NORMA DE DISTRIBUCIÓN N.MA.15.04/2 CABLE TRIPOLAR DE MEDIA Y ALTA TENSION CON AISLAMIENTO DE PAPEL IMPREGNADO FECHA: 12/08/03

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1 NORMA DE DISTRIBUCIÓN N.MA.15.04/2 CABLE TRIPOLAR DE MEDIA Y ALTA TENSION CON AISLAMIENTO DE PAPEL IMPREGNADO FECHA: 12/08/03

2 I N D I C E 1. - OBJETO SELECCION DE CARACTERISTICAS TENSION NOMINAL CARACTERISTICAS GENERALES CONDUCTOR IDENTIFICACION DE FASES AISLAMIENTO PANTALLAS RELLENOS Y CINTURA CUBIERTA DE PLOMO ASIENTO DE ARMADURA ARMADURA RECUBRIMIENTO EXTERIOR CABLES PROTEGIDOS CON FIBRAS IMPREGNADAS CUBIERTA EXTERIOR DE MATERIAL TERMOPLASTICO DESIGNACION TIPO CONSTRUCTIVO TENSION NOMINAL DEL CABLE INDICACIONES RELATIVAS A LOS CONDUCTORES EJEMPLOS DE DESIGNACION ENSAYOS ENSAYOS DE TIPO ENSAYO DE TEMPERATURA Y FACTOR DE PERDIDAS ENSAYO DE TENSION A FRECUENCIA INDUSTRIAL ENSAYO DE IMPULSO DE TENSION ENSAYO DE MIGRACION ENSAYOS DE RUTINA MEDICION DE FRECUENCIA OHMICA DEL CONDUCTOR DIELECTRICO A FRECUENCIA INDUSTRIAL MEDIDA DEL FACTOR DE PERDIDA DEL DIELECTRICO ENSAYOS DE RECEPCION ENSAYOS ESPECIALES CONDICIONES DE INSTALACION CONDICIONES AMBIENTALES CARACTERISTICAS TECNICAS GENERALES PLANILLA DE DATOS GARANTIZADOS NORMAS DE CONSULTA EMBALAJE CODIGOS UTE...11 N.MA.15.04/2 08/07/02

3 1. - OBJETO La presente Norma tiene por objeto definir las características de los cables subterráneos de media y alta tensión con aislación de papel impregnado (API) a utilizar en las redes de Distribución de UTE, establecer los ensayos de tipo y de recepción que deben satisfacer e indicar las directrices para la elección de la sección de los conductores y demás características de los cables a utilizar en cada caso SELECCION DE CARACTERISTICAS TENSION NOMINAL Las tensiones nominales Uo/U de los cables serán 6/10 kv y 18/30 kv eficaces. Uo es la tensión nominal a frecuencia industrial entre cada uno de los conductores y la pantalla o envoltura, para la que se ha diseñado el cable. U es la tensión nominal a frecuencia industrial entre conductores para la que se ha diseñado el cable CARACTERISTICAS GENERALES Los cables serán tripolares con conductores de cobre electrolítico, aislación de papel impregnado (API) en compuesto no migrante. Dispondrán de cubiertas de plomo y armadura metálica. Los cables para tensión 6/10 kv serán monoplomos a campo no radial y de sección sectorial; para la tensión 18/30 kv serán triplomos a campo radial y de sección circular CONDUCTOR Los conductores serán cableados con alambres de cobre electrolítico de pureza mínima 99,95% y conductividad eléctrica no inferior a un 98% de la del cobre tipo recocido internacional (IEC 28). Los conductores cumplirán con lo especificado en la norma IEC e IEC Los cables de tensión 6/10 kv serán de sección nominal 3 x 35 mm2 y 3 x 120 mm2; los de tensión 18/30 kv serán de sección nominal 3 x 70 mm2, 3 x 120 mm2 y 3 x 240 mm2. Los alambres que componen un conductor deben tener todos el mismo diámetro. El número mínimo de alambres por conductor, así como la resistencia óhmica máxima de cada conductor deben cumplir con lo especificado en las Normas IEC 28 e IEC Pagina 1 de 11

4 2.4.- IDENTIFICACION DE FASES Las fases podrán identificarse fácilmente por medio de cintas de papel de diferente color que envuelvan las almas de cada conductor. Se utilizarán los colores rojo, amarillo y azul para distinguir los conductores de fase AISLAMIENTO El papel a utilizar estará constituido por celulosa pura y químicamente neutra. Deberá estar perfectamente impregnado por compuestos aislantes no migrantes. El fabricante especificará las normas a que responden los compuestos aislantes utilizados y proporcionará copia de las mismas PANTALLAS Los cables de 18/30 kv dispondrán de capas semiconductoras sobre cada conductor y blindaje de papel metalizado sobre la aislación de cada conductor RELLENOS Y CINTURA Los cables de 6/10 kv dispondrán sus tres almas reunidas según cableado de forma helicoidal. Se intercalarán los necesarios rellenos de papel a efectos de dar forma cilíndrica al conjunto y evitar la formación de espacios vacíos. Sobre este conjunto se aplicará la envoltura exterior de cintas de papel hasta obtener el espesor de aislación nominal correspondiente- En todos los tipos de cable se dispondrá una cinta de papel impresa con el nombre del fabricante y el año de fabricación a intervalos de no más de 300 mm, esta cinta se colocará bajo la cubierta de plomo CUBIERTA DE PLOMO La vaina de plomo será continua, fabricada por extrusión, sin costura, de espesor uniforme y sin ninguna clase de soldadura. Se obtendrá un tubo libre de defectos y estanco a la humedad. El plomo utilizado será de primera fusión con pureza no inferior a 99,95%. Podrá emplearse plomo de aleación con otros metales a efectos de mayor resistencia. En tal caso se especificará la porción y naturaleza de la aleación. Se indicará asimismo la correspondiente norma que rige en el país de origen, de la que se entregará copia. Los espesores mínimos de la vaina de plomo estarán de acuerdo con la Norma IEC Pagina 2 de 11

5 2.9.- ASIENTO DE ARMADURA En los cables de 18/30 kv se aplicará capa de protección anticorrosiva constituida por película de material plástico. Además se agregará un relleno de papel, cáñamo o yute impregnado en masa bituminosa para constituir un conjunto cilíndrico con tres almas cableadas entre sí, luego una fajadura de yute impregnada con masa bituminosa. El espesor total de este asiento no será inferior a 1,5 mm y 2 mm para los cables de media y alta tensión respectivamente. En los cables de media tensión 6/10 kv se realizará la fajadura de yute impregnada para constituir el asiento de la armadura ARMADURA Consistirá en una doble capa de flejes de acero previamente alquitranada en caliente y arrollados en hélice de modo que la exterior cubra a solapa los espacios libres de la primera. Estos espacios libres no excederán a un 50% del ancho de los flejes. El fleje será de acero dulce recocido con una resistencia a la ruptura a 40 kg/mm2, de calidad comercial laminado en frío o en caliente. El espesor mínimo de flejes estará de acuerdo a la IEC RECUBRIMIENTO EXTERIOR CABLES PROTEGIDOS CON FIBRAS IMPREGNADAS Sobre el conjunto armado se aplicará una capa de fibras impregnadas. A su vez se impregnará el cable completo y en forma abundante con mezclas de compuestos bituminosos. Las mezclas en bases de alquitranes estarán exentas de fenoles. El conjunto se recubrirá con un compuesto adecuado a efectos de e impedir la adherencia entre espiras del cable arrollado en su correspondiente bobina. El espesor total del recubrimiento de fibras no será inferior a 2 mm CUBIERTA EXTERIOR DE MATERIAL TERMOPLASTICO Las armaduras descritas en el apartado 2.10 de la presente Norma, podrán llevar una protección exterior constituida por una funda de policloruro de vinilo. Esta funda podrá aplicarse a criterio del fabricante, directamente sobre la armadura metálica, o bien por intermedio de un separador o encintado textil. Los espesores nominales se especifican en las tablas XIV y XX de la norma IEC Pagina 3 de 11

6 3. - DESIGNACION La designación de los cables se efectuará por medio de una siglas que indicarán lo siguiente: a) Tipo constructivo; b) Tensión nominal del cable; c) Número, sección nominal, naturaleza y forma de los conductores TIPO CONSTRUCTIVO El tipo constructivo se designará por un grupo de letras que caracterizarán los elementos principales constitutivos del cable. La primera letra P, siempre caracterizará el aislamiento de papel impregnado, incluyendo los eventuales rellenos. Los cables tripolares con un solo tubo de plomo (monoplomo) con conductores aislados apantallados, se designarán por las siglas PH. La segunda letra, o la tercera, según los casos, siempre será una P que indicará la naturaleza de plomo de la envolvente metálica. En el caso de los cables tripolares con conductores aislados con envolvente de plomo individual, el número de aquellos precederá a la letra P, que caracteriza la envolvente de plomo. Cuando además cada tubo de plomo esté protegido con una capa de PVC, se indicará dicha característica con la letra V detrás de la P y ambas se englobarán en un paréntesis. Las restantes letras del símbolo indicarán las diferentes y eventuales protecciones mecánicas, químicas o de otro tipo, necesarias para el buen servicio del cable e incluso los asientos de armadura. No se designarán los correspondientes separadores (cintas de papel impregnado, cintas de tela o similares). Las protecciones podrán ser de algunos de los tipos siguientes: a) Letra F: Armadura con flejes de acero; b) Letra M: Armadura con alambres de acero; c) Letra V: Cubierta de material termoplástico; d) Letra J: Capa de materias fibrosas impregnadas. Pagina 4 de 11

7 3.2.- TENSION NOMINAL DEL CABLE Tensión nominal para la que el cable ha sido construido; se expresará en kilovoltios y designará los valores de Uo y U INDICACIONES RELATIVAS A LOS CONDUCTORES En las designaciones relativas a los conductores se indicará lo siguiente: a) La cifra que corresponda al número de conductores, seguida por el signo x; b) La sección nominal de un conductor, en milímetros cuadrados; c) En el caso de cables tripolares, de conductores aislados con envolvente de plomo individual, se indicará el número 1 seguido del signo x de la sección nominal de uno de los conductores, en milímetros cuadrados; todo ello dentro de un paréntesis precedido por el número 3; d) La forma de la cuerda no tendrá indicación para las cuerdas convencionales redondas, y se señalará con la letra K para las compactas, y con la letra S para las sectoriales; e) El material no tendrá indicación cuando se trate de cobre, y cuando se emplee el aluminio estará designado por su símbolo, Al EJEMPLOS DE DESIGNACION a) Ejemplo de designación de un cable tripolar de campo no radial, con conductores de cobre de 120 mm2 de sección cada uno, en cuerda compacta bajo tubo de plomo, asiento de armadura de fibras textiles, armado con flejes de acero, protegido con fibras impregnadas y aislados para tensión nominal Uo/U = 6/10 kv. PPJFJ 6/10 kv 3 x 120 K b) Ejemplo de designación de un cable tripolar del tipo con 3 tubos de plomo, con conductores de cobre de 240 mm2 de sección cada uno, con cuerda compacta, asiento de armadura con fibras textiles, armado con flejes de acero, protegido con fibras impregnadas y aislado para una tensión nominal Uo/U = 18/30 kv. P3PJFJ 18/30 kv 3 (1 x 240) K Pagina 5 de 11

8 4. ENSAYOS ENSAYOS DE TIPO ENSAYO DE TEMPERATURA Y FACTOR DE PERDIDAS Se aplicará solo a los cables de 18/30 KV. El procedimiento a seguir es el indicado en la Norma IEC 55-1, apartado 18. Los valores a obtener serán los especificados en la tabla que figura en el mencionado apartado ENSAYO DE TENSION A FRECUENCIA INDUSTRIAL Se realizará de acuerdo a lo especificado en el apartado 19.1 de la Norma IEC Resultado a obtener: no deberán detectarse fallas en el aislamiento ENSAYO DE IMPULSO DE TENSION Se realizará de acuerdo a lo especificado en el apartado 19.2 de la Norma IEC Resultado a obtener: no deberá observarse perforación del aislamiento ENSAYO DE MIGRACION Se realizará de acuerdo a lo especificado en el apartado 20 de la Norma IEC Los resultados a obtener son los establecidos en el apartado mencionado. La temperatura máxima de servicio a considerarse será de 80 C para cables de 6/10 kv y 65 C para el cable de 18/30 kv ENSAYOS DE RUTINA Sobre todos los largos de fabricación de los cables se efectuarán los ensayos siguientes: MEDICION DE FRECUENCIA OHMICA DEL CONDUCTOR Se realizará de acuerdo al apartado 10 de la Norma IEC Los resultados a obtener serán los establecidos en dicho apartado y en las norma citadas en el mismo. Pagina 6 de 11

9 DIELECTRICO A FRECUENCIA INDUSTRIAL Los ensayos serán todos los establecidos en el apartado 11 de la Norma IEC El sub-apartado 11.1 se aplicará para los cables 18/30 kv y el sub-apartado 11.2 para los cables 6/10 kv. No deberán observarse daños en la aislación MEDIDA DEL FACTOR DE PERDIDA DEL DIELECTRICO Solo se aplicará para los cables de 18/30 kv. El método de ensayo será el descrito en el apartado 12 de la Norma IEC ENSAYOS DE RECEPCION Los ensayos de recepción se realizarán en fábrica con los representantes que UTE designe a los efectos. Todos los ensayos estarán de acuerdo con la Norma IEC El fabricante dispondrá de todos los equipos y personal técnico calificado para la realización de estos ensayos. Todo el instrumental de laboratorio de fábrica utilizado para los ensayos de recepción deberá estar calibrado por un instituto oficial o por un laboratorio independiente de reconocido prestigio. El inspector de UTE podrá requerir la presentación de los correspondientes certificados de contraste, cuya fecha de expedición no deberá ser anterior a 2 años. Como ensayos de recepción se repetirán los ensayos de rutina, sobre el lote seleccionado, verificándose el cumplimiento de los valores, presentados en los correspondientes protocolos. La muestra tendrá un tamaño igual al 10% del total de bobinas presentadas. No se aceptará la falla de ninguno de los ensayos de las bobinas del lote ENSAYOS ESPECIALES Se realizarán además los siguientes ensayos especiales: a) Ensayo mecánico consistente en un ensayo de plegado seguido de un ensayo del dieléctrico y posterior examen físico del cable de acuerdo con el apartado 14 de la Norma IEC Pagina 7 de 11

10 b) Ensayo de migración de la masa aislante. Se realizará de acuerdo a lo especificado en el apartado 15 de la Norma IEC Los resultados a obtener son los establecidos en el apartado mencionado. La temperatura máxima de servicio a considerarse será de 80 C para cables de 6/10 kv y 65 C para el cable de 18/30 kv. c) Verificación de construcción y dimensiones. Para determinar el espesor del aislamiento se usará el método descrito en el apartado de la norma IEC El espesor de la cubierta de plomo se verificará según el método descrito en el apartado , el espesor del fleje según el apartado 13.4 y el espesor de recubrimientos no metálicos según el apartado Los ensayos especiales se realizarán sobre una muestra de cada tipo de cable. Con anterioridad a la realización de los ensayos el suministrador entregará al inspector designado por UTE los informes completos de todos los ensayos ya realizados sobre el material en cuestión CONDICIONES DE INSTALACION CONDICIONES AMBIENTALES La atmósfera tiene una salinidad particularmente agresiva y característica de zonas costeras. El contenido de humedad es elevado y pueden existir variaciones bruscas de temperatura que provoquen condensación en superficies. Los datos característicos son los siguientes: - temperatura máxima del aire 40 C - temperatura media diaria máxima: 35 C - temperatura mínima del aire: interior -5 C intemperie -10 C - humedad relativa máxima: 100% - altitud inferior a: m - nivel ceráunico 45 La instalación será directamente enterrada, con temperatura del terreno de 25 C. La profundidad de instalación será de 0,7 m para el cable de 6/10 kv y de 1m para el cable de 18/30 kv. La resistividad térmica del terreno se considerará igual a 100 C cm/w. Pagina 8 de 11

11 5.2.- CARACTERISTICAS TECNICAS GENERALES Los cables de potencia serán instalados en un sistema de las siguientes características técnicas: - Tensión nominal del sistema (kv) - Clase (kv) Nivel de aislación a impulso 1,2/50µs (kv cresta) Nivel de cortocircuito eficaz simétrico (ka) - Frecuencia nominal (Hz) Neutro del sistema aislado El aislamiento del sistema está coordinado mediante la instalación de descargadores de sobretensión en bornes del transformador y puntos de transición a línea aérea. El cable deberá resistir sin daño o deformación permanente las consecuencias de las sobretensiones de origen atmosférico o interno y las corrientes de cortocircuito dentro de los límites previstos en la presente Norma. 6. PLANILLA DE DATOS GARANTIZADOS a) Plano acotado de la sección transversal del cable. b) Manuales de instalación, operación y mantenimiento de los cables suministrados. c) Tracción máxima admisible en operación de tendido (N) - sobre conductor - sobre recubrimiento d) Resistencia óhmica de conductor a corriente continua y a 20 C (Ω/km) e) Intensidad admisible en régimen permanente para una terna enterrada a 0,7 m 1 m de profundidad (6/10 kv y 18/30 kv respectivamente), en terreno con una resistividad térmica de 100 C cm/w a 25 C con una temperatura máxima de conductor de 80 C y 65 C (/10 kv y 18/30 kv respectivamente) (A) Pagina 9 de 11

12 f) Intensidad de sobre carga admisible (en %) para un cable en iguales condiciones de instalación que en e) durante 2 horas y en los siguientes casos: a) a partir de régimen a 70% In b) a partir de régimen a 50% In g) Intensidad de corriente de cortocircuito 1 segundo para una temperatura máxima de conductor de 140 C (kaef) h) Intensidad de sobrecorriente límite dinámica admisible (kacr) i) Intensidad admisible de sobrecorriente de la vaina de plomo (kaef) j) Capacidad directa (µf/km) k) Capacidad homopolar (µf/km) l) Reactancia (Ω/km) m) Máximo factor de pérdidas dieléctricas a 50 Hz y 20 C y a: - 75% de la tensión nominal % de la tensión nominal % de la tensión nominal n) Constante de tiempo térmica del cable completo (min) o) Diámetro exterior del cable p) Radio mínimo de curvatura para instalación. q) Espesor de las cubiertas aislantes del cable, expresados en mm NORMAS DE CONSULTA IEC 28 IEC 55-1 IEC 55-2 IEC UNE International standard of resistance for copper Paper-insulated metal-shealthed cables for rated voltages up to 18/30 kv (with copper or aluminium conductors and excluding gas-pressure and oil-filled cables) Paper-insulated metal-shealthed cables for rated voltages up to 18/30 kv (with copper or aluminium conductors and excluding gas-pressure and oil-filled cables) Conductors of insulated cables Cables aislados con papel impregnado de mezclas no migrante y tensiones nominales comprendidas entre 1,8/3 kv y 26/45 kv inclusive. Pagina 10 de 11

13 8.- EMBALAJE Largo nominal de bobina por tipo de cable: 3x120 Cu, 6/10Kv 250 mts ±5% 3x120 Cu, 18/30Kv 250 mts ±5% 3x240 Cu, 18/30Kv 250 mts ±5% 9.- CODIGOS UTE 3x120 Cu, 6/10kV API: x120 Cu, 18/30kV API: x120 Cu, 18/30kV API: Pagina 11 de 11