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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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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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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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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.

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.

Page 18: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

4

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)

Page 19: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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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)

Page 20: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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.

Page 21: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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 .

Page 22: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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

Page 23: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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.

Page 24: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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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.

Page 25: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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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.

Page 26: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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

Page 27: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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

Page 28: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

14

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

Page 29: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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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)

Page 30: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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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

Page 31: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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

Page 32: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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)

Page 33: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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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)

Page 34: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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.

Page 35: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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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

Page 36: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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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

Page 37: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

23

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

Page 38: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

24

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

Page 39: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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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

Page 40: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

26

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.

Page 41: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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

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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.

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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.

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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.

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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.

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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

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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

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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.

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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.

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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.

Page 51: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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.

Page 52: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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.

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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.

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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

Page 55: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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%

Page 56: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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

Page 57: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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.

Page 58: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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)

Page 59: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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:

Page 60: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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.

Page 61: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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

Page 62: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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

Page 63: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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

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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

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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

Page 66: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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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

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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.

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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

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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.

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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

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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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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.

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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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.

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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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.

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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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.

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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Estudio de Falsos Contactos en Mordazas de Bases para Wathorimetros.

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

Page 80: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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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.

Page 81: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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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:

Page 82: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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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

Page 83: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

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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

Page 87: “ESTUDIO DE FALSOS ONTA TOS EN MORDAZAS DE ASES …

73

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