Analizador de redes o medidor de energía: cuál necesita una instalación

En una planta, los variadores se disparan dos veces al mes y nadie sabe por qué. Los medidores de energía de los alimentadores (contadores, en España) muestran kW y kWh normales antes y después de cada disparo, porque promedian durante segundos o minutos y no guardan registro de un hueco de 120 ms. Un analizador de redes en la acometida habría registrado el hueco, su profundidad y su duración, y los disparos habrían coincidido con él. El error contrario es igual de habitual: una instalación coloca un analizador en cada cuadro y paga una captura de eventos que nadie consulta, cuando lo que necesitaba eran kWh por circuito. Esta guía explica qué mide un analizador de redes y qué mide un medidor de energía, qué pregunta responde cada uno y cómo ambos alimentan un mismo sistema de monitorización.

La cifra de calidad de suministro más citada, la THD, se explica con sus límites en la guía de distorsión armónica total.

Qué mide cada instrumento

La clase de un medidor de energía indica con qué exactitud cuenta la energía. No dice nada de los eventos, porque no se exige a un medidor que los detecte. La clase de un analizador indica cómo mide cada parámetro de calidad de energía, de modo que dos instrumentos conectados al mismo suministro informen del mismo hueco.

Analizador de redes, analizador de calidad de energía o medidor multifunción

Los nombres se solapan. En español, «analizador de redes» (o «analizador de redes eléctricas») designa dos instrumentos distintos. Uno es el analizador de calidad de energía portátil, que se conecta durante un estudio y registra eventos de tensión, parpadeo, desequilibrio y armónicos. El otro es el analizador de redes de panel: un medidor multifunción fijo en el cuadro o tablero eléctrico, que mide energía y magnitudes eléctricas de forma continua, también muestra armónicos y suele comunicar por Modbus mediante RS-485 o Ethernet. Por eso, en una especificación o una solicitud de oferta, nombre la función que necesita y no solo el instrumento. En la documentación en inglés, «network analyser» suele designar un instrumento de radiofrecuencia.

IEC 61557-12 llama a los instrumentos de panel que miden energía y magnitudes eléctricas en una instalación dispositivos de medida y monitorización de potencia (PMD). Un PMD puede mostrar el THD o armónicos individuales sin medirlos con el método de IEC 61000-4-30. Compruebe en la ficha técnica la norma y la clase de cada función en la que vaya a basarse.

Clases de medida

IEC 61000-4-30 define dos clases de medida. Con la clase A, dos instrumentos conectados a la misma señal dan resultados coincidentes dentro de la incertidumbre declarada. Úsela cuando un resultado pueda compararse o discutirse: comprobar un suministro frente a EN 50160 o a un contrato de suministro, o un ensayo de cumplimiento del código de red. La clase S sirve para estudios y evaluaciones estadísticas, cuando necesita encontrar un problema y no demostrárselo a otra parte. La clase se aplica a cada parámetro que declara el instrumento, así que compruebe qué parámetros cubre la ficha técnica.

Cuánto tiempo medir

EN 50160 describe la tensión en el punto de suministro de una red pública de baja tensión a partir de una semana de valores medios de 10 minutos. Durante cada semana, el 95 % de los valores eficaces de tensión de 10 minutos debe estar dentro de ±10 % de la tensión nominal, y todos ellos entre +10 % y −15 %. El THD de tensión, incluidos los armónicos hasta el orden 40, no debe superar el 8 %.

Un estudio de menos de una semana, o uno que no cubra el turno de mayor actividad, no puede mostrarlo. Planifique el estudio según el régimen de trabajo de la planta, no según la visita del técnico.

Qué instrumento para cada pregunta

Muchas instalaciones necesitan ambos: un analizador fijo en la acometida para los eventos y medidores de energía en los circuitos para el consumo. Las calculadoras de potencia trifásica y de corrección del factor de potencia parten de los mismos valores de tensión, corriente y factor de potencia que informa cualquiera de los dos instrumentos.

Medidores y analizadores Modbus en un mismo sistema

Los analizadores de panel y los medidores de energía suelen compartir interfaz: RS-485 con Modbus RTU, o Ethernet con Modbus TCP. Una pasarela puede sondear ambos y mantener sus lecturas en un mismo eje temporal. El Directorio de dispositivos tiene guías de tres analizadores: el Janitza UMG 512-PRO, el Janitza UMG 96-PQ-L y el Camille Bauer LINAX PQ5000. La guía de medidores trifásicos Modbus trata los medidores.

El sondeo copia los valores en cada intervalo de sondeo: por ejemplo, la tensión, el THD y el desequilibrio una vez por minuto. No copia los registros de eventos ni las formas de onda del analizador, y la copia no tiene su condición de clase A. Mantenga los eventos y los informes en el software propio del analizador, y use los valores sondeados para tendencias, alertas y comparación con los datos de energía.

Dónde encaja EpiSensor

El monitor eléctrico ZEM es un monitor de energía trifásico, no un analizador de calidad de energía. Mide kWh, kVAh, tensión y corriente eficaces, factor de potencia y frecuencia, con clase 0,5S según IEC 62053-22 para el conjunto del medidor y sus sensores de corriente. No mide armónicos ni parpadeo, ni registra eventos de tensión. La guía de exactitud explica qué cubre esa clase.

El Gateway ejecuta Edge, que lleva las lecturas de los ZEM y de los medidores y analizadores Modbus a los mismos paneles, alertas y exportaciones. Para probarlo con un medidor o analizador que ya tenga, ejecute Edge en una Raspberry Pi configurada con System Manager: se licencia gratis un dispositivo Modbus de terceros de hasta 32 registros, con todos los paneles y todas las herramientas de análisis y alertas, y los datos permanecen en su red. La Pi funciona desde una tarjeta microSD, así que úsela para evaluar, no en una instalación crítica para el negocio. Consulte evaluar Edge en una Raspberry Pi.