5.4: Relés de Protección

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Un tipo especial de relé es aquel que monitorea la corriente, voltaje, frecuencia o cualquier otro tipo de medición de energía eléctrica, ya sea desde una fuente generadora o hacia una carga con el propósito de activar un disyuntor para que se abra en caso de una condición anormal. Estos relés se denominan en la industria de energía eléctrica como relés de protección.

Los disyuntores que se utilizan para encender y apagar grandes cantidades de energía eléctrica son en realidad relés electromecánicos, ellos mismos. A diferencia de los disyuntores que se encuentran en uso residencial y comercial que determinan cuándo dispararse (abrir) por medio de una tira bimetálica en su interior que se dobla cuando se calienta demasiado por sobrecorriente, los grandes disyuntores industriales deben ser “contados” por un dispositivo externo cuándo abrir. Dichos interruptores tienen dos bobinas electromagnéticas en su interior: una para cerrar los contactos del interruptor y otra para abrirlos. La bobina de “disparo” puede ser energizada por uno o más relés de protección, así como por interruptores manuales, conectados al interruptor de 125 voltios de alimentación CC. La alimentación de CC se utiliza porque permite que un banco de baterías suministre energía de cierre/ disparo a los circuitos de control del disyuntor en caso de una falla de alimentación completa (CA).

Los relés de protección pueden monitorear grandes corrientes de CA por medio de transformadores de corriente (CT), que circundan los conductores portadores de corriente que salen de un disyuntor grande, transformador, generador u otros dispositivos. Los transformadores de corriente disminuyen la corriente monitoreada a un rango secundario (salida) de 0 a 5 amperios de CA para alimentar el relé de protección. El relé de corriente utiliza esta señal de 0-5 amperios para alimentar su mecanismo interno, cerrando un contacto para cambiar la alimentación de 125 voltios CC a la bobina de disparo del disyuntor si la corriente monitoreada se vuelve excesiva.

Asimismo, los relés de voltaje (de protección) pueden monitorear voltajes de CA altos por medio de transformadores de voltaje o potencial (PT's) que disminuyen el voltaje monitoreado a un rango secundario de 0 a 120 Voltios CA, típicamente. Al igual que los relés de corriente (de protección), esta señal de voltaje alimenta el mecanismo interno del relé, cerrando un contacto para cambiar la alimentación de 125 voltios CC a la bobina de disparo del disyuntor es que el voltaje monitoreado se vuelve excesivo.

Existen muchos tipos de relés de protección, algunos con funciones altamente especializadas. No todos los monitores de voltaje o corriente, tampoco. Todos ellos, sin embargo, comparten la característica común de emitir una señal de cierre de contacto que se puede usar para cambiar la alimentación a una bobina de disparo de disyuntor, bobina de cierre o panel de alarma del operador. La mayoría de las funciones de relé de protección se han categorizado en un código numérico estándar ANSI. Aquí hay algunos ejemplos de esa lista de códigos:

Números de designación de relés de protección ANSI

Revisar

Los grandes disyuntores eléctricos no contienen dentro de sí los mecanismos necesarios para dispararse (abrir) automáticamente en caso de condiciones de sobrecorriente. Se les debe “decir” que se tropecen por dispositivos externos.
Los relés de protección son dispositivos construidos para activar automáticamente las bobinas de accionamiento de grandes disyuntores eléctricos bajo ciertas condiciones.