de ello el
derretimiento de la baquelita
PROPUESTA 2
Mordaza de una sola pieza por parte de nuestro herrero de confianza, similar a la forma de la
mordaza original, de material cobre y latón; realizando las pruebas del material de latón conforme
a la especificación tuvimos la ventaja de que no se calentaba el punto de contacto del conductor
eléctrico, pero si en la mordaza de sujeción, teniendo que modificar el grosor del latón
Tabla 5.5 Evolución de diseños mordaza (continuación).
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PROPUESTA 3 PROPUESTA 4
Mordaza con opción de perno con acabado cuadrado con
incisión cuadrada en la terminal y placa para compresión
del conductor a la terminal mordaza, permitiendo así la
mejoría de amarre del conductor.
Debido a la cotización no amigable para la
empresa, se optaría por el tornillo Allen de
acero inoxidable.
PROPUESTA 5 PROPUESTA 6
Mordaza con sujeción de tipo navaja, para tener una
mejor sujecion sin la necesidad de usar el desarmador
para poder abrir su terminal
De acuerdo con el departamento de
normalización y metrología se propuso
que la mordaza fuera redonda
considerando las nuevas medidas
PROPUESTA 7
Eliminación de la base circular y adoptación de base cuadrada modificando y estandarizando las
dimensiones incluyendo en nuevo dispositivo de seguridad para las tapas, dichas modificaciones para
incrustarse en el borrador de la especificación GWH00-11.
Tabla 5.5 Evolución de diseños mordaza (continuación).
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BOSQUEJOS PRELIMINARES
El día 2 de octubre de 2012 se recibió en el Departamento de Normalización y Metrología
solicitud para la revisión del proyecto de la especificación GWH00-11 como se aprecia en la
figura 5.31 programándose la primera junta de normalización el 5 de diciembre de 2012
obteniendo la minuta como se muestra en la figura 6.30 de la junta de normalización en la
que se da inicio dicha revisión en la sala de juntas No. 1, ubicada en descartes No.60- 7º piso,
Col. Nueva Anzures, en México D.F.
Figura 5.31 Minuta de departamento de normalización y metrología.
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Desde esa fecha se ha dado seguimiento para que cada mes se vean y hagan los avances con
respecto a la modificación de la especificación realizando el borrador. Dentro de las
propuestas que se llevaron se consideró la mordaza de una sola pieza e incrustando la idea
también de que las bases para medidores sean cuadradas eliminando la base redonda.
Algunos de los problemas comunes que presentan en el uso de bases cuadradas son que la
base de medición no cuenta con tapa motivando el robo; el portacandado de la base de
medición está dañada impidiendo realizar conexiones nuevas en contratos; no existe espacio
para instalar perno receptáculo haciendo que sea fácil quitar la tapa y tener pérdidas de
energía eléctrica por usos ilícitos, no permitiendo el aseguramiento del medidor limitando el
espacio para instalar pernos o dispositivos de seguridad adecuada y el aseguramiento de
cortes por adeudo.
De acuerdo a la reunión del 11 de abril de 2013 se comentó los cambios respectivos para la
modificación de normatividad de las bases para los Watthorímetros. Como se mostró en la
tabla 5.6 de la propuesta 7 se ha llevado a cabo una serie de bocetos de acuerdo a la nueva
mordaza conjunto con la base cuadrada, considerando las dimensiones basándose en la base
de la marca Eaton se hizo el diseño en CAD para mostrarlo en la reunión como se aprecia en
la figura 5.32.
Figura 5.32 Diseño preliminar en CAD de la
base cuadrada monofásica y bifásica mostrada en la última reunión.
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Comentándose ahora que las dimensiones deberían ser diferentes a la de la especificación,
sustentando el uso de bases cuadradas diseñando el bosquejo para encajar el nuevo
dispositivo de seguridad a las tapas como se ve en la figura 5.33 y el medidor no tenga usos
ilícitos o simplemente no sea otorgado para actos vandálicos.
Figura 5.33 Bosquejos de dispositivos de seguridad a las tapas para medidor.
Las nuevas dimensiones se deben reconsiderar las normas NOM 001 SEDE 2012 artículo
312 gabinetes, cajas de desconexión y bases para medidores de la sección 312-10 y 312-11
inciso a); y NEMA 3R CSA C22.2 No.29-1989 tableros de distribución y gabinetes 4.6, 4.12,
4.17, 4.17.2; considerando un área de 45,600 mm2 con un espesor de 2.4 mm
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Otro de los comentarios y/o propuestas para el borrador de la especificación es el utilizar la
tornillería con cabeza preparada para apretar con llaves tipo Allen, que el soporte de
terminales con material transparente para visualizar usos ilícitos fácilmente y uso de base
integral con tapa incluyendo borde para sujetar arillo de seguridad (interruptor termo-
magnético integrado a la base de medición como se puede ver en la figura 5.34).
Figura 5.34 Interruptor termo-magnético integrado a la base de medición.
En el laboratorio de medición de la zona poniente realizó las pruebas de diferentes modelos
de mordazas usando la cámara termográfica para ver la temperatura que generaban con una
carga de 100 A observando en la figura 5.35 el comportamiento de cada modelo.
Figura 5.35 Comportamiento de cada modelo diferente de mordazas.
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
5.13 Cálculo de flexión de la mordaza.
Para conocer el cálculo de flexión de la mordaza nos dirigimos con el M.C José Luis Valencia
Ramos de la facultad de Ingeniería Mecánica del Instituto Tecnológico de Puebla realizando
el análisis como se muestra en la figura 5.36 mediante un soporte, prensador, micrómetro,
pesas y dinamómetro para su posterior cálculo:
Figura 5.36 Análisis y cálculo de la flexión de la mordaza de la propuesta 3.
Mediante la aplicación de cada una de las pesas de diferente valor con el micrómetro, para
medir el perfil del material que se logra con la mordaza como se muestra en la figura 5.36
teniendo las siguientes mediciones:
gms Mm
0 0
200 .02
199 .04
204 .07
204.5 .09
205.7 .010
202.5 .011
202.8 .013
1418.5
Tabla 5.2 tabla de comparación entre peso y flexión de la mordaza Más tarde con la ayuda de un dinamómetro analógico de 5 kg realizamos tal fuerza
obteniendo un valor de 0.084 mm; siendo así realizando los siguientes cálculos
matemáticos:
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
𝑦 =𝑃𝐿3
3𝐸𝐼
𝐸 =𝑃𝐿3
3𝑌𝐼= (
𝑃
𝑌) (
𝐿3
3𝐼) = (
𝑃
𝑌) (
𝐿3
3𝐵ℎ3
2
)
= (𝑃
𝑌) (
4𝐿3
𝑏ℎ3)
𝐸 =4𝐿3
𝑏ℎ3(
𝑃
𝑌)
Si:
𝐸 =4(2.658)3
(1.95)(0.197)3(
𝑃
𝑌)
𝐸 = 2051.28𝑘𝑔
𝑐𝑚(
5
0.084)
𝐸 = 0.122𝑥106 𝑘𝑔/𝑐𝑚2
Si tenemos que el conector del medidor tiene un grosor de 2.36 mm se divide entre dos porque
sólo se calcula la flexión de un lado de la mordaza siendo 1.18 mm; calculando cuantos kg
de fuerza se necesitan para mover 1 mm de lado de la mordaza quedando:
5kg=0.084 mm
x=1.18mm
𝑥 = 6.96 𝑘𝑔 ≈ 7𝑘𝑔
Es decir se necesitan 7 kg de fuerza para mover 1 mm la mordaza.
L=2.658 cm
B=1.952 cm
H=0.197 cm
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
5.14 Conclusiones
De acuerdo con los resultados obtenidos, se puede establecer que las opciones propuestas,
reducen significativamente los problemas de la mordaza actual.
La comparativa de la tabla 6.6 en la propuesta 2, presenta una reducción de calentamiento en
el punto de contacto del conductor a la terminal mordaza, además de que el tornillo Allen de
latón estañado no dañe el conductor.
La propuesta por preferir es estratégica y tecnológicamente la que presenta mayores ventajas
de eliminar las inconformidades por falso contacto que tenemos en el Centro de Servicio al
Cliente, ideas, bosquejos y otro plan de optación por inconveniencia para la empresa como
por ejemplo en el costo del tornillo Allen, creando el último intento mostrado en la figura
6.29 cambiando el tornillo opresor por una terminal de apriete, asegurando que con el perno
de acabado cuadrado evite que se gire y permita apretar y aflojar la tuerca, complementando
la terminal con la placa para comprimir el conductor a la terminal mordaza sin la necesidad
de colocar casquillo en el conductor como se realiza con la mordaza original.
Proponiendo una modificación a la especificación de fabricación, con este cambio tiene la
ventaja de hacer el reemplazo en las baquelitas que existen actualmente instaladas, ya que
como se comentaba tiene la misma forma de la original, es decir se sigue sujetando a la base
o baquelita con tornillo como vienen las terminales comunes.
La conexión en la terminal con este tipo de diseño tiene los siguientes beneficios:
No daña el conductor
No se requiere de terminales o aditamentos especiales al conductor
Permite la derivación o continuar la conexión a otras terminales
Mayor sujeción del conductor
Podrían realizar la conexión entre cobre y aluminio en la misma terminal
Con la cotización del diseño por parte de Burndy no nos conviene ya que sus precios están
en dólares y tomando en cuenta que tanto para CFE y el cliente no pagaría tal base; tomando
así la alternativa de usar el tornillo Allen de acero inoxidable para evitar significativamente
las inconformidades por falsos contactos.
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Con la reunión programada del departamento de normalización y metrología se han hecho
propuestas y mejoras en cuanto a la modificación de la mordaza y bases cuadradas para
Watthorímetros pero significativamente a la especificación vigente, que tendrá bastantes
cambios a favor, esperando de forma impaciente de que oficialmente se aprueben las nuevas
dimensiones para las bases cuadradas y las mordazas de una sola pieza teniendo un proyecto
satisfactorio que se llevara a cabo a nivel divisional.
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Anexo 1 (Normativo)
Método para la evaluación y calificación del sistema de recubrimientos anticorrosivos de
las bases para medidor tipo enchufe “S”, expuestos a radiación ultravioleta o niebla salina.
a) Examinar detenidamente la superficie de las bases y partes metálicas de contacto
eléctrico antes de ser sometidas a la intemperización, tanto en radiación ultravioleta
o en niebla salina, tomando nota del examen visual y fotografías como evidencias.
b) Una vez intemperizadas las bases y partes metálicas de contacto eléctrico, se debe
hacer una inspección detenida de la superficie tomando en cuenta el examen inicial
para la calificación y fotografías como evidencias
c) Los recubrimientos de las bases ya intemperizadas tanto en radiación ultravioleta
como niebla salina, no deben presentar:
Ampollas
Escurrimientos de óxido
Puntos de corrosión
Desprendimiento
Grietas
Cuarteaduras
d) Se aceptan decoloraciones o manchas no debidas a corrosión sobre el recubrimiento
e) Adicionalmente se debe medir la adherencia después de la intemperización en la
cámara de radiación ultravioleta de acuerdo a la especificación CFE D8500-01 y la
calificación debe ser mayora 3.
f) Las partes metálicas de contacto eléctrico no deben presentar puntos de corrosión ni
escurrimientos de óxido.
g) Informe de prueba
El informe debe contener como mínimo la información siguiente:
Identificación detallada de las bases (marca, modelo, tipo)
Descripción del estado en que se recibieron las bases
Fotografías antes y después de la intemperización
Tiempo de exposición a la luz ultravioleta o a la niebla salina
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Métodos utilizados para la operación de las cámaras de intemperización.
Descripción del sistema de recubrimientos y la base metálica del producto a
probar
Calificación de la adherencia
Calificación de la evaluación
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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.
Referencias Autor. (s.f.). Puebla, Pue.
CFE DIVISION CENTRO ORIENTE. (2008). LIBRO DE FILOSOFIA Y VALORES. METEPEC, ATLIXCO,
PUEBLA, MEXICO.
CFE DIVISION CENTRO ORIENTE. (s.f.). Portal Corporativo. Obtenido de Zona Puebla Poniente:
http://lddisx05.cfemex.com/apps/sdv3/portal.nsf/(Inicio)
COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD. (11 de 2015). SICOSS WEB NACIONAL. Obtenido de
http://10.4.9.1/sicossweb/
MANUAL DE PROCEDIMIENTOS COMERCIALES ATENCION DE INCONFORMIDADES. (25 de 07 de
2005). MEXICO, D.F., MEXICO.
Unidad de Control de Gestión. (22 de 01 de 2015). CFE.GOB.MX. Obtenido de
http://www.cfemex.com/nuestraempresa/queescfe/Paginas/default.aspx