1 DE 7 1. ALCANCES. Estas normas incluyen los requerimientos mínimos dimensionales, características eléctricas, aislamiento, fabricación, ensayos y funcionamiento de los diferentes conductores eléctricos con forro utilizados en la construcción de líneas aéreas de distribución de energía eléctrica, en redes con neutro sólidamente puesto a tierra para sistemas de distribución de 15, 25, 35 y 46 kv de tensión nominal. 2. GENERALIDADES. Los conductores eléctricos deberán cumplir en todos los aspectos los requerimientos establecidos en estas normas. El texto, figuras y referencias a otras normas complementan a cada uno y deben considerarse parte de estas normas. El sistema de cable aéreo con conductor semiaislado se diseñará de manera tal que su comportamiento ofrezca una calidad de servicio y una confiabilidad mucho mayor que la de los sistemas de distribución con conductores desnudos. Esto incluye la capacidad de soportar el peso y el contacto con ramas de tamaño moderado y el de sostener la línea en caso de rotura de un poste. También deberá posibilitar por períodos cortos de tiempo, el contacto entre fases y entre fases y tierra sin salir de servicio. Deberá poder operar con temperaturas ambientes entre -10 C y 50 C. El cable estará diseñado para operar a 75 C bajo condiciones normales y a 100 C en condiciones de sobrecarga de emergencia. 3. ESPECIFICACION. NOM-J-212, ANSI C2, ASTM B230, B231, B400, B416, B502, B549, D1693, D2303, D4976-04, 1248, G26, ICEA S-61-402, S-70-547, CRNE-9, ICAITI-21006, 7 y 8, 21.002,21.005, CSA C49-1957. 4. CARACTERISTICAS DEL SEMIAISLADO. La resistividad nominal a una temperatura de 20 C de los materiales conductores empleados en la fabricación de los cables eléctricos será de 17.241ohm-mm 2 /Km para el cobre y de 28.2624 ohmmm 2 /Km para el aluminio, de acuerdo con la norma NOM-J-212. 4.1 Conductores Forrados. El material conductor será aluminio 1350-H19. Los conductores de los cables de 15 y 25 kv, de medidas AWG 2 y menores deberán ser de cuerda redonda regular de acuerdo a ASTM B 231. Para las medidas AWG1/0 y mayores deberán ser de cuerda redonda compactada según ASTM B 400. Los conductores de los cables de 35 y 46 kv, deberán ser de cuerda redonda compactada según ASTM B 400. El sentido de la hélice para todas las capas será el derecho. El cableado deberá ser clase A o clase AA. El alambre central deberá llevar marcado en bajorrelieve, a intervalos de 12, el nombre del fabricante y el año de fabricación. 4.2 Apantallado semiconductor del conductor (Blindaje). Los conductores forrados se suministrarán con revestimiento de cloruro de polivinilo (PVC) de color gris resistente a la intemperie. En todos los casos el revestimiento se ajustará a lo dispuesto en las normas ASTM B-231, e ICEA-NEMA, publicación S-70-547 Thermoplastic Insulated Wire and Cable for the Transmission and Distribution of Electrical Energy, y el espesor indicado deberá mencionarse en la oferta respectiva. El material aislante irá colocado alrededor del conductor de forma que lo cubra totalmente y con un espesor adecuado a la tensión de servicio del cable de tal manera que la intensidad del campeo eléctrico al que el aislamiento esté sometido sea muy inferior a la tensión de perforación o rigidez dieléctrica. Lo anterior se resume en la tabla 1.
2 DE 7 4.3 Recubrimiento. El recubrimiento aislante estará compuesto por dos capas térmicamente unidas entre sí y a la pantalla semiconductora. La primera capa deberá ser de polietileno extrudido de baja densidad natural (color gris) que cumplirá con las especificaciones ASTM 1248 para material Tipo I, Clase A, Categoría 5, Grado E3. La capa externa deberá ser de polietileno extrudido de alta densidad resistente al tracking color negro y cumplirá con las especificaciones ASTM 1248 para material Tipo III, Clase B, Categoría 4, Grado E9 o J4. El espesor nominal se muestra en las tablas 1a, 1b, 1c y 1d. El espesor mínimo de las dos capas no deberá ser menor al 90% del espesor nominal. Todos los calibres normales AWG o MCM tipo AAC deberán ser conductores eléctricos de cableado concéntrico de grado EC-H19, estirado en frío y totalmente de aluminio y deberán llenar las especificaciones CSA C49-1957, ASTM, B230, B231, CRNE-9; e ICAITI- 21.002,21.005. 4.4 Fabricación. Las tres capas deberán ser extrudidas en una sola operación. El diámetro final tendrá una tolerancia de + 0.020 /-0.010 respecto al diámetro nominal indicado en las tablas 1, 2, 3 y 4. La concentricidad de las tres capas combinadas no deberá ser menor al 85% para mediciones individuales y no menor al 90% para las promediadas sobre un lote entero. Tabla N 1 DIMENSIONES DEL DE ALUMINIO SEMIAISLADO PARA 15 KV. DE DE 4 AWG COMPACTO 7 0.232 0.015 0.075 0.075 0.562 2 AWG COMPACTO 7 0.292 0.015 0.075 0.075 0.622 1/0 AWG COMPACTO 7 0.336 0.015 0.075 0.075 0.666 2/0 AWG COMPACTO 7 0.376 0.015 0.075 0.075 0.706 3/0 AWG COMPACTO 7 0.423 0.015 0.075 0.075 0.753 4/0 AWG COMPACTO 7 0.475 0.015 0.075 0.075 0.805 266.8 KCM COMPACTO 7 0.537 0.015 0.075 0.075 0.867 336.4 KCM COMPACTO 19 0.603 0.015 0.075 0.075 0.933 397.5 KCM COMPACTO 19 0.659 0.015 0.075 0.075 0.989 477.0 KCM COMPACTO 19 0.722 0.020 0.075 0.075 1.062 556.5 KCM COMPACTO 19 0.780 0.020 0.075 0.075 1.120 636.0 KCM COMPACTO 19 0.835 0.020 0.075 0.075 1.175 795.0 KCM COMPACTO 19 0.932 0.020 0.080 0.080 1.292
3 DE 7 Tabla N 2 DIMENSIONES DEL DE ALUMINIO SEMIAISLADO PARA 25 KV. DE DE 2 AWG REDONDO 7 0.292 0.015 0.125 0.125 0.822 1/0 AWG COMPACTO 7 0.336 0.015 0.125 0.125 0.866 2/0 AWG COMPACTO 7 0.376 0.015 0.125 0.125 0.906 3/0 AWG COMPACTO 7 0.423 0.015 0.125 0.125 0.953 4/0 AWG COMPACTO 7 0.475 0.015 0.125 0.125 1.005 266.8 KCM COMPACTO 7 0.537 0.015 0.125 0.125 1.067 336.4 KCM COMPACTO 19 0.603 0.015 0.125 0.125 1.133 397.5 KCM COMPACTO 19 0.659 0.015 0.125 0.125 1.189 477.0 KCM COMPACTO 19 0.722 0.020 0.125 0.125 1.262 556.5 KCM COMPACTO 19 0.780 0.020 0.125 0.125 1.320 636.0 KCM COMPACTO 19 0.835 0.020 0.125 0.125 1.375 795.0 KCM COMPACTO 19 0.932 0.020 0.125 0.125 1.472 Tabla N 3 DIMENSIONES DEL DE ALUMINIO SEMIAISLADO PARA 35 KV. DE DE 1/0 AWG COMPACTO 7 0.336 0.015 0.175 0.125 0.966 2/0 AWG COMPACTO 7 0.376 0.015 0.175 0.125 1.006 3/0 AWG COMPACTO 7 0.423 0.015 0.175 0.125 1.053 4/0 AWG COMPACTO 7 0.475 0.015 0.175 0.125 1.105 266.8 KCM COMPACTO 7 0.537 0.015 0.175 0.125 1.167 336.4 KCM COMPACTO 19 0.603 0.015 0.175 0.125 1.233 397.5 KCM COMPACTO 19 0.659 0.015 0.175 0.125 1.289 477.0 KCM COMPACTO 19 0.722 0.020 0.175 0.125 1.362 556.5 KCM COMPACTO 19 0.780 0.020 0.175 0.125 1.420 636.0 KCM COMPACTO 19 0.835 0.020 0.175 0.125 1.375 795.0 KCM COMPACTO 19 0.932 0.020 0.175 0.125 1.472
4 DE 7 Tabla N 4 DIMENSIONES DEL DE ALUMINIO SEMIAISLADO PARA 46 KV. DE DE 1/0 AWG COMPACTO 7 0.336 0.015 0.225 0.175 1.166 2/0 AWG COMPACTO 7 0.376 0.015 0.225 0.175 1.206 3/0 AWG COMPACTO 7 0.423 0.015 0.225 0.175 1.253 4/0 AWG COMPACTO 7 0.475 0.015 0.225 0.175 1.305 266.8 KCM COMPACTO 7 0.537 0.015 0.225 0.175 1.367 336.4 KCM COMPACTO 19 0.603 0.015 0.225 0.175 1.433 397.5 KCM COMPACTO 19 0.659 0.015 0.225 0.175 1.489 477.0 KCM COMPACTO 19 0.722 0.020 0.225 0.175 1.562 556.5 KCM COMPACTO 19 0.780 0.020 0.225 0.175 1.620 636.0 KCM COMPACTO 19 0.835 0.020 0.225 0.175 1.675 795.0 KCM COMPACTO 19 0.932 0.020 0.225 0.175 1.772 5. ENSAYOS. 5.1 ENSAYOS TIPO. En cada envío será ensayada la capa aislante exterior, la cual deberá cumplir con los ensayos de tipo indicados en la tabla 5. El proveedor deberá enviar copia de los protocolos de los ensayos de tipo. Tabla N 5 ENSAYOS TIPO PARA ES SEMIAISLADOS ENSAYO NORMA UTILIZADA REQUERIMIENTO Cuarteado por intemperie ASTM D 1693 Sin cuarteado Cámara de intemperización (Weatherometer) Resistencia al Tracking del recubrimiento exterior N Resistencia a la tracción y elongación del blindaje semiconductor. ASTM G 26 Método 1 ASTM D 2303 ICEA S-61-402 Conserva el 75% de la resistencia a la tracción y elongación después de 3,000 horas. Mínimo 1000 minutos a 2.5 Kv sin deterioro. ICEA S-61-402
5 DE 7 N Resistencia a la tracción y elongación del aislamiento N Resistividad volumétrica del blindaje semiconductor ICEA S-70-547 ICEA S-61-402 ICEA S-70-547 Mínimo 500 Ω.cm 5.2 ENSAYOS DE RUTINA. Los ensayos de rutina se muestran en la tabla N 6. Los ensayos sobre la materia prima se realizarán sobre cada lote y los correspondientes al cable terminado se harán sobre cada bobina. De los protocolos resultantes se entregarán copia certificada a la empresa distribuidora. El ensayo de rigidez dieléctrica (chispa) en CA se deberá realizar en forma continua durante la extrusión del material aislante. La tensión aplicada será la indicada en la tabla 3 multiplicada por el espesor de ambas capas aislantes expresado en milésimas de pulgada. Tabla N 6 ENSAYOS DE RUTINA PARA ES SEMIAISLADOS ENSAYO COMPONENTE NORMA UTILIZADA REQUISITO Diámetro del conductor Conductor ASTM B 231 Tablas 1, 2, 3, 4 Espesor del aislante Cable terminado ASTM G 26 Método 1 Tablas 1, 2, 3, 4 Concentricidad Cable terminado --- Mínimo 85% Diámetro terminado ICEA S-61-402 Tablas 1, 2, 3, 4 Resistencia en CC. Conductor ICEA S-61-402 ICEA S-61-402 Rigidez dieléctrica CA Cable terminado ICEA S-61-402 100 Volts. CA /0001 5.3 IDENTIFICACIÓN DEL. El cable terminado se identificará con los siguientes datos impresos: Nombre del fabricante. Tipo de aislamiento. Material del conductor. Calibre especificado como AWG o MCM. Capacidad o nivel de aislamiento. Marcado secuencial. Estas marcas deberán ser legibles y durables y no dañar la integridad física del material aislante. 6. EMBALAJE. Los cables serán entregados en un solo tramo de longitud normal de fabricación. El embalaje consistirá en carretes (bobinas) de madera sin devolución cuyas dimensiones y detalles constructivos cumplen con las especificaciones de la norma NEMA WC-26. La longitud real deberá tener una tolerancia de -0/+5% de la longitud nominal.
6 DE 7 7. IDENTIFICACIÓN DE BOBINAS. Los carretes llevarán en uno de sus laterales un rótulo construido de un material resistente a la intemperie donde constarán los datos siguientes: Nombre del fabricante. Nombre de la empresa de transporte. Calibre del conductor. Longitud del cable. Peso bruto. Peso neto. Tara. Número de orden de compra. Fecha de fabricación. Formación (cantidad de vueltas del conductor y capas). Material del conductor. Material de la cubierta y espesor. Número de orden de fabricación y número de serie de la bobina. 8. MENSAJERO. El conductor mensajero o fiador estará compuesto por un cordón de alambres de Alumoweld o Alumoweld/aluminio de formación normal. Los alambres de Alumoweld estarán conformados por un recubrimiento de aluminio templado duro sobre un núcleo de acero y los alambres de aluminio tendrán tratamiento térmico 1350-H19, ver tabla N 7. La carga mecánica del mensajero no deberá ser mayor al 60% de su carga de rotura considerando el peso de los cables de energía, los espaciadores y la carga viento en un todo de acuerdo a la regla 251 del código NESC (ANSI C2. Para la construcción de redes de distribución de energía eléctrica el mensajero deberá soportar como mínimo las cargas de rotura indicadas en la tabla N 7. Sistemas de 15 kv: 10.000 libras. Sistemas de 25, 35 y 46 kv: 17.000 libras. Mensajero Diámetro TABLA N 7 CABLES MENSAJEROS Alambres de aluminio Alambres de Alumoweld Carga de ruptura en libras Peso en libras/100 pies 252 AWA 0.386 2 X 0.1285 5 X 0.1285 11,960 218 052 AWA 0.486 2 X 0.1620 5 X 0.1620 17,120 346 7#6 AW 0.486 Ninguno 7 X 0.1620 22,730 416 8.1 APLICACIÓN. La versión AWA es la más recomendada pues combina gran resistencia mecánica con alta conductividad. Los mensajeros AW se especifican para aquellos casos donde el esfuerzo mecánico al que estará sometido es muy elevado. El mensajero siempre se tiende y tensiona antes de instalar los conductores. Las características físicas y eléctricas se describen en la tabla N 8.
7 DE 7 TABLA N 8 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y ELÉCTRICAS. MENSAJERO 252 AWA 7 N 8 AW 052 AWA 7 N 6 AW 0.052 AWA 0000127 AWA Conductividad equivalente mm. (AWG) 33,59 (#2) 21,16 (#4) 53,49 (1/0) 33,59 (#2) 67,49 (2/0) 107,20 (4/0) Capacidad de carga* amp. 180 145 240 190 280 430 Diámetro mm. (pulgadas) 9,8 (0.385) 9,8 (0.385) 12,4 (0.5) 12,4 (0.5) 13,9 (0.55) 18,3 (0.7) Alambres de Alumoweld N X Ø mm. (pulgadas) 5 X 3,26 (0.13) 7 X 3,26 (0.13) 5 X 4,12 (0.16) 7 X 4,12 (0.16) 5 X 4,62 (0.18) 12 X 3,67 (0.14) Alambres de Aluminio N X 2 X 3,26 2 X 4,12 2 X 4,62 ----- ----- Ø mm. (pulgadas) (0.13) (0.16) (0.18) 7 X 3,67 (0.14) Peso Kilo/ Km. (Libra/pie) 324 (218) 390 (262) 515 (346) 619 (416) 649 (436) 1041 (699) Carga de ruptura Kilos (Libras) 5,430 (11,960) 7232 (15,930) 7,772 (17,120) 10,319 (22,730) 9,189 (20,240) 14,832 (32,670) 9. PRUEBAS ADICIONALES. Durante la fabricación del conductor, deberán efectuarse en la fábrica pruebas de rutina, sobre muestras tomadas antes de que el cable sea trenzado. Estas pruebas deben efectuarse por lo menos en cada 20% de los carretes de alambre de aluminio y en el caso de las bobinas de alambre de aluminio en un 10% por lo menos. La resistencia última a la tensión en el aluminio y en el acero, la conductividad del aluminio y las dimensiones requeridas deberán ser revisadas. Todas las pruebas físicas deberán estar de acuerdo con las especificaciones aplicables de ASTM. Deberán suministrarse copias certificadas de los resultados obtenidos en las pruebas de fábrica. El recubrimiento de zinc en los cables de acero deberá ser probado por peso y por adherencia. En el caso de que los conductores requieran ser fabricados por dos o más fabricantes, se deberán suministrar copias certificadas de los resultados de las pruebas obtenidas en cada tamaño del conductor del fabricante. Las pruebas para determinar la resistencia última deberán realizarse por lo menos en 3 especimenes libres de empalmes, y estos deberán desarrollar no menos del 95% de la resistencia última a la tensión, calculada como la suma de los promedios de las resistencias últimas en los alambres de aluminio más la suma del valor de la resistencia mínima de los hilos de acero a una elongación del 1%, de acuerdo a las normas CRNE-9, ICAITI-21006, 7 y 8. Elaborado por: Sección Normas y Estándares AES EL SALVADOR. Aprobado por: Gerencia de Planificación AES EL SALVADOR.