Prueba de sobrecorriente

Las pruebas de sobrecorriente de los generadores de los buques tienen por objeto garantizar que, en caso de fallo por sobrecorriente, el generador pueda interrumpir la corriente a tiempo para evitar daños en los equipos y la ocurrencia de accidentes. Este proceso de prueba incluye la verificación de los dispositivos de protección contra sobrecorriente, con el fin de garantizar que su tiempo de respuesta, corriente de activación y función de restablecimiento cumplan los requisitos de diseño. La prueba de sobrecorriente no solo garantiza el funcionamiento seguro del generador, sino que también asegura la estabilidad del sistema eléctrico del buque.

I. Resumen de las pruebas de sobrecorriente

El objetivo de las pruebas de sobrecorriente es simular las situaciones de sobrecorriente que pueden producirse durante el funcionamiento real, con el fin de comprobar la capacidad de respuesta del generador y de los dispositivos de protección en caso de avería. Las pruebas de sobrecorriente abarcan principalmente los siguientes aspectos:

• (1) Verificar los valores de activación y los tiempos de activación de los dispositivos de protección contra sobrecorriente.
• (2) Comprobar la función de restablecimiento del dispositivo de protección contra sobrecorriente, para garantizar que pueda volver a su estado normal tras una sobrecorriente.
• (3) Asegurarse de que los dispositivos de protección contra sobrecorriente no se activen por error, a fin de evitar interpretaciones erróneas de las fluctuaciones de corriente que se producen en condiciones normales de funcionamiento.

II. Principios de la prueba de sobrecorriente

Para realizar ensayos de sobrecorriente, se necesita una serie de equipos de ensayo que simulen situaciones de sobrecorriente y comprueben el funcionamiento de los dispositivos de protección. Los principales equipos de ensayo son:

• (1) Generador de corriente:Se utiliza para simular diferentes situaciones de sobrecorriente.
• (2) Comprobador de interruptores:Se utiliza para comprobar la respuesta de los dispositivos de protección contra sobrecorriente, centrándose especialmente en registrar el tiempo transcurrido desde que se activa el dispositivo de protección hasta que entra en funcionamiento.
• (3) Medidores de corriente:Se utiliza para medir la intensidad de la corriente, supervisar la corriente en tiempo real y registrar datos.
• (4) Dispositivo de protección contra sobrecorriente:Se utilizan para proteger el generador contra daños provocados por sobrecorrientes, como los relés o los interruptores automáticos.

Figura 6-1: Esquema simplificado del principio de funcionamiento del dispositivo de ensayo de sobrecorriente

En la práctica, al realizar pruebas en dispositivos de protección contra sobrecorriente, estos deben estar desconectados tanto de la fuente de alimentación como de la carga. Tomando como ejemplo un interruptor aéreo de bastidor para uso naval, este cuenta con tres posiciones de funcionamiento principales: posición de conexión (posición de trabajo), posición de prueba y posición de desconexión.

(1) Posición de conexión (posición de trabajo)

La posición de conexión es la posición que ocupa el interruptor cuando se encuentra en estado de funcionamiento normal. En esta posición, los contactos principales del interruptor están completamente cerrados, lo que permite que la corriente pase a través del interruptor hacia el circuito de carga, garantizando así el funcionamiento normal de los equipos eléctricos.

En la posición de conexión, el interruptor está en contacto total con el circuito principal del sistema eléctrico, lo que permite que circule la corriente y se alimente a los equipos eléctricos. En la posición de conexión, el interruptor supervisa continuamente el estado de funcionamiento del circuito y, en caso de que se produzca una sobrecarga, un cortocircuito u otra avería, lo desconecta automáticamente para evitar daños en los equipos eléctricos. Este es el estado de funcionamiento habitual en un sistema eléctrico, en el que todos los equipos de carga pueden funcionar de forma continua, lo que garantiza un funcionamiento estable del sistema.

(II) Ubicación de las pruebas

La posición de prueba es aquella en la que se encuentra el interruptor automático cuando se realizan pruebas de funcionamiento o simulaciones de averías. En esta posición, los contactos del circuito principal del interruptor automático están abiertos, pero el circuito de control permanece conectado. En este estado, el interruptor automático no puede suministrar corriente a los equipos de carga, pero permite realizar diversas comprobaciones y verificaciones de funcionamiento.

En el puesto de pruebas, el interruptor automático puede someterse a pruebas mediante equipos de ensayo externos (como verificadores de interruptores principales, simuladores, etc.) para comprobar si es capaz de actuar según los parámetros preestablecidos. Se simulan fallos en el sistema eléctrico, como sobrecargas o cortocircuitos, para garantizar que el interruptor pueda interrumpir la corriente a tiempo en estas situaciones y evitar así que el fallo se propague. Mediante las pruebas realizadas en el puesto de ensayo se puede verificar si las características de protección del interruptor responden correctamente, incluyendo la protección temporizada, la protección instantánea y la protección contra sobrecargas.

(3) Posición de desconexión

La posición de corte es aquella en la que el circuito queda aislado de la fuente de alimentación cuando los contactos del circuito principal del interruptor están completamente abiertos. En esta posición, la corriente no puede pasar a través del interruptor hacia los equipos eléctricos, por lo que todo el circuito queda completamente desconectado.

La posición de desconexión sirve para interrumpir por completo el suministro eléctrico, aislar totalmente los equipos eléctricos de la red de alimentación y garantizar que, durante las tareas de reparación, mantenimiento o resolución de averías, los equipos no estén bajo tensión, lo que garantiza la seguridad del personal. En caso de avería grave u otras situaciones de emergencia, se puede colocar rápidamente el interruptor automático en la posición de desconexión para cortar el suministro eléctrico y evitar que la avería se agrave. Cuando sea necesario revisar o sustituir un equipo eléctrico, se debe colocar el interruptor automático en la posición de desconexión para garantizar que el equipo quede completamente aislado de la red eléctrica y evitar así el riesgo de descarga eléctrica.

III. Pasos para la prueba de sobrecorriente

(I) Fase de preparación

1. Asegúrese de que los equipos de ensayo y los instrumentos de medición estén correctamente conectados y compruebe que todos los equipos funcionen correctamente.
2. Calibrar el generador de corriente y configurar el rango de prueba de sobrecorriente.

(2) Configuración de los parámetros de los dispositivos de protección

1. Se establecerá el valor de la corriente de accionamiento del dispositivo de protección, de acuerdo con la corriente nominal del generador y los requisitos técnicos del dispositivo de protección contra sobrecorriente.
2. Configurar el retardo de actuación del dispositivo de protección contra sobrecorriente, para garantizar que, durante el proceso de prueba, dicho dispositivo responda en el tiempo establecido.

(3) Simulación de una avería por sobrecorriente

1. Ponga en marcha el generador de corriente y aumente gradualmente la corriente de salida hasta alcanzar el umbral de sobrecorriente establecido.
2. Comprueba si el dispositivo de protección contra sobrecorriente se ha activado según lo previsto.
3. Registrar el tiempo de respuesta y los valores de corriente del dispositivo de protección contra sobrecorriente, para garantizar que este pueda interrumpir el circuito en el tiempo establecido.

(IV) Registro de los resultados de las pruebas

Registra el tiempo de actuación del dispositivo de protección, los valores de corriente y la función de restablecimiento cuando se produce una sobrecorriente.

IV. Prácticas de ensayo de sobrecorriente

(I) Introducción al comprobador de interruptores principales para buques

El principio concreto es el siguiente:

1. Simulación de señales de avería eléctrica

• (1) Corriente de cortocircuito: simulación de un fallo por cortocircuito para comprobar que el interruptor corta la corriente en un tiempo muy breve.
• (2) Sobrecarga de corriente: simular una sobrecarga para comprobar que el disyuntor corta el circuito a tiempo y evita daños.
• (3) Falta de fase o secuencia de fases incorrecta: falta de fase o secuencia incorrecta en la fuente de alimentación simulada; compruebe que el disyuntor se desconecta correctamente.
• (4) Sobretensión: aumento anómalo de la tensión de simulación; compruebe la respuesta del interruptor automático.

2. Prueba de tiempos de ejecución de acciones automatizadas

El comprobador de interruptores principales para embarcaciones permite medir con precisión el tiempo de actuación de los interruptores. Si el tiempo de actuación supera el rango establecido, significa que el equipo necesita un ajuste o una revisión.

3. Verificación de las funciones de protección

• (1) Protección contra sobrecargas: simula una situación de sobrecarga durante un periodo prolongado.
• (2) Protección contra cortocircuitos: simula un cortocircuito para evitar daños mayores.
• (3) Protección contra baja tensión: compruebe si se desconecta correctamente en caso de falta de tensión o de tensión anómala.

4. Registro de datos y análisis de resultados

Registra en tiempo real los parámetros eléctricos y genera informes de prueba, y realiza un análisis comparativo para comprobar si se cumplen los requisitos de las funciones de protección.

(II) Prácticas con el simulador

1. Alimentar el interruptor principal y cerrarlo. Comprobar el indicador de estado del interruptor principal.
2. En el panel de configuración de parámetros, configure los parámetros del sistema (tal y como se muestra en la figura 6-2).
3. Configure los parámetros de retardo corto en caso de cortocircuito: valor de la corriente de acción; pulse el botón de prueba, observe y anote los resultados y, a continuación, restablezca el sistema.
4. Cerrar el interruptor principal, configurar los parámetros del sistema y realizar, sucesivamente, las pruebas de disparo por sobrecarga con retardo largo y de disparo instantáneo.

(a)

Figura 6-2: Pantalla de configuración de parámetros del dispositivo de protección del interruptor principal del generador naval

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