CABLE DE POTENCIA 34.5 kv - 1 -
I N D I C E 1- CABLES DE POTENCIA 34.5 KV... - 3-1.1- ABREVIATURAS... - 3-1.2- DOCUMENTOS APLICABLES... - 3-1.3- CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN... - 5-1.4- CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS... - 6-1.5- REPUESTOS... - 6-1.6- HERRAMIENTAS... - 6-1.7- PRUEBAS EN FÁBRICA... - 7-1.8- DOCUMENTACIÓN TÉCNICA Y PLANOS... - 9-2- ACEPTACIÓN Y GARANTÍAS... - 9-3- EMBALAJE... - 10-4- ENVÍO... - 10-5- TOLERANCIA... - 11-6- MARCACIÓN DE LOS CARRETES... - 11-7- LONGITUD MÁXIMA DEL CABLE POR BOBINA... - 12 - FORMULARIO DE INFORMACION TECNICA... - 13 - - 2 -
1- CABLES DE POTENCIA 34.5 kv 1.1- Abreviaturas BIL: nivel básico de aislamiento (Basic Insulation Level). XLPE: Cross-Linked Polyethylene (with Tree Retardant) HDPE: High Density thermoplastic Polyethylene Um: voltaje máximo del sistema eléctrico. Uo: voltaje nominal. ka: kiloampere. kv: kilovolt. m: metro. s: segundo. μs: microsegundo. 1.2- Documentos aplicables IEC 60183 IEC 60228 IEC 60229 IEC 60230 IEC 60332-1 IEC 60502: IEC 60811-1-1 IEC 60811-1-2 MANUAL PARA REDES DE DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA SUBTERRÁNEA 19.9/34.5KV. JULIO DE 2006. (ICE, CFIA, CNFL). GUIDE TO THE SELECTION OF INSULATED CABLES. CONDUCTORS OF INSULATED CABLES. TESTS ON CABLE OVERSHEATHS WHICH HAVE A ESPECIAL PROTECTIVE FUNCTION AND ARE APPLIED BY EXTRUSION. IMPULSE TESTS ON CABLES AND THEIR ACCESORIES TESTS ON ELECTRIC CABLES UNDER FIRE CONDITIONS PART 1: TEST ON A SINGLE VERTICAL INSULATED WIRE OR CABLE. EXTRUDED SOLID DIELECTRIC INSULATED POWER CABLES FOR RATED VOLTAGES FROM 1 UP TO 30 Kv. COMMON TEST METHODS FOR INSULATING AND SHEATING MATERIALS OF ELECTRIC CABLES PART 1: METHODS FOR GENERAL APPLICATION SECTION 1: MEASUREMENT OF THICKNESS AND OVERALL DIMENSIONS TESTS FOR DETERMINING THE MECHANICAL PROPERTIES COMMON TEST METHODS FOR INSULATING AND SHEATING MATERIALS OF ELECTRIC CABLES PART 1: METHODS FOR GENERAL APPLICATION SECTION 2: THERMAL AGEING METHODS IEC 60811-1-3 INSULATING AND SHEATING MATERIALS OF ELECTRIC CABLES COMMON TESTS METHODS - PART 1: GENERAL APPLICATION SECTION 3: METHODS FOR DETERMINING THE DENSITY WATER - 3 -
IEC 60811-1-4 IEC 60811-2-1 IEC 60811-3-1 IEC 60811-3-2 IEC 60811-4-1 IEC 60840 IEC 60885-2 IEC 60885-3 IEC 60986 IEC 62067 ICEA S93-639, NEMA WC-74-2000 ICEA P-32-382 ABSORPTION TESTS SHRINKAGE TESTS COMMON TEST METHODS FOR INSULATING AND SHEATING MATERIALS OF ELECTRIC CABLES PART 1: METHODS FOR GENERAL APLICATION SECTION 4: TESTS AT LOW TEMPERATURE INSULATING AND SHEATING MATERIALS OF ELECTRIC AND OPTICAL CABLES COMMON TESTS METHODS - PART 2-1: METHODS SPECIFIC TO ELASTOMERIC COMPOUNDS OZONE RESISTANCE, HOT SET AND MINERAL OIL INMERSION TESTS. COMMON TEST METHODS FOR INSULATING AND SHEATING MATERIALS OF ELECTRIC CABLES PART 3: METHODS SPECIFIC FOR PVC COMPOUNDS SECTION 1: PRESURE TEST AT HIGH TEMPERATURE - TESTS FOR RESISTANCE TO CRACKING COMMON TEST METHODS FOR INSULATING AND SHEATING MATERIALS OF ELECTRIC CABLES PART 3: METHODS FOR GENERAL APLICATION SECTION 2: LOSS OF MASS TEST THERMAL STABILITY TEST COMMON TEST METHODS FOR INSULATING AND SHEATING MATERIALS OF ELECTRIC CABLES PART 4: METHODS SPECIFIC TO POLYETHYLENE AND POLYPROPYLENE COMPOUNDS SECTION 1: RESISTANCE TO ENVIRONMENTAL STRESS CRACKING WRAPPING TEST AFTER THERMAL AGEING IN AIR - MEASUREMENT OF THE MELT FLOW INDEX CARBON BLACK AND/OR MINERAL CONTENT MEASUREMENT IN PE. POWER CABLES WITH EXTRUDED INSULATION AND THEIR ACCESORIES FOR RATED VOLTAGES ABOVE 30 kv (Um = 36 kv) UP TO 150 kv (Um = 170 kv) TEST METHODS AND REQUERIMENTS. ELECTRICAL TEST METHODS FOR ELECTRIC CABLES PART 2: PARTIAL DISCHARGE TSTS ELECTRICAL TEST METHODS FOR ELECTRIC CABLES PART 3: TEST METHODS FOR PARTIAL DISCHARGE MEASUREMENT ON LENGTHS OF EXTRUDED POWER CABLES SHORT CIRCUIT TEMPERATURE LIMITS OF ELECTRIC CABLES WITH RATED VOLTAGES OF 6 kv (Um 0 7.2 kv) AND 30 kv (Um = 36 kv) POWER CABLE SYSTEMS CABLES WITH EXTRUDED INSULATION AND THEIR ACCESORIES FOR RATED VOLTAGES ABOVE 150 kv (Um = 170 kv) UP TO 500 kv (Um = 525 kv) TEST METHODS AND REQUERIMENTS. 5-46 kv SHIELDED POWER CABLES FOR USE IN THE TRANSMISSION AND DISTRIBUTION OF ELECTRIC ENERGY. SHORT CIRCUIT CHARACTERISTICS OF INSULATED CABLE. - 4 -
ICEA P-45-482 SHORT CIRCUIT PERFOMANCE OF METALLIC SHIELDS AND SHEATHS OF INSULATED CABLE. 1.3- Características de diseño y construcción El cable debe cumplir a cabalidad con el Manual para Redes de Distribución Eléctrica Subterránea 19.9/34.5kV. Julio de 2006. (ICE, CFIA, CNFL). El aislamiento interno debe ser de EPR al 133%. (categoría A según IEC 60183). El aislamiento exterior debe ser de polietileno de alta densidad (CSP) resistente a la humedad, intemperie, radiación solar y al contacto con la tierra. Debe ser de color negro con identificación de números claramente visibles al menos cada 0,5 m. El cable debe contar con una capa semiconductora interna y otra externa al aislamiento interno. El cable debe ser fabricado bajo el proceso de triple extrusión simultánea (un solo cabezal triple). El enfriado (curado) del cable debe ser en seco (sistema de nitrógeno sin la utilización de agua para el enfriado). Los hilos conductores deben ser de cobre tipo circular comprimido o compacto. El número mínimo de alambres por conductor debe ser de 37. El conductor debe contar con una pantalla de hilos de cobre al 33%. Además debe contar con bloqueadores de humedad longitudinales y radiales. El cable debe contar con una lámina de aluminio como blindaje contra el agua. (No aplica para cables de 34,5 kv o menos). Temperaturas máximas : 90 ºC operación 130 ºC sobrecarga 250 ºC corto circuito - 5 -
1.4- Características eléctricas Los cables, de acuerdo a su nivel de voltaje, deberán cumplir con los requerimientos técnicos que se presentan a continuación: Voltaje máximo del sistema (kv) 15 28 38 145 245 Voltaje nominal del cable / Voltaje entre fases (kv) (Uo/U) 8/13,8 14,4/24,9 20/34,5 80/138 133/230 BIL (kv) 110 150 200 650 1 050 Capacidad de corto circuito (ka @ 1s) 25 25 31,5 31,5 31,5 1.5- Repuestos Se requiere que el oferente cotice todos los repuestos que a continuación se detallan: i. Empalmes para cable de cada tipo y nivel de tensión. Además se requiere que el oferente cotice todos los repuestos que, con base en la experiencia del fabricante del material, considere necesarios para un correcto funcionamiento y mantenimiento del mismo. El contratante se reserva el derecho de adquirir la cantidad y tipo de repuestos que considere necesarios al mismo precio unitario ofrecido. El costo de los repuestos no será tomado en cuenta para el estudio comparativo de las ofertas. 1.6- Herramientas El oferente deberá cotizar las siguientes herramientas : i. Peladora para cable de cada tipo. ii. Juego de herramientas y materiales para realizar empalmes. El contratante se reserva el derecho de adquirir la cantidad y el tipo de herramientas que considere necesarias al mismo precio unitario ofrecido. El costo de las herramientas no se tomará en cuenta para el estudio comparativo de ofertas. - 6 -
1.7- Pruebas en fábrica 1.7.1- Pruebas de rutina El oferente debe indicar claramente que el fabricante ejecutará sobre todos y cada uno de los cables ofrecidos las pruebas de rutina de acuerdo con las Normas IEC 60502, IEC 60840 ó IEC 62067 (la que aplique), y que además estará de acuerdo en que sean presenciadas por un inspector enviado por el contratante. Las pruebas de rutina que se realizarán son las siguientes: i. Prueba de voltaje. ii. Descargas parciales. 1.7.2- Pruebas a muestras El oferente debe indicar claramente que el fabricante ejecutará sobre todos y cada uno de los cables ofrecidos, las pruebas a muestras de acuerdo con las Normas IEC 60502, IEC 60840 ó IEC 62067 (la que aplique), y que además estará de acuerdo en que sean presenciadas por un inspector enviado por el contratante. Las pruebas a muestras que se realizarán son las siguientes: i. Examen del conductor. ii. iii. iv. Medición de la resistencia eléctrica del conductor. Medición del espesor del aislamiento interno y del aislamiento externo. Medición del espesor de la pantalla metálica. v. Medición de los diámetros del conductor y del cable. vi. vii. viii. Prueba de calentamiento del aislamiento interno (XLPE). Medición de la capacitancia. Medición de la densidad del aislamiento externo. (HDPE). - 7 -
1.7.2.1 PROCEDIMIENTO EN CASO DE FALLA EN LAS PRUEBAS A MUESTRA Si algún cable no soporta una o varias de las pruebas a muestras antes descritas, las mismas deberán repetirse a todos y cada uno de los cables que componen el lote. Si el problema persiste, todo el lote será rechazado y el fabricante deberá entregar material nuevo, que se ajuste a los requerimientos técnicos de esta especificación. A dicho material se le deberán realizar de nuevo todas las pruebas adjudicadas por el contratante. Todos los costos que se deriven de esta situación deberán ser pagados por el contratista. Además, el contratante podrá cobrar daños y perjuicios, de acuerdo a lo que indiquen las Condiciones Generales del cartel de licitación en que se empleen estas especificaciones, y podrá rescindir el contrato si lo considera pertinente, de acuerdo a sus intereses. El contratante se reserva el derecho de contratar a un laboratorio independiente, reconocido internacionalmente, para llevar a cabo las pruebas que considere necesarias, teniendo validez también todo lo indicado en el párrafo anterior. 1.7.3- Pruebas tipo El oferente debe incluir una cotización económica por las pruebas tipo que se indican a continuación para un cable de cada tipo y voltaje, las cuales serán adjudicadas o no a criterio del contratante. 1.7.3.1 PRUEBAS ELÉCTRICAS Las pruebas eléctricas tipo y su secuencia se presenta a continuación: i. Prueba de enrollado seguida por medición prueba de descargas parciales. ii. Medición de tangente δ. iii. Prueba de voltaje, con calentamiento cíclico. iv. Prueba de impulso seguida por prueba de voltaje a frecuencia industrial. v. Medición de descargas parciales 1.7.3.2 PRUEBAS NO ELÉCTRICAS i. Examen de la construcción del cable ii. Prueba para determinar las propiedades mecánicas del aislamiento interno (XLPE) y externo (HDPE), antes y después del proceso de envejecimiento. iii. Prueba de envejecimiento para determinar la compatibilidad de los materiales. iv. Prueba de calentamiento para el aislamiento interno (XLPE). v. Medición de la densidad del aislamiento externo (HDPE). vi. Prueba de contracción para los aislamientos. vii. Prueba de penetración de agua. - 8 -
El procedimiento de las pruebas será el descrito en las Normas IEC 60502, IEC 60840 ó IEC 62067 (la que aplique). Las pruebas tipo, en caso de adjudicarse, se realizarán sólo con la presencia de un inspector enviado por el contratante. En caso de que por algún motivo el inspector no pueda estar presente en las pruebas, éstas no serán autorizadas ni pagadas. El oferente debe indicar claramente cualquier desviación con los requerimientos establecidos en los ítems anteriores relativos a pruebas en fábrica, quedando a exclusivo criterio del contratante la aceptación de los mismos. El costo de las pruebas tipo no será tomado en cuenta en el estudio comparativo de las ofertas. 1.8- Documentación técnica y planos Cuarenta y cinco (45) días naturales después de la adjudicación, el contratista enviará tres (3) copias en físico y una digital al contratante de cada uno de los siguientes planos para su revisión: i. Planos generales con indicación de características técnicas del cable y de las mufas. ii. Planos generales con indicación de pesos y dimensiones de las carruchas. El contratante se demorará en la revisión y corrección de dichos planos un tiempo máximo de quince (15) días naturales, contados a partir de la recepción de los mismos. Una vez comunicada la revisión de estos planos, el contratista tendrá quince (15) días naturales para enviar al contratante tres (3) copias en físico y una digital de los planos definitivos. Además deberá enviar a la misma dirección tres (3) copias en físico y una digital del protocolo que se seguirá en las pruebas de rutina del cable. Quince (15) días naturales antes de embarcar el material, el contratista enviará diez (10) instructivos con información sobre los procedimientos para el recibo, almacenamiento, armado, operación y mantenimiento del material, en idioma español. Los instructivos deben venir confeccionados de manera que sean resistentes al uso en el campo. 2- ACEPTACIÓN Y GARANTÍAS Cualquier lote de cable será aprobado para recepción después de que hayan sido aprobados todos los ensayos realizados en fábrica. La aprobación para recepción de un lote, no exime al fabricante de responsabilidades futuras. - 9 -
Cualquier lote después de su salida de fábrica podrá sometérsele a inspección por parte del contratante y en caso de constatar anomalías, parte del lote o todo, podrá ser rechazado si no se ha agotado el período de garantía. El fabricante deberá reponer libre de cualquier costo, inclusive transporte, el material que se encuentre fuera de las normas aquí establecidas, siempre y cuando este vigente el período de garantía. El período de garantía no deberá ser menor de 360 días después de ser recibido por el contratante. 3- EMBALAJE Todos los bultos vendrán debidamente identificados en su parte exterior de acuerdo a la factura de embarque, número de licitación, orden de compra del contratante, pesos bruto y neto. El embalaje será adecuado para soportar las condiciones propias del clima tropical y condiciones anormales de transporte (tormenta, agua de sal, y otros). 4- ENVÍO i. Para efecto del envío del material, el contratista deberá observar que el peso del carrete más el peso del contenido, no deberá exceder nunca de los 3 000 kilogramos. Los carretes pueden ser metálicos o de madera y según sea el caso deberán considerar los siguientes puntos. ii. Los cables si son embalados en madera, deberán embobinarse en carretes de madera resistentes, debidamente tratados químicamente para resistir a la intemperie, así como al ataque de insectos. No se aceptarán carretes construidos con madera verde. iii. Si el embalaje es en carretes metálicos, vendrán protegidos contra el óxido aplicándoles una protección anticorrosiva. iv. Internamente las bobinas deberán llevar una capa de papel a prueba de agua, antes de colocar el conductor. v. Envolviendo el cable, también deberá ponerse por lo menos una o dos capas de este papel de protección. Las bobinas deberán estar completamente cerradas por tablas, por láminas de metal o de hule, para darle al cable una cubierta externa resistente a posibles golpes. Todos los clavos o medios de fijación que se utilicen, tanto interna - 10 -
como externamente, deberán instalarse de forma que eviten raspaduras o cortes en el conductor y en el personal que las manipule. vi. Encima de las tablas, de las láminas de metal o de hule, deberán ser puestas como mínimo, tres cintas metálicas o zunchos, de manera que las bobinas soporten bien el transporte y el almacenaje. Las bobinas tendrán un hueco central de al menos 80 milímetros de diámetro, el cual estará reforzado con flanges laterales de acero. vii. El diámetro del tambor interno de la bobina será de al menos 15 veces el diámetro del conductor. Todas las bobinas serán del mismo diámetro para un determinado cable. viii. En cada carrete deberá existir un único cable. Las puntas de los cables deberán estar firmemente amarradas, en especial la punta externa, la cual estará fijada al carrete en un lado lateral exterior. 5- TOLERANCIA Será admitida una tolerancia entre la longitud real del cable de cada carrete y la longitud calculada por medio del peso de un +3%. 6- MARCACIÓN DE LOS CARRETES Todos los carretes deberán ser marcados, conteniendo como mínimo la siguiente información: NOMBRE DEL CONTRATANTE. SAN JOSE, COSTA RICA. NÚMERO DE LICITACIÓN. TIPO DE CABLE. NUMERO DE CARRETE. DIMENSION DEL CARRETE. LARGO DEL CABLE (m). PESO NETO. PESO BRUTO. La rotulación deberá ser realizada con caracteres no menores a los 14 mm de altura por 8 mm de ancho. Asimismo la rotulación debe resistir a la exposición constante al sol y la lluvia. - 11 -
7- LONGITUD MÁXIMA DEL CABLE POR BOBINA La longitud máxima del cable por bobina: TIPO DE CABLE LONGITUD MAXIMA DE CABLE POR BOBINA (m) Cable de acero desnudo de 12,7 mm Ø (1/2 ) 3 000 Cable ACSR 26/7 hilos calibre 636 MCM GROSBEAK 2 300 Cable ACSR 26/7 hilos calibre 795 MCM DRAKE 1 500 Cable AAAC 37 hilos, calibre 740,8 MCM FLINT 2 000 Cable ACSR 54/7 hilos calibre 795 MCM CONDOR 1 600 Cable de cobre desnudo 13,4 mm Φ (4/0 AWG), 19 hilos 2 000 Cable de potencia 253 mm 2 (500 MCM) para 34,5 kv 500-12 -
FORMULARIO DE INFORMACION TECNICA CABLE DE POTENCIA 34.5 kv 1. Fabricante 2. País de fabricación 3. Voltaje nominal (kv) 4. Voltaje máximo del sistema (kv) 5. Sección transversal del conductor (MCM y mm 2 ) 6. Nivel básico de aislamiento (BIL) 7. Capacidad de corto circuito (ka@ 1 s) 8. Tipo de aislamiento interno y porcentaje 9. Material y color del aislamiento exterior 10. Proceso de curado 11. Material y tipo de los hilos conductores 12. Pantalla de hilos de cobre (%) 13. Temperaturas máximas ( C): a. Operación b. Sobrecarga c. Corto circuito - 13 -