ESPECIFICACIONES TÉCNICAS VARILLA DE PUESTA A TIERRA CENS-NORMA TÉCNICA - CNS-NT-11-15

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1 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS VARILLA DE PUESTA A TIERRA CENS-NORMA TÉCNICA - CET J.U PROYECTOS J.U PROYECTOS FEBRERO de 14

2 CONTENIDO LISTADE TABLAS... 3 LISTA DE FIGURAS ESPECIFICACIONES TECNICAS VARILLA DE PUESTA A TIERRA ALCANCE: CONDICIONES GENERALES Definiciones Condiciones ambientales Régimen de utilización REQUISITOS TECNICOS Requisitos y características generales Diseño Condiciones de instalación: Material de la varilla Requisitos Dimensionales Requisitos Químicos Requisitos Mecánicos Normas de Referencia PRUEBAS Pruebas tipo ROTULADO Y EMPAQUE Rotulado Empaque CRITERIOS DE ACEPTACIÓN Y RECHAZO Características técnicas garantizadas Documentos solicitados Cantidad muestral CET J.U PROYECTOS J.U PROYECTOS FEBRERO de 14

3 LISTADE TABLAS Tabla 1 Condiciones ambientales Tabla 2 Requisitos para varillas de puesta a tierra Tabla 3 Requisitos Químicos Tabla 4 Requisitos Químicos Aleación de Cobre Tabla 5 Requisitos Químicos Acero Inoxidable Tabla 6 Características técnicas garantizadas Tabla 7 Características técnicas garantizadas Tabla 8 Características técnicas garantizadas Tabla 9 Certificaciones técnicas del oferente y los bienes ofertados Tabla 10 Plan muestreo para inspección visual y dimensional Tabla 11 Plan muestreo para los ensayos mecánicos CET J.U PROYECTOS J.U PROYECTOS FEBRERO de 14

4 LISTA DE FIGURAS Figura 1 Electrodo Tipo Varilla CET J.U PROYECTOS J.U PROYECTOS FEBRERO de 14

5 ESPECIFICACIONES TECNICAS VARILLA DE PUESTA A TIERRA ALCANCE: La presente especificación técnica tiene por objeto establecer requisitos, condiciones de utilización y las características que deben cumplir los electrodos de los sistemas de puesta a tierra que serán instalados en el sistema de distribución de energía de CENS CONDICIONES GENERALES Definiciones Dureza Brinell: a la medición de la dureza de un material mediante el método de indentación, midiendo la penetración de un objeto en el material a estudiar Dureza Rockwell es un método para determinar la dureza, es decir, la resistencia de un material a ser penetrado Conexión de puesta a tierra: Conexión puntual mecánica y eléctrica que se realiza en el establecimiento de una tierra. Electrodo de puesta a tierra: un conductor o grupo de conductores en íntimo contacto con el suelo que tiene como propósito el establecer una conexión con la tierra. Puesta a tierra: Grupo de elementos conductores equipotenciales, en contacto eléctrico con el suelo o una masa metálica de referencia común, que distribuye las corrientes eléctricas de falla en el suelo o en la masa, comprende electrodos, conexiones y cables enterrados. Sistema de puesta a tierra: Conjunto de elementos conductores continuos de un sistema eléctrico específico, sin interrupciones, que conectan los equipos eléctricos con el terreno o una masa metálica, comprende la puesta a tierra y la red equipotencial de cables que normalmente no conduce corriente. Varilla revestida: Diseño de varilla para electrodo de puesta a tierra consistente en un núcleo de acero, que provee rigidez mecánica necesaria para la instalación del electrodo, y un revestimiento de cobre electrolítico que actúa como conductor de corrientes a tierra. 5 de 14

6 Condiciones ambientales Régimen de utilización CONDICONES AMBIENTALES PARAMETROS MINIMO MAXIMO Altura sobre el nivel del mar (m) Humedad relativa: 100% 60% 100% Temperatura ambiente máxima ( C) nivel de contaminación Medio Tabla 1 Condiciones ambientales. El régimen de utilización será continuo y enterrado permanente REQUISITOS TECNICOS Requisitos y características generales Todas las varillas de puesta a tierra deberán cumplir con los requisitos de las normas indicadas en el numeral 3.3 cumpliendo además con las características particulares indicadas en esta especificación y deberán contar con certificación de producto bajo RETIE y de construcción. Las varillas deben estar libres de deformaciones, fisuras, aristas cortantes, o cualquier otra imperfección Diseño Condiciones de instalación: Las varillas deberán ser diseñadas para ser instaladas o enterradas en cualquier zona del área de influencia de CENS, en donde se podrán encontrar terrenos de relleno, arenosos, rocosos, arcillosos semiduros, con una capa de profundidad variable de humus abarcando químicamente suelos oxidantes a reductores con gran cantidad y variedad de sales solubles Material de la varilla Se deberán construir con materiales de la mejor calidad, realizados conforme a las reglas del arte y responderán a las características técnicas garantizadas. La varilla no debe ser afectada por electrólisis y/o corrosión. Debe tener rigidez y resistencia mecánica adecuadas para permitir su instalación en el terreno sin rotura o deformaciones que afecten su servicio. 6 de 14

7 Para varillas con núcleo de acero, el revestimiento de cobre se depositará mediante electrólisis o fusión o cualquier otro procedimiento que asegure la perfecta adherencia del cobre sobre el núcleo de acero comprobado mediante las normas que apliquen así como su doblado. El recubrimiento de acero inoxidable no debe medir menos delo establecido en la tabla 3 de éste documento. Las longitudes de las varillas como mínimo deben ser de 2,40m. El conector y su tornillo deben ser de cobre o aleación de cobre con un contenido mínimo de 80% de cobre o de acero inoxidable y debe proveer una conexión eléctrica y mecánica entre la varilla de puesta a tierra y el conductor lo suficientemente rígida para que exista continuidad permanente. Las varillas deben ser suministradas con todos sus accesorios Requisitos Dimensionales Las varillas tendrán sección transversal circular y sus extremos terminarán, uno en forma de cono de 60 grados truncado y el otro en forma plana biselada en corte perpendicular al eje. Las varillas deben cumplir con los requisitos de la siguiente tabla: DIMENSIONES MÍNIMAS MATERIALES Diámetro mm Recubrimiento m Cobre 12,7 Acero inoxidable 15 Acero galvanizado en caliente Acero con recubrimiento electrodepositado de cobre Acero con recubrimiento total en cobre Tabla 2 Requisitos para varillas de puesta a tierra. La tolerancia para la longitud de la varilla es de -5 mm, +10 mm Requisitos Químicos El núcleo de las varillas recubiertas de cobre será de acero al carbono, cumpliendo como mínimo con los requisitos de la Norma ICONTEC 243 (Acero al carbono. Clasificación por composición química) así: 7 de 14

8 TIPO DE MATERIAL ACERO % CARBONO 0.16 a 0.25 % FÓSFORO 0.04 % AZUFRE 0.05 % MANGANESO 0.3 a 0.6 % SILICIO 0.1 Tabla 3 Requisitos Químicos. Las aleaciones de cobre para las varillas recubiertas deberán cumplir como mínimo con la composición de la Tabla 5 así: TIPO DE MATERIAL ALEACIÓN DE COBRE ACERO % COBRE 0.99 min % FÓSFORO a 0.06 Tabla 4 Requisitos Químicos Aleación de Cobre. Las varillas de acero inoxidables deberán cumplir como mínimo con los requisitos de la norma AISI 304, composición de la Tabla 6 así: Requisitos Mecánicos TIPO DE MATERIAL ACERO INOXIDABLE % CROMO % NIQUEL % CARBÓN 0.08 min % MANGANESO 2 max % FÓSFORO % AZUFRE 0.03 % SILICIO 1 max Tabla 5 Requisitos Químicos Acero Inoxidable. El acero empleado, referido al material bruto en el alma de la varilla, será un acero fino al carbono de una dureza brinell de 220H como mínimo, con una resistencia a la tracción mayor o igual a 392 Mpa (40 kgf/mm2). La varilla sólida de cobre, deberá tener una resistencia a la tracción mayor o igual a 235 Mpa (24 Kgf/mm2) y una dureza mínima de 80 RF (Rockwell F). La varilla de acero inoxidable, deberá tener una resistencia a la tracción mayor o igual a 515 Mpa (52.5 Kgf/mm2) 8 de 14

9 Normas de Referencia NTC 23 Determinación gravimétrica de carbono por combustión directa, en accesorios al carbono. NTC 27 Determinación de azufre en aceros al carbono. Método de evolución. NTC 180 Método gasométrico para determinación de carbono por combustión directa en hierros y aceros al carbono. NTC 181 Aceros al carbono y fundiciones de hierro. Método alcalimétrico para determinación de fósforo. NTC 243 Acero al carbono. Clasificación por composición química NTC 402 Metalurgia. Perfiles de acero laminados al caliente. Ángulos de alas iguales y ángulos de alas desiguales. Tolerancias en dimensiones y en masa. Segunda revisión. NTC 422 Perfiles livianos y barras de acero al carbono acabadas en frío. NTC 2206 Equipo de conexión y puesta a tierra. NTC 2050 Código Eléctrico Nacional RETIE Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas. (UL 467): Grounding and Bonding Equipment AISI 304 Acero inoxidable ANSI 467 Standard for grounding and bondign equipment ANSI/IEEE C135.30: American standard for zinc coated ferrous ground rod for overhead or underground line construction. ANSI/IEEE 837: IEEE Standard for quality permanent connection used in substation grounding. ASTM B441: Standard specification for copper cobalt beryllium (UNS No. C17500) and copper nickel beryllium (UNS No. C17510) rod and bar) ASTM B411: Standard specification for copper-nickel- silicon alloy rod and bar. ASTM B581: Standard specification for free macltintining stainless steel wire and wire rods. ASTM B-187 Standard Specification for Copper bar, bus bar, rod and shapes. 9 de 14

10 Recomendación UNESA 6501 F(abril 1987) Electrodos De Puesta A Tierra ASTM F1136 Esta especificación cubre los requisitos básicos y métodos de ensayo conexas de la corrosión a base de agua de protección de zinc / aluminio capas de base de dispersión inorgánicos PRUEBAS Las pruebas a desarrollarse en las varillas de puestas a tierra deberán ser las citadas en las normas NTC 2206 ó sus equivalentes internacionales ASTM B441, ASTM B411, ASTM B-193, UL 467, ANSI/IEEE 837, ASTM G31 y 162, ASTM B-187, las cuales incluyen entre otras las citadas en los numerales 4.1 del presente documento y adicionalmente CENS se reserva el derecho de solicitarlos a satisfacción y deberán cumplir la planilla de datos técnicos garantizados Pruebas tipo Prueba dimensional Prueba de adherencia (para varilla de núcleo de acero recubierto de cobre) Prueba de doblado Prueba de tracción (para varilla de núcleo de acero recubierto de cobre) Prueba de dureza Prueba de espesor de recubrimiento Prueba de acople (Resistencia al deslizamiento: 5600 lbs mínimas) Prueba de temple y conductividad eléctrica (para varilla de núcleo de acero recubierto de cobre ASTM B-193)(varilla de cobre ASTM B-411 ó 441) Prueba de corriente Pruebas eléctricas Prueba de corrosión Prueba de deflexión (para varilla de núcleo de acero recubierto de cobre)(varilla de cobre ASTM B- 187) ROTULADO Y EMPAQUE Rotulado Todas las varillas de puesta a tierra deberán ser identificadas en una parte visible, en relieve, con la razón social o marca registrada del fabricante, longitud y diámetro de la misma. Esta identificación, se colocará dentro de los 30 cm medidos a partir del extremo superior de la varilla. El conector y el acople roscado llevarán grabado en relieve el diámetro y el logotipo o sigla del fabricante Empaque Las varillas de puesta a tierra serán entregadas en piso del almacén general de CENS o donde este disponga, debidamente embaladas y protegidas para su transporte desde fábrica, haciendo uso para ello de empaques fabricados en cartón, madera o plástico de acuerdo con la siguiente exigencia: 10 de 14

11 Cada grupo de embalaje deberá indicar: País de origen. Nombre y razón social del proveedor. Número de contrato o pedido. Especificación del contenido con su referencia. Peso unitario, peso total bruto y neto. Cantidad de elementos. Fecha de entrega. El empaque no debe deteriorarse durante el almacenamiento, el despacho y el transporte, con el fin de proporcionar amplia protección al producto contra cualquier daño CRITERIOS DE ACEPTACIÓN Y RECHAZO Características técnicas garantizadas El formulario debe ser completamente diligenciado por el fabricante. El fabricante garantizará las características técnicas de los equipos ofrecidos, las cuales serán consignadas en los cuadros respectivos, verificadas por medio de las pruebas en fábrica solicitadas en estos términos de referencia. ITEM 1 TABLA 2 Descripción Técnica Solicitada Cumple con las características constructivas indicadas en la tabla 23 del RETIE vigente y todos los adicionales que exija dicho reglamento. Solicitado por CENS Garantizado por el fabricante 2 Cumple con norma de fabricación NTC Cumple con ensayo de doblado numeral NTC 2206 Incluye accesorios (perno máquina 3/8 x 1 y conector de 4 bronce) 5 Marcaciones, Rotulado Varilla, según RETIE incluye: 6 Nombre del fabricante 7 Dimensiones (largo y diámetro) ITEM 1 Tabla 6 Características técnicas garantizadas. Descripción Técnica Solicitada Cumple con las características constructivas indicadas en la tabla 23 del RETIE vigente y todos los adicionales que exija dicho reglamento. Solicitado por CENS Garantizado por el fabricante 2 Cumple con norma de fabricación NTC Cumple con el ensayo de adherencia numeral NTC de 14

12 ITEM Cumple con ensayo de doblado numeral NTC 2206 Incluye accesorios (perno máquina 3/8 x 1 y conector de 5 bronce) 6 Marcaciones, Rotulado Varilla, según RETIE incluye: 7 Nombre del fabricante 8 Dimensiones (largo y diámetro) Tabla 7 Características técnicas garantizadas. Descripción técnica Cumple con las características del material descrito en norma AISI 304 de Acero inoxidable. Cumple con las características constructivas indicadas en la tabla 23 del RETIE vigente y todos los adicionales que exija dicho reglamento. Solicitado por CENS Garantizado por el fabricante 3 Cumple con los parámetros constructivos de la norma NTC Cumple ensayo de doblamiento para productos metálicos norma NTC 1. 5 Cumple ensayo de tracción para productos de acero norma NTC 2. 6 Marcaciones, Rotulado Varilla, según RETIE incluye: 7 Nombre del fabricante. 8 Dimensiones (largo y diámetro) Tabla 8 Características técnicas garantizadas Documentos solicitados. El oferente deberá presentarse con la oferta la siguiente documentación: Manuales o catálogos actualizados y completos con la descripción y utilización del material. Características técnicas Garantizadas, debidamente diligenciadas con la información requerida y rubricadas. Protocolos de pruebas tipo solicitados en la presente, efectuados de acuerdo con las especificaciones técnicas y normas estipuladas. Deberá constar en los mismos la metodología, valores y resultados de las pruebas, estando perfectamente identificadas las muestras, las cuales serán de idéntico diseño y construcción a los ofrecidos. Y adicional lo solicitado en las siguientes tablas. Ítem 1 2 Descripción Varilla de puesta a tierra sólida de cobre: 5/8 x2,40 m. Varilla de puesta a tierra de núcleo de acero recubierto de cobre: 5/8 x 2,40 m. Certificado de conformidad del producto con norma de fabricación. Certificado de Conformidad del producto bajo norma NTC y/o RETIE Catálogo de los bienes ofrecidos X X X X X X 12 de 14

13 Ítem 3 Descripción Varilla de puesta a tierra de acero inoxidable austenítico tipo 304: 10mm x 2.40 m. Certificado de conformidad del producto con norma de fabricación. Certificado de Conformidad del producto bajo norma NTC y/o RETIE Catálogo de los bienes ofrecidos X X X Tabla 9 Certificaciones técnicas del oferente y los bienes ofertados Cantidad muestral. Se procederá la extracción de la muestra aleatoriamente, de tal manera que se asegure la representatividad del lote de acuerdo a lo indicado en la siguiente tabla TAMAÑO DEL LOTE TAMAÑO DE LA MUESTRA CRITERIO DE ACEPTACIÓN 3 a a a a a a a a a y mas Tabla 10 Plan muestreo para inspección visual y dimensional TAMAÑO DEL LOTE TAMAÑO DE LA MUESTRA CRITERIO DE ACEPTACIÓN 2 a a a a a a y mas 32 3 Tabla 11 Plan muestreo para los ensayos mecánicos Si el número de elementos defectuosos es menor o igual al valor dado en la tercera columna de las tablas anteriores para el tamaño de la muestra seleccionada se considerará que el lote cumple con los requisitos relacionados en esta norma, en caso contrario el lote se rechazará por completo. 13 de 14

14 ELECTRODO TIPO VARILLA Figura 1 Electrodo Tipo Varilla. 14 de 14