ALAMBRE Y CABLE DE ACERO CON RECUBRIMIENTO DE COBRE SOLDADO MARZO 2016 REVISA Y SUSTITUYE A LA EDICIÓN DE DICIEMBRE 2013 MÉXICO
1 de 5 1 OBJETIVO Esta especificación establece las características técnicas y de control de calidad que deben cumplir los alambres y cables de acero con recubrimiento de cobre soldado y cobre electrolítico. 2 CAMPO DE APLICACIÓN La presente especificación es aplicable para bajantes a tierra y neutro corrido en redes de distribución aérea y subterránea que utiliza la Comisión Federal de Electricidad (CFE). 3 NORMAS QUE APLICAN NOM-008-SCFI-2002 NOM-063-SCFI-2001 NMX-EE-161-1983 NMX-J-066-ANCE-2007 NMX-J-129-ANCE-2007 Sistema General de Unidades de Medidas. Productos Eléctricos Conductores Requisitos de Seguridad. Envase y Embalaje Embalaje - Carretes de madera para Conductores Eléctricos y Telefónicos-Especificaciones. Conductores - Determinación del Diámetro de Conductores Eléctricos-Métodos de Prueba. Conductores - Determinación del Área de la Sección Transversal de Conductores Eléctricos Cableados, en Función de su Masa- Método de Prueba. NMX-J-212-ANCE-2007 Conductores Resistencia, Resistividad y Conductividad Eléctrica - Método de Prueba. NMX-J-312- ANCE-2007 Conductores-Determinación del Esfuerzo y Alargamiento por Tensión a la Ruptura de Alambres para Conductores Eléctricos- Método de Prueba. CFE E0000-13-1986 Procedimiento de Muestreo Estadístico para Conductores Eléctricos. CFE L1000-11-2015 Empaque, Embalaje, Embarque, Transporte, Descarga, Recepción y Almacenamiento de Bienes Muebles Adquiridos por CFE. NOTA: En caso de que los documentos anteriores sean revisados o modificados debe tomarse en cuenta la edición en la fecha de la convocatoria de la licitación, salvo que la CFE indique otra cosa. 4 DEFINICIONES 4.1 Cable ACS Cable formado por alambres de acero(a), cubiertos con una capa continua de cobre puro soldado (CS) de espesor uniforme.
2 de 5 5 CARACTERISTICAS Y CONDICIONES GENERALES Las unidades de medida utilizadas en esta especificación son las contenidas en la norma NOM-008-SCFI. Se deben cumplir las características de las tablas 1A, 1B, 2, 3 y 4, considerando que el recubrimiento debe ser gris oxidado sin que esto altere las características eléctricas y mecánicas de los cables y alambres. TABLA 1A - Características dimensionales y electromecánicas del alambre y cables ACS, correspondiente a 40 % de conductividad, alta resistencia (Para redes de distribución aérea) Descripción corta Sección transversal (mm 2 ) Diámetro nominal Carga de ruptura min. (kn) Resistencia CD a 20 ºC ( /km) Masa aprox. (kg/km) Espesor nominal del recubrimiento Cable ACS 7 No. 9 46.44 8.71 ± 1.5 % 38.32 0.956 378 0.29 Cable ACS 3 No. 8 25.10 7.03 ± 1.5 % 21.04 1.766 206 0.29 Cable ACS 3 No. 9 19.89 6.27 ± 1.5 % 17.54 2.220 163 0.26 Alambre ACS No. 4 21.15 5.19 ± 1.5 % 15.74 2.079 172 0.51 Alambre ACS No. 2 33.60 6.54 ± 1.5 % 22.93 1.028 275 0.65 TABLA 1B - Características dimensionales y electromecánicas del alambre ACS de acero suave o recocido con recubrimiento de cobre soldado correspondiente a 40 % de conductividad (Para bajantes a tierra y neutro corrido) Descripción corta Sección transversal (mm 2 ) Diámetro nominal Carga de ruptura min. (kn) Resistencia CD a 20 ºC ( /km) Masa aprox. (kg/km) Espesor nominal del recubrimiento Alambre ACS No. 4 21.15 5.19 ± 1.5 % 15.74 2.079 172 0.51 Alambre ACS No. 2 33.60 6.54 ± 1.5 % 22.93 1.028 275 0.65 TABLA 2 - Características dimensionales y electromecánicas de los cables de acero suave o recocido con recubrimiento de cobre soldado (ACS), correspondiente a 30 % de conductividad, (Para redes de distribución subterránea) Descripción corta Sección Transversal (mm 2 ) Diámetro nominal Carga de ruptura mínima (kn) Resistencia CD a 20 ºC ( /km) Masa aprox. (kg/km) Espesor del recubrimiento de los alambres Mínimo Nominal Corriente de fusión aproximada de tiempo corto A Cable 30 ACS 19 No. 8 158.97 16.30 54.845 0.37388 1 299.23 0.098 0.228 46 000 Cable 30 ACS 19 No. 9 126.06 14.52 43.491 0.47149 1 030.26 0.087 0.203 37 000 Cable 30 ACS 7 No. 6 183.73 12.34 32.124 0.32222 757.89 0.123 0.287 27 000 Cable 30 ACS 7 No. 9 46.44 8.71 16.022 1.27481 378.05 0.087 0.203 14 000 Cable 30 ACS 3 No. 8 25.04 7.03 8.638 2.35962 203.44 0.098 0.228 7 000
3 de 5 Abreviaturas en descripción corta: A = Acero CS = Cobre Soldado 3, 7 y 19 = Número de alambres 6, 8 y 9 = Designación AWG 30 y 40 = % de Conductividad TABLA 3 - Características físicas de los cables de acero con recubrimiento de cobre soldado Concepto 40 % de conductividad, alta resistencia 30 % de conductividad, suave o recocido Coeficiente de dilatación lineal 12.96 x 10-6 - Módulo de elasticidad inicial 148 GPa - Módulo de elasticidad final 158 GPa - Módulo de elasticidad final del alambre sólido 162 GPa - Resistividad a 20 ºC 0.04397(.mm 2 /m) 0.058616(.mm 2 /m) Coeficiente de variación de resistencia por temperatura a 20 ºC 0.00378/ºC 0.00378/ºC Densidad 8.25 g/cm 2 8.06 g/cm 2 TABLA 4 - Incremento en masa y resistencia debido al cableado Número de alambres que constituyen el conductor Factor de corrección en (%) 3 0.8 7 1.0 19 1.4 6 CONDICIONES DE OPERACIÓN 6.1 Condiciones Ambientales Estos cables deben operar satisfactoriamente en ductos o directamente enterrados en suelos químicamente no agresivos, en lugares secos, inmersos temporalmente en agua o en una alta humedad relativa. 6.2 Capacidad de Conducción de Corriente La corriente eléctrica máxima que pueden transportar los cables, en cada condición de falla debe ser menor o igual a la capacidad de conducción de corriente determinada mediante cálculos basados en métodos de ingeniería reconocidos para tal fin, tomando en cuenta las condiciones de instalación y operación. 6.3 Tiempo de Liberación de Fallas Los cables deben soportar corrientes de falla sin dañarse durante el tiempo en que operen los interruptores de la subestación.
4 de 5 7 CONDICIONES DE PROTECCIÓN AMBIENTAL Este tipo de cable y su estructura de instalación no afectan al ambiente. 8 CONDICIONES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL El manejo, instalación, pruebas de campo, operación y mantenimiento de estos cables debe realizarse con personal capacitado y con el equipo adecuado. 9 MARCADO Cada empaque debe marcarse con los siguientes datos: a) Nombre o marca del fabricante. b) Tipo de producto. c) Sección transversal nominal del conductor en mm 2. d) Cantidad en m o kg. e) La leyenda "Hecho en México" o del país de origen. 10 EMPAQUE Y ALMACENAMIENTO Los conductores deben entregarse en carretes de 500 kg, con tolerancia relativa de ± 10 % de acuerdo a las normas NMX-EE-161 y L1000-11.. 11 CONTROL DE CALIDAD La CFE representada por el LAPEM, persona física o moral que designe debe verificar que estos cables cumplan con las pruebas indicadas en la NOM-063-SCFI. El muestreo debe hacerse conforme a lo establecido en la especificación CFE E0000-13. 11.1 Método de Prueba Deben realizarse las siguientes pruebas: a) Determinación del diámetro de los alambres (NMX-J-066). b) Espesor del recubrimiento (cobre soldado) (véase nota1). c) Determinación de la sección transversal (NMX-J-129). d) Esfuerzo por tensión a la ruptura (NMX-J-312). e) Torcido (véase nota 2). f) Resistencia eléctrica (NMX-J-212). g) Inspección visual.
5 de 5 NOTAS: 1 El espesor del recubrimiento de cobre en el alambre de acero, no debe ser menor a lo indicado en la tabla 1. El espesor de cobre puede ser determinado por medición directa de las secciones transversales o por medio de instrumentos indicadores eléctricos que operen bajo el principio de permeabilidad magnética. 2 El alambre debe soportar sin fractura al menos 20 vueltas en una dirección, la longitud debe ser equivalente a 100 veces el diámetro nominal de la muestra. La velocidad de aplicación del torcido debe ser aproximadamente 15 vueltas por minuto, durante la prueba el material no debe presentar imperfecciones, tales como grietas y escamas. 12 INFORMACIÓN REQUERIDA No aplica. 13 BIBLIOGRAFÍA [1] ASTM B193-2002 Standard Test Method for Resistivity of Electrical Conductor Materials. [2] ASTM B227-2002 Standard Specification for Hard-Drawn Cooper-Clad Steel Wire. [3] ASTM B228-2002 Standard Specification for Concentric-Lay-Stranded Cooper-Clad Steel Coductors.