CABLES DE MEDIA TENSIÓN PARA INSTALACIONES FIJAS
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- Jorge Espinoza Rojas
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1 CABLES DE MEDIA TENSIÓN PARA INSTALACIONES FIJAS
2 Cables para Baja Tensión Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Cables de Baja Tensión Vs. Media Tensión Cables para Media Tensión
3 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Cables de Baja Tensión Vs. Media Tensión
4 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Propósito Mejorar la comprensión sobre las características, funciones, y terminología relacionadas con los cables para media tensión fabricados en Nexans con el propósito de potenciar su venta.
5 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Objetivos Al finalizar esta capacitación, el participante será capaz de: Identificar los elementos básicos que componen un cable para media tensión. Reconocer las alternativas para cada componente del cable que son de común fabricación en Nexans de acuerdo a las normas ICEA más usadas. Relacionar las componentes básicos de un cable para media tensión en función del nombre del producto.
6 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Contenido -Normativa -Niveles de Tensión -Componentes de los cables para media tensión Función, Materiales, Alternativas -Denominación de productos. -Resumen
7 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Normativa Documento Normativo: Documento aprobado en consenso por un organismo reconocido, que establece reglas, directrices o características de un producto o proceso. Normas Reglamentos Especificaciones técnicas
8 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Normativa Colombiana Normas
9 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Voltajes o Niveles de Tensión Nivel de Tensión Según RETIE 2013 NEC 2011 Alta Tensión 57,5 kv a 230 kv - - Media Tensión Baja Tensión > 1.000V <57,5kV Desde 25V hasta 1000V 2001V a V 600V, 2000V - ICEA S / NEMA WC 74 / UL kV; 8kV; 15kV; 25kV; 28kV; 35kV; (ICEA hasta 46kV)
10 Diseños simples Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Componentes de los cables Diseños complejos
11 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Componentes/Conductor Grupo de alambres empleados para el transporte de electricidad. Propiedades: -Excelente conductividad eléctrica -Excelente resistencia a ambientes agresivos -Fácil de procesar y reciclar Materiales más usados: Cobre Aluminio y sus aleaciones
12 Tipos de Conductores Según la construcción: Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Componentes/Conductor Sólido Concéntricos Conc. Compactado Construcción estándar y preferida para cables de Media Tensión Conc. Comprimido Conc. Normal Flexibles
13 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Componentes/Conductor Clasificación según la clase de cableado: Clases AA, A, B, C, I K M Según Normas ASTM Sólidos Calibres AWG y kcmil (MCM) Compactados: clase única Concéntricos Normales y Comprimidos: Clases AA, A, B, C. Flexibles comp. Bunch: Clases I, K, M.
14 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Componentes/Semiconductivos Reduce concentraciones del campo eléctrico y lo confina en forma adecuada a la masa de aislamiento. Extruidos simultáneamente con el aislamiento. Estándar para cables desde 5kV.
15 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Componentes/Aislamiento Confina la corriente eléctrica en el conductor. Materiales más usados: XLPE (Polietileno Reticulado) XLPE-TR (XLPE retardante a las arborescencias) EPR (Goma de Etileno Propileno. EPDM, HEPR) Arborescencia en XLPE Según el material se limita la temperatura de servicio: XLPE o EPDM: 90 C EPDM: 105 C:
16 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Componentes/Aislamiento Voltaje de Servicio / Voltaje de Operación / Voltaje Nominal Voltaje entre fases Ejemplo: 5kV, 8kV, 15kV V F-F Voltaje entre fase y tierra Ejemplo: 2.9kV, 4.6kV, 8.7kV V F-T
17 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Componentes/Aislamiento Según las protecciones con que cuente el sistema, el aislamiento del cable se puede especificar de acuerdo a un Nivel de Aislamiento ( IL : Insulation Level) Nivel de Aislamiento Tiempo de despeje de fallas a tierra Observaciones 100% IL < 1 minuto 133% IL 1 minuto a 1 hora Empleado en la mayoría sistemas aterrizados. Usado para sistemas levantados de tierra. Cuando se quieran espesores mayores al 100%IL 173% IL indefinido No considerado en norma UL 1072.
18 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Componentes/Aislamiento Voltaje entre Fases [V] calibre AWG / MCM Espesor mín. Aislamiento 100% IL 133% IL 173% IL AWG-1000MCM 2,16 2,16 3, MCM 3,43 3,43 3, AWG-1000MCM 2,79 3,43 4, MCM 4,19 4,19 5, AWG-1000MCM 4,19 5,33 6, MCM 5,33 5,33 6, AWG-3000MCM 6,22 7,75 10, AWG-3000MCM 6,73 8,38 10, /0-3000MCM 8,38 10,2 13, /0-3000MCM 10,8 14,0 - Fuente: ICEA S
19 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Componentes/Pantalla Metálica Consta de alambres, cintas o combinación de alambres y cinta. Puede ser: Para propósitos electrostáticos. Para conducir corriente de falla. Como conductor neutro. ICEA S especifica la construcción del neutro concéntrico -Neutro completo =100% sección de la fase. Tipo URD -1/3 de Neutro = 33% sección de la fase. Tipo URD-TRI
20 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Componentes/Revestimiento Protege al cable de los agentes externos del medio ambiente, tanto en la operación, como en la instalación. Materiales más usados: PVC (Policloruro de Vinilo) PE (Polietileno) Poliolefinas no halogenadas (HFFR) (LS0H) Según sus propiedades térmicas, químicas y mecánicas se puede emplear para distintas condiciones de servicio: Enterrado, expuesto a químicos, en bandejas porta-cables, etc.
21 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Componentes/Ensambles Monoconductor Multiconductor Multiplexados
22 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Componentes/Polarización Método que permite diferenciar e identificar cada una de las fases de un cable multiconductor.
23 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Componentes/Conductores de tierra y pilotos Conductores de tierra: conducen las corrientes de falla a tierra. En los cables de media tensión generalmente son desnudos y están en contacto con las pantallas de las fases.
24 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Componentes/Cintas Separadoras Separa distintas capas del cable para evitar que se adhieran entre sí. Materiales: Cinta poliéster. Se conoce también como cinta PET o cinta Mylar. En algunos casos se pueden requerir propiedades adicionales: semiconductiva, mayor resist. mecánica, retardancia a la llama, etc
25 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Componentes/Rellenos Ayuda a darle una forma circular y homogénea al cable para facilitar la aplicación de las siguientes capas. Materiales: -Para rellenos extruídos: Cualquier material compatible con la aislación y revestimiento del cable. -Hilados: Polipropileno, Yute. Cuando el relleno está bajo una armadura, se conoce como: cama de armadura.
26 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Componentes/Armaduras Refuerzo mecánico que protege al cable de impactos o de elevados esfuerzos de tracción. -Cintas helicoidales. -Alambres helicoidales. Materiales: Acero Galvanizado Aluminio Latón Cobre duro Los cables monopolares usados en corriente alterna NO se pueden reforzar con armaduras de acero!!! Opciones: aluminio o latón.
27 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Componentes/Bloqueo de Humedad Evita la penetración de humedad y agua hacia el interior del cable Bloqueo Longitudinal Bloqueo Radial
28 Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas Denominación de Productos Denomina ción UL y NEC (USA) Cantidad de conductores Material Aislamiento Material Revestimiento Denominación Nexans Chile Denominación Nexans Perú XLPE PVC XT N2XSY MV-90 Monopolar Monopolar ó Multipolar Multipolar XLPE PE XP N2XS2Y EPR PVC ET NGSY EPR PE EP NGS2Y XLPE ó EPR* HFFR FREETOX FREETOX XLPE PVC XMT N2XSEY EPR PVC EMT NGSEY MV-105 Monopolar EPR PVC ET-105 NGSY Multipolar EPR PVC EMT-105 NGSEY MV: Media Tensión (Medium Voltage) Versiones con Neutro Concéntrico: XT-URD, XT-URD-TRI, EP-URD, *El material más usado es el XLPE
29 Ensayos de Tg δ y Descargas Parciales
30 Defectos o fallas en Cables de Media/Alta tensión
31 Cruce en cable de Media/Alta tensión
32 Tg δ y Factor de Pérdidas Diagramas temporal y fasorial de voltaje y corriente
33 Tg δ y Factor de Pérdidas Factor de Pérdidas (Factor de Disipación) Tg δ = IR / IC Factor de Potencia Cos φ = IR / I δ y φ son complementarios Para ángulos de δ pequeños Tg δ y Cos φ son muy similares
34 Procedimiento medición Tg δ norma IEC
35 Requisitos Tg δ norma IEC
36 Valores aplicables de Tg δ Cables están en buena condición, si: tan δ (2 Uo) < 1,2 % y *tan δ (2 Uo) - tan δ (Uo)] < 0,6 % Cables están en mala condición (o deben ser reemplazados inmediatamente) si: tan δ (2 Uo) 2,2 % o *tan δ (2 Uo) - tan δ (Uo)+ 1,0 % Cables EPR y TR XLPE tiene valores absolutos mas altos de Tan Delta que los valores de XLPE, sin embargo los cambios en Tan Delta son el criterio más importante que hay que tomar en cuenta.
37 Equipo de medición Tg δ y resultado de un ensayo
38 Descargas Parciales
39 Descargas Parciales
40 Descargas Parciales
41 Descargas Parciales
42 Requisitos norma IEC
43 Requisitos norma ICEA S
44 Requisitos norma ICEA S
45 Ensayos de Tensión / Rigidez Dieléctrica
46 Ensayos de Tensión / Rigidez Dieléctrica
47 Resultados de ensayos
48 Patrones de Descargas Parciales
49 Valores de Descargas Parciales
50 GRACIAS POR SU PARTICIPACIÓN
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