empalmes para cables de potencia subterraneos filecopias en español o inglés de dichas normas y...

EMPRESA DE ENERGÍA DEL PACÍFICO

GERENCIA DE TRANSMISIÓN Y DISTRIBUCIÓN

ESPECIFICACIÓN TÉCNICA DETALLADA

EMPALMES PARA CABLES DE POTENCIA SUBTERRÁNEOS

Aprobado por: Unidad de Control Interno Acta Nº:

Cali, Febrero 2000

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MACROPROCESO: DISTRIBUCIÓN DE ENÉRGÍA

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE

EMPALMES DE CABLES DE POTENCIA PAGINA: I DE

TABLA DE CONTENIDO

1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN ................... ....................................... 1

2 REQUISITOS GENERALES............................. ................................................. 1 2.1 CONDICIONES AMBIENTALES........................ ................................................ 1 2.2 CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL SISTEMA......... ................................ 1 2.3 OTRAS CONDICIONES DE SERVICIO............................................................. 1 2.4 NORMAS DE FABRICACIÓN Y PRUEBAS ................ ...................................... 2 2.5 CERTIFICACIONES........................................................................................... 3

3 REQUISITOS TÉCNICOS.................................................................................. 3 3.1 GENERALIDADES .................................. .......................................................... 3 3.2 USO Y APLICACIÓN............................... .......................................................... 4 3.3 CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS..................... ............................................. 4

4 CARACTERÍSTICAS DE FABRICACIÓN ................... ...................................... 5 4.1 RECONSTRUCCIÓN DE LA PANTALLA METALICA ......... ............................. 5 4.2 RECONSTRUCCIÓN SEMICONDUCTIVA ........................................................ 6 4.3 RECONSTRUCCIÓN AISLAMIENTO Y CHAQUETA.......... .............................. 6 4.4 SELLO .......................................... ..................................................................... 6 4.5 CONECTORES.................................................................................................. 6 4.6 EMPAQUE Y ROTULADO............................. .................................................... 6

5 INSPECCIÓN Y PRUEBAS DE RECEPCIÓN................ ................................... 8 5.1 PRUEBAS........................................ .................................................................. 8

5.1.1 MEDICIÓN DE DESCARGAS PARCIALES. EXTINCIÓN DE CORONA ...... 10 5.1.2 TENSION NO DISRUPTIVA A.C. (TENSION APLICADA A FRECUENCIA INDUSTRIAL)............................................................................................................. 10 5.1.3 TENSION NO DISRUPTIVA D.C. (TENSION APLICADA D.C.)................... 10 5.1.4 PRUEBA DE IMPULSO (BIL) ....................................................................... 10 5.1.5 CICLO DE ENVEJECIMIENTO .................................................................... 10 5.1.6 PRUEBA DE TENSIÓN APLICADA A.C. DE LARGA DURACIÓN ............... 11 5.1.7 PRUEBA DE LA PANTALLA ........................................................................ 11 5.1.8 PRUEBA TÉRMICA Y MECÁNICA DEL CONECTOR.................................. 11

6 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GARANTIZADAS ............ .......................... 11

7 DESVIACIONES A LAS ESPECIFICACIONES .............. ................................ 13

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EMPALMES DE CABLES DE POTENCIA PAGINA: 1 DE 13

1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN Esta Especificación se aplica a los Empalmes de Cables de potencia apantallados con aislamiento laminado o extruido de 15 Kv., 25 Kv., 35 Kv. y 46 Kv. 2 REQUISITOS GENERALES Los Empalmes de que trata esta Especificación serán instalados en el sistema de distribución de la Empresa para operación continua y de acuerdo a las condiciones consignadas en los numerales 2.1 y 2.2. 2.1 CONDICIONES AMBIENTALES

- Altura sobre el nivel del mar: 0 a 2000 Metros

- Ambiente: Tropical altamente contaminado

- Humedad relativa máxima: 96 %

- Temperatura máxima: 40 ºC

- Temperatura promedio: 26 ºC

- Temperatura mínima: 18 ºC 2.2 CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL SISTEMA Sistema primario de distribución Tensiones Nominales de línea 13.8 kv 34.5 kV Frecuencia 60 Hz 2.3 OTRAS CONDICIONES DE SERVICIO Los Empalmes serán aptos para operar en forma continua bajo las siguientes condiciones:

- En aire, incluyendo exposición directa a la luz solar (intemperie, uso interior)

- Enterrado directamente en tierra.

- Sumergido en agua en forma continua o intermitente a profundidades no mayores de siete (7) metros.

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EMPALMES DE CABLES DE POTENCIA MACROPROCESO:

DISTRIBUCIÓN DE ENÉRGÍA

2.4 NORMAS DE FABRICACIÓN Y PRUEBAS Los Empalmes deberán cumplir con la última revisión de las siguientes NORMAS y las Empresas verificarán su estricto cumplimiento. En caso de que el fabricante haga uso de otras NORMAS diferentes a las consignadas en este numeral, deberá aclararlo en los pliegos anexando dos (2) copias en español o inglés de dichas NORMAS y quedará a juicio de la Empresa su aceptación.

NORMA TITULO

NTC 2214 “Conectores para Conductores y Terminales de Soldar”.

Homologación: wire connector and soldering lugs. UL 486.

NTC 2155 Electrotecnia. “Conectores Eléctricos de potencia para subestaciones”.

Antecedente: Electric Power Connectors for substations. NEMA CC1-1982.

NTC 2215 Electrotecnia. “Conectores para Conductores y Terminales de soldar para uso con conductores de cobre”.

Homologación: Wire Connectors and Soldering lugs for use with copper Conductors. Ul 486 A.

NTC 2244 Electrotecnia. Conectores para uso entre conductores aéreos de Aluminio o Aluminio-Cobre.

Antecedente: ANSI C 119,4 - 1976. Connectors for use between aluminium to copper overhead conductors.

NTC 3232 Electrotecnia. “Norma para empalmes de cable usados con cable dieléctrico extruído, para tensiones nominales desde 5000 v hasta 46000 voltios y para empalmes de cable usados con cable dieléctrico laminado, para tensiones nominales desde 2500 v hasta 500000 v.

Antecedente: IEEE Std 404-1986.

ASTM D149-93a

“Standard test method for dielectric breakdown of solid electrical insulating materials at commercial power frequencies”.

IEEE Std 4 - 1978

“IEEE Standard techniques for high voltage testing.

ANSI/IEEE Std 404-1986

IEEE Standard for cable joints for use with extruded dielectric cable rated 5000 v through 46000 v and cable joints for use with laminated dielectric cable rated 2500 v through 500000v.

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AEIC CS5-82 Specifications for thermoplastic and cross-linked polyethylene

insulated shielded power cables rated 5 Kv through 35 Kv.

ICEA P-32-382.1969

Short circuit characteristics of insulated cable.

2.5 CERTIFICACIONES El proveedor deberá anexar a la propuesta, protocolos de prueba o certificaciones de cumplimiento con las NORMAS exigidas. Si el proveedor posee certificaciones de su sistema de calidad, tales como sello de conformidad con NORMA, Perfil, etc., deben ser anexadas a la propuesta. 3 REQUISITOS TÉCNICOS 3.1 GENERALIDADES Los requisitos técnicos aquí consignados cubren los Empalmes para cables de potencia apantallados con tensiones de 15 Kv., 25 Kv., 35 Kv., y 46 Kv. Los Empalmes serán empleados en las condiciones de servicio estipuladas en los numerales 2.1., 2.2., y 2.3., de esta Especificación. Los Empalmes aquí especificados deben proveer un total aislamiento y sello contra la humedad y cualquier otro tipo de contaminación del medio en donde se instale. Los Empalmes deben soportar los esfuerzos mecánicos y térmicos a que son sometidos los cables en servicio normal y en condiciones de cortocircuito. El aislamiento del Empalme debe ser resistente al ozono y la humedad, además debe ser compatible con el material aislante del cable. Todos los Empalmes deben venir provistos de los accesorios, adhesivos y utensilios necesarios para su correcta instalación. El proveedor deberá entregar instrucciones detalladas en idioma español, para su montaje.

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3.2 USO Y APLICACIÓN Los Empalmes de que trata esta especificación serán para las aplicaciones descritas en el cuadro Nº 1.

CUADRO Nº 1

TENSION DE SERIE APLICACIÓN

15 Kv. 25 Kv. 35 Kv. 46 Kv.

1. Tensión del sistema de distribución línea-línea (Kv). 13.8 34.5

2. Material del cable (Al/Cu) Cu Cu

3. Material del aislamiento del cable XLPE XLPE

4. Tipo del cable (concéntrico, comprimido, compacto). Comprimido Comprimido

5. Pantalla metálica del cable: Hilos o cinta Cinta Cinta

6. Calibre del conductor (AWG-kcmil) 2, 2/0, 4/0, 350 kCM 2, 2/0, 4/0,

350 kCM

7. Nivel de aislamiento del cable (100%, 133%, 173%) 133% 133%

8. Cable monopolar o tripolar Monopolar Monopolar

9. Cable laminado o extruido

3.3 CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS Las características eléctricas que deben cumplir los Empalmes dependiendo si son para uso con cable extruido o laminado según NTC 3232 (IEEE Std 404-1986), son las que aparecen consignados en los cuadros Nº 2 y Nº 3 respectivamente.

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CUADRO Nº 2 CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DE EMPALMES PARA USO EN CABLE EXTRUIDO

TENSION DE SERIE

CARACTERISTICAS 15 Kv. 25 kv. 35 Kv. 46 Kv.

1. Tensión no disruptiva de A.C., (tensión aplicada), Un (1) minuto 35 Kv. 52 Kv. 69 Kv. 89 Kv.

2. Tensión no disruptiva A.C., (tensión aplicada), cinco (5) horas 52.5 Kv. 78 Kv. 103.5 Kv. 133.5 Kv.

3. Tensión no disruptiva A.C. (tensión aplicada), una (1) hora 35 Kv. 52 Kv. 69 Kv. 89 Kv.

4. Descargas parciales. Voltaje de extinción de corona 13 Kv. 21.6 Kv. 30.3 Kv. 39.8 Kv.

5. Tensión disruptiva D.C., (tensión aplicada), quince (15) minutos 70 Kv. 100 Kv. 125 Kv. 165 Kv.

6. Prueba de impulso (BIL), onda completa 1,2/50 µseg.

110 Kv. 150 Kv. 200 Kv. 250 Kv.

CUADRO Nº 3 CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DE EMPALMES PARA USO CON CABLE LAMINADO

TENSION DE SERIE

CARACTERÍSTICAS 15 Kv 25 Kv 35 Kv 46 Kv

1. Tensión aplicada A.C., seis (6) horas 36 Kv 53 Kv 77 Kv 102 Kv

2. Tensión aplicada D.C., 15 minutos 55 Kv 75 Kv 100 Kv 125 Kv

3. Prueba de Impulso onda completa 1,2/50 µ seg 110 Kv 150 Kv 200 Kv 250 Kv

La verificación de las características consignadas en los cuadros Nº 2 y 3 se hará por medio de pruebas en conformidad con la metodología y secuencia establecida en LA NORMA NTC 3232 (IEEE Std 404-1986). 4 CARACTERÍSTICAS DE FABRICACIÓN Cada juego debe constar de tres (3) Empalmes monopolares y todos sus accesorios y elementos necesarios para su correcto montaje. 4.1 RECONSTRUCCIÓN DE LA PANTALLA METALICA Cada Empalme debe venir provisto de los dispositivos adecuados para la reconstrucción de la pantalla metálica del cable, la cual puede estar formada por hilos de cobre o cinta, según lo expuesto en el cuadro Nº 1.

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4.2 RECONSTRUCCIÓN SEMICONDUCTIVA Cada Empalme estará provisto de los elementos adecuados y necesarios para reconstruir la pantalla semiconductiva del cable. 4.3 RECONSTRUCCIÓN AISLAMIENTO Y CHAQUETA Los Empalmes tendrán los elementos necesarios para la reconstrucción del aislamiento y la chaqueta de protección exterior. 4.4 SELLO Los Empalmes deberán estar provistos de un sello contra condiciones ambientales e ingreso de humedad, asegurando así su completa hermeticidad. 4.5 CONECTORES Los Empalmes vendrán provistos de sus respectivos conectores. Estos serán aptos para conectar el conductor de las características consignadas en el numeral 3.2. cuadro Nº 1 de esta Especificación. Los Conectores tendrán grabada en forma indeleble la siguiente información:

- Nombre del fabricante - Rango de conductores que admite - Número de compresiones. - Referencia del dado requerido.

Todos los Conectores que hagan parte del suministro cumplirán los requisitos de la NTC 2244, o NTC 2215 para lo cual se efectuarán pruebas sobre cuatro muestras en cada caso (para cable extruido o laminado). Estas pruebas serán térmicas y mecánicas. Las pruebas se harán de acuerdo a lo establecido en el Manual de recepción de estos elementos. Los Conectores serán de compresión. Se exceptúan los conectores que hagan la sujeción por medio de tornillos. 4.6 EMPAQUE Y ROTULADO Los Empalmes deberán traer marcada en forma indeleble la información que se relaciona a continuación. En caso de que el Empalme sea muy pequeño para alojar la totalidad de la información, se colocará como mínimo la de los puntos 1(a)

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y 1(c). Los Empalmes fabricados en campo o moldeados en campo, pueden no tener esta información. 1. Identificación del fabricante

a) Nombre o logotipo del fabricante b) Identificación del Empalme c) Fecha de fabricación

2. Voltaje nominal máximo 3. Rango de diámetros de cable. Los Empalmes vendrán empacados individualmente con todos los accesorios necesarios para su correcta instalación, con instrucciones de montaje en español. Cada empaque individual vendrá rotulado con los datos que se enumeran a continuación:

- Nombre del fabricante

- País de origen

- Fecha de fabricación. Lote

- Referencia del fabricante o número de catálogo

- Uso del Empalme (para cable extruido o laminado)

- Tensión de serie

- Máximo voltaje de diseño línea-línea

- Máximo calibre del conductor

- Mínimo calibre del conductor

- Mínimo diámetro de el aislamiento del cable

- Mínimo diámetro de el aislamiento del cable

- Nivel básico de aislamiento (BIL)

- Nombre de la Empresa Electrificadora

- Número del contrato o licitación. Así mismo, los Empalmes vendrán en cajas que contengan una (1) unidad. Estas cajas traerán consignada en su exterior toda la información necesaria para su identificación durante el almacenamiento, además debe especificar condiciones y tiempo de almacenamiento.

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5 INSPECCIÓN Y PRUEBAS DE RECEPCIÓN Para la inspección de los Empalmes se efectuarán las pruebas clasificadas como “Pruebas de Diseño” en la NORMA NTC 3232 (IEEE Std 404-1986). Las muestras que se tomen para efectuar las pruebas de aceptación, no formarán parte de el pedido para efectos de entrega del número de unidades que conformen el suministro, por lo tanto el provee dor deberá reemplazar las unidades que sean seleccionadas como muestras. El proveedor deberá establecer claramente, cuales de las pruebas exigidas en esta Especificación puede realizar en el país, para su verificación por parte de la Empresa en caso de requerirse. Todos los costos que se generen por la realización de las pruebas establecidas en esta Especificación estarán a cargo del proveedor. 5.1 PRUEBAS Las pruebas de diseño consignadas en los cuadros Nº 4 o Nº 5 que el proveedor haya declarado poder ejecutar en el país se efectuarán para verificar el cumplimiento de los Empalmes, en presencia de la Empresa o su representante. Así mismo, en los cuadros citados se establece el número mínimo de muestras para cada prueba y la secuencia de las mismas (NTC 3232)

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CUADRO Nº 4 PRUEBAS DE DISEÑO Y SECUENCIA

DE EMPALMES PARA USO CON CABLES EXTRUIDOS

MINIMO NUMERO DE MUESTRAS PRUEBAS

3 3* 3** 3 3 4

. Descargas parciales.

Voltaje extinción de corona

�

↓

. Tensión no disruptiva A.C.

(tensión aplicada)

�

↓

. Tensión no disruptiva D.C. �

↓

. Prueba de impulso a 20 °C (BIL) �

↓

. Prueba de impulso a 130 °C (BIL)

(90 °C, si es aplicable)

�

↓

. Descargas parciales

Voltaje extinción de corona

� �

↓

�

↓

. Ciclo de envejecimiento en aire �

↓

�

↓


(tensión aplicada larga duración)

� �

. Corriente de corto circuito �

↓


(tensión aplicada)

�

. Prueba de la pantalla �

. Conector (prueba térmica y mecánica) �

* Ciclo de envejecimiento en aire ** Ciclo de envejecimiento en agua

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CUADRO Nº 5 PRUEBAS DE DISEÑO DE EMPALMES

PARA USO CON CABLES LAMINADOS

PRUEBA MINIMO NUMERO DE MUESTRAS . Tensión aplicada A.C. 1 . Tensión aplicada D.C. 1 . Prueba de impulso a 85 °C 1 . Conector (Prueba térmica y mecánica) 4 Las condiciones de prueba para todos los casos, serán las especificadas en la NORMA NTC 3232 (IEEE Std 404-1986). 5.1.1 MEDICIÓN DE DESCARGAS PARCIALES. EXTINCIÓN DE CORONA

Esta prueba se efectuará de acuerdo al procedimiento establecido en NTC 3232 (IEEE Std 404-1986). 5.1.2 TENSION NO DISRUPTIVA A.C.

(TENSION APLICADA A FRECUENCIA INDUSTRIAL)

Esta prueba se efectuará de acuerdo al procedimiento establecido en NTC 3232 (IEEE Std 404-1986), el tiempo de duración de la misma y el nivel de tensión estarán de acuerdo con lo establecido en los cuadros Nº 2 o Nº 3 según el Empalme sea para uso con cables extruidos o laminados. 5.1.3 TENSION NO DISRUPTIVA D.C.

(TENSION APLICADA D.C.)

Esta prueba se efectuará según NTC 3232 (IEEE Std 404-1986); el tiempo de aplicación de la prueba será de quince (15) minutos con un nivel de tensión igual al especificado en los cuadros Nº 2 o Nº 3, según el empalme sea para uso con cable extruido o laminado. Se empleará un voltaje de prueba de polaridad negativa. 5.1.4 PRUEBA DE IMPULSO (BIL)

Para esta prueba se utilizará una onda completa de 1.2/50 µ seg. Las condiciones de prueba serán las establecidas en NTC 3232 (IEEE Std 404-1986). La magnitud del voltaje aplicado será igual al valor del BIL especificado en los cuadros Nº 2 o Nº 3 dependiendo de que el Empalme sea para cable extruido o laminado. 5.1.5 CICLO DE ENVEJECIMIENTO

Esta prueba se realizará tanto en agua como en aire bajo las condiciones de prueba y duración establecidas en NTC 3232 (IEEE Std 404-1986).

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Esta prueba solamente se hará a Empalmes para uso con cables extruidos. 5.1.6 PRUEBA DE TENSIÓN APLICADA A.C. DE LARGA DURA CIÓN

Esta prueba solamente se hará a los Empalmes sometidos a ciclo de envejecimiento. Los niveles de tensión de prueba y su duración estarán en conformidad con lo exigido en los numerales 2 y 3 de el cuadro Nº 2 (tabla 1 columnas C y B de NTC 3232). 5.1.7 PRUEBA DE LA PANTALLA

Esta prueba se efectuará de acuerdo a lo estipulado en NTC 3232 (IEEE Std 404-1986). 5.1.8 PRUEBA TÉRMICA Y MECÁNICA DEL CONECTOR

Las pruebas aquí solicitadas se harán de acuerdo a los procedimientos establecidos en la NTC 2244 y el Manual de Recepción de estos elementos. 6 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GARANTIZADAS El proveedor garantiza que los Empalmes poseen las características consignadas en el cuadro Nº 6.

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CUADRO Nº 6

TENSION DE SERIE CARCATERISTICAS TECNICAS

GARANTIZADAS 15 Kv 25 Kv 35 Kv 46 Kv 1. Fabricante 2. País de origen 3. Referencia de fabricación o catálogo 4. Normas de fabricación y pruebas 5. Para uso con cable extruido o laminado 6. Tensión de diseño (fase-fase) kV 7. Nivel básico de aislamiento (BIL) kV 8. Tensión de prueba A.C., 60 Hz,

1 minuto Kv

9. Tensión de prueba A.C., 60 Hz una (1) hora Kv

10. Tensión de prueba A.C., 60 Hz cinco (5) horas Kv

11. Tensión de prueba A.C., 60 Hz seis (6) horas Kv

12. Tensión de prueba D.C. quince (15) minutos Kv

13. Capacidad nominal de corriente (A) 14. Corriente simétrica de cortocircuito permisible y

tiempo (A-seg)

15. Nivel mínimo de extinción de corona Kv 16. Material de aislamiento del cable 17. Diámetro mínimo del cable sobre aislamiento

admisible por el Empalme mm

18. Diámetro máximo del cable sobre aislamiento admisible por el Empalme mm

19. Conector tipo compresión S/N 20. Calibre de conductor que admite el Conector

(AWG-kcmil)

21. Clase de Conector según ciclo de calentamiento (NTC 2244)

22. Clase de Conector según ensayo mecánico (NTC 2244)

23. conductores que admite el conector (Al-Cu) 24. Peso total del Empalme completo.

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7 DESVIACIONES A LAS ESPECIFICACIONES El proponente debe indicar claramente las desviaciones y la razón de las mismas. Las desviaciones de su Empalme con respecto a los requisitos de esta Especificación que no sean declarados, no serán tenidos en cuenta.

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