MANUAL PARA CONDUCTORES DE ALUMINIO CONCÉNTRICO REFORZADO CON ACERO ACSR/AW, AWAC MA-DI

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1 MANUAL PARA CONDUCTORES DE ALUMINIO CONCÉNTRICO REFORZADO CON ACERO ACSR/AW, AWAC MA-DI Versión 3.0 MACROPROCESO DISTRIBUCIÓN PROCESO INGENIERÍA SUBPROCESO NORMAS Y ESPECIFICACIONES TÉCNICAS VERSIÓN NO. FECHA DESCRIPCIÓN DEL CAMBIO MOTIVO /01/2010 Versión inicial /10/2010 Versión con modificaciones /12/2015 Especificaciones Técnicas Actualización CAP. Y PÁG. AFECTADA Documento en general ELABORÓ/MODIFICÓ REVISÓ APROBÓ Asistente 1 - Contribuidor Profesional 1- Proyectos CARGO: Individual Centro de de infraestructura y mejora Líder Área Proyectos Excelencia Técnica operacional Leonardo Fabio Arias NOMBRE: Guillermo A. Reyes C. William Calle Flórez. Henao FECHA: 09/12/ /12/ /12/2010 CHEC. Todos los derechos reservados. Se prohibe la reproducción parcial o total de este documento sin la aprobación expresa de CHEC 1

2 TABLA DE CONTENIDO 1. OBJETO ALCANCE DEFINICIONES desarrollo del manual CONDICIONES GENERALES Clasificación Material Cable de aluminio Alambre de acero aluminizado Cableado Construcción Diámetro del conductor, cableado, masa Carga de rotura Paso ENSAYOS Ensayos de Recepción Ensayos tipo Ensayos de rutina EMPAQUE CRITERIOS DE ACEPTACIÓN O RECHAZO DOCUMENTOS TÉCNICOS SOLICITADOS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GARANTIZADAS documentos de referencia ANEXOS

3 1. OBJETO Especificar cables de aluminio concéntrico reforzado con acero ACSR/AW, AWAC, a ser empleados en redes de distribución de media tensión del grupo EPM. 2. ALCANCE La presente especificación contiene exigencias sobre materiales, construcción, pruebas, empaque y marcación para los conductores de aluminio reforzado con acero ACSR/AW, AWAC, a ser empleados en redes de distribución de media tensión del grupo EPM. 3. DEFINICIONES IEC ISO ANSI IEEE ITU-T CISPR ICONTEC UL ASTM International Electrotechnical Commission International Organization for Standardization American National Standards Institute Institute of Electrical and Electronics Engineers International Telecomunications Union Comité International Spécial des Perturbations Radioeléctriques Instituto Colombiano de Normas Técnicas Underwriter's Laboratories, Inc. American Standards for Testing and Material. 4. DESARROLLO DEL MANUAL 4.1. CONDICIONES GENERALES Los conductores AW (Concentric Lay Stranded Aluminum Clad Steel Conductors) deben ser aptos para utilización en las condiciones de servicio estipuladas y serán usados como cables de guarda y/o conductores de neutro portantes para el sistema de cable compacto semiaislado, con las características que se especifican a continuación CLASIFICACIÓN ACSR ACSR/AW Conductor de Aluminio Reforzado con Acero. Conductor ACSR que usa núcleo de acero recubierto con aluminio. 3

4 MATERIAL La materia prima utilizada en el alambrón de aluminio debe tener una pureza del 99.5% y debe cumplir con los requisitos de la norma ICONTEC 1743 (ASTM B 233) CABLE DE ALUMINIO Los alambres deben ser de aluminio 1350-H19, con una conductividad mínima del 61% IACS, según la norma ICONTEC 360 (ASTM B 230) ALAMBRE DE ACERO ALUMINIZADO La norma NTC 911 menciona el conductor AW así: Alambre de acero recubierto con aluminio (plaqueado o chapado). El núcleo de acero estará conformado por alambres de acero cableados concéntricamente, según características de fabricación especificadas en la norma ASTM B 500. El conductor de acero con capa de aluminio (Aluminizado), se hará de acuerdo con la norma ASTM B 341. En alambres terminados no se aceptan empalmes CABLEADO Los conductores estarán formados por alambres dispuestos en capas, cableados concéntricamente y deben cumplir con las características técnicas de fabricación especificadas en la norma NTC El cableado será clase AA, el cual es para conductores que tienen una alta relación de resistencia mecánica con la capacidad de transporte de corriente utilizados para cables de guarda y para construcción de líneas aéreas con vanos extra largos. Según la norma NTC 2619, numeral 8, tendrá construcción con giro hacia la derecha para la capa externa (sentido de las agujas del reloj visto desde el observador, sentido Z ). Todos los cables deberán ser cableados con una tensión uniforme. A continuación la gráfica que permite aclarar lo anterior: 4

5 La torsión se refiere por definición a los hilos externos respecto al cordón (en el cordón espiroidal) y del cordón respecto al cable. Z= arrollamiento derecho. S= arrollamiento izquierdo. El cableado deberá ser lo suficientemente cerrado para asegurar que no exista apreciable reducción de diámetro cuando está sometido al 10% de la resistencia mínima a la rotura. Todos los alambres permanecerán naturalmente en su posición en el cable terminado y, cuando la línea se corta, los extremos se mantendrán en la posición o serán corregidos fácilmente por la mano y permanecerán en ella. Esto se puede lograr por cualquier medio o procedimiento, tales como preformación o postformación CONSTRUCCIÓN Los alambres de acero recubiertos con aluminio, deberán cumplir con los requisitos de la norma NTC 2474 (ASTM B 415). Los conductores estarán formados por alambres de aluminio 1350 H19 y de acero recubiertos con aluminio y deberán cumplir con las características técnicas de fabricación especificadas en la norma NTC 2619.

6 El número de alambres de acero (negros) y de aluminio (blancos) y su conformación será la siguiente: DIÁMETRO DEL CONDUCTOR, CABLEADO, MASA El cableado será clase AA. Se solicitarán con cuatro (4) hilos de aluminio y tres (3) de acero recubierto con aluminio, acorde con la tabla No. 1 de la norma NTC 2619, de la cual se extracta la siguiente información requerida: 6

7 Código Calibre del conductor Área usando solamente los alambres de aluminio Características para cables ACSR/AW Área aprox. Incluyendo el área de aluminio de los alambres AW Clase cmil mm 2 cmil mm 2 o de alambr Númer es Aluminio Diámetro nominal [mm] Diámetro nominal [plg] Cableado Acero recubierto de aluminio Númer o de alambr es Diámetro nominal [mm] Diámetro nominal [plg] Resistencia nominal #3/0 (4/3) AWAC AA(+) #2/0 (4/3) AWAC AA(+) #1/0 (4/3) AWAC AA(+) CARGA DE ROTURA La resistencia mecánica nominal de un conductor completo debe ser tomada como la suma de las resistencias de los componentes de aluminio y del acero recubierto de aluminio, calculada como sigue: La contribución a la resistencia de los alambres de aluminio debe tomarse como el porcentaje de acuerdo con el número de capas de alambres de aluminio, indicado en la Tabla 3 de la norma NTC 2619, de la suma de las resistencias de los alambres de aluminio 1350 H19 calculadas de su diámetro nominal especificado, así como de la resistencia a la tracción mínima promedio dada en la NTC 360 (ASTM 8230). La contribución a la resistencia de los alambres de acero recubiertos con aluminio debe tomarse como el porcentaje, de acuerdo con el número de capas de alambres de acero recubierto con aluminio, indicado en la Tabla 3 de la norma citada, de la suma de las resistencias de los alambres de acero recubiertos con aluminio, calculadas de su diámetro nominal especificado, así como del esfuerzo mínimo especificado apropiado, al 1 % de extensión dado en la NTC 2473 (ASTM 8502). Los alambres de aluminio removidos del conductor completo deben tener una resistencia a la tracción no menor del 95 % de la resistencia mínima a la tracción especificada para el alambre antes del cableado. klp (1 000 lbf) kn lb/1 000 pies Masa kg/k m 7

8 Porcentaje de contribución a la resistencia de los cables de aluminio y acero cable ACSR/AW Cableado Factor nominal Número da alambres Número de capas % Aluminio Acero recubierto de aluminio Aluminio Acero recubierto de aluminio Aluminio Acero recubierto de aluminio El área de la sección transversal de los alambres de aluminio del conductor no debe ser inferior al 98 % del área especificada. Puede determinarse por cálculos a partir de las mediciones del diámetro, expresado en mm con tres cifras decimales, de los alambres de aluminio componentes en cualquier punto cuando, sea medida perpendicularmente a sus ejes PASO La longitud del paso de las diferentes capas de alambres en un conductor deben estar de acuerdo con la Tabla 2 (véase la Nota Explicativa 5). El sentido del cableado de la capa externa debe ser derecho, Z, a menos que se especifique de otra manera en la orden de compra. El sentido del cableado de los alambres de aluminio y de los de acero recubierto con aluminio debe ser invertido en las capas sucesivas. El paso se controlará con base en el contenido de la siguiente tabla, extraída de la No. 2 de la norma NTC 2619: Relación de la longitud del paso con el diámetro nominal exterior de la capa Clase de Cableado Cableado Mínima Preferida Máxima AA 4/ ENSAYOS Los ensayos de rutina y recepción estarán de acuerdo con lo establecido en la norma NTC Las pruebas de recepción especificadas en el presente documento, serán efectuadas en laboratorios propios del fabricante o de terceros, y estarán debidamente acreditadas por el ONAC o reconocidos por la IAF o el ILAC, dicho laboratorio entregará los protocolos respectivos. Aplica para proveedores nacionales y extranjeros.

9 La conformidad de producto se verificará mediante el certificado con norma y RETIE y con pruebas de rutina e inspección en laboratorios con equipos calibrados que garanticen el cumplimiento de los parámetros aquí establecidos. El oferente debe indicar en su oferta en cuál laboratorio se harán las pruebas de recepción para cada lote en las entregas parciales. Estas pruebas están destinadas a eliminar los conductores que presenten defectos de fabricación. Se efectuarán sobre la totalidad de los conductores presentados a recepción según plan de muestreo ENSAYOS DE RECEPCIÓN Los siguientes ensayos aplican como de rutina para la recepción del producto: 1. Medida del diámetro del cable y de los alambres que lo conforman. 2. Medida de la resistencia eléctrica del conductor. La resistividad eléctrica debe ser la mínima especificada para alambres antes de cablear. La resistividad eléctrica debe cumplir con la mínima especificada para el alambre antes del cableado. 3. Los ensayos de elongación se pueden realizar únicamente para propósitos de información y no se asignarán valores mínimos. 4. Los ensayos para verificar la resistencia a la tracción nominal del conductor completo no son requeridos en la norma NTC 2619, pero pueden realizarse si existe un acuerdo entre el fabricante y el grupo EPM en el momento de hacer la compra. 5. Ensayos para demostrar la carga de rotura del conductor completo no son requeridos por esta norma pero pueden hacerse por acuerdo entre el comprador y el fabricante. 6. Ensayo de rotura de los alambres. Los alambres de aluminio removidos del conductor completo deben tener una carga de rotura no menor del 95 % de la carga de rotura mínima especificada para alambres antes de cablear. 7. Si se realizan los ensayos, la resistencia a la rotura no debe ser menor que su resistencia a la tracción nominal, si la falla ocurre a una distancia de al menos 25,4 mm (1 pulgada) tomada a partir de los extremos de las mordazas, o si la falla ocurre dentro de las mordazas o a una distancia 9

10 menor que la especificada anteriormente, la resistencia a la tracción no debe ser menor que el 95 % de su resistencia a la tracción nominal Ensayos tipo Los oferentes deberán presentar con su oferta los ensayos de tipo que posea y que se hayan efectuados a los conductores del tipo, referencia y marca que oferta o de la familia que se oferta. En los ensayos de tipo se debe verificar quien los realiza, esto es, si se efectúan por un laboratorio de tercera parte o el laboratorio del fabricante y deberá indicar claramente si el ensayo se aprueba o no. El contratista deberá presentar copia de los ensayos de tipo que posea para cada ítem a suministrar Ensayos de rutina Están destinados a eliminar los conductores que presenten defectos de fabricación. Se efectuarán sobre la totalidad de los conductores presentados a recepción. Los valores de estas características deberán cumplir con lo declarado por el fabricante en el cuadro de características técnicas garantizadas. El fabricante presentará protocolos de ensayos a los conductores y deberán ser entregados con el lote. Se emitirá la comunicación de aceptación final, siempre y cuando los resultados obtenidos estén acordes con los fines para los cuales fueron adquiridos los materiales y cumplan con las especificaciones y ensayos de rutina. Si no fuere así se le dejará en acta suscrita con el contratista y deberán realizarse pruebas continuas sobre el material hasta para verificar completamente su calidad, las cuales serán por cuenta del contratista en lo relacionado con desplazamientos y hospedaje para el interventor. (Exclusivamente para esta repetición). Si durante la vigencia de la garantía de calidad y correcto funcionamiento CHEC S.A. E.S.P. detecta problemas, tales como mala calidad de los materiales usados en la fabricación de los bienes o el no-cumplimiento de las características garantizadas, el contratista se obliga a extender la vigencia de dicha garantía 10

11 hasta que el problema sea solucionado, además de hacer el reemplazo total del material con deficiencias. La aceptación de un lote y/o el prescindir de la asistencia del interventor y/o la no ejecución de una prueba o ensayo de rutina y/o tipo y/o de aceptación: a) No exime al fabricante de la responsabilidad de ofrecer el material de acuerdo a los requisitos de estos términos de referencia. b) No invalida cualquier reclamación posterior de CHEC S.A. E.S.P. al respecto de la calidad del material y/o de la fabricación. En tales casos, incluso después de haber salido de fábrica, el lote puede ser inspeccionado y sometido a ensayos, con previa notificación al fabricante y eventualmente, en su presencia. En caso de cualquier discrepancia con lo requerido, el lote puede ser rechazado y su reposición será por cuenta del fabricante. Todas las unidades rechazadas deberán ser reemplazadas por unidades nuevas y perfectas, por cuenta del fabricante sin ningún costo para CHEC S.A. E.S.P. Ninguna modificación en los cables puede ser realizada a posteriori sin la aprobación de CHEC S.A. E.S.P. El costo de los ensayos será a cargo del contratista/fabricante, en todos los casos. CHEC S.A. E.S.P. se reserva el derecho de exigir la repetición de ensayos en lotes ya probados en el laboratorio que designe EMPAQUE El cable se debe entregar en carretes no retornables, en tramos de 1000 o 2000 m, según se determine en el proceso de compra. El cable se despachará en carretes de madera de pino, adecuadamente protegido con duelas que deben ser de madera de pino o eucalipto de 15 mm de espesor, de tal manera que durante el transporte y almacenamiento no sufra daños el material por humedad, contacto o golpes y no se deterioren por almacenamiento a la intemperie. El carrete debe tener la resistencia adecuada y estar exento de defectos que puedan dañar el cable. 11

12 Los carretes deberán cumplir con lo estipulado en la norma NTC-3787 y NEMA WC-26. Los planos de dimensiones y detalles de los carretes deben ser presentados con la oferta y posteriormente, para la aprobación por parte de la Empresa, al inicio del contrato. La madera deberá ser nueva, de calidad reconocida y debe ser sometida a un tratamiento de preservación para evitar el ataque de hongos, parásitos y demás agentes naturales. Los carretes deben tener una estructura fuerte y resistente para que puedan soportar sin deteriorarse el manejo durante el transporte, cargue y descargue y todas las demás operaciones de tendido y montaje de los conductores. Todos los carretes deben ser pintados en su superficie interior y exterior para protegerlos debidamente contra la intemperie. El tambor del carrete debe tener un diámetro exterior no menor que treinta (30) veces el diámetro del conductor, pero en ningún caso debe ser menor de 460 mm. El orificio para el manejo de los carretes debe ser circular, centrado en su eje, con un diámetro mínimo de 75 mm, provisto de flanche metálico en cada cara del carrete cuando su peso bruto sea igual o mayor a 400 kg. Adicionalmente, los carretes con un peso bruto (carrete más conductor) de 1000 kg ó mayor deben estar provistos de un tubo metálico, con un diámetro interior no menor de 75 mm, que atraviese el carrete. El cable debe embobinarse por capas uniformes y la última capa debe protegerse con un recubrimiento de material impermeable. Para la prueba de inmunización para los carretes de madera se acepta la garantía del proveedor de los mismos al oferente. Los dos extremos del cable deben asegurarse firmemente a los carretes, y deben sellarse completamente por medio de una caperuza o material aislante, con el fin de prevenir la penetración de humedad en los cables. La punta interior del cable no debe aflorar en las caras del carrete, por lo que debe suministrarse con hélica. Los carretes tendrán una protección exterior construida con listones de madera (duelas), fijadas sobre el borde de las alas del carrete y asegurada con cinta o fleje de acero o plástica (zunchados). 12

13 Los carretes deben ser numerados consecutivamente y este número debe marcarse en forma indeleble en su placa de identificación. No se admite marcación diferente. Los carretes deben tener una placa metálica de identificación en cada uno de los costados, la cual debe tener en bajo relieve o con marcación en láser la siguiente información: 1. Nombre de la Empresa así: FILIAL-GRUPO EPM 2. Nombre del fabricante y dirección 3. Número del contrato y / o pedido 4. Número del carrete 5. Clase y calibre del conductor 6. Peso bruto en kg. 7. Longitud en metros (m) 8. Peso neto em kg. 9. Fecha de fabricación En los costados de los carretes se debe indicar mediante una flecha el sentido correcto de rodamiento de los mismos (para desenrolle del cable). Cada carrete podrá contener una variación de ±5%, sin que la entrega sobrepase la cantidad total solicitada por ítem. La madera deberá ser nueva, de calidad reconocida y debe ser sometida a un tratamiento de preservación con sustancias biodegradables para evitar el ataque de hongos, parásitos y demás agentes naturales. La madera utilizada debe provenir de plantaciones forestales o bosques cultivados para fines comerciales o industriales. En las remisiones de entrega de material deberán identificarse los carretes con su número CRITERIOS DE ACEPTACIÓN O RECHAZO Los criterios de aceptación y el tipo de muestreo para todos los diferentes ensayos serán de acuerdo con lo indicado en la norma NTC-ISO 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: 13

14 Plan de muestreo para pruebas de recepción (Nivel de Inspección I, NCA= 4%) TAMAÑO DEL LOTE TAMAÑO DE LA MUESTRA 2 a a a a a a a a a y mas CRITERIO DE ACEPTACIÓN Se considera que un (1) lote cumple con los requisitos dimensionales, mecánicos y eléctricos, cuando al probar todos los elementos de la muestra se encuentra el número de elementos defectuosos permitidos o menos. En el lote rechazado el fabricante deberá ensayar cada uno de los elementos que lo componen, remitir los resultados de las pruebas a la empresa y solicitar nuevamente la inspección de los mismos. Los elementos rechazados de los lotes aprobados y las unidades componentes de los lotes definitivamente rechazados no podrán formar parte del suministro en cumplimiento del pedido de la empresa DOCUMENTOS TÉCNICOS SOLICITADOS A la tabla de características técnicas garantizadas se debe adjuntar la siguiente documentación: Certificado de conformidad de producto con norma técnica Certificado de conformidad de producto con RETIE Catálogos o ficha técnica 14

15 4.8. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GARANTIZADAS El oferente deberá diligenciar la siguiente tabla de características técnicas garantizadas con su oferta: Características técnicas garantizadas para suministro de conductor de cobre aislado de baja tensión No. Exigido por el Grupo EPM Garantizado por el Oferente 1 Fabricante 2 País 3 Material aluminio 1350 temple H19. Cableado sentido derecho para capa exterior, clase AA. Acero conforme con norma ASTM B 500, aluminizado conforme con norma ASTM B 341. SI [ ] NO [ ] 4 Cumple con las normas de fabricación NTC 2619 establecidas en la presente especificación. SI [ ] NO [ ] 5 Pruebas de recepción conforme con el numeral ensayos de la presente especificación SI [ ] NO [ ] 6 Nombre del laboratorio de ejecución de las pruebas 7 Unidad de empaque 500 m SI [ ] NO [ ] 8 Marcación del conductor conforme con la presente especificación. SI [ ] NO [ ] 9 10 Carretes en madera inmunizada con protocolos a disposición de la interventoría y con fabricación y marcación acorde con la presente especificación Certificados de conformidad de producto con norma y RETIE vigentes SI [ ] NO [ ] SI [ ] NO [ ] FOLIO 5. DOCUMENTOS DE REFERENCIA Los materiales se deben suministrar en conformidad con las normas IEC, ISO, ANSI, IEEE, ITU-T, CISPR, ICONTEC, UL, ASTM, Si el oferente desea suministrar materiales, elementos o equipos que cumplan normas diferentes a las mencionadas anteriormente, deberán adjuntar con su propuesta copia de dichas normas en idioma español o en su defecto Inglés, anexando la traducción simple a español, siendo potestativo de CHEC aceptar o rechazar la norma que el oferente pone a su consideración. El contratista que oferte con base en normas diferentes deberá efectuar un cuadro comparativo entre las normas IEC, ANSI, ASTM, etc y la norma bajo la cual oferta. Igualmente si a juicio de CHEC se requiere determinar la equivalencia de las normas, este se efectuará por medio de un organismo certificado de productos y deberá ser realizado por el oferente y a cargo del oferente. Los oferentes deberán indicar en sus ofertas el fabricante de los cables ofrecidos, las normas de fabricación y de pruebas / ensayos, nacionales e internacionales, 15

16 con las que cumplen dichos cables. En el caso de que se ofrezcan como alternativa varias marcas, deberá indicarse la información solicitada para cada una de ellas. Para efectos de esta solicitud de ofertas aplican las siguientes normas: NTC 308 ASTM B 231. Conductores de Aluminio 1350 cableado Concéntrico NTC 309 Conductores de aluminio cableado concéntrico reforzados con núcleo (ASTM B-232) de acero recubierto para usos eléctricos NTC 360 ASTM B 230. Alambres de aluminio 1350 H 19 de sección circular para usos eléctricos NTC 461 Alambres de acero cincado para cables de aluminio reforzados (ASTM B 498) con acero NTC 1743 ASTM B 233. Alambrón de aluminio 1350 para usos eléctricos NTC 2474 ASTM B 415. Alambres de acero recubierto con aluminio. ASTM B 230 NTC 2619 Cables de aluminio con refuerzo de acero recubierto con aluminio. ASTM B 549 ASTM B 341 Aluminum-Coated (Aluminized) Steel Core Wire for Aluminum conductors, Steel reinforced (ACSR/AZ) ASTM B 399 Concentric lay stranded aluminum alloy 6201 T81 conductors ASTM B400 Standard Specification for Compact Round Concentric-Lay- Stranded Aluminum 1350 Conductors ASTM B 401 Standard specification for compact round concentric-laystranded aluminum conductors, steel-reinforced (ACSR/COMP) ASTM B 416 Concentric-Lay-Stranded Aluminum-Clad Steel Conductors. ASTM B 500 Zinc-Coated (Galvanized) and Aluminum Coated (Aluminized) Steel. Core for Aluminum Conductors, Steel Reinforced (ACSR). 6. ANEXOS No Aplican 16