Inyección secundaria en unidades de disparo: prueba de funciones electrónicas

Qué es

La inyección secundaria es una prueba de la unidad de disparo electrónica que se encuentra dentro o sobre un interruptor de baja tensión de caja moldeada, de caja aislada o de potencia. Un equipo de prueba portátil suministra a la unidad de disparo una señal de bajo nivel, normalmente por un puerto de prueba o en los terminales de entrada de los sensores, que la unidad interpreta como si procediera de los sensores de corriente del interruptor. El técnico confirma entonces que cada función de protección responde en su ajuste: tiempo largo, tiempo corto, instantánea y, donde exista, falla a tierra, junto con cualquier banda de retardo ajustable. La prueba también puede ejercitar el actuador de disparo que abre el interruptor. Se aplica a unidades de disparo de estado sólido en interruptores de muchos tamaños de armazón, y las normas la prevén como prueba opcional donde la inyección primaria no es práctica o como complemento cómodo de esta. El interruptor está fuera de servicio durante el trabajo, y la propia unidad de disparo es el objeto de la prueba.

Por qué se realiza

La unidad de disparo es el cerebro del interruptor. Si sus ajustes son erróneos, su electrónica se ha desviado o su cableado es defectuoso, el interruptor puede no disparar cuando llega una falla o una sobrecarga, o puede disparar demasiado pronto e interrumpir carga sana. Como la unidad permanece inactiva durante años entre eventos, nada revela estos defectos hasta que se necesita la protección, y entonces las consecuencias son graves: cables y equipos dañados, energía de arco eléctrico que dura más de lo previsto y pérdida de coordinación con los dispositivos aguas arriba. Las pruebas también detectan una unidad que quedó con los valores de fábrica y ya no coincide con el estudio de coordinación, y ajustes modificados en servicio sin registro. La inyección secundaria es rápida, no requiere corrientes elevadas y puede hacerse en banco o en la celda, por lo que se usa tanto para la verificación periódica. No sustituye la prueba que da la inyección primaria, pero ofrece una mirada rápida y repetible a la electrónica.

El principio

Una unidad de disparo electrónica moderna mide la corriente a partir de sensores, la convierte en un valor digital y la compara con curvas almacenadas. La función de tiempo largo sigue una curva inversa, de modo que una corriente mayor dispara más rápido, y la de tiempo corto tiene un retardo definido, con frecuencia con una forma inversa opcional. La función instantánea dispara sin retardo intencional, y la de falla a tierra usa una vía de detección residual o directa con su propio arranque y retardo. La unidad reacciona a la señal en su entrada, no al origen físico de esa señal, de modo que un equipo de prueba que reproduce la salida de un sensor con la magnitud y la forma de onda correctas produce la misma respuesta que una corriente real. Eso es lo que hace posible la inyección secundaria. Lo que no puede probar es todo lo que está del otro lado de la entrada: los sensores o transformadores de corriente, su cableado, la conexión a la barra y el funcionamiento mecánico del interruptor bajo carga. Esos elementos requieren inyección primaria o verificaciones aparte, por lo que ambos métodos se usan juntos cuando debe demostrarse toda la cadena.

Cómo se realiza

Con el interruptor fuera de servicio, desenergizado y bloqueado según el plan de seguridad del propietario, el técnico registra la identificación del interruptor y el modelo de la unidad de disparo, el enchufe de valor nominal y los ajustes. Los ajustes se comparan con el estudio de coordinación, y se anota la posición de cada control ajustable antes de cambiar nada. El equipo de prueba se conecta al puerto de prueba de la unidad o a los terminales indicados, siguiendo las instrucciones del fabricante, porque las conexiones y los niveles de señal difieren entre modelos. El equipo suministra una señal correspondiente a un múltiplo elegido del valor nominal, mantenida hasta que la unidad dispara, y se mide el tiempo transcurrido. La función de tiempo largo se prueba en un punto de su curva, las de tiempo corto e instantánea en puntos que enmarcan sus arranques, y la de falla a tierra con la inyección apropiada, cuidando si la unidad usa detección residual o de fuente. El equipo también sirve para hallar el arranque elevando gradualmente la señal, y el disparo se confirma en el interruptor o en el actuador, anotando cualquier indicador o bandera. Tras cada disparo se repone la unidad y los ajustes se restablecen a los valores tal como se encontraron. Cualquier diferencia entre los ajustes encontrados y los dejados se registra. Si la unidad incluye enclavamiento de zona o indicadores de disparo, se verifican las salidas.

Qué se registra

El registro anota la identificación del interruptor y de la unidad de disparo, el enchufe de valor nominal, los ajustes encontrados y dejados, el tipo de señal inyectada y los puntos probados en cada función, los valores de arranque y los tiempos de disparo medidos, la respuesta de cualquier indicador, el equipo de prueba y su estado de calibración, y toda observación sobre la condición de la unidad, su cableado y el interruptor.

Cómo se juzgan los resultados

Los resultados se juzgan frente a la característica de tiempo-corriente de la propia unidad de disparo y a las bandas de tolerancia publicadas por el fabricante, que describen la dispersión permitida alrededor de cada curva. Los tiempos de disparo medidos deben caer dentro de la banda correspondiente al ajuste aplicado, los arranques deben producirse en el intervalo que especifica el fabricante, y las funciones de falla a tierra e instantánea deben responder sin el retardo que pertenece a las demás. Los ajustes hallados deben coincidir con el estudio de coordinación, y toda diferencia es un hallazgo. También se comparan los resultados de pruebas anteriores de la misma unidad. La prueba se describe entre las pruebas de interruptores de baja tensión en ANSI/NETA ATS-2025 y ANSI/NETA MTS-2023, en ambos casos como alternativa opcional o complemento de la inyección primaria; consulte sus copias con licencia de ambas y la documentación del fabricante para los valores y criterios.

Variaciones

La prueba de aceptación compara los ajustes con el estudio y establece la línea base tal como se encontró, mientras que la de mantenimiento busca desviaciones y ajustes que fueron cambiados. Los interruptores de caja moldeada con unidades electrónicas suelen probarse con un juego de prueba específico del fabricante que se enchufa en la unidad, mientras que los interruptores de potencia y de caja aislada suelen aceptar un equipo de prueba general mediante un conector de prueba. Algunas unidades tienen una autoprueba o un modo de prueba integrados, lo que es útil pero no sustituye un resultado medido. Los interruptores termomagnéticos carecen de electrónica y no pueden probarse así; se verifican por inyección primaria. Cuando una unidad admite reducción de energía de arco o enclavamiento selectivo de zona, el modo de mantenimiento y las conexiones de enclavamiento tienen sus propias verificaciones. La elección entre inyección secundaria y primaria depende del acceso, de la fuente de corriente disponible y de la pregunta que se quiere responder: la secundaria comprueba la electrónica y la primaria comprueba toda la cadena.