Nos han enviado a reparar un MILIOHMETRO ANALOGICO DE 0 A 10/100/1000 OHMS de la marca  Sanwa para la medida de resistencias de tierra.

Un poco de teoría

¿Por que es conveniente la toma de tierra?

Las puestas a tierra de la mayoría de las instalaciones eléctricas cumplen con tres propósitos básicos:

Limitan la tensión que, con respecto a tierra, puedan presentar en un momento dado las masas metálicas de la instalación (protección frente a contactos indirectos). Para ello, derivan a tierra las correspondientes corrientes de defecto.

Proveen una ruta segura de circulación a tierra de las eventuales descargas atmosféricas, y de las corrientes de fuga de los receptores electrónicos.

Ofrecen una tensión nula de referencia para los receptores electrónicos de la propia instalación, así como para las señales de datos que sirven para comunicar los equipos informáticos.

Materiales y construcción de una toma de tierra.

Las tomas de tierra pueden realizarse con:

Tubos, barras , mayas , armaduras de hormigón enterradas con excepción de las pre tensadas.

La profundidad del enterramiento de elemento de tierra nunca sera inferior al medio metro.

En algunas instalaciones mas especiales se realizan los llamados pozos de tierra,  en los que se realiza una perforación en las que se introducen las barras de tierra y distintos tipos de sales para aumentar la conductividad.

La resistencia de la toma de tierra depende de dos factores las características de material( tipo de aleación) y mecánicas (grosor y longitud) y de las características de conductividad del terreno ( material o tierras que forman el terreno y grados de humedad).

Y puede variar con el tiempo si varían alguna de estas características.

Caracteristicas de una toma de tierra.

Una buena toma de tierra ha de tener:

– Baja resistencia.

– Buena capacidad de conducción.

Método de caída de potencial

Hay varios métodos para la medida de la resistencia de tierra, el equipo que nos han enviado a reparas utiliza el método de caída de potencial.

Este método consiste en hacer pasar una corriente entre el punto de toma de tierra que deseamos medir E y una pica calvada en tierra C y medir la caída de tensión entre el punto de tierra a medir con la ayuda de otra pica auxiliar P

Distancias entre los puntos de medida.

Para evitar la influencia entre los electrodos la distancia entre el punto de tierra a medir E y la pica de inserción de corriente C ha de ser al menos cinco veces superior a la dimensión mas grande del sistema de tierra a medir.

La distancia entre la toma de tierra a medir E y el electrodo de medida de tensión P suele establecerse en un 60% de la distancia entre E y C

Si los terminales de medida E C P están muy próximos pueden producirse gradientes de potencial que no son aconsejables.

Para evitar procesos electrolíticos entre la toma de tierra E y las picas de medida C y P el generador de corriente utilizado es de corriente alterna en algunos equipos la frecuencia puede variarse para poder evitar perturbaciones con otras fuentes de radiación próximas.

Valores recomendados de resistencia de tierra.

Algunos valores recomendados de puesta a tierra son:

Después de esta introducción a la medida de tierra por el método de caída de potencial que utiliza este equipo podemos ver una imagen de como es por dentro.

Podemos ver la electrónica de medida con el generador de corriente alterna y su transformador en la parte inferior y los la parte posterior de los pulsadores de calibración y medida.

En este caso el equipo presenta un fallo en el generador de corriente alterna, que una vez reparadoi hace posible el correcto funcionamiento del equipo.

< Imágenes del equipo Electrónica Pascual – Gráficos y documentación técnica EEPPM >

Esta semana nos han llegado unas fuentes nuevas para reparar de la marca Allen Bradley

Son unas fuentes muy robustas diseñadas especialmente para ser utilizadas con autómatas.

Con potencias desde 15W a 960W y tensiones entre los siguientes rangos 5V a 48V.

La hay con corrección del factor de potencia, apagado remoto, en modo redundante y con reparto de carga.

Con tensiones de entrada monofasica y trifasica.

Si queréis ver mas especificaciones.

En esta imagen podemos ver de Izquierda a derecha:

– El disipador de los rectificadores de la sección de salida, junto con los condensadores de filtro.

– El trasformador de tensión, tiene un acoplamiento térmico con el disipador de la caja.

– Disipador del circuito de alimentación del trasformador (oscilador)

– Condensadores de filtrado de la entrada rectificada de la red eléctrica.

– Inductancia del filtro de entrada.

En la parte posterior de la placa podemos ver en SMD los componentes de las secciones de regulación y control.

Puede apreciarse la separación completa de las secciones de entrada de red filtrado y osciladora de potencia que alimenta el transformador ( al a izquierda de la imagen) y la parte de rectificación filtrado y correctora de retro alimentación ( ala derecha de la imagen)

El otro modelo es una fuente mas pequeña.

Esta montada en dos placas interconectadas.

En la placa vertical se encuentran:

– Clemas de entrada de red y toma de tierra, fusible de entrada y selector de tensión.

– Filtro de entrada y supresor de transitorios y el rectificador de entrada un puente de diodos.

A la derecha

– Clemas de salida.

– Inductancias y filtro de salida con supresión de frecuencias es pureas

En la placa principal:

– Condensadores de filtro de la tensión rectificada de red.

– Etapa de potencia ( al fondo ) con su disipador.

– Transformador.

– Rectificador rápido sobre un disipador (en la zona mas próxima de la imagen)

– Condensadores de filtrado de la tensión de salida ( a la derecha y al fondo a la derecha)

Estas dos fuentes de las imágenes ya están reparadas y estamos procediendo a documentarlas segun el procedimiento que os explicamos en una entrada anterior.

Consejos Prácticos en la reparación de fuentes conmutadas.

Que pasos tenemos que seguir al repara una fuente conmutada.

1º Aunque parezca obvio, si tiene fusible comprobarlo ( no sera el primer caso ni el ultimo que después de estar un buen rato, uno se da cuenta del fusible fundido) aunque en bastantes ocasiones no es solo el fusible.

2º Antes de conectar la fuente a tensión ver que no hay elementos en corto circuito, básicamente elementos de potencia ( Mosfet o transistores).

3º Verificar que el rectificador de salida no tiene ninguno de sus diodos en corto.

4º Importante, los condensadores electrolíticos, que no estén abombados si se aprecia, medirlos a ser posible con un medidor de ESR (Equivalent Series Resistance) de la que ya hablaremos en otra entrada.

Ya que la medida de la capacidad no es suficiente por las corrientes y las frecuencias utilizadas.

Cuidado antes de medir los condensadores verificar que están descargados, podemos dañar los equipos de medida.

5º En el momento de conectar la fuente a la red hacerlo mediante un Variac e ir la alimentando poco a poco.

En el caso de no disponer de un Variac puede utilizarse el metodo antiguo:

Colocar una lampara de la tensión de la red y bastante potencia en serie con la alimentación, en el caso de un corto ,a lampara se encenderá y absorberá la carga ( menos visible pero igual de efectivo es la resistencia de una plancha o de una estufa por lo menos 500W mejor 100W).

Si el Variac dispone de amperímetro ver que el consumo crece poco a poco, y medir la tensión de los condensadores de entrada, esta tensión es bastante alta con toda la entrada de red V=Vredx1,4142.

Si no dispone de amperímetro ponemos uno en serie con la entrada de alimentación de la fuente.

Si la corriente es muy alta es que hay un cruce en alguno de los componentes, generalmente en los semiconductores.

NOTA

Algunas fuentes necesitan de un impulso inicial con toda la tensión de red para comenzar a funcionar, son pocas las que siguen este comportamiento.

En este caso procedemos como en el apartado 5 y después de verificar que no hay ningún cruce y que la sección de rectificación y filtrado de entrada funcionan correctamente, podemos conectar la fuente directamente a la red.

Conclusiones

Después de estos consejos básicos dejamos aquí esta entrada, ya os contaremos mas cosas sobre el mantenimiento de las fuentes de alimentación conmutadas.

Solo recordaros, tener cuidado con las tensiones elevadas en los condensadores de filtro de la seccion de entrada , pueden ser superiores a los 400V

Verificar siempre que tengáis que manipular las placas o cambiar componentes, que los condensadores están descargados.

< Imágenes de las Fuentes Electrónica Pascual >

Uno de nuestros mejores clientes, una empresa que se dedica a la certificación ENAC nos pide con urgencia que reparemos un registrador Yokogawa modelo LR 4220

Es un gran equipo con muy buenas caracteristicas

Origen de la imagen www.yokogawa.com

Si quereis ver mas detalles de sus funcionamiento hay una informacion muy detallada del fabricante aqui

AVERIA

Al parecer el equipo funciona correctamente, excepto la pantalla en la que se indican las funciones y rangos de medida.

Aunque el cliente final y dueño del equipo no necesita los datos suministrados por la pantalla y solo necesita las graficas, en el laboratorio de certificacion si la necesitan para verificar el equipo y certificarlo.

Procedemos a desmontarlo en nuestro laboratorio.

Lo cual no fue tarea fácil, como podréis suponer esta dotado de delicados mecanismos para el posicionamiento las plumas que pintan sobre el papel milimetrado.

Lo primero que descubrimos es que hay un fusible fundido en la placa de la pantalla que sustituimos, al alimentarla se produce un sobrecalentamiento en la sección del convertidor de tensión de 150V.

Se utiliza esta tensión por el tipo de pantalla empleada que dispone en su interior como de pequeños fluorescentes formando una matriz por cada dígito o sección.

Estos visualizadores son del tipo VFD (Vacuum Fluorescent Display) y tienen una gran luminosidad.

Origen de la imagen Futaba

Tuvimos que documentarnos para ver el funcionamiento del visualizador.

En general y simplificando, es como una matriz de pequeños fluorescentes que encendemos o apagamos con el controlador.

El controlador es un circuito integrado que trabaja conmutando tensiones altas y uno de estos integrados se calentaba muchísimo y hacia caer la tension de la fuente de alimentación.

Vista de la parte posterior del visualizador con la electrónica de control.

Lo ideal era sustituir el circuito integrado estropeado uno de los dos de la imagen, posiblemente con una fuga en su interior, pero para poder localizar dicho circuito se necesitaba de un tiempo que no disponíamos por lo apremiante de la reparación.

La solución parcial al problema era tratar de eliminar la fuga en el interior del controlador a expensas de que perderíamos parte de la funcionalidad del mismo.

Eso si, nos arriesgaríamos a que dejara de funcionar completamente, pero no teníamos mas opciones.

Imagen en primer plano del controlador dañado.

Para conseguir nuestro propósito sustituimos momentáneamente la fuente conmutada de la placa por una externa con mas poder en intensidad, la conectamos y el circuito del controlador se sobrecalento bastante

Durante unos instantes el visualizador funciono al completo.

Pero al poco tiempo perdió la temperatura, y la pantalla quedo funcionando solo en su mitad inferior, era lógico que pasara algo así.

Conectamos de nuevo la fuente de la placa del visualizador y las tensiones se mantenían estables sin calentamiento.

Informamos a nuestro cliente, que con un poco de paciencia se podían visualizar los distintos rangos y opciones de medida.

Devolvimos el equipo que fue calibrado con mucho trabajo pero correctamente.

Fuimos conscientes de que la reparación no fue completa por la premura de tiempo pero dimos solución a los requerimientos de nuestro cliente.

Se que en estos momentos, el equipo esta funcionando y registrando gráficas correctamente.

< Imagenes Electronica Pascual a excepcion de las que se cita la fuente >

Este equipo es un megóhmetro que puede medir valores de hasta 100.000 MΩ.

La medida se realiza con corriente continua a una tensión de 500 V, con lo cual puede ser utilizado como medidor de aislamiento.

En el frontal dispone de:

– Interruptor de encendido.

– Pulsador de arranque ( para poner en marcha el equipo cuando se ha desconectado automáticamente) – selector de modo de medida y ajustes previos.

– Selector de función selecciona las distintas funciones del equipo, calibración, carga del cable o elemento a medir, medida.

– Selector de escala con un multiplicador de rango desde X1 hasta X1000.

– Mandos de ajuste, para la calibración inicial del equipo antes de la medida.

El medidor se alimenta con pilas con una tensión total de las mismas de 6V.

MEDIDA

El procedimiento para la medida es el siguiente:

1º Situamos el conmutador de FUNCIÓN en la posición Cal y el selector de ESCALA en X1 y encendemos el equipo.

2º con el potenciometro Call ajustamos el instrumento hasta la posición Call ( marcada en rojo)

3º Situamos el conmutador de FUNCIÓN en la posición Desc y con el Potenciometro Desc ajustamos a fondo de escala.

4º Situamos el conmutador de FUNCIÓN en la posición Carga ( Hay que tener cuidado en los bornes de salida se aplican 500V limitados a baja intensidad pero son 500V)

Si realizamos la medida sobre un cable o linea larga se ha de esperar a que se cargue, antes de pasar a la función de medida y descargarlo posteriormente antes de desconectar las puntas de medida.

5º Situamos el conmutador de FUNCIÓN en la posición Medida, en instrumento nos dará la indicación de la medida realizada, si no indica pasar a una escala superior con el multiplicador, conmutador de ESCALA

AVER