La supervisión del circuito de disparo hace circular una corriente de pocos miliamperios por la bobina de disparo y su cableado, demasiado pequeña para operarla, y da alarma si el circuito se abre o se pierde la tensión de control. Bien conectada, vigila el circuito con el interruptor cerrado y también abierto; para lo segundo necesita un camino por el contacto 52b, normalmente con una resistencia. En alta y extra alta tensión cada una de las dos bobinas de disparo lleva su propia supervisión.
Qué es y dónde está
La supervisión del circuito de disparo vigila de forma continua que el camino entre el contacto de disparo de la protección y la bobina de disparo esté completo y con tensión. Se la conoce como 74TC (relé de alarma del circuito de disparo) o TCS, por su sigla en inglés. Existe porque el circuito de disparo trabaja muy pocas veces: un cable cortado, un borne flojo, un fusible fundido o una bobina abierta pueden pasar años sin que nadie lo note, hasta el día en que la protección ordena abrir y el interruptor no responde.
Puede ser un relé dedicado montado en el tablero o, lo más común hoy, una función del relé numérico o del controlador de bahía que usa sus entradas binarias. Se conecta en el lado del interruptor, en paralelo con el contacto de disparo.
Cómo funciona
Con el contacto de disparo abierto, la entrada de supervisión queda en serie con la bobina. La tensión de control hace circular una corriente de pocos miliamperios por la bobina y su cableado; un fabricante declara del orden de 1,5 mA para la suya. Esa corriente basta para que la entrada detecte continuidad, pero está muy por debajo de la que mueve el núcleo de la bobina.
Si el circuito se abre en cualquier punto, o si se pierde la tensión de control, la corriente se anula y la función da alarma después de un retardo. El retardo evita alarmas falsas durante una maniobra: cuando el contacto de disparo se cierra, cortocircuita la entrada y la supervisión deja de ver tensión por un momento.
Interruptor cerrado y abierto
- Interruptor cerrado. El 52a (vea los contactos auxiliares del interruptor) está cerrado y la corriente pasa por él hacia la bobina. Así se supervisa el circuito en la condición más importante, cuando la protección puede necesitar disparar.
- Interruptor abierto. El 52a está abierto. Para seguir supervisando hace falta un camino alterno por el contacto 52b, que puentea al 52a, normalmente con una resistencia en serie que limita la corriente. Con ese camino la supervisión cubre también el estado abierto, y la alarma no depende de la posición del interruptor.
Esquemas habituales
| Esquema | Qué supervisa | Detalle |
|---|---|---|
| Una entrada sin resistencia | Solo con el interruptor cerrado | Con el interruptor abierto la alarma debe bloquearse con la posición |
| Una entrada con resistencia por el 52b | Ambas posiciones | La resistencia se calcula con la tensión de control, la resistencia de la bobina y la tensión mínima que necesita la entrada; un fabricante pide al menos 20 V sobre el contacto de supervisión |
| Dos entradas | Ambas posiciones, sin resistencia adicional en los relés que lo ofrecen | Una en paralelo con el contacto de disparo y otra en paralelo con el 52a. Con el interruptor abierto, la corriente de supervisión pasa por la segunda entrada hacia la bobina |
| Supervisión del circuito de cierre | La bobina de cierre, a través del 52b | El mismo principio aplicado al cierre. No todas las empresas la piden |
Diferencias por nivel de tensión
- Baja tensión: el interruptor lleva su propia unidad de disparo y la supervisión clásica se usa poco; cuando hay bobina de disparo en derivación mandada por un relé externo, se puede aplicar igual.
- Media tensión: una bobina de disparo y una supervisión en el relé del alimentador. En celdas sin batería, con disparador por CT, no aplica.
- Alta tensión: dos bobinas de disparo en circuitos de corriente continua distintos y una supervisión por cada bobina, normalmente en el relé principal y en el de respaldo.
- Extra alta tensión, con mando monopolar: hay bobinas por polo, y la supervisión se repite por polo y por bobina. El número de entradas binarias crece y debe preverse en el diseño del tablero.
Datos que se definen
- Tensión de control y rango de la entrada (un fabricante declara de 20 a 250 V en CA o CC).
- Corriente de supervisión y valor de la resistencia del camino por el 52b, según el manual del relé y los datos de la bobina.
- Retardo de alarma.
- Señales al sistema de control: alarma local, contacto al SCADA o señal IEC 61850. Según el fabricante, la alarma se reporta en el nodo SCBR (supervisión del interruptor), que incluye una señal de alarma de bobina, o en un nodo genérico.
Cableado con protección y control
La supervisión se cablea en el lado del interruptor del contacto de disparo, con la misma polaridad del circuito. Si el disparo pasa por un relé de bloqueo 86 o por bloques de prueba, la supervisión debe ver el circuito completo hasta la bobina. Su alarma va al controlador de bahía, al anunciador o al SCADA, y debe tratarse como una alarma urgente: mientras esté activa, la bahía puede no tener disparo por esa bobina.
Fallas y qué revisar primero
- Alarma permanente: mida tensión en bornes de la bobina; revise fusibles o MCB del circuito, borneras, bobina abierta y el selector local/remoto si corta el circuito de disparo.
- Alarma solo con el interruptor abierto: falta la rama por el 52b o su resistencia está abierta, o el esquema configurado en el relé no corresponde al cableado.
- Alarma intermitente: borne flojo, contacto auxiliar con resistencia variable o retardo de alarma muy corto.
- No alarma al abrir el circuito a propósito: la entrada quedó alimentada por otro camino, por ejemplo una resistencia mal ubicada o una entrada compartida.
Pruebas y mantenimiento
En la puesta en servicio y en los mantenimientos se abre el circuito de disparo en varios puntos (borne del relé, borne del interruptor, fusible) con el interruptor cerrado y abierto, y se verifica que la alarma aparezca con su retardo y llegue al SCADA. También se mide la corriente de supervisión y se confirma que no se acerca a la de operación de la bobina. La prueba real de disparo por cada bobina forma parte de las pruebas de interruptores de potencia y de la inyección secundaria de la bahía.
Pruebas y configuración con Tiza Group
¿Le aparece una alarma de supervisión que nadie logra explicar, o va a habilitar la función en relés nuevos? En Tiza Group revisamos el esquema y la configuración remota de relés de las principales marcas, y probamos el circuito en sitio en interruptores de alta tensión y media tensión. Cuéntenos qué equipo tiene.
Referencias
- IEEE C37.2, Números de función de dispositivos.
- IEC 61850-7-4, Clases de nodos lógicos compatibles (SCBR).
- Blackburn y Domin, Protective Relaying: Principles and Applications.
Preguntas frecuentes
¿Por qué la supervisión del circuito de disparo da alarma solo cuando el interruptor está abierto?
Porque con el interruptor abierto el 52a está abierto y la corriente de supervisión no tiene camino, salvo que exista una rama por el 52b, normalmente con resistencia. Si esa rama no se cableó o la resistencia está abierta, la alarma aparece en cada apertura y desaparece al cerrar. Revise el esquema elegido en el relé y esa rama.
¿La corriente de supervisión puede disparar el interruptor?
No, si está bien dimensionada. Es de pocos miliamperios, muy por debajo de la corriente de operación de la bobina. El riesgo aparece cuando se usa una resistencia de valor equivocado o una bobina distinta a la prevista; por eso el valor de la resistencia sale del manual del relé y de los datos de la bobina.
¿Cuál es la diferencia entre 74TC y TCS?
Ninguna de fondo: son nombres de la misma función. 74 es el número de IEEE C37.2 para el relé de alarma y TC indica circuito de disparo; TCS es la sigla en inglés de supervisión del circuito de disparo. Cada fabricante la nombra a su manera; por ejemplo, ABB la llama TCSSCBR en su librería IEC y TCM en su versión ANSI.