NORMAS DE MATERIALES PARA REDES AÉREAS CABLE BARRAJE CUBIERTO PARA REDES DISTRIBUCIÓN ENERGÍA

Transcripción

1 1. ALCANCE La norma hace parte del grupo de materiales normalizados y tiene como propósito fundamental determinar todas las características que deberán tener los materiales, cables, conductores, accesorios y elementos que se compren, se suministren, se usen y se instalen en el sistema de distribución de energía de las Empresas Públicas de Medellín E. S.P. Esta norma incluye las exigencias, especificaciones y características técnicas garantizadas que deben cumplir el cable barraje cubierto en el sistema de distribución de las Empresas Publicas de Medellín. También cubre aspectos técnicos, de diseño, constructivos, de inspección, recepción y ensayos para el suministro, contratación e instalación del cable. 2. CONDICIONES DE SERVICIO Y AMBIENTALES El cable barraje cubierto será utilizado para distribución primaria, desnudas y redes compactas, sobre las vestidas en postes de concreto, madera, plástico reforzado o metálico según normas RA1 002 y RA El cable barraje cubierto se utilizará para derivar o conectar desde la fase primaria al buje del transformador, pararrayos, cortacircuitos, cuchillas, desconectadores, seccionalizadores, reconectadores, reguladores, puentes, derivaciones del circuito y acercamientos a tierra de acuerdo con lo establecido en las normas de redes aéreas RA2 y RA3. También se podrá usar en conexiones de equipos de subestación de baja potencia como barraje cubierto. El cable barraje cubierto debe ser usado en el sistema de distribución de redes compactas. El cable deberá garantizar la salud y seguridad del operario, evitar que el contacto con animales pueda lesionar la fauna salvaje, evitar la salida de servicio de energía por contactos a tierra o a fases, mejorar las maniobras de desconexión o conexión de los dispositivos para la seguridad del operario y mejorar las distancias de seguridad según el Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas (RETIE). La conexión del cable cubierto de barraje a la red o a los equipos deberá tener en cuenta las normas de construcción de redes aéreas que apliquen. El cable deberá ser flexible por las condiciones de instalación. Condiciones ambientales: Altura sobre el nivel del mar m. Humedad relativa máxima De hasta el 95% Temperatura ambiente mínima 10º C Temperatura ambiente máxima 40º C Temperatura ambiente promedio 25º C Página 1 de 9 1

2 Características eléctricas del sistema: Tensión nominal Tensiones de servicio 13.2/7.62kV estrella multiaterrizado; 44kv sistema delta o Y 15 kv. Conexión Se instalarán en sistemas trifásicos como monofásicos respectivamente para 15 kv; trifásicos para 35. Frecuencia nominal 60 Hz. Sistema en Y con neutro sólidamente aterrizado para 15 kv. El cable barraje cubierto estará sujeto a las ácidos dejados por el excremento de las aves salvajes. 3. NORMA DE FABRICACIÓN Y PRUEBAS El cable deberán ser fabricado y ensayado considerando las siguientes normas: ASTM B8. ASTM B566 Standard Specification for Copper Clad Aluminum Wire. ASTM D4245 Standard Specification for Ozone Resistant Thermoplastic Elastomer Insulation For Wire and Cable, 90 C/Dry 75 C Wet Operation. ASTM D4246 Standard Specification for Ozone Resistant Thermoplastic Elastomer Insulation For Wire and Cable, 90 C Operation. ICEA S /NEMA WC 70 Standard For Nonshielded Power Cables Rated Volts For Use The Distribution Of Electric Energy. ICEA T NEMA WC 53 Guide For Frecuency Of Sampling Extruded Dielectric Power, Control, And Portable Cables For Test. ASTM B8 Specification For Concentric Lay Stranded Copper Conductors, Hard, Medium Hard, Or Soft. ANSI/ICEA S Standard Test For Weather Resistant Polyolefin Covered Cables. ASTM D1693 Test Method For Environmental Stress Cracking Of Polyethilene Plastic. Página 2 de 9 2

3 ASTM D2132 Test Method For Dust And Fog Tracking And Erosion Resistance Of Electrical Insulating Materials. ASTM G153 Standard Practice for Operating Enclosed Carbon Arc Light Apparatus for Exposure of Nonmetallic Materials. ASTM G23 Practice for Operating Light Exposure Apparatus (Carbon Arc Type) With and Without Water for Exposure of Nonmetallic Materials.. ASTM D470 Standard Specification for Ozone Resistant Thermoplastic Elastomer Insulation For Wire and Cable, 90 C Operation. ASTM D Standard Guide for Reporting Properties for Plastics and Thermoplastic elastomers ASTM D412 06a Standard Test Methods for Vulcanized Rubber and Thermoplastic Elastomers Tensión. ICONTEC 1818 (ASTM B 49) Alambrón de cobre, laminado en cubierta para usos eléctricos. 4. CARACTERÍSTICAS DEL CABLE BARRAJE CUBIERTO El cable barraje cubierto podrá ser en calibre No. 6 AWG, de cobre o No. 4 AWG de aluminio cubierto de cobre. Característica del conductor. Característica del conductor de cobre El conductor deberá ser No. 6 AWG de cobre. La materia prima utilizada en el alambrón de cobre debe tener una pureza del 100% y debe cumplir con los requisitos de la norma NTC 1818 (ASTM B 49). El conductor será capa concéntrica debe ser de cobre blando con una conductividad mínima de 100% IACS, según la norma NTC 307 (ASTM B8), cableado clase B, 7 hilos. Las Empresas podrán aceptar cable redondo compacto que cumpla con la norma ASTM B 496. Página 3 de 9 3

4 Calibre 6 AWG Material Cobre Diámetro 4.67 mm Area 13.3 mm 2 Número de alambres 7 Factor de paso 8 a 16 veces el diámetro Masa jk/km Resistencia DC a 20 C 1.32 ohm/km Densidad a 20 C 8.89 gr/cm 3 Característica del conductor de aluminio cubierto cobre El conductor No. 4 AWG, será de hilos de capa concéntrica de aluminio recubierto, CCA, de cobre clase 15 A, ó 15 H, los cuales deberán cumplir con los requisitos de la ASTM B566. El recubrimiento de cobre recocido debe ser 15% volumen. El alambre debe consistir de un núcleo de aluminio que está recubierto totalmente por el cobre. Esta unión debe ser metalúrgica sin desprendimiento, libre de venas o rotura, delaminación. El espesor de cobre deber ser uniforme a lo largo de toda su longitud. El conductor debe ser clase B, de acuerdo con lo especificado en la norma UL Las uniones o empalme de los hilos de aluminios recubiertos de cobre deberán ser de acuerdo con lo especificado en la norma ASTM B566. Esta unión debe ser metalúrgica sin desprendimiento, libre de venas o rotura, delaminación. El espesor de cobre deber ser uniforme a lo largo de toda su longitud. El proceso de fabricación deberá ser bajo atmosfera controlada libre de oxígeno. El núcleo de aluminio deberá ser 1350 H14, según ASTM B231, B233 y B609 y el cobre de la lámina debe ser libre de oxígeno de conductividad mínima de 99%, según ASTM B152 y B49 Calibre 4 AWG Clase 15 A Material Aluminio cubierto de cobre CCA Diámetro 5.72 mm Area 21.1 mm 2 Número de alambres 7 Espesor del cobre 5% del radio del alambre Factor de paso 8 u a 6 veces diámetro externo Clase cableado B Masa Conductividad 65% Resistencia DC a 20 C 1.3 ohm/km Densidad a 20 CCA 3.63 g/cm 3 Adhesión Cohesión Sin fractura Página 4 de 9 4

5 Características de la cubierta La cubierta deberá ser de material elastómero termoplástico (TPE), que garantice la flexibilidad, además deberá ser adecuada para uso en medios húmedos y secos, ser resistente a los rayos solares ultravioleta, agrietamiento, ozono, al tracking y a los esfuerzos mecánicos durante la instalación y operación del cable. La cubierta no deberá tener agrietamiento y el color deberá ser negro. La cubierta deberá ser construida para operar a una temperatura máxima de 90 C, en ambiente seco y a 75 C, en ambiente húmedo. El espesor mínimo en cualquier punto deberá ser 3.8 mm. Para las características mecánicas, se deberá cumplir con los siguientes aspectos, los cuales están indicados en la norma ASTM D4245 y D4246. La cubierta debe resistir los contactos accidentales y momentáneos entre fase tierra, fase fase y el paso de animales como aves, roedores y ardillas. 1. Aspectos mecánicos Resistencia a la tensión 6.9 Mpa Elongación a la rotura 300 % Requisitos de envejecimiento al horno 121 C+/ 168h, porcentaje de tensión de rotura y elongación. 75 % 2. Distorsión al calor a 150 C +/ 1 Cmax 50 % Método eléctrico permitividad 1 día máximo 6.0 Incremento de capacitancia máximo De 1 a 14 días De 7 a 14 días 5.0% 3.0% Factor de estabilidad después de 14 días máximo 1.0 Factor de estabilidad de 1 a 14 días Resistencia del aislamiento constante Concentración de Ozono por volumen % 5. Espesor del aislamiento 3.8 mm Página 5 de 9 5

6 Requisitos técnicos del cable El cable barraje cubierto debe cumplir con los siguientes requisitos: Tensión de prueba DC Tensión de impulso BIL Corriente de fuga máxima Descarga parcial Tensión doblado en U 33 kv 110 kv 5 mamp 13 kv 4MV/m (100v/mil) El cable barraje cubierto permite ser doblado y configurado por las condiciones de instalación en el poste de los equipos y dispositivos del sistema. El retiro del aislamiento o pelada debe ser en forma de punta de lápiz cuando se realiza con navaja sin afectar los hilos del conductor. Cuando se utilice navaja deberá ser aislada de acuerdo con lo establecido en la figura 3b de la norma ASTM F1505. El pelado o retiro del aislamiento del cable también se puede realizar con el dispositivo pelador indicado en la norma NECA/AA 104 RECOMENDED PRACTICE FOR INSTALLING ALUMINUM BUILDING WIRE AND CABLE. Página 6 de 9 6

7 Durante la operación de pelado del cable se deben tener en cuenta las recomendaciones de seguridad y protección de las EPM. 6. ENSAYOS El fabricante debe enviar un programa de pruebas para su aprobación en máximo treinta (30) días calendarios después de la orden de inicio del contrato, sin perjuicio del cumplimiento en la entrega de los bienes. Pruebas físicas, dimensionales, eléctricas y mecánicas del conductor ICONTEC 1818 (ASTM B 49). Alambrón de cobre, laminado en cubierta para usos eléctricos de cobre y CCA. Cohesión, adhesión y eléctricas del conductor. Ensayo de características físicas, de envejecimiento, dimensionales, térmicas, eléctricas, contenido de negro de humo, llama y ambiental de la cubierta. Ensayos al cable: Flexibilidad, resistencia al impacto, resistencia al aplastamiento, de sobrecarga, continuidad, de voltaje, a la llama, resistencia a los rayos del sol y de humedad de acuerdo con la norma UL 854. También se harán pruebas de circularidad (centricidad) ya sea dimensionalmente o por intensidad de campo magnético. Tensión de impulso. Tensión de impulso después del doblado. El fabricante deberá adjuntar las características técnicas del proveedor de la materia prima de Página 7 de 9 7

8 todos los elementos que componen el cable, e información técnica y comercial adicional de su producto terminado. Todas las muestras cuya preparación o prueba dure más de dos (2) días deben ser preparadas o probadas antes de la llegada del inspector de LAS EMPRESAS. El Fabricante debe enviar un programa de pruebas para su aprobación en máximo treinta (30) días calendarios después de la orden de inicio del contrato, sin perjuicio del cumplimiento en la entrega de los bienes. 7. EMPAQUE El conductor eléctrico deberá ser entregado en tramos de acuerdo a las especificaciones del contrato. LAS EMPRESAS aceptarán una variación del ±1% en la totalidad de cable finalmente entregada sin requerir acta de modificación bilateral y una variación del ±1% por carrete, liquidando siempre las cantidades realmente entregadas. Los carretes podrán ser de madera, metálicos, plásticos o híbridos teniendo presente lo estipulado en las normas NTC 3787 y NEMA WC 26, y deberán estar adecuadamente protegidos para que durante el transporte o almacenamiento no se dañen por contacto, golpes, o exposición a la intemperie. Cuando el carrete es de madera, ésta deberá ser inmunizada y de cultivos comerciales, no de bosques naturales. Los materiales empleados en la inmunización de la madera deben ser biodegradables y no afectar el medio ambiente en el proceso de aplicación ni en la disposición final del producto. Los carretes deberán tener duelas o tablas de madera para protección del cable y del carrete. Cuando el carrete es plástico deberá ser reciclable de acuerdo con las normas ASTM. Cada carrete deberá tener una placa de identificación en cada uno de los costados con mínimo la siguiente información: 1. EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÏN E.S.P. 2. Fabricante. 3. Número del carrete. 4. Tipo y clase de cable. 5. Material y calibre de los conductores. 6. Clase y tensión nominal de aislamiento. 7. Peso bruto en Kg. 8. Peso neto en Kg. 9. Longitud en m. 10. Fecha de fabricación. 11. Número del contrato. 12. Número de la orden de compra. El transporte, almacenamiento y manipulación del los carretes se hará de acuerdo con lo estipulado en la norma de EPM, RS La punta interior del cable no debe aflorar en las caras del carrete, y el orificio o hueco deberá ser tapado a ras de la cara ya sea metálica o de madera. Página 8 de 9 8

9 Características técnicas garantizadas del cable barraje cubierto para 15 kv. El fabricante deberá garantizar las especificaciones establecidas en esta tabla y en las especificaciones indicadas. Descripción Unidades Requisitos EPM Garantizado Fabricante Fabricante Calibre AWG Material Cu o CCA Diámetro mm Area mm 2 Resistencia en DC Conductividad % Tensión de rotura Elongación Densidad Espesor del TPE mm 3.8. Resistencia a la tensión Mpa 6.9 Elongación a la rotura % 300 Requisitos de envejecimiento al horno 121 C+/ 168h, porcentaje % 75 de tensión de rotura y elongación. 2. Distorsión al calor a 150 C +/ 1 Cmax. % 50 Método eléctrico 6.0 permitividad 1 día máximo Incremento de capacitancia máximo De 1 a 14 días De 7 a 14 días % % Factor de estabilidad después de 14 días máximo 1.0 Factor de estabilidad de 1 a días Resistencia del aislamiento constante Concentración de Ozono por volumen % Tensión de prueba DC KV 33 Tensión de impulso BIL KV 110 Corriente de fuga máxima mamp 5 Descarga parcial kv 13 Tensión doblado en U MV/m(100v/mil) 4 Certificado Retie SI SI Página 9 de 9 9