Protección
Un monitor de hilo piloto, dispositivo 85, supervisa el par de cobre que une los relés de ambos extremos de una línea. La prueba simula una apertura, un cortocircuito, una falla a tierra y la pérdida de alimentación en el par, y confirma que el monitor alarma o bloquea como se espera.
Un monitor de hilo piloto, dispositivo ANSI 85, comprueba el estado del canal de comunicación que usa un esquema de protección piloto. En un esquema diferencial de hilo piloto, los relés de ambos extremos de una línea intercambian información por un par de conductores, y la protección vale lo que vale ese par. El monitor envía una pequeña señal de supervisión por el hilo piloto, vigila si hay un circuito abierto, un cortocircuito, una falla a tierra o un cambio en la resistencia del par, y emite una alarma, o bloquea el disparo, cuando el canal deja de ser confiable. La prueba confirma que cada una de esas condiciones se detecta, que las salidas de alarma y bloqueo operan como se diseñó y que el monitor se repone limpiamente. Se aplica a monitores integrados en relés diferenciales de línea, a unidades de supervisión independientes y a equipos electromecánicos antiguos en alimentadores cortos, circuitos de cable y enlaces industriales.
El par piloto es un largo tramo de cable que puede cortarse por una excavación, dañarse por el agua, ponerse en cortocircuito por un empalme defectuoso o verse perturbado por una elevación del potencial de tierra de la subestación. Un canal de protección que falló en silencio es peor que uno que falló con aviso. Con el par abierto o en cortocircuito, el esquema diferencial puede quedar incapaz de ver una falla en la línea y dejarla a una protección de respaldo más lenta, o puede ver una diferencia espuria y disparar un alimentador sano. El monitor existe para convertir esas fallas en una alarma, o para llevar la protección a un estado seguro, de modo que el personal sea avisado mientras la línea aún está protegida por algo. Como un monitor rara vez opera, un defecto en su detección o en el cableado de salida puede pasar inadvertido. La prueba demuestra que todavía advierte las fallas que debe captar.
El monitor se comporta como un circuito de supervisión. Envía una pequeña señal, de corriente continua en muchos diseños y codificada o alterna en otros, por el par piloto y mide cómo regresa. Un par abierto detiene el flujo, un cortocircuito lo aumenta, una trayectoria a tierra cambia el equilibrio entre los dos conductores y un empalme degradado modifica la resistencia del lazo. El monitor compara la condición medida con una ventana alrededor del valor normal y, cuando la medición sale de la ventana durante el tiempo suficiente, opera. Un retardo evita que perturbaciones breves, como el voltaje inducido por fallas cercanas, causen una alarma. Los circuitos piloto suelen contar con transformadores de aislamiento y reactores neutralizadores que protegen al relé de la elevación del potencial de tierra, y el monitor debe funcionar con esos elementos en el circuito. Las salidas suelen incluir un contacto de alarma y otro que bloquea o modifica la protección diferencial mientras el canal es sospechoso.
La protección de la línea se saca de servicio según el plan de seguridad del propietario, el par piloto se desconecta del extremo de línea y se aísla de la protección, y se registran la identificación y los ajustes del monitor. Se mide el aislamiento de los circuitos del relé respecto al bastidor al nivel que asigna la norma. Luego el monitor se conecta a un sustituto del hilo piloto: una resistencia o un par simulado de las características adecuadas. Con el par sano, se observa el monitor en su estado normal. Se simula una apertura levantando un conductor, un cortocircuito uniendo el par, una falla a tierra conectando un conductor a la tierra de la subestación mediante una resistencia controlada, y un empalme degradado insertando resistencia en serie. En cada condición el técnico observa las salidas de alarma y bloqueo y mide el tiempo de respuesta. Si el voltaje o la corriente de supervisión son ajustables, se explora la sensibilidad cambiando gradualmente la falla simulada. A continuación se verifica la pérdida de la alimentación del propio monitor. Por último, cada condición se elimina para confirmar que las salidas se reponen y el monitor vuelve a la normalidad, y se reconecta el par real y se verifica el canal de extremo a extremo cuando las condiciones lo permiten.
El registro anota la identificación y los ajustes del monitor, el tipo de circuito piloto y el sustituto utilizado, cada condición simulada y la respuesta observada, el retardo antes de la alarma, el estado de la salida de bloqueo, la lectura de aislamiento, los instrumentos de prueba y el estado, tal como se encontró y como se dejó, del cableado y de los ajustes.
Una prueba satisfactoria significa que cada condición simulada se reconoce, que las salidas de alarma y bloqueo operan para cada una y que el monitor se repone sin quedar enclavado cuando se retira la condición. Los retardos y las sensibilidades se comparan con los datos del fabricante y con el diseño del esquema, y una condición reconocida tarde, solo en parte o no reconocida es un hallazgo. Los resultados se comparan con la prueba anterior del mismo equipo, ya que un cambio de sensibilidad puede indicar componentes envejecidos. La lectura de aislamiento se interpreta con la tabla de la norma para el voltaje del circuito. El monitor de hilo piloto figura entre las pruebas de relés de protección de ANSI/NETA ATS-2025 para aceptación y de ANSI/NETA MTS-2023 para mantenimiento; consulte sus copias con licencia de ambas y la documentación del esquema para los criterios y valores.
Las clases de equipo y las secciones de norma que exigen esta prueba, y los formularios de UltraDb que la incluyen.
Protege contra una falla no detectada del canal piloto. Una apertura, un cortocircuito o una falla a tierra en el par podrían dejar ciego a un esquema diferencial de línea o hacerlo disparar por error. El monitor convierte esa falla en una alarma o un bloqueo, de modo que el problema se halle mientras otras protecciones aún cubren la línea.
El monitor se conecta a un sustituto del par y las fallas se crean a propósito: levantar un conductor para una apertura, unir el par para un cortocircuito, conectar un conductor a tierra mediante una resistencia controlada y añadir resistencia en serie para un empalme deficiente. Después se observan las salidas.
Los pares piloto captan perturbaciones inducidas, sobre todo cuando ocurren fallas cerca de la ruta del cable. Un retardo breve evita que esos transitorios causen falsas alarmas. La prueba confirma que las condiciones reales y persistentes sí producen una alarma y que el retardo concuerda con el diseño.
Muchos diseños ofrecen una salida de bloqueo que inhabilita o modifica la protección diferencial cuando el canal no está sano, para que un par averiado no cause un disparo falso. La prueba confirma que esta salida opera para cada condición simulada y que se libera cuando se restablece el par.
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