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1 Contenido Página Preámbulo VIII 1 Alcance y campo de aplicación 1 2 Referencias normativas 2 3 Tablas de índices 2 4 Requisitos para conductores Material de los conductores Tamaño, temple y construcción Sección y diámetro del conductor Revestimiento metálico del conductor Separador del conductor Empalmes del conductor Resistencia del conductor Cableado de los conductores 6 5 Requisitos para la aislación Materiales y aplicaciones Espesores de la aislación y del nylon Centrado 9 6 Requisitos para cubiertas y rellenos no metálicos Trenzados en general 10 I

2 Contenido Página 6.2 Rellenos Trenzado de algodón Trenzado de vidrio Saturación y revestimiento de trenzados Espesores de la cubierta 10 7 Requisitos para alambres Tipo THHN, THWN y THWN2 y conductores aislados para Tipos ACTHH, NMB y NMCB, que tienen aislación termoplástica distinta del PVC 11 8 Requisitos para conjuntos que incluyen alambres monoconductores aislados con termoplástico 11 9 Requisitos para el cable sumergible para bombas de agua en pozos profundos Comportamiento de la cubierta de nylon Ensayo del mandril Comportamiento de los ensayos de resistencia de tensión dieléctrica Alambres Tipos THW-2, THWN-2, THHW, TW, THW, THHN, THWN, Z, ZW, PFA, PFAH, FEP y TFE y conductores aislados para usar cables Tipo ACTH, ACTHH, UF-B, NM-B y NMC-B Alambre Tipo TBS Comportamiento de la resistencia de dispersión Comportamiento de la resistencia de aislación en agua en período corto 15 II

3 Contenido Página 14 Comportamiento de la resistencia de aislación en agua en período largo Valor mínimo Razón máxima de disminución Método de ensayo Comportamiento de la resistencia de aislación en aire en período largo a 97,0 C (206,6 F) Valor mínimo Razón máxima de disminución Método de ensayo Comportamiento de la resistencia de aislación en aire en período largo a 82,0 C (179,6 F) Valor mínimo Razón máxima de disminución Método de ensayo Comportamiento del ensayo de chispa alternativo Tipos THW-2, THWN-2, THHW, TW, THW, THHN, THWN, Z, ZW, PFA, PFAH, FEP, FEPB y TFE y conductores para cables Tipo ACTH, ACTHH, UF-B, NM-B y NMC-B Alambre Tipo TBS Comportamiento de la capacitancia y permisividad relativa Comportamiento del ensayo de flexibilidad a temperatura ambiente 24 III

4 Contenido Página 20 Comportamiento del ensayo de choque térmico Comportamiento del ensayo de doblado en frío Comportamiento del ensayo de deformación Comportamiento de la llama Ensayo de llama (muestra vertical) VW Ensayo de llama FT2 / muestra horizontal Ensayo de llama vertical Ensayo de llama en bandeja vertical Comportamiento del ensayo de resistencia a la luz solar Generalidades Ensayo de humo limitado Comportamiento de los alambres resistentes al petróleo y a la gasolina Alambres resistentes al petróleo Alambres Tipo THWN-2 y THWN resistentes a la gasolina y al petróleo Comportamiento de los ensayos mecánicos Resistencia a la abrasión Resistencia a la compresión Resistencia al impacto 29 IV

5 Contenido Página 27 Comportamiento del revestimiento de color Marcado Intervalos Identificación de la organización responsable Ensayo de la impresión con tinta indeleble Letras para designación de tipo Marcado de llama VW Calibre Color de la superficie Resistencia al petróleo Alambre Tipo THHN o THWN Resistencia al petróleo y a la gasolina Uso en bandejas de cables Marcado de humo limitado Marcados extra Otros marcados adicionales autorizados Cable para bomba Tensión Marcado en etiquetas, carretes o cajas de cartón Revestimiento de color Conductores de aluminio y de aluminio con revestimiento de cobre 39 V

6 Contenido Página Conductores de cobre de cableado compacto Fecha de fabricación 40 Tablas Tabla 1 Indice de referencia de requisitos para alambres para temperatura de servicio de 60 C y 75 C 41 Taba 2 Indice de referencia de requisitos para alambres para temperatura de servicio de 90 C 43 Tabla 3 Indice de referencia de requisitos para tableros y otros alambres 46 Tabla 4 Conductores 48 Tabla 5 Cableado del conductor 49 Tabla 6 Longitud de paso de las hebras en un conductor cableado por grupo en grupo simple 49 Tabla 7 Espesores de la aislación en alambres Tipo FEP y FEPB 50 Tabla 8 Espesores de la aislación en alambres Tipo TFE, PFA y PFAH 50 Tabla 9 Espesores de la aislación en alambre Tipo Z 50 Tabla 10 Espesores de la aislación en alambre Tipo ZW 51 Tabla 11 Espesores de la aislación en alambres Tipo TW, THW, THW-2, THHW y TBS y en circuitos aislados y conductores de tierra para uso en cables armados Tipo ACTH y ACTHH y en cables Tipo UF-B, NM-B y NMC-B 51 Tabla 12 Espesores de una doble capa de aislación en alambres Tipo THW-2, THW y THHW y en circuitos aislados y conductores a tierra para usar en cables armados Tipo ACTH 52 Tabla 13 Espesores de la aislación y el revestimiento sobre alambres Tipo THWN2, THHN y THWN 53 Tabla 14 Construcciones de conductores aislados utilizados en cable sumergible para bombas de agua 53 VI

7 Contenido Página Tabla 15 Calibre más pequeño de conductor de tierra cuando se utiliza en cable para bombas de agua de pozo profundo con todos los conductores de cobre 54 Tabla 16 Calibre más pequeño de conductor de tierra cuando se utiliza en cable de bomba de agua de pozo profundo con todos los conductores de aluminio o aluminio con revestimiento de cobre 54 Tabla 17 Espesores de cubierta no integral de PVC en cable de bomba multiconductor 55 Tabla 18 Ensayo de tensión eficaz dieléctrica en voltios 55 Tabla 19 Tensión eficaz de ensayo del dieléctrico en voltios 55 Tabla 20 Resistencia de aislación mínima en el agua a 15,6 C (60,0 F) 56 Tabla 21 Factores de multiplicación para cambiar la resistencia de aislación a 15,6 C (60 F) para compuestos de PVC señalados en Tabla 1 57 Tabla 22 Resistencia de aislación mínima a temperatura elevada en el agua 58 Tabla 23 Resistencia de aislación en aire en período largo para alambre Tipo THHN y de los conductores aislados para cables Tipo ACTHH, NM-B, NMC-B y UF-B a 97,0 C (206,6 F) 59 Tabla 24 Resistencia de aislación mínima en aire en período largo de los conductores aislados para cable Tipo ACTH a 82,0 C (179,6 F) 60 Tabla 25 Tensión de ensayo de chispa 60 Tabla 26 Diámetro de los mandriles 61 Tabla 27 Carga de la muestra 62 Tabla 28 Marcado del alambre diseñado para utilizar en un cable 62 Tabla 29 Marcados para alambres y cables resistentes al petróleo y a la gasolina 63 VII

8 NORMA CHILENA NCh Conductores eléctricos - Cables y alambres aislados con termoplásticos Preámbulo El Instituto Nacional de Normalización, INN, es el organismo que tiene a su cargo el estudio y preparación de las normas técnicas a nivel nacional. Es miembro de la INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION (ISO) y de la COMISION PANAMERICANA DE NORMAS TECNICAS (COPANT), representando a Chile ante esos organismos. La norma NCh2020 ha sido preparada por la División de Normas del Instituto Nacional de Normalización, y en su estudio participaron los organismos y las personas naturales siguientes: Centro de Estudios, Medición y Certificación de Calidad, CESMEC Ltda. Henton Figueroa Cobre Cerillos S.A., COCESA Fernando Araneda E. Comisión Nacional de Energía, CNE Rubén Muñoz B. Elaboradora de Cobre Viña del Mar S.A., COVISA Eduardo Cortés V. Chilectra S.A. Daniel Lazcano A. EECOL Electric Ltda. Guillermo Fletcher B. Instituto Nacional de Normalización, INN Jeanette Cortés C. Patricio Vergara V. Manufacturas de Cobre S.A., MADECO Jorge Pantoja M. PROCOBRE Francisco Schaffhauser C. Raigmaro Conductores S.A. Elizabeth del Río REYEL ELECTRA Víctor Cruces Esta norma se estudió para establecer los requisitos de conductores eléctricos como cables y alambres aislados con termoplásticos, excepto los usados en artefactos y cordones flexibles. VIII

9 Por no existir Norma Internacional, esta norma está basada en la norma ANSI/UL 83: 1998 Thermoplastic-Insulated Wires and Cables, siendo equivalente a la misma con desviaciones menores que consisten en la adecuación a formato de norma chilena. Esta norma anulará y reemplazará, cuando sea declarada Norma Chilena Oficial, a la norma NCh2020.Of87 Alambres y cables aislados con termoplástico, declarada Oficial de la República por Decreto N 152, de fecha 03 de Junio de 1987, del Ministerio de Economía, Fomento y Reconstrucción, publicado en el Diario Oficial del 16 de Julio de Esta norma ha sido aprobada por el Consejo del Instituto Nacional de Normalización, en sesión efectuada el 28 de Marzo de IX

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11 NORMA CHILENA NCh Conductores eléctricos - Cables y alambres aislados con termoplásticos 1 Alcance y campo de aplicación 1.1 Esta norma establece los requisitos para alambres y cables monoconductores aislados con termoplásticos, N 14 AWG (127 mm 2 ) a MCM (1 013 mm 2 ) para los monoconductores para uso en cable armado y cable con cubierta no metálica, cables para bomba de pozo profundo y otros conjuntos de conductores múltiples que no tienen designaciones de letra para designación de tipo. 1.2 Los requisitos de esta norma no se aplican a cordones flexibles o alambres aislados con termoplástico para uso en artefactos 1). 1.3 Esta norma se aplica también a los productos que contienen descripciones, características, componentes, materiales o sistemas nuevos o diferentes de los cubiertos en los requisitos de esta norma, y que involucren riesgo de fuego, golpes eléctricos o daño a las personas, pero se deben evaluar utilizando componentes adicionales apropiados y requisitos del producto final, para mantener el nivel de seguridad que se especifica originalmente en esta norma. 1) Ver NCh2013 Conductores eléctricos - Cordón flexible y alambre para artefactos - Requisitos. 1

12 2 Referencias normativas Los documentos normativos siguientes contienen disposiciones que, a través de referencias en el texto de la norma, constituyen requisitos de la norma. A la fecha de publicación de esta norma estaba vigente la edición que se indica a continuación. Todas las normas están sujetas a revisión y a las partes que deban tomar acuerdos, basados en esta norma, se les recomienda investigar la posibilidad de aplicar las ediciones más recientes de las normas que se incluyen a continuación. NOTA - El Instituto Nacional de Normalización mantiene un registro de las normas nacionales e internacionales vigentes. UL 1581:1997 Reference Standard for Electrical Wires, Cables and Flexible Cords. UL 1685:1997 Vertical-tray fire-propagation and smoke-release test for electrical and optical-fiber cables. ASTM B 3:1990 Specification for soft or annealed copper wire. ASTM B 33:1991 Specification for tinned soft or annealed copper wire for electrical purposes. ASTM B 160:1993 Specification for nickel rod and bar. ASTM B 189:1990 Specification for lead-coated and lead-alloy-coated soft copper wire for electrical purposes. ASTM B 298:1993 Specification for silver-coated soft or annealed copper wire. ASTM B 355:1984 Specification for nickel-coated soft or annealed copper wire. ASTM D 471:1995 Test method for rubber property - Effect of liquids. ASTM E 29-93A:1993 Practice for using significant digits in test data to determine conformance with specifications. 3 Tablas de índices 3.1 El cable o alambre aislado con termoplástico deben pertenecer a uno de los tipos indicados en Tablas 1, 2 ó 3 y, deben cumplir en todos los aspectos, con requisitos de construcción y ensayos de comportamiento que se aplican al tipo en particular. 3.2 Las Tablas 1, 2 y 3 se utilizan como un índice de referencia de los requisitos relacionados con los detalles de construcción y ensayos de comportamiento. 3.3 Los requisitos que se incluyen en las columnas de las tablas se identifican con el índice de referencia de ellos y se aplican a los alambres o cables en particular, cuyas letras para designación de tipo aparecen en la parte superior de cada columna. Los números entre paréntesis de sección circular corresponden a aquellas cláusulas de esta norma a las que se hace referencia. Los números entre paréntesis cuadrados corresponden a cláusulas de la norma UL

13 4 Requisitos para conductores 4.1 Material de los conductores Todos los materiales usados en el alambre y cable aislado con termoplástico deben ser compatibles con todos los otros materiales presentes en el alambre o cable Tipos FEP, FEPB, PFA, Z y ZW a) Los alambres del conductor deben ser de cobre blando recocido que cumplan con los requisitos que se especifican en ASTM B 3. b) Cada hebra N 27 AWG a 36 AWG (14,2 mils a 5,0 mils) (0,361 mm a 0,127 mm), en el alambre nominal para 200 C (392 F), se debe proteger contra la oxidación por un revestimiento de níquel que cumpla con los requisitos que se especifican en ASTM B 355, un revestimiento de plata que cumpla con los requisitos que se especifican en ASTM B 298, o un revestimiento de otro metal o aleación (se requiere una evaluación si se utilizan revestimientos de plomo, estaño/plomo y estaño). c) En alambres para 150 C (302 F), se aceptan hebras N 27 AWG a 36 AWG (14,2 mils a 5,0 mils) (0,36 mm a 0,127 mm) no recubiertas o con revestimiento de estaño que cumplan con los requisitos que se especifican en ASTM B 33 o un revestimiento de estaño/plomo que cumpla con los requisitos que se especifican en ASTM B 189. d) En alambres nominales para 200 C (392 F) se aceptan conductores sólidos sin revestimiento o con revestimiento de estaño/plomo o sólo de estaño y hebras con o sin revestimiento de estaño/plomo o sólo de estaño, cuyo diámetro sea por lo menos de 0,015 pulgadas o 0,38 mm Tipos TFE y PFAH a) El conductor debe ser de una aleación a base de níquel que cumpla con los requisitos que se especifican en ASTM B 160 y que tenga una resistencia a la tracción de ( lbf/in 2 ± lbf/in 2 ) 448 MN/m 2 ± 103 MN/m 2 ó N/cm 2 ± N/cm 2 ó 45,7 Kgf/mm 2 ± 10,5 Kgf/mm 2, una elongación de al menos 35%, y una resistividad de volumen nominal de (66 Ω cmil/ft) a 20 C o 0,110 Ω mm 2 /m a 20 C, o debe ser de cobre blando recocido que cumpla con los requisitos que se especifican en ASTM B 3. b) El conductor de cobre sólido y cada hebra en un conductor cableado de cobre se deben proteger contra la oxidación mediante un revestimiento de níquel que cumpla con los requisitos que se especifican en ASTM B

14 4.1.4 Tipos TW, THW, THWN, THHN y TBS y conductores aislados para cables armados tipos ACHT y ACTHH y para cables tipos UF-B, NM-B y NMC-B a) El conductor debe ser de cobre blando recocido, aluminio con revestimiento de cobre, o una aleación de aluminio. b) El cobre blando recocido debe cumplir con los requisitos que se especifican en ASTM B 3. c) Un revestimiento metálico que se suministra en cobre blando recocido o en aluminio con revestimiento de cobre que cumpla con 4.4, debe ser de estaño que cumpla con los requisitos que se especifican en ASTM B 33, o de aleación de estaño/plomo que cumpla con los requisitos que se especifican en ASTM B 189, o de níquel plomo que cumpla con los requisitos que se especifican en ASTM B 355, o de plata que cumpla con los requisitos que se especifican en ASTM B 298, o de otro metal o aleación (lo que requiere una evaluación). d) Los conductores de aluminio sólido en calibres N 12 AWG a 8 AWG deben cumplir con los requisitos para productos de alambre de aluminio (material del conductor de aleación de aluminio). Todos los otros conductores de aluminio deben cumplir con los requisitos para conductores de aluminio serie semirrecocidos de cláusula 10 de UL Los conductores de aluminio con revestimiento de cobre deben cumplir con los requisitos establecidos en cláusula 11 de UL Tamaño, temple y construcción Los conductores deben ser del calibre, temple y construcción indicados para el tipo de alambre terminado, indicados en Tabla Sección y diámetro del conductor En Tablas 20.1, 20.2, 20.3, , 20.4 y 20.6 de UL 1581 se indican los diámetros nominales, diámetros máximos (diámetro nominal + 1% del diámetro nominal) y diámetros mínimos (diámetro nominal -2% del diámetro nominal), de los conductores cableado y sólidos. El diámetro del conductor se debe medir usando el método indicado en cláusula 200 de UL Los conductores de cobre con monocapa comprimida, que son más pequeños en diámetro que lo requerido (diámetro mínimo en Tabla 20.3 de UL 1581), para conductores de capas concéntricas comprimidos, se deben identificar del mismo modo que los conductores compactos de acuerdo con La sección de un conductor se indica en Tabla 20.1 de UL 1581 (no es un requisito). 4

15 4.4 Revestimiento metálico del conductor Si la aislación adyacente al conductor de cobre o de aluminio con revestimiento de cobre es de un material que corroe al cobre desprotegido en el ensayo que se especifica en cláusula 500 de UL 1581, y si no está previsto un separador protector, el conductor sólido y cada una de las hebras individuales de un conductor cableado deben estar cubiertas separadamente con un revestimiento metálico o aleación, que cumpla con 4.1.2, ó 4.1.4, según sea aplicable al tipo de alambre terminado El uso de revestimiento metálico, si no se necesita para proteger de la corrosión, es apropiado para usar en alambres (hebras) sólidos o individuales o alambres seleccionados, los que se aplican a la capas exteriores de los alambres de un conductor cableado. Cuando se usa el revestimiento metálico, se debe cumplir con 4.1.2, ó 4.1.4, según sea aplicable al tipo de alambre terminado. 4.5 Separador del conductor Un separador debe ser aislante (no se requiere de un grado de aislación), pero no se considera como parte integrante de la aislación, ya que éste no es requisito entre el conductor y la aislación de un alambre o cable cableado o sólido Si se utiliza un separador entre el conductor y la aislación, éste debe ser de color opaco, con el objeto de hacerlo claramente distinguible del conductor, una vez que la aislación ha sido retirada. El color no debe ser color cobre, plata, verde o verde con amarillo y debe ser sólido, en franjas, o en algún otro diseño. 4.6 Empalmes del conductor Los empalmes de un conductor sólido o de uno de los alambres individuales de un conductor cableado deben ser prolijos y no modificar el diámetro o la forma del conductor sólido, de la hebra del alambre individual o del total del conductor cableado. a) En un conductor cableado, el empalme no se debe efectuar tomando todos los cables. Una unión de un conductor cableado se debe hacer uniendo separadamente cada alambre individual. b) Se debe realizar solamente una unión antes de que los revestimientos sean aplicados a un conductor aislado y antes de que el conductor se integre a un cable. La aislación que se aplica a tales uniones debe ser equivalente a aquella que se retira y debe cumplir con los requisitos de esta norma. Una unión en un conductor cableado compacto o comprimido se debe efectuar antes de compactarlo o comprimirlo En un conductor cableado alrededor de un alma central, el cual consiste de un núcleo central circundado por una o más capas de elementos cableados (grupos primarios, torones) los empalmes de los elementos como unidades individuales no deben tener una proximidad mayor a dos longitudes de capa. 5

16 4.7 Resistencia del conductor La resistencia en corriente continua de cualquier longitud del conductor en (ohmios por mil pies de conductor) o en ohmios por kilometro de conductor, no debe ser superior a la máxima aceptable (resistencia nominal x 1,02), que se indica en la tabla de cláusula 30 de UL 1581 a 20 C (68 F) o a 25 C (77 F), cuando se mide como se especifica en cláusula 220 de UL Cableado de los conductores Un cable o conductor cableado no debe tener menos de la cantidad de hebras indicada en Tabla 5. No se deben utilizar hebras de cobre menores que N 36 AWG (0,142 mm) y hebras de aluminio o de aluminio con revestimiento de cobre menores que N 22 AWG (0,642 mm). Un conductor con cableado compacto no se debe segmentar Los alambres individuales que se utilizan en la confección de un conductor cableado, generalmente, se alargan hasta un mismo diámetro, el cual no necesariamente debe ser el diámetro de cualquier medida en AWG u otro número de calibre estándar. Asimismo, estos alambres en un conductor cableado de capas concéntricas no deben ser necesariamente del mismo diámetro Un cable de 19 hebras cableado unidireccionalmente de cobre blando de sección circular con monocapa y combinación de alambre N 19 AWG recocido o de aleación de aluminio, indicado en 4.1.4, debe ser de sección circular y debe estar formado por un alambre central recto, en capas interiores de seis alambres de igual diámetro que el alambre central y de igual longitud de paso, y de una capa exterior que consista de seis alambres de igual diámetro que el alambre central, alternado con seis alambres más pequeños que tengan un diámetro de 0,732 veces el diámetro del alambre central y que los 12 alambres de las capas exteriores tengan la misma longitud y dirección de paso que los seis alambres de la capa interior (ver Tabla 20.6 de UL 1581). a) No se requiere una construcción especial para los alambres individuales de los otros conductores cableados, aunque, no se deben usar conductores sin cablear (hebras destorcidas) para el conductor completo o cualquier parte de éste. b) El largo de paso de un conductor reunido con torsión simple, en un conductor cableado por grupo en grupos simples no debe ser mayor que lo indicado en Tabla 6. La dirección de paso de las hebras en un conductor cableado por grupo, en grupo simple, debe ser en sentido izquierdo. Cualquier tipo de cableado por grupo en grupo simple, debe ser en sentido izquierdo. Cualquier tipo de cableado especificado en Tabla de UL 1581, distinto al cableado compacto o del cableado por grupo en grupo simple, debe cumplir con ó según se aplica. La dirección de la capa exterior debe ser en sentido izquierdo en todos los casos. 6

17 4.8.4 Un conductor cableado compacto debe ser de sección circular y debe consistir en un alambre como núcleo central (hebra), rodeado por una o más capas de alambres ubicados helicoidalmente (hebras). a) Un conductor de cobre cableado compacto debe estar formado por hebras sin revestimiento. Este debe tener sentido izquierdo si es reunido unidireccionalmente o con la dirección de paso invertida en las capas adyacentes (cableado de paso concéntrico con la capa externa en sentido izquierdo), con cada capa laminada, estirada, o formada mediante otro modo de compresión, que distorsione la redondez original de las hebras preformadas parcialmente, a varias formas de ajuste estrecho que logren un llenado casi completo de los espacios (intersticios) presentes originalmente entre las hebras. b) Un conductor de aluminio cableado compacto debe tener todas las capas en la misma dirección del paso (sentido izquierdo unidireccional). c) Las capas, en ambos casos, deben ser compactadas antes de que se aplique la siguiente capa y, cada capa compactada - incluyendo la capa más externa - debe ser esencialmente suave, de superficie exterior redondeada. d) La longitud de paso de las hebras en la capa exterior de un conductor calibre N 1 AWG (42,41 mm 2 ) a MCM (507 mm 2 ), debe ser de 8 a 16 veces el diámetro total de esa capa. La longitud del paso de las hebras en la capa exterior de un conductor calibre N 12 AWG al N 2 AWG, debe ser 8,0 a 17,5 veces el diámetro total de esa capa Un conductor cableado comprimido debe ser de sección circular y debe estar formado por un alambre como núcleo, rodeado por una o más capas de alambres ubicados helicoidalmente, ya sea con la dirección de paso invertida en las capas sucesivas o con monocapa o con capa unidireccional. La dirección de las capas exteriores debe ser en sentido izquierdo en todos los casos. Las hebras de una o más capas deben ser levemente comprimidas por laminado, estiramientos o por otros medios, para cambiar la redondez original de las hebras a varias formas que logren un llenado de algunos de los intersticios originalmente presentes entre las hebras Cada conductor cableado que se especifica en Tabla de UL 1581, distinto del conductor cableado compacto o un conductor reunido por torsión simple, debe cumplir con lo siguiente: a) La dirección de paso de las hebras, elementos o torones en un conductor N 6 AWG (13,30 mm 2 ) a MCM (1 013 mm 2 ), que sean distintos de una combinación de igual paso o comprimidos de igual paso o comprimidos de paso unidireccionalmente. Conductores cableados con torones reunidos unidireccionalmente, o cableados con elementos concéntricos, deben ser unidireccionales o invertidos. Todos los pasos unidireccionales y las capas exteriores de los pasos invertidos deben estar dirigidos en sentido izquierdo. 7

18 b) Para un elemento reunido de un conductor cableado con torones, la longitud de paso de los elementos individuales dentro de cada componente no debe ser superior a 30 veces el diámetro externo de uno de estos elementos. c) Para un elemento con cableado concéntrico de un conductor cableado alrededor de un alma central, la longitud de paso del cableado individual en un elemento debe ser de 8 a 16 veces el diámetro externo de esa capa. La dirección del paso de las hebras en cada elemento, debe ser invertida en sucesivas capas del elemento. d) La longitud de paso de las hebras en ambas capas de un conductor cableado de sección circular, con monocapa y con combinación de alambre N 19 AWG de cobre o aluminio, debe ser de 8 a 16 veces el diámetro externo del conductor completo. Asimismo, la longitud de paso de las hebras en cada capa de un conductor cableado concéntrico o de cableado comprimido que conste de menos de 37 hebras, debe ser de 8 a 16 veces el diámetro externo de ese conductor. e) La longitud de paso de las hebras en las dos capas exteriores de un conductor cableado concéntrico, que conste de 37 o más hebras, debe ser de 8 a 16 veces el diámetro externo del conductor. f) La longitud de los elementos o envolturas en la capa exterior de un conductor cableado con torones debe ser de 8 a 16 veces el diámetro exterior de esa capa. 5 Requisitos para la aislación 5.1 Materiales y aplicaciones Un alambre o cable se debe aislar en toda su longitud con la aislación que se especifica para el tipo, en Tablas de índices 1, 2 ó 3, cuando sea aplicable. a) La aislación se debe aplicar directamente a la superficie del conductor o de cualquier separador, y debe cubrir completamente al conductor y separador, y no tener ningún defecto que sea visible a simple vista o con corrección. b) La aislación de PVC sobre alambres tipo THW-2 y THW se debe aplicar en una o dos capas distintas e inseparables (compuestos diferentes). c) Para facilitar el cambio de color, se debe tratar la aislación de PVC que se aplica sobre tres capas de colores diferentes (mismo compuesto), como capa única. Cada uno de los alambres tipo THWN-2, THHN y THWN, deben tener adicionalmente, un revestimiento de nylon [ver Nota 2) de Tablas 1 y 2] aplicado directamente a la superficie de la aislación. 8

19 5.1.2 Cualquier reparación o empalme que se realice en la aislación, se debe realizar de manera esmerada, de modo que todas las partes afectadas en el proceso cumplan con los mismos ensayos eléctricos que el resto de la aislación. El espesor de la aislación en la parte reparada o empalmada debe cumplir con los requisitos de Se deben evaluar en relación con los requisitos de temperatura nominal, cualquiera de los materiales siguientes que el fabricante desee utilizar como aislación o cubierta, según se establece en cláusula 481 de UL 1581: a) Material genéricamente diferente de cualquier material de aislación o de revestimiento que se indique en Tablas 1, 2 ó 3 o en cláusula 7 para la construcción (material nuevo). b) Material que se indica en Tablas 1, 2 ó 3 o en cláusula 7 y no cumpla con los ensayos de período corto que se especifican para el material en cláusula 50 de UL La temperatura nominal de los materiales a) y b) debe ser la requerida para los tipos de alambres o cables aislados con termoplásticos. El espesor de la aislación y/o de la cubierta que usen materiales a) y/o b) deben ser requeridos para el tipo específico. La investigación de las características eléctricas, mecánicas y físicas de los alambres o cables que usan material a) y/o b) deben demostrar que el o los materiales son comparables en comportamiento con un material de aislación o cubierta indicado en Tablas 1, 2 ó 3 o en cláusula 7 para la temperatura nominal requerida. La investigación debe incluir ensayos tales como compresión, impacto, abrasión, deformación, choque térmico, resistencia de aislación y resistencia de tensión del dieléctrico. Las propiedades de la aislación de un material termoplástico diferente al PVC y destinado para ser usado en un alambre tipo THHN, THWN o THWN-2, se específica en cláusula Espesores de la aislación y del nylon El espesor promedio total y el espesor mínimo total en cualquier punto de la aislación y de cualquier cubierta de nylon sobre un conductor individual no debe ser menor que el indicado en Tablas 7 a 13, según se aplican a la construcción y al tamaño del alambre en particular cuando esté determinado como se establece en cláusula 240 de UL Centrado a) La aislación debe tener una superficie circular dentro de los límites especificados en 5.2, y se debe aplicar concéntricamente alrededor del conductor (de manera que el conductor quede bien centrado en la aislación), y se debe fijar estrechamente a él. La aislación de doble capa (compuesta) sobre los alambres tipo THW-2 y THW debe estar en dos capas distintas e inseparables (compuestos diferentes). b) Si la aislación se aplica en más de una capa, las capas adyacentes deben formar una masa integral (mismo compuesto). La masa integral o compuesta se debe tomar como íntegra para todas las mediciones y ensayos, excepto según se establece (capas ensayadas separadamente) en 40.1 y en Nota b) de Tabla de UL

20 6 Requisitos para cubiertas y rellenos no metálicos 6.1 Trenzados en general Un alambre tipo TBS debe tener un trenzado completamente impregnado, aplicado a la superficie exterior de la aislación. El trenzado debe ser uno de los siguientes: todo de algodón, todo de lana de rayón, todo de vidrio, una combinación de 50% de vidrio y 50% de rayón, o una combinación de 50% de vidrio y 50% de algodón (ver ). El alambre Tipo FEPB en calibres N 14 AWG a 2 AWG debe estar provisto de un cableado de vidrio recubierto con laca aplicado sobre la aislación. 6.2 Rellenos Aunque no se requieren, se aceptan rellenos para el uso en cables de bombas o en un conjunto de múltiples conductores. 6.3 Trenzado de algodón Un trenzado de algodón debe ser un tejido cerrado y debe cubrir completamente la aislación sobre la cual se aplica. Se debe fabricar en una máquina que tenga el mismo número de cabos para todas las cabezas portadoras. Cada cabo debe ser de la misma clase (esto es, blando o glaseado), calibre e hilos del hilado. 6.4 Trenzado de vidrio Un trenzado de vidrio y una combinación de algodón y vidrio o de trenzado de lana de rayón y vidrio deben cumplir con los requisitos de 6.3, y deben emplear un hilado de vidrio no menor que N 150-1/0. Cuando se utiliza el hilado de fibra de arámida para reemplazar el hilado de vidrio, éste debe tener un diámetro mínimo de 0,022 5 pulgadas o 0,57 mm. 6.5 Saturación y revestimiento de trenzados El trenzado en alambre tipo TBS, se debe saturar y terminar de manera que el alambre terminado cumpla con el ensayo de llama establecido en esta norma. El revestimiento de laca sobre el cableado de vidrio en calibres N 14 AWG a 7 AWG de los alambres tipo FEPB no debe reducir su capacidad como alambre terminado para cumplir con el o los ensayos de llama establecido en esta norma. 6.6 Espesores de la cubierta El espesor promedio y mínimo de la cubierta que se utiliza en el cable de bomba sumergible de pozo profundo y el espesor mínimo de la cubierta de nylon que se utiliza en los alambres tipo THWN-2, THHN y THWN, y el alambre tipo TW resistente al petróleo y a la gasolina, no deben ser menores que los valores indicados en Tablas 9, 12 ó 18, cuando se determinan como se establecen en cláusulas 260 ó 280 de UL

21 7 Requisitos para alambres tipo THHN, THWN y THWN2 y conductores aislados para tipos ACTHH, NMB y NMCB, que tienen aislación termoplástica distinta del PVC Las propiedades físicas del material de aislación termoplástica distinto del PVC removido de los alambres terminados tipo THHN, THWN-2 y THWN, y de los conductores aislados terminados para usar en tipo ACTHH, NM-B y NMC-B, deben cumplir con los requisitos de post-envejecimiento especificados en Tabla de UL 1581 y deben además demostrar que son apropiados para la temperatura nominal aplicable cuando se evalúan como se establece en cláusula 481 de UL Los requisitos para los materiales que se remueven de los alambres terminados y se ensayan sin envejecer, se deben determinar sobre la base de las propiedades del nuevo material. Los alambres terminados deben ser eléctricamente equivalentes a sus contrapartes de aislación con PVC según se demuestre por compatibilidad con todos los ensayos aplicables referidos en Tablas 1 ó 2. Los alambres terminados también deben ser mecánicamente equivalentes con sus contrapartes de aislación en PVC según lo demuestren los resultados de los ensayos tales como ensayo de compresión, impacto y abrasión a los que se hace referencia en 26.1 a Requisitos para conjuntos que incluyen alambres monoconductores aislados con termoplástico 8.1 Los alambres monoconductores, excepto el tipo TBS, que cumplan individualmente con los requisitos de esta norma, que puedan o no incluir otros alambres o cables monoconductores, se pueden cablear (con longitud y dirección de paso no especificados), en conjuntos (los conjuntos no se consideran cables) sin revestimientos totales, excepto por una cinta o envoltura abierta o de tipo esquemático, obviamente ideada solamente para mantener el conjunto unido. 8.2 Un conjunto no debe tener un conductor de aluminio desnudo o revestido de aluminio o con revestimiento de cobre. 8.3 Un conductor desnudo de cobre - de calibre no especificado - que esté recubierto con estaño, plomo, aleación a base de plomo u otro metal, es adecuado en un conjunto. Un conductor desnudo de cobre no debe tener revestimiento. El conjunto completo debe cumplir los requisitos siguientes: a) Los conjuntos en los cuales se incluya un conductor de cobre desnudo recubierto se debe ensayar en un tanque (resistencia de tensión dieléctrica), como se indica en 11.1, después de una inmersión en agua por al menos 1 h. 11

22 b) Cada conjunto en el cual no se incluye un conductor desnudo se debe ensayar, ya sea en un tanque (con inmersión de 1 h o más), como se indica en 11.1 o, se ensaya por chispa como se indica en (cada capa en un conjunto de capas múltiples se debe ensayar separadamente a la chispa). c) En un conjunto, cada conductor N 14 AWG a 7 AWG, se debe ensayar individualmente en continuidad después de que el conjunto está completo. 9 Requisitos para el cable sumergible para bombas de agua en pozos profundos 9.1 Los cables que se utilizan al interior de un entubado de pozos, para el cableado de bombas de aguas sumergibles en pozos profundos, deben consistir en conductores sólidos o cableados N 14 AWG a 2 AWG de cobre, conductores sólidos o cableados N 12 AWG a 2 AWG de aluminio o aluminio con revestimiento de cobre, o conductores cableados N 1 AWG a 500 mm 2 de cobre o aluminio o aluminio con revestimiento de cobre. 9.2 No se requiere de un conductor de tierra. Cuando se use un conductor de tierra, éste debe estar formado por un conductor sólido o cableado aislado totalmente de la misma construcción cuyo calibre no sea menor que el indicado en Tablas 16 ó 17, para el conductor de circuito de mayor tamaño utilizado e identificado según Para la evaluación de período longitud de un material de aislación o revestimiento no nombrado en esta norma o que no cumpla con los ensayos de período corto para el material establecido en cláusula 50 de UL 1581, ver Los conductores del circuito y de tierra se deben agrupar en una de las formas siguientes: a) Torcido con cubierta Dos hasta seis conductores de circuito aislado, más cualquier conductor de tierra aislado, que cumpla con los requisitos para una de las cinco construcciones detalladas en Tabla 14 y se cableen (no se especifica la longitud de paso) con una cubierta total. La cubierta total debe constar de cubierta de PVC que cumpla con los requisitos de esta norma, incluyendo el espesor de la cubierta dado en Tabla 18 para los conductores de circuito utilizados que posean mayor tamaño, y las propiedades físicas dadas en Tabla de UL b) Torcido sin cubierta Dos hasta seis conductores de circuito aislado, más cualquier conductor de tierra aislado, que cumpla con los requisitos para una de las cinco construcciones que se detallan en Tabla 14 y se cableen (no se especifica la longitud de paso), sin una cubierta total. 12

23 c) Paralelo con malla integral Dos o tres conductores de circuito aislado con PVC, más cualquier conductor de tierra aislado con PVC, que cumplan con los requisitos para las construcciones ya sea A o C, que se detallan en Tabla 14, y se ubiquen planos y paralelos entre sí, con una malla entre los conductores adyacentes extraídos simultáneamente con la aislación y con identificación de polaridad de cada conductor de circuito consistente de relieve, de franja superficial, o de impresión de palabras. El espesor mínimo de aislación en cualquier punto sobre cada conductor de circuito y en cualquier conductor de tierra después de la separación, no debe ser menor que el espesor mínimo que se indica en Tabla 14, en cualquier punto de la aislación donde se aplica la construcción A o C. d) Paralelo con cubierta total y con relleno o malla Dos o tres conductores de circuito aislados más cualquier conductor de tierra aislado que cumpla con los requisitos para una de las cinco construcciones detalladas en Tablas 14 y se ubiquen planos y paralelos entre sí, con una cubierta total de PVC no integral, que cumpla con los requisitos de esta norma, incluyendo el espesor de cubierta de Tabla 17 y las propiedades físicas de Tabla de UL La cubierta debe llegar a la malla de interconexión (de espesor no especificado) entre los conductores o debe utilizar los rellenos que son integrales con la cubierta. No se especifica el grado para el cual los rellenos integrales llenan los vacíos entre los conductores, excepto que el relleno debe mantener la estabilidad de la construcción plana. 10 Comportamiento de la cubierta de nylon 10.1 Ensayo del mandril La cubierta de nylon de un alambre tipo THWN-2, THWN o THHN no se debe agrietar cuando se enrolla alrededor de un mandril, tal como se establece en cláusula de UL

24 11 Comportamiento de los ensayos de resistencia de tensión dieléctrica 11.1 Alambres tipos THW-2, THWN-2, THHW, TW, THW, THHN, THWN, Z, ZW, PFA, PFAH, FEP, FEPB y TFE y conductores aislados para usar en cables tipo ACTH, ACTHH, UF-B, NM-B y NMC-B La aislación de los alambres tipo THW-2, THWN-2, THHW, TW, THW, THHN, THWN, Z, ZW, PFA, PFAH, FEP, FEPB y TFE, los conductores aislados para usar en cables armados tipo ACTH y ACTHH y los conductores aislados sin una cubierta de nylon para usar en cables Tipos UF-B, NM-B y NMC-B deben lograr que el alambre terminado pueda resistir por 60 s la aplicación de una onda sinusoidal o de una tensión eficaz (r.m.s.) de ensayo esencialmente sinusoidales sin que se produzca ruptura, según lo indicado en Tabla 18 bajo las condiciones siguientes: el alambre se debe sumergir en agua a temperatura ambiente a lo menos por 6 h y enseguida se debe someter a un ensayo de tensión mientras permanece sumergido. El ensayo de resistencia dieléctrica se debe efectuar antes del ensayo de la resistencia de aislación. El ensayo se debe realizar según se establece en cláusula 800 de UL Ver también Los conductores individuales de un cable multiconductor con cubierta se deben ensayar en agua corriente antes de formar el conjunto, como se describe en o, los conductores individuales se deben ensayar en chispeado de corriente alterna, como se describe en Después de formar el conjunto, la tensión de ensayo se debe aplicar entre cada conductor y todos los conductores adyacentes conectados entre sí Alambre tipo TBS Ensayo inicial La aislación del alambre Tipo TBS terminado, debe ser capaz de resistir la aplicación de una onda sinusoidal o tensión eficaz (r.m.s.) de ensayo esencialmente sinusoidales sin que se produzca ruptura durante 5 min, según se señala en Tabla 19. El ensayo se debe realizar según se establece en cláusula 760 de UL Ensayo después del doblado La aislación en los alambres terminados tipo TBS, N 14 AWG a 8 AWG, debe ser capaz de resistir por 60 s la aplicación de una tensión eficaz de ensayo sinusoidal o esencialmente sinusoidal de V sin que se produzca ruptura, después que el alambre se dobla. El ensayo se debe realizar según se establece en cláusula 780 de UL

25 12 Comportamiento de la resistencia de dispersión La resistencia de dispersión superficial del alambre terminado tipo TBS, después de una exposición por 18 h en una atmósfera saturada de humedad, a una temperatura de 23,0 C ± 1,0 C (73,4 F ± 1,8 F), no debe ser menor que 1,0 MΩ, según se establece en cláusula de UL Comportamiento de la resistencia de aislación en agua en período corto 13.1 La aislación en conductores sin cubierta de nylon de cables tipo UF-B, NM-B y NMC-B, en conductores de cables tipo ACTH y ACTHH, y de alambres tipo THWN-2, THW-2, THHW, TW, THW, THWN y THHN, debe tener una resistencia de aislación a 15,6 C (60,0 F) y a temperatura nominal 60 C (140 F) para Tipos TW y conductores para cables tipo UF-B; 75 C (167 F) para tipos THHW, THW y THWN; 90 C (194 F) para tipos THWN-2 y THW-2; tipo THHN y conductores para cable tipo ACTH, ACTHH, NM-B y NMC- B no ensayados en agua a temperatura nominal) no menor que la cantidad de megaohms, basada en un conductor de pies, o no menos de la cantidad de megaohms basada sobre conductor de 1 km, según se indica en Tabla 20 para el ensayo a temperatura ambiente, o como se indica en Tabla 22 para el ensayo a temperatura elevada. a) La aislación de los alambres tipo ZW, Z, PFA, PFAH, FEP, FEPB y TFE en todo el intervalo de calibres de alambres terminados debe tener una resistencia de aislación no menor que 340 MΩ basada en un conductor de 1 km de longitud. El alambre se debe sumergir en agua corriente a la temperatura especificada por 6 h o más y se debe ensayar para la resistencia de aislación mientras permanece sumergido. b) El ensayo a temperatura ambiente -pero no el ensayo a 60 C, 75 C o 90 C- se debe efectuar inmediatamente a continuación del ensayo de resistencia de tensión dieléctrica, pero en cualquier caso, la o las bobinas se deben conectar a tierra y descargar completamente previo a la medición de la resistencia de aislación. c) El ensayo se debe realizar según se establece en cláusula 920 de UL La temperatura del agua en la cual se sumerge la bobina tiene un marcado efecto sobre la resistencia de aislación. Cuando la temperatura para la cual se toman las lecturas (ver cláusula de UL 1581) es diferente de 15,6 C, las lecturas se deben multiplicar por el factor aplicable, desde Tabla 21. a) Una de las cuatro columnas en la tabla se asigna a cada compuesto de PVC especificado en Tablas 1 ó 2, excepto cuando uno de estos componentes no está hecho para ser fijado en cualquiera de los cuatro patrones (columnas); en este caso, se definen los factores aplicables. 15

26 b) Un factor de multiplicación de 1,00 se debe aplicar para cualquier ensayo a temperatura ambiente realizado sobre alambre tipo ZW, Z, PFA, PFAH, FEP, FEPB o TFE. c) Se debe determinar por medio de una investigación, el factor de multiplicación para un compuesto termoplástico que no sea el PVC empleado en alambres tipo THW-2, THWN-2, THW, TW, THHN y THWN y en conductores aislados para tipo ACTHH, NM-B y NMC-B. 14 Comportamiento de la resistencia de aislación en agua en período largo 14.1 Valor mínimo La aislación de los alambres tipo THW-2, THWN-2, THHW, TW, THW y THWN y en conductores para cable tipo UF-B, debe tener como resultado que el alambre terminado (sin el revestimiento de nylon en el caso de los tipos THWN, THWN-2, y en el caso de conductores revestidos con nylon para cables tipo UF-B) tenga una resistencia de aislación en agua corriente a 50 C (122 F) para alambre tipo TW y para conductores aislados de cables tipo UF-B; y a 75 C (167 F) para alambres tipos THHW, THW y THWN; y a 90 C (194 F) para alambres tipos THW-2 y THWN-2 no menor que el número de megaohms basado en un conductor de pies o que el número de megaohms basado en un conductor de 1 km, especificado en Tabla 22, en cualquier momento durante la inmersión. a) La aislación en un alambre tipo ZW en todo el intervalo de calibres de alambres terminados, debe tener como resultado una resistencia de aislación en agua corriente a 90 C (194 F) no menor que 100 MΩ en base a un conductor de 1 km de longitud. El período de inmersión debe ser de 12 semanas o más, cuando la resistencia de aislación durante las últimas seis semanas del período, sea mayor que 3 MΩ en base a un conductor de 1 km de longitud. b) El período de inmersión debe ser de 24 semanas a 36 semanas cuando la resistencia de aislación sea menor que 10 MΩ en base a un conductor de 1 km de longitud, pero mayor o igual que el valor indicado en Tabla 22. c) En todo momento se debe aplicar una tensión eficaz sinusoidal o esencialmente sinusoidal de 600 V de 48 Hz a 62 Hz, salvo el momento en que sean tomadas las lecturas de la resistencia de aislación. Para los requisitos que cubren la velocidad máxima de disminución de la resistencia de aislación, ver también Los ensayos de inmersión prolongados a 50 C (122 F) o 75 C (167 F) o 90 C (194 F) se deben considerar ensayos acelerados para los alambres tipos THW-2, THWN-2, THWN, THHW, TW y THW y para conductores aislados de cable tipo UF-B. Si bien estos alambres y conductores aislados están diseñados para este tipo de exposiciones al agua, no se espera que durante su uso, estos alambres estén expuestos simultáneamente a una temperatura de 60 C (140 F) o 75 C (167 F) o 90 C (194 F) y al agua por períodos prolongados de tiempo. 16

27 Los valores en Tabla 22 se deben aplicar solamente a los conductores con espesores de aislación indicados en Tabla 11 (tipo único TW, THW, THW-2, THHW y UF-B), o en Tabla 12 (tipo THHW, THW-2 o THW), y en Tabla 13 (tipo THWN-2 o THWN). Para otros espesores de los mismos materiales, los valores de resistencia de aislación se deben calcular por medio de cualquiera de las fórmulas siguientes: 4 IR50 = K15,6 2,02 10 log C C 10 TW 4 IR75 = K15,6 2,02 10 log C C 10 THW D d D d (1) (2) 4 IR75 = K15,6 2,02 10 log C C 10 THHW 5 IR75 = K15,6 5,30 10 log C C 10 THWN D d D d (3) (4) 5 IR90 = K15,6 5,30 10 log C C 10 THWN 2 4 IR90 = K15,6 2,02 10 log C C 10 THWN 2 D d D d (5) (6) en que: IR K = a 50 C (122 F) o 75 C (167 F) o 90 C (194 F) es la resistencia de aislación en megaohms en base a un conductor de 1 km de longitud a 50 C (122 F) o 75 C (167 F) o 90 C (194 F); = constante para el material de la aislación a 15,6 C (60,0 F) en megaohms, en base a un conductor de pies; 2,02 x 10-4 = factor multiplicador necesario para reducir K a 15,6 C (60,0 F), en megaohms en base a un conductor de pies al valor que tendría a 50 C (122 F), en base a un conductor de 1 km de longitud para tipo único TW y UF-B o 75 C (167 F) para alambres tipo THHW y THW o 90 C (194 F) para alambre tipo THW-2; 17

28 5,30 x 10-5 = factor multiplicador necesario para reducir K a 15,6 C (60,0 F), en megaohms en base a un conductor de pies al valor que podría tener a 75 C (167 F), en base a un conductor de 1 km de longitud para alambre tipo THWN o 90 C (194 F) para alambre tipo THWN-2 D d = diámetro sobre la aislación, en milímetros, mm; y = diámetro del conductor metálico, en milímetros, mm. Por ejemplo, la resistencia de aislación de un alambre tipo TW N 8 AWG con cableado ASTM Clase B y un espesor promedio de aislación de 1,27 mm (0,050 pulgadas) debería ser: - En términos métricos Para un conductor Clase B N 8 AWG, d = 3,70 mm. D = d + 2 (espesor de aislación) = 3, (1,27) = 6,24 mm. 4 IR50 = K15,6 + 2,02 10 log C C 10 D d = 500 2, log10 6,24 3,70 = 0,023 MΩ El valor de 0,023 MΩ es en base a un conductor de 1 km de longitud. Este valor redondeado a los 0,025 MΩ en base a un conductor de 1 km puede ser el requisito de la resistencia de aislación a 50 C (122 F) Razón máxima de disminución La aislación indicada en debe tener tal efecto, que durante la inmersión prolongada del alambre tipo TW o tipo único UF-B a 50 C (122 F), de los alambres tipo ZW, THHW, THW o THWN a 75 C (167 F), o de los alambres tipo THW-2 o THWN-2 a 90 C (194 F), la máxima disminución de la resistencia de aislación por semana, como se determina de una curva (trazada para representar el promedio de los valores actuales), para cada período continuo de tres semanas durante la última mitad del tiempo de inmersión especificado, no debe ser más del 4% durante el tiempo que la resistencia de aislación en base a un conductor de 1 km de longitud debe ser de 3 MΩ o más); y no más del 2% si la resistencia de 3 MΩ en base a un conductor de 1 km de longitud, pero mayor que el valor indicado en Tabla

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