Números ANSI para dispositivos de protección

Para diseñar nuestros sistemas eléctricos de potencia, debemos regirnos por ciertas normas, por ejemplo, antiguamente la norma ANSI/IEEE C37.2-2008 y ahora la actualizada IEEE C37.2-2022, la cual entrega información sobre los elementos que componen un esquema de protecciones.  Estos,  de diferente forma, protegerán los elementos o equipos del sistema eléctrico, como son:  Líneas eléctricas, generadores y transformadores de daños producidos por fallas de cortocircuito, de sobretensión o algún otro evento eléctrico como la pérdida de sincronismo, baja frecuencia, sobrecargas, oscilaciones de potencia, y otras más.

 

La norma designa números se utilizan para identificar las funciones de cada elemento en el esquema de protecciones. En la norma IEEE C37.2-2022 se tienen los siguientes dispositivos y sus números:

 

N°	Función	Descripción
1	Elemento principal	Es el dispositivo de inicio, que puede ser el interruptor de control, relevador de tensión, etc., que sirve para poner el aparato en operación o fuera de servicio.
2	Relevador de cierre o arranque temporizado	Da la temporización deseada entre operaciones de una secuencia automática o de un sistema de protección.
3	Relevador de comprobación o de bloqueo	Opera en respuesta a la posición de un número de condiciones determinadas, en un equipo para un fin determinado.
4	Contactor principal	Sirve para cerrar y abrir los circuitos de control necesarios para reponer un equipo en marcha, bajo las condiciones deseadas o bajo otras condiciones anormales.
5	Dispositivo de paro	Es aquel cuya función primaria es dejar a un equipo fuera de servicio.
6	Interruptor de arranque	es un dispositivo cuya función principal es conectar la máquina a su fuente de tensión de arranque.
7	Relevador de razón de cambio	Funciona con un valor dado de la velocidad de cambio (incremento o decremento) de una cantidad eléctrica como frecuencia, corriente o presión.
8	Dispositivo de desconexión de energía de control	Es un dispositivo de desconexión que se utiliza con el fin de conectar y desconectar, respectivamente, la fuente de energía de control.
9	Dispositivo de inversión	Se utiliza para invertir las conexiones del campo de una máquina o bien para otras funciones especiales de inversión.
10	Interruptor de secuencia de unidad	Se utiliza para cambiar la secuencia de conexión o desconexión de unidades de un equipo de unidades múltiples.
11	Dispositivo multifunción	Dispositivo que realiza tres o más funciones igualmente importantes, donde ninguna puede ser designada como principal. Se prefiere el uso de acrónimos o sufijos cuando sea posible identificar las funciones específicas.
12	Dispositivo de exceso de velocidad	Es, normalmente, un interruptor de velocidad de conexión directa que actúa cuando la máquina embala.
13	Dispositivo de velocidad sincrónica	Funciona aproximadamente a la velocidad sincrónica de una máquina.
14	Dispositivo de baja velocidad	Funciona cuando la velocidad de la máquina cae por debajo de un valor predeterminado.
15	Dispositivo de igualación de velocidad o frecuencia	Se utiliza para igualar y mantener la velocidad o frecuencia de una máquina o de un sistema, igual o aproximadamente igual a la de otra máquina, fuente o sistema.
16	Dispositivo de comunicaciones de datos	Dispositivo utilizado para comunicación de datos entre equipos de protección, control y monitoreo, incluyendo interfaces de red y protocolos de comunicación digital.
17	Interruptor de derivación o descarga	Se utiliza para descargar y poner en paralelo un rectificador u otra máquina con otro rectificador o máquina.
18	Dispositivo de aceleración o deceleración	Se utiliza para cerrar o causar el cierre de circuitos que se utilizan para aumentar o disminuir la velocidad de una máquina.
19	Contactor de transición de arranque a marcha	Inicia o causa el cambio automático de las conexiones necesarias para acelerar una máquina.
20	Válvula operada eléctricamente	Es una válvula operada o controlada eléctricamente que se utiliza en un sistema de fluido de gas, aire, aceite, agua o cualquier otro.
21	Relevador de distancia	Funciona cuando la impedancia, admitancia o reactancia del circuito disminuye por debajo de límites predeterminados, entrando en la zona de operación del relevador.
22	Interruptor igualador	Sirve para controlar las conexiones para el balanceo de corriente de los reguladores del campo de la máquina o de la tensión de la máquina, en una instalación de unidades múltiples.
23	Dispositivo regulador de temperatura	Funciona para mantener la temperatura de la máquina u otros aparatos dentro de ciertos límites.
24	Relevador de Volts por Hertz	Funciona cuando la relación tensión/frecuencia excede un valor preajustado. Puede tener una característica instantánea o de tiempo.
25	Dispositivo de sincronización o chequeo de sincronismo	Funciona cuando dos circuitos de C.A están dentro de los límites deseados de tensión, frecuencia o ángulo de fase, lo cual permite la puesta en paralelo de estos circuitos.
26	Dispositivo térmico	Funciona cuando la temperatura del equipo a proteger, un liquido aislante u otro medio aumenta o disminuye de valores predeterminados.
27	Relevador de baja tensión	Funciona al descender la tensión de un valor predeterminado.
28	Detector de llama	Su función es detectar la existencia de llama en el piloto o quemador principal de una caldera o una turbina de gas.
29	Contactor de aislamiento	es el que se utiliza con el propósito especial de desconectar un circuito de otro, por razones de maniobra de emergencia, mantenimiento o pruebas.
30	Relevador anunciador	es un dispositivo de reposición no automática que da un número de indicaciones visuales independientes al accionar el dispositivo de protección.
31	Dispositivo de excitación separada	Conecta un circuito, tal como el campo shunt de una convertidor sincrono, a la fuente de excitación separada durante el proceso de arranque.
32	Relevador direccional de potencia	Funciona con un valor deseado de flujo de potencia en una dirección dada o con inversión de potencia resultante de la circulación de corriente de arco en el ánodo o cátodo de un rectificador de potencia.
33	Switch de posición	Establece o interrumpe contacto cuando el dispositivo principal o una pieza del aparato que no tiene número de función llega a una posición dada.
34	Switch accionado por secuencia	Es un switch de posición operado manualmente que funciona en una secuencia dada o que permite un número de operaciones sucesivas de un dispositivo dado, o de un número de dispositivos.
35	Dispositivo de operación de escobillas o de cortocircuito de anillos rozantes	Se utiliza para levantar, bajar o cambiar las escobillas de una máquina, o para cortocircuitar sus anillos rozantes, o para enganchar o desenganchar los contactos de un rectificador mecánico.
36	Dispositivo de polaridad o de polarización de tensión	Opera o permite la operación de otro dispositivo con una polaridad predeterminada solamente, o verifica la presencia de una tensión de polarización en un equipo.
37	Relevador de baja corriente o baja potencia	Funciona cuando la corriente o el flujo de potencia disminuye de un valor dado.
38	Dispositivo de protección de cojinetes	Funciona con una temperatura excesiva de un cojinete o con otras condiciones mecánicas anormales asociadas al cojinete, tales como la lubricación excesiva, vibración, desgaste excesivo, etc.
39	Monitor de condiciones mecánicas	Funciona con la aparición de una condición mecánica anormal (excepto la que se aplica a un cojinete cubierto bajo el dispositivo 38), tal como vibración excesiva, excentricidad, expansión térmica, inclinación, fallo de sellos o cualquier otra condición mecánica anormal.
40	Relevador de campo	Funciona con un valor dado o una falla anormalmente baja de la corriente de campo de la máquina, o con un valor excesivo de la componente reactiva de la corriente de armadura en una máquina de c.a. que indica una excitación de campo anormalmente baja.
41	Interruptor de campo	Es un dispositivo que funciona para aplicar o quitar la excitación de campo de una máquina.
42	Interruptor de marcha	Es un dispositivo cuya función principal es conectar una máquina a su fuente de tensión de marcha, después de haber sido llevada a la velocidad deseada en el circuito de arranque.
43	Dispositivo de transferencia manual	Es un dispositivo operado manualmente que transfiere los circuitos de control para modificar el plan de operación del equipo de maniobra o de algunos de los dispositivos.
44	Relevador de secuencia de arranque de unidades	Funciona para arrancar la siguiente unidad disponible en un equipo de unidades múltiples al fallar o estar fuera de servicio la unidad que normalmente precede.
45	Monitor de condiciones atmosféricas	Funciona con condiciones atmosféricas anormales, tales como gases dañinos, humos, explosivos o incendios.
46	Relevador de intensidad para equilibrio o inversión de fases	Funciona cuando las corrientes polifásicas están inverstidas, desequilibradas o contienen componentes de secuencia negativa.
47	Relevador de tensión para secuencia de fase	Funciona con un valor dado de tensión polifásica de la secuencia de fase deseada.
48	Relevador de secuencia incompleta	Vuelve a un equipo a la posición normal (desconectada) y lo enclava si la secuencia normal de arranque, funcionamiento o parada no se completa debidamente dentro de un intervalo predeterminado.
49	Relevador térmico para maquina o transformador	Funciona cuando la temperatura de un equipo excede de un valor fijado.
50	Relevador instantáneo de sobrecorriente	Funciona instantáneamente cuando se presenta un valor excesivo de corriente. Puede incluir sufijos como 50N (neutro) o 50G (tierra) según la aplicación.
51	Relevador de sobrecorriente de tiempo	Contiene una característica de tiempo inverso o de tiempo fijo que funciona cuando la intensidad de un circuito de C.A. sobrepasa un valor dado. Puede incluir sufijos como 51N (neutro) o 51G (tierra) según la aplicación.
52	Interruptor de C.A.	Se utiliza para cerrar o abrir un circuito de potencia de bajo condiciones normales, o para interrumpir este circuito bajo condiciones de falla.
53	Relevador de campo de la excitatriz o del generador de CC	Forza la excitación de campo de la máquina de CC durante el arranque o funciona cuando la tensión de la máquina ha llegado a un valor dado.
54	Reservado para aplicaciones futuras	Reservado para aplicaciones específicas de corriente continua o aplicaciones futuras según el contexto del sistema.
55	Relevador de factor de potencia	Es el que funciona cuando el factor de potencia de un circuito de c.a. no llega o sobrepasa un valor dado.
56	Relevador de aplicación del campo	Se utiliza para controlar automáticamente la aplicación de la excitación de campo de un motor de c.a. en un punto predeterminado en el ciclo de deslizamiento.
57	Dispositivo de cortocircuito o de puesta a tierra	Sirve para cortocircuitar o aterrizar un circuito manual o automaticamente
58	Relevador de fallo de rectificacion	Funciona al fallar un rectificador de potencia, al perder la propiedad de conduccion o bloqueo.
59	Relevador de sobretensión	Funciona cuando la tension de entrada sobrepasa un valor dado.
60	Relé de equilibrio de tensión o corriente	Opera con una diferencia de tensión o corriente, de entrada o de salida, entre dos circuitos.
61	Interruptor o sensor de densidad	Opera en un valor dado o un cambio de la densidad de un gas, comúnmente utilizado para monitoreo de gas SF6 en equipos de alta tensión.
62	Relevador de paro o apertura de tiempo	Funciona en conjunto con un sistema de relevadores de proteccion.
63	Switch de presion	Funciona con un valor o cambio de este valor de presión del líquido o gas.
64	Relevador de detección de tierra	Funciona para detectar fallas a tierra del aislamiento de un equipo, especialmente en sistemas normalmente no aterrizados o de alta impedancia.
65	Gobernador	Es el equipo que controla la apertura de la válvula de la máquina motriz, para arrancarla, mantener su velocidad o detenerla.
66	Relevador de pasos	Funciona para permitir un número especificado de operaciones de un dispositivo dado o equipo, o bien, un número especifico de operaciones sucesivas con un intervalo dado de tiempo entre cada una de ellas. También se utiliza para permitir el energizado periódico de un circuito, y la aceleración gradual de una máquina.
67	Relevador direccional de sobrecorriente de C.A.	Funciona con un valor deseado de circulación de sobrecorriente de C.A.. en una dirección dada.
68	Relevador de bloqueo	Inicia una señal piloto para bloquear o disparar en faltas externas en una línea de transmisión o en otros aparatos bajo condiciones dadas, coopera con otros dispositivos a bloquear el disparo o a bloquear el recierre con una condición de pérdida de sincronismo o en oscilaciones de potencia.
69	Dispositivo permisivo de control
70	Reóstato	Se utiliza para variar la resistencia de un circuito en respuesta a algún método de control eléctrico, que, o bien es accionado eléctricamente, o tiene otros accesorios eléctricos como contactos auxiliares de posición o limitación.
71	Switch de nivel	Este relé funciona para valores dados de nivel de líquidos o gases, o para determinadas velocidades de variación de estos parámetros.
72	Interruptor de c.c.	Se utiliza para cerrar o interrumpir el circuito de alimentación de c.c. bajo condiciones normales o para interrumpir este circuito bajo condiciones de emergencia.
73	Contactor de resistencia de carga	Se utiliza para puentear o insertar en circuito un punto de la resistencia limitadora, de cambio o indicadora, o bien para activar un calentador, una luz, o una resistencia de carga de un rectificador de potencia u otra máquina.
74	Relevador de alarma	Es cualquier otro relevador diferente al anunciador comprendido bajo el dispositivo 30 que se utiliza para accionar u operar en unión de una alarma visible o audible.
75	Mecanismo de cambio de posición	Se utiliza para cambiar un interruptor desconectable en unidad entre las posiciones de conectado, desconectado y prueba.
76	Relevador de sobrecorriente de c.c.	Funciona cuando la intensidad en un circuito de c.c. sobrepasa un valor dado.
77	Transmisor de impulsos	Se utiliza para generar o transmitir impulsos hacia un sitio lejano o como receptor de estas señales y para convertir estos impulsos en las mediciones originales.
78	Relevador de medicion de ángulo de fase	Funciona con un valor determinado de ángulo de fase entre dos tensiones, entre dos corrientes, o entre tensión y corriente
79	Relevador de recierre de c.a.	Controla el recierre de un interruptor de c.a.
80	Swithc de flujo	Actúa para valores dados de la magnitud del flujo de liquidos o gases o para determinadas velocidades de variación de éste.
81	Relevador de frecuencia	Funciona con un valor dado de la frecuencia o por la velocidad de variación de la frecuencia.
82	Relevador de recierre de medicion de carga de c.c.	Es el que controla el cierre y recierre de un interruptor de c.c. generalmente respondiendo a las condiciones de la carga del circuito.
83	Relevador de selección automatica o transferencia	Funciona para elegir automáticamente entre ciertas fuentes de alimentación o condiciones en un equipo, o efectúa automáticamente una operación de transferencia.
84	Mecanismo de accionamiento	Es el mecanismo eléctrico completo, o servomecanismo, incluyendo el motor de operación, solenoides, auxiliares de posición, etc., para un cambiador de tomas, regulador de inducción o cualquier pieza de un aparato que no tenga número de función.
85	Relé receptor de ondas portadoras o hilo piloto	Es el que es accionado o frenado por una señal y se usa en combinación con una protección direccional que funciona con equipos de transmisión de onda portadora o hilos piloto de c.c.
86	Relevador de enclavamiento	Es accionado eléctricamente con reposición a mando o eléctrica, que funciona para parar y mantener un equipo fuera de servicio cuando concurren condiciones anormales.
87	Relé de protección diferencial	Funciona sobre un porcentaje o ángulo de fase u otra diferencia cuantitativa de dos intensidades o algunas otras cantidades eléctricas.
88	Motor o grupo motor generador auxiliar	Se utiliza para accionar equipos auxiliares, tales como bombas, ventiladores, excitatrices, etc.
89	Switch de línea	Se utiliza como un desconectador, un interruptor de carga o un switch de aislamiento en un circuito de potencia de c.a. o c.c.
90	Dispositivo de regulación	Regula una cantidad, tal como la tensión, corriente, potencia, velocidad, frecuencia, temperatura o carga a un valor dado, o bien ciertos límites para las máquinas, líneas de unión u otros equipos.
91	Relevador direccional de tensión	Funciona cuando la tensión entre los extremos de un interruptor o contactor abierto sobrepasa de un valor dado en una dirección dada.
92	Relevador direccional de tensión y potencia	Permite y ocasiona la conexión de dos circuitos cuando la diferencia de tensión entre ellos excede de un valor dado en una dirección predeterminada y da lugar a que estos dos circuitos sean desconectados uno del otro cuando la potencia circulante entre ellos excede de un valor dado en la dirección opuesta.
93	Contactor de cambio de campo	Funciona para cambiar el valor de la excitación de la máquina.
94	Relevador de disparo o disparo libre	Dispara o permite disparar un interruptor, contactor o equipo, o evitar un recierre inmediato de un interruptor en el caso que abra por sobrecarga, aunque el circuito inicial de mando de cierre sea mantenido

 

Acrónimos

En la actualización de IEEE Std C37.2-2022 se incluyeron diversos acrónimos para representar funciones que ya se utilizaban ampliamente en la industria, evitando el uso de números superiores al 99, ya que estos suelen estar asignados en instalaciones específicas de manera no estandarizada.

 

Acrónimo	Función
AFD	Detector de arco eléctrico (Arc fault detector)
CLK	Reloj (Clock)
DDR	Registrador digital de disturbios (Digital disturbance recorder)
DFR	Registrador digital de fallas (Digital fault recorder)
HIZ	Detector de fallas de alta impedancia (High-impedance fault detector)
MET	Medición de subestación (Substation metering)
PDC	Concentrador de datos fasoriales (Phasor data concentrator)
PMU	Unidad de medición de fasores (Phasor measurement unit)
TCM	Monitor de circuito de disparo (Trip circuit monitor)
SOTF	Disparo sobre falla al cerrar (Switch on to fault)

 

Números Reservados

La norma IEEE C37.2-2022 establece que los números del 95 al 99 se reservan para aplicaciones específicas en instalaciones donde ninguna de las funciones estándar (1 a 94) es adecuada.

Es importante notar que los números de función estándar de la IEEE terminan en el 99. El uso del número 150 para falla a tierra es una práctica común de ciertos fabricantes o normas locales, pero no forma parte del estándar IEEE C37.2-2022.

 

Sufijos y Complementos

Los complementos, definidos en la sección 3.5 de la norma, se forman uniendo el número de función con sufijos estándar que especifican características adicionales:

 

Sufijo	Significado	Ejemplo
N	Neutro - Se refiere a la corriente residual o medida en el neutro	50N, 51N - Relé de sobrecorriente de neutro
G	Tierra - Se refiere a la tierra física o cable de guarda	50G, 51G - Relé de sobrecorriente de tierra
Q	Secuencia negativa - Componentes de secuencia negativa	51Q, 59Q, 67Q - Funciones con componente de secuencia negativa
BF	Falla de interruptor (Breaker Failure)	50BF - Protección de falla de interruptor
V	Controlado por voltaje - Función controlada o restringida por voltaje	51V - Relé de sobrecorriente controlado por voltaje

El Anexo C de la norma detalla ejemplos del uso preferente de estos sufijos, especialmente en relés de protección de tierra (64).

 

Dispositivos de Comunicación (Dispositivo 16)

El Anexo B de la norma IEEE C37.2-2022 explica detalladamente el uso del número 16 con sus sufijos de red para identificar dispositivos de comunicación de datos:

 

Estructura de sufijos para el Dispositivo 16

Primer sufijo (tipo de red):

Sufijo	Tipo de Red
E	Ethernet
S	Serial

 

Sufijos de función:

Sufijo	Función
C	Seguridad/Criptografía (Security)
M	Gestionable (Managed)
R	Enrutador (Router)
S	Conmutador (Switch)
T	Teléfono (Telephone)

 

Ejemplos de aplicación:

Código	Descripción
16ESM	Switch Ethernet gestionado
16ER	Enrutador Ethernet
16ESC	Switch Ethernet con seguridad/criptografía
16SS	Switch Serial