Un protector de red es un tipo de dispositivo de protección eléctrica utilizado en los sistemas de distribución de electricidad . El protector de red desconecta automáticamente su transformador de distribución asociado de la red secundaria cuando la energía comienza a fluir en dirección inversa. Los protectores de red se utilizan tanto en redes puntuales como en redes de red . El sistema de red secundaria mejora la continuidad del servicio para los clientes, ya que hay múltiples fuentes disponibles para suministrar la carga; una falla en cualquier suministro es aislada automáticamente por el protector de red y no interrumpe el servicio de las otras fuentes. Las redes secundarias se utilizan a menudo en las áreas del centro de las ciudades donde hay muchos clientes en un área pequeña.
Normalmente, el protector de red está configurado para cerrarse cuando la diferencia de voltaje y el ángulo de fase son tales que el transformador suministrará energía a la red secundaria, y está configurado para abrirse cuando la red secundaria retroalimentaría a través del transformador y suministraría energía al circuito primario.
Los protectores de red suelen tener tres configuraciones: "automático", "abierto" y "cerrado". El lado superior se alimenta de varios protectores y siempre está energizado a menos que todas las unidades de una red puntual estén en la posición abierta. Las unidades de red siempre se energizarán en el lado superior desde las muchas otras unidades conectadas a la red. Una red puntual consta de 2 o más transformadores dedicados a un solo cliente. La red alimenta a varios clientes. Un protector de red tiene un conjunto de contactos de disyuntor y un relé de protección de control. Los componentes están encerrados en una carcasa protectora; algunos protectores de red se instalan en transformadores bajo el nivel del suelo y deben estar en cajas resistentes al agua. El mecanismo contiene piezas eléctricas y mecánicas para abrir y cerrar los contactos secundarios. El relé de control monitorea el voltaje y la corriente en el transformador y abre o cierra el mecanismo de contacto a través de señales eléctricas. El relé utiliza una curva de potencia/tiempo para que se ignore el flujo de potencia inversa pequeño y de corto plazo (como el de los montacargas de ascensores). Las unidades puntuales serán de 277/480 y las unidades de red serán de 120/208.
El protector de red no protege el cable de red (secundario) contra sobrecargas . El protector de red se instala para proteger la estabilidad y confiabilidad de la red secundaria al evitar que el flujo de energía se aleje de los clientes y llegue a los alimentadores primarios.
Si hay una falla en el alimentador primario, el disyuntor de la subestación debe abrirse y desconectar el alimentador primario de un lado. El problema es que este cable primario también está conectado a un transformador de red, que está interconectado con otros transformadores de red en su lado secundario. La red secundaria energizará el alimentador primario a través del transformador de red. Esto puede ser muy peligroso, porque una falla seguirá "alimentándose" desde el lado de la red secundaria del transformador. Incluso sin una falla, si la empresa de servicios eléctricos desea realizar mantenimiento en ese cable primario, debe tener una forma de desconectar completamente ese cable primario, sin preocuparse de que el cable sea energizado por la red secundaria a través del transformador de red. Por lo tanto, el protector de red está diseñado para abrir sus contactos si el relé detecta una corriente que fluye en sentido inverso.
Sin embargo, si hay una falla en la red secundaria, el protector de red no está diseñado para abrir sus contactos. La falla secundaria continuará siendo alimentada desde el lado primario del sistema. En algunos casos, las redes están diseñadas con limitadores de cable (como fusibles) para fundir y desconectar la falla secundaria en las condiciones adecuadas. En otros casos, la empresa de servicios públicos deja que el cable se "queme", en cuyo caso se permite que la falla siga siendo alimentada hasta que los cables se fusionen, y luego se aísla la falla.
Es necesario realizar un análisis del sistema para garantizar que éste pueda, de hecho, suministrar suficiente corriente para fundir los cables, dondequiera que se encuentre la falla. Este método suele funcionar bien a 120 voltios, pero es menos confiable a voltajes más altos. El peligro de depender de que el cable se "queme sin problemas" es que algunas condiciones no harán que el cable se queme de esta manera y, en cambio, toda la sección del cable puede resultar dañada por una sobrecarga excesiva y prolongada, lo que provocará incendios y daños a la red secundaria.
Por lo general, los protectores de red se encuentran dentro de un gabinete sumergible que se atornilla a la garganta del transformador de red y se coloca en bóvedas subterráneas. La norma IEEE C57.12.44 cubre los protectores de red.