ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA SUMINISTRO DE CABLE ALUMOWELD 7 NO. 11

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1 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA SUMINISTRO DE CABLE ALUMOWELD 7 NO. 11 MACROPROCESO DISTRIBUCION PROCESO INGENIERIA VERSIÓN NO. FECHA DESCRIPCIÓN DEL CAMBIO MOTIVO CAP. Y PÁG. AFECTADA /12/2010 Versión inicial ELABORÓ/MODIFICÓ REVISÓ APROBÓ CARGO: Profesional II Profesional I Líder NOMBRE: Luis Eduardo Martínez C. Guillermo A. Reyes C. William Calle F. FECHA: 9/12/2010 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 CARACTERÍSTICAS Normas Material Paso Pruebas físicas y eléctricas Uniones Terminado ENSAYOS Plan de muestreo Número de muestras Rechazo ENTREGAS Empaque y embarque Especificaciones y protocolos Acceso de CHEC S.A. E.S.P. a las oficinas del contratista

3 1 OBJETO Esta especificación aplica a torones de acero con recubrimiento de aluminio para uso general en propósitos eléctricos y en calibre 11 AWG, con formación de siete (7) hilos y conductividad de 20.3%, para uso como cable mensajero en las redes del sistema de distribución de energía de la CHEC S.A. E.S.P. 2 ALCANCE El proceso se inicia con un trefilado del alambrón de acero al carbón para obtener un alambre con suficiente redondez para posteriormente someterlo al proceso de extrusión con aluminio grado Posterior al proceso de extrusión, el alambre se somete a un nuevo proceso de trefilado hasta alcanzar el diámetro final requerido. El contratista deberá realizar el diseño, fabricación, pruebas y suministro del cable de acero recubierto en aluminio relacionado en esta especificación, incluyendo los diseños detallados, certificados de fabricación, protocolos de pruebas y entrega. Los costos de todos los ensayos y pruebas deberán estar incluidos en los precios unitarios cotizados para los bienes cuando aplique. Las cantidades a suministrar son las siguientes: CODIGO MATERIALES UND 5A0663 TORÓN DE ACERO RECUBIERTO CON ALUMINIO (ALUMOWELD) DIAMETRO 7# 11 AWG Mantenimiento de líneas Subestaciones y Líneas AREA 441 m 20,000 3

4 3 CARACTERÍSTICAS 3.1 Normas Antes del toronado, los alambres de acero de aluminio revestido deben satisfacer todos los requerimientos de la especificación ASTM B 415. Los torones deben cumplir los requerimientos de la especificación ASTM B 416. ASTM B 193 Método de prueba para la resistividad eléctrica del conductor. ASTM B 354 relativo a la terminología para conductores no aislados metálicos eléctricos. ASTM A 370 Métodos de prueba estándar y definiciones para pruebas mecánicas de productos de acero ASTM B 415 Especificación para alambre de acero con revestimiento de aluminio para uso general en propósitos eléctricos en calibre 4 a 12 AWG. 4

5 ASTM B 416 Especificación estándar para los conductores por capas concéntricas de acero con revestimiento de aluminio. ASTM B 502 Especificación para revestimiento de alambres de acero con revestimiento de aluminio. Los oferentes deberán confirmar en sus ofertas el fabricante de los cables ofrecidos, las normas de fabricación y de pruebas y ensayos, nacionales e internacionales, con las cuales cumplen dichos cables. En el caso de que se ofrezcan como alternativa varias marcas, deberá indicarse la información solicitada para cada una de ellas. También se deberán anexar los certificados de conformidad de producto con norma técnica de los cables a suministrar, para lo cual debe tener en cuenta el siguiente aspecto: La Superintendencia de Servicios Públicos emitió la Circular del 05 de septiembre del 2001 para PRESTADORES DE SERVICIO PÚBLICOS DOMICILIARIOS DE ENERGIA EN LAS ACTIVIDADES DE GENERACIÓN, TRANSMISIÓN, DISTRIBUCIÓN Y COMERCIALIZACIÓN. Dicha circular textualmente dice: Dando alcance a la circular externa SSPD 004 del 3 de mayo de 2000 me permito recordarles que de conformidad con lo dispuesto por las resoluciones CREG 025 de 1995 y CREG 070 de 1998 las empresas de servicios públicos domiciliarios de energía eléctrica deberán exigir a los fabricantes y proveedores de productos eléctricos que instalen en sus plantas, líneas, redes, subestaciones y equipos de medida realizados por la empresa y/o aprobados por la misma, que acrediten certificación de su sistema de calidad con base en la norma ISO 9000 o su equivalente y el correspondiente certificado de conformidad de producto. Se anexará igualmente el certificado de conformidad de producto con el Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas RETIE. Estos certificados deben estar vigentes a la fecha de presentación de la oferta. 5

6 3.2 Material El cable se compone de un núcleo de acero con aluminio sustancialmente uniforme y continuo que lo cubre completamente unido a él. El alambre trefilado tendrá las propiedades y características establecidas en esta especificación. 3.3 Paso Para 7, 19, y 37 hilos conductores, el paso será 13 1/2 veces el diámetro, sin ser menos de 10 ni más de 16 veces éste diámetro. La dirección del paso de la capa exterior debe ser izquierda. La dirección de las capas será inversa en capas consecutivas. Todos los cables en el conductor se encuentran naturalmente en sus verdaderas posiciones en el conductor terminado. Los mismos tienden a permanecer en la posición cuando el conductor se corta en cualquier punto y se permiso de re-entorchar con la mano después de ser des-entorchado por la fuerza en el extremo del conductor. Para las definiciones de términos relativos a los conductores, la referencia debe ser la norma ANSI C8.1 y Terminología B Pruebas físicas y eléctricas El proveedor estará obligado a efectuar pruebas de norma al producto suministrado, en laboratorios propios o contratados en el territorio nacional de Colombia y debidamente certificados por entidad debidamente acreditada para este fin por la ONAC. Las pruebas de las propiedades físicas y eléctricas de los cables concéntricos que componen la puesta conductores extruidos a partir de alambre de acero revestido de aluminio se realizará antes de extrusión. 6

7 Diámetro Masa por unidad de Resistencia a Tamaño Tensión de rotura, min Nominal longitud 20ºC Sección nominal in. AWG lb kn lb/1000 ft lb/milla max, Ω/1000 ft cmils In² a. Propiedad de Tracción Las muestras del conductor terminado se ensayarán en una máquina de prueba de tensión equipada con mandíbulas propicias para sujeción del conductor o equipados para llevar a cabo adecuadamente ejemplares del socket. El cable se ajustará a los requisitos de resistencia establecidos en la Tabla 1. En resistencia a la tracción, el diámetro real del cable terminado deberá ser utilizado. Tabla No. 1 - Requerimientos de tracción 20 % conductividad Diámetro [Plg] Tamaño AWG psi MPa El alargamiento se determinará mediante un extensómetro adecuado para medir el alargamiento de 10 pulgadas (250 mm) y estará equipado con una lectura vernier a 0,01 pulgadas (0,25 mm). Se adjunta a la muestra de ensayo con una carga de tracción de 10% de la fuerza nominal. El alargamiento se observará al aplicar una carga de tensión a la muestra. La lectura en el momento de fractura se tomará como el alargamiento de la muestra. El alargamiento así determinado no podrá ser inferior al 1,5% en 10 pulgadas. Las pruebas no se tomarán en cuenta si la lectura del extensómetro es inferior al 1,5% y si la fractura no se produce entre las mordazas del extensómetro y por lo menos a 1 pulgada (25,0 mm) de las dos mordazas. En este caso, se probará otra muestra del mismo carrete o bobina. 7

8 La prueba de tensión y de alargamiento antes del cableado se puede rechazar y los conductores pueden ser probados como una unidad. Cualquier prueba en la que el resultado esté por debajo del valor declarado y que obviamente sea causado por una mala colocación de la muestra en los cabezales o por la ruptura que ocurre en el interior o en las mordazas de sujeción de la máquina, no se tendrá en cuenta y otra muestra de la misma bobina o carrete se someterá a prueba. b. Densidad Para efectos del cálculo de la masa por unidad de longitud entre las secciones, etc, la densidad del cable se tomará de la Tabla 2, como lb/plg (6.59 g/cm 3 ) a 20 C. Otras constantes se dan en la Tabla 5. c. Resistencia eléctrica La resistencia eléctrica del alambre se determinará por la medición de la resistencia y la máxima resistencia se basa en el diámetro nominal del alambre y el valor de la resistividad de: ohmios*cmil/pie a 20 C para conductividad del 20,3%. La resistencia eléctrica se calcula mediante la siguiente ecuación: R[ Ω ft ] = Resistividad[Ω cmil ft ] diámetro[mils] Cuando se hacen mediciones de resistencia a temperaturas diferentes de 20 C, las correcciones se basarán en el correspondiente coeficiente de corrección de resistencia por temperatura que se muestra en la Tabla 2. 8

9 % Conductividad TABLA No. 2 Constantes físicas Densidad a 20 C Modulo de Elasticidad [psi] Coeficiente de dilatación lineal Coeficiente de corrección de de Resistencia por Temperatura g/cm GPa / ºC / C La resistividad eléctrica del material se determinará de conformidad con el método de ensayo B 193. La masa y la resistencia eléctrica de un conductor trenzado son mayores que el total de las mismas características de los alambres que componen los conductores, en función de las capas o campos. El incremento de nivel de la masa y la resistencia es tomado como muestra en la Tabla 3. Tabla No. 3 Incremento debido al cableado Tipo Incremento de Resistencia and masa, % 7 alambres 1.0 En los casos en que las capas se conozcan con exactitud, el incremento se puede calcular si se desea. d. Dimensiones y variaciones de tamaño permitidas Se expresarán por el diámetro del alambre en fracciones decimales de pulgada con una precisión de 0,0001 pulgadas (0.0025mm), es decir, en décimas de mils. Dentro de la gama de diámetros incluidos en el Cuadro 4, el diámetro del cable no variará más allá de las tolerancias que figuran en este cuadro. Tabla No. 4 Tolerancias en el diámetro del alambre Diámetro [Plg] Tolerancias [+/-] a , incluido 1.5 % a , incluido (1.5 mils) (0.038 mm) Al computar las variaciones permisibles, los diámetros se redondearán con una precisión de 0,0001 pulgadas (0,0025 mm). 9

10 La medición del diámetro se tomará en muestras de cada una de las puntas de la bobina. e. Espesor de Aluminio El espesor de aluminio en cualquier punto no será inferior al indicado en la Tabla 5. Las mediciones se leerán con precisión más cercana a la (0.025 mm). Medidas de 0,0005 (0,013 mm) o menos se rechazará. Medidas superiores a y máximo de se admitirán. Las mediciones se efectuarán con instrumentos eléctricos adecuados que operan con el principio de permeámetro o por medición directa. Para fines de arbitraje, la medición directa se utilizará para determinar el espesor de aluminio en las muestras tomadas de los extremos de las bobinas. Tabla No. 5 Espesor del aluminio % Conductividad % del radio nominal del alambre % min f. Prueba de giro o torsión El cable debe soportar sin fractura no menos que 20 giros en una longitud equivalente a 100 veces el diámetro nominal del alambre. En este ensayo, la muestra deberá sujetarse en sus extremos en prensas, uno de los cuales tendrá libertad para moverse longitudinalmente durante la prueba. Una pequeña carga de tracción de aproximadamente 15 libras (67 N) se aplicará a la muestra. La muestra deberá ser torcida por la rotación de una de las prensas a una velocidad de aproximadamente 15 giros por minuto en la misma dirección hasta que se produce la fractura. El número de vueltas será indicado por un contador o de otro tipo de dispositivo adecuado. 10

11 Las muestras, después de girar hasta la destrucción, no presentarán costuras, pozos, astillas, o imperfecciones de la superficie de magnitud suficiente para indicar los defectos o imperfecciones inherentes en el alambre. El examen de los cables en el punto de ruptura no debe evidenciar separación del aluminio del acero. g. Resistencia a la rotura La resistencia a la rotura del conductor completo compuesto de 7 hilos, es la suma de las tensiones de rotura de los alambres, calculada a partir de su diámetro nominal y el correspondiente en la fuerza de tensión mínima en la tabla 6. El número y el diámetro de los cables en el conductor trenzado se ajustarán a los requisitos prescritos en la Tabla 6. Cuando las pruebas de resistencia a la rotura se requieren en el conductor terminado, se hará a muestras de no menos de 4 pies (1,25 m) de longitud. De los lotes de libras (4.540 kg) o menos, dos muestras se tomarán de carretes o bobinas separadas en el lote, salvo que uno tenga 5000 pies (1525 m) o menos. Para cantidades superiores a libras, una muestra por cada lb o fracción se tomará, pero el mínimo número de muestras será de tres. Número y tamaño del alambre 7X11 AWG Tabla No. 6 Características constructivas Diámetro del conductor (6.91 mm) Diámetro del alambre (2.3 mm) Tensión de rotura mínima 7945 lb (3607 kg) Masa por unidad Área transversal Resistencia de longitud nominal a 20 C máx, Kg/km lb/milla ohm/ km mm 2 cmils in Uniones El cable terminado no debe contener juntas o empalmes. 11

12 3.6 Terminado La superficie del alambre debe ser lisa y libre de imperfecciones. 12

13 4 ENSAYOS 4.1 Plan de muestreo El tamaño de la muestra se seleccionará de acuerdo al número de unidades del lote presentado por el proveedor para la inspección y acorde con lo establecido en la tabla No. 7. Las muestras a ensayar se sacarán del extremo final de cada carrete, en una longitud aproximada de 2.0 metros. Se considera que el lote de entrega es aceptado, cuando el número de carretes ensayados que resultan defectuosos no supere el número del criterio de aceptación de la tabla 7. El número de carretes que se tomen será el siguiente, con base en la longitud L del lote, para cada tipo de cable: Tabla 7. Conformación de la muestra L [m] Carrete L < < L < < L < L > Si una (1) muestra extraída de un (1) carrete, no satisface en cualquiera de los ensayos los valores especificados, se deberán extraer del mismo carrete dos (2) muestras adicionales y realizar de nuevo todos los ensayos. Si todos los valores obtenidos en los ensayos de las dos (2) muestras adicionales son satisfactorios se considera la unidad o carrete como aceptable. De lo contrario el carrete será rechazado. En el lote rechazado el fabricante deberá ensayar cada uno de los carretes que lo componen, remitir los resultados de las pruebas a la empresa y solicitar nuevamente la inspección de los mismos. Si en la nueva inspección del lote rechazado con sólo fallar uno (1) de los carretes, el lote en definitiva será rechazado y no podrá 13

14 solicitarse una nueva inspección ni sus carretes formar parte de otros lotes. Los carretes 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. La aceptación de un lote y/o el prescindir a la asistencia y/o la no ejecución de una prueba o ensayo de rutina y/o tipo y/o de aceptación: No exime al fabricante de la responsabilidad de ofrecer el material de acuerdo a los requisitos de estos términos de referencia. No invalida cualquier reclamación posterior de la 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 fabrica, 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. Después de cada inspección o ensayo el fabricante enviara a la CHEC S.A. E.S.P. por lote ensayado el informe de ensayos. Todas las unidades rechazadas deberán ser reemplazadas por unidades nuevas y perfectas, por cuenta del fabricante sin ningún costo para la CHEC S.A. E.S.P. Ninguna modificación en los cables puede ser realizada a posteriori sin la aprobación de la CHEC S.A. E.S.P. El costo de los ensayos será a cargo del contratista/fabricante, en todos los casos. 14

15 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. 4.2 Número de muestras Salvo pacto en contrario entre el fabricante y el comprador en el momento de la compra, una muestra de ensayo se tomará de cada lote de 10 rollos de 1000 m de alambre terminado y probado para determinar el cumplimiento de las exigencias del presente documento antes de dividirse en bobinas individuales. El fabricante será responsable de la ejecución de todos los requisitos de inspección y prueba de especificada. Todas las inspecciones y pruebas se realizarán en el lugar de fabricación, salvo en especial acordado entre el fabricante y el comprador en el momento de la compra. 4.3 Rechazo Si el cable falla en la primera prueba para cumplir con los requisitos de esta especificación, dos pruebas adicionales se efectuarán sobre muestras de cable del mismo lote. Si el incumplimiento se produce en cualquiera de estas pruebas, el lote debe ser rechazado. Sin embargo, el lote puede volver a readmitirse para su inspección por prueba de cada bobina o carrete y para el requisito que causó el fracaso y se rechazarán las bobinas defectuosas. 5 ENTREGAS 5.1 Empaque y embarque 15

16 Todos los cables se deberán despachar en tramos de 2000 metros. El cable debe ser protegido contra daños durante la manipulación normal y embarque. El material deberá estar debidamente embalado para evitar daños al conductor en la manipulación y transporte. Cada carrete deberá contener una longitud continua. Los carretes serán fabricados en madera. Para lo anterior se deberá tener presente 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. Los carretes estarán adecuadamente protegidos con duelas de madera fijadas sobre el borde de las alas del carrete y aseguradas con cinta o fleje de acero (zunchados), 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 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. 16

17 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. 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, el orificio o hueco deberá ser tapado a ras de la cara, ya sea de madera o metálica. 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 con buena calidad de definición de letras, legible y en tinta indeleble la siguiente información: 1. Nombre de la Empresa así: CENTRAL HIDROELÉCTRICA DE CALDAS CHEC S.A. E.S.P. 2. Nombre del fabricante y dirección 3. Número del carrete 4. Clase y calibre del conductor 5. Peso bruto en kg. 6. Peso neto en kg. 7. Tara en kg. 17

18 8. Longitud en metros (m) 9. Número del contrato (CN-XXX-11) Adicionalmente, en los costados de los carretes se debe indicar mediante una flecha el sentido correcto de rodamiento de los mismos para desenrolle del cable. Las longitudes requeridas por carrete son las mínimas aceptables para el despacho. La CHEC S.A. E.S.P. aceptará un porcentaje de variación del (+/-) 1% de las cantidades totales de la entrega, sin requerir la elaboración de acta de modificación bilateral para los pagos o cantidades respectivas y realmente entregadas que estén dentro de dicho porcentaje estipulado y un porcentaje de variación del (+/-) 2% por carrete. En todo caso por cada envío, mínimo el 50% de los carretes deberá cumplir con la longitud requerida. Si no se cumple el contratista deberá reponer las cantidades faltantes. En las remisiones de entrega de material deberán identificarse los carretes con su número. 5.2 Especificaciones y protocolos El Oferente suministrará por triplicado la información técnica mínima que se indica a continuación, en idioma español: Planillas de datos técnicos garantizados completas. Copias de normas de fabricación y ensayos a que responde el material ofrecido. Certificados de ensayos de tipo según lo especificado en esta Norma. Plano de la sección transversal del cable. 18

19 5.3 Acceso de CHEC S.A. E.S.P. a las oficinas del contratista CHEC S.A. E.S.P. o su representante tendrán en todo momento libre acceso a las instalaciones del Contratista y a las de sus asociados o subcontratistas, con el objeto de inspeccionar el estado de los trabajos en pro del cumplimiento del objeto del contrato, a fin de realizar precisiones o recomendaciones y verificar el cumplimiento del desarrollo lógico de los trabajos propuesto por el Contratista. El Contratista se obliga a otorgar todas las facilidades necesarias para que el personal de CHEC S.A. E.S.P. o del Interventor pueda efectuar tales inspecciones. 19