Un contador eléctrico se construye para medir directamente corrientes de hasta unos 60–100 A. A partir de ahí, conectarlo en serie con la carga ya no es práctico: los bornes, los cables y la propia electrónica no están hechos para cientos de amperios. La solución es la medida indirecta: el contador no mide la corriente del circuito, sino una imagen reducida de ella, que le entrega un transformador de intensidad (TI). Los TI se explican con detalle en el artículo de transformadores de intensidad; aquí se ve la cadena de medida completa.
El esquema
- Tres TI (uno por fase) con secundario de 5 A o 1 A.
- El contador trifásico de cuatro hilos recibe las corrientes de los TI y, en baja tensión, la tensión directa de las tres fases y el neutro.
- Una regleta de verificación (bornas de pruebas) que permite cortocircuitar los secundarios de los TI y desconectar el contador sin abrir el circuito de corriente. Nunca debe quedar un TI con el secundario abierto: véase el artículo de TI.
- En media tensión, además de los TI se usan transformadores de tensión (TT).
La constante de lectura
El contador mide en valores de secundario, así que la energía real se obtiene multiplicando su lectura por una constante K, que es el producto de las relaciones de transformación:
K = (I₁ / I₂) · (U₁ / U₂)
En baja tensión, sin TT, K es solo la relación del TI.
Ejemplo: TI de 400/5 A:
K = 400 / 5 = 80
Si el contador marca (en secundario) 12,5 kWh de consumo en un periodo, la energía real es:
E = 12,5 · 80 = 1.000 kWh
Algunos contadores ya incorporan las relaciones programadas y leen en primario; en ese caso K = 1. Hay que saber cuál es el caso, porque un error de constante es un error de factura del mismo orden (un factor de 80 en el ejemplo).
El error de la cadena de medida
La energía medida tiene el error de cada elemento de la cadena:
- Contador: su clase de precisión (por ejemplo, 0,5 S o 0,2 S, el valor es el error porcentual máximo con la corriente de referencia).
- TI: su clase (por ejemplo, 0,5 S), con el error de relación y de ángulo.
- TT (si hay): análogo.
- Cableado: la caída de tensión en los cables de TI y TT añade error si no se ha dimensionado bien la carga de cada transformador (véase la carga del TI en el otro artículo).
Los errores aleatorios independientes se combinan en cuadratura:
ε_total = √(ε_contador² + ε_TI² + ε_TT² + ε_cable²)
Ejemplo: contador de clase 0,5, TI de clase 0,5 y cableado con 0,2 %:
ε = √(0,5² + 0,5² + 0,2²) = 0,74 %
Es decir, la facturación puede diferir de la real hasta en un 0,74 %: en un consumo de 1 GWh al año, son unos 7.400 kWh. Por eso en grandes consumos se exigen clases 0,2 S o mejores en toda la cadena. La letra S de las clases (0,2 S, 0,5 S) indica que la precisión se garantiza desde corrientes muy bajas (1 % de la nominal), importante en cargas con poca carga a veces.
Los errores que se cometen
Estos son los fallos más frecuentes en una instalación de medida indirecta, y producen facturaciones erróneas durante meses:
- TI con la relación equivocada o una constante mal programada.
- Inversión de la polaridad de un TI: el contador resta en vez de sumar esa fase, y mide solo un tercio (o menos) de la energía real.
- Fases cruzadas: la tensión de una fase con la corriente de otra: el contador mide potencia con un ángulo erróneo.
- Neutro desconectado o con mal contacto: la tensión de referencia se desplaza.
- TI sobredimensionados: con una corriente primaria baja respecto a la nominal, el error del TI sube (de ahí las clases «S»).
- Carga excesiva en el secundario del TI (cable largo, de poca sección): el TI se acerca a la saturación y mide por defecto.
- Regleta de pruebas con los puentes de cortocircuito de los TI olvidados puestos: el contador mide cero.
Todos ellos se detectan con el contador en servicio, comparando las corrientes por fase, los ángulos (diagrama fasorial), la secuencia de fases y la potencia con un analizador portátil.
Verificación y normativa
En España, los contadores y sus transformadores de medida están sometidos al control metrológico del Estado (la regulación de instrumentos de medida), y las condiciones de los puntos de medida se rigen por el Reglamento unificado de puntos de medida del sistema eléctrico. La verificación periódica, los precintos y las exigencias de precisión según potencia contratada o tensión están en esa normativa y en la de las distribuidoras. En la práctica:
- El equipo de medida lo suministra o verifica la distribuidora (o se instala por el cliente con las especificaciones de aquella).
- Se precintan los bornes de contador y TI para evitar manipulaciones.
- El cliente puede solicitar una verificación del equipo si sospecha errores.
Las condiciones concretas dependen de la tensión de suministro y de la potencia, y de las normas particulares de la distribuidora, que deben consultarse.
Resumen
- La medida indirecta reduce la corriente con TI y mide en secundario.
- Energía real = lectura × K, con
K = (I₁/I₂)·(U₁/U₂): un error de constante es un error de facturación del mismo factor. - El error total es la suma en cuadratura de los errores de contador, TI, TT y cableado.
- Los fallos típicos son polaridad, fases cruzadas, constante y regleta: se detectan con un análisis fasorial en servicio.
Contenido orientativo basado en la práctica de instalaciones de medida y en las normas de contadores y transformadores de medida (series UNE-EN 62052/62053 y UNE-EN 61869). Las condiciones reglamentarias concretas (clases, verificaciones, precintos) deben consultarse en la normativa metrológica y en la de la distribuidora.