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INSTITUTO COSTARRICENSE DE ELECTRICIDAD
UEN PROYECTOS Y SERVICIOS ASOCIADOS
ICE ETA - 4
ESPECIFICACIÓN TÉCNICA PARA ADQUISICIÓN
DE CONDUCTORES
2011
INDICE
4.1.
ALCANCE Y OBJETIVO ................................................................................................4
4.2.
DEFINICIONES ..............................................................................................................4
4.3.
DESCRIPCION ...............................................................................................................4
4.3.1 CONDUCTOR DE ACERO RECUBIERTO DE ALUMINIO (SAC)..................................4
4.3.2 CONDUCTOR DE ACERO GALVANIZADO ..................................................................4
4.3.3 CONDUCTOR DE ALUMINIO CON NÚCLEO DE ALEACIÓN DE ALUMINIO
REFORZADO (ACAR) ................................................................................................................5
4.3.4 CONDUCTOR DE ALUMINIO CON NÚCLEO DE ACERO REFORZADO (ACSR) .......5
4.3.5 CONDUCTOR DE ALUMINIO CON NÚCLEO DE ACERO RECUBIERTO DE
ALUMINIO REFORZADO (ACSR/AW) .......................................................................................5
4.3.6 CONDUCTOR DE ALEACIÓN DE ALUMINIO (AAAC) .................................................5
4.4.
REQUERIMIENTOS .......................................................................................................5
4.4.1 CONDUCTOR DE ACERO RECUBIERTO DE ALUMINIO (SAC)..................................5
4.4.2 CONDUCTOR DE ACERO GALVANIZADO ..................................................................6
4.4.3 CONDUCTOR DE ALUMINIO CON NÚCLEO DE ALEACIÓN DE ALUMINIO
REFORZADO (ACAR) ................................................................................................................6
4.4.4 CONDUCTOR DE ALUMINIO CON NÚCLEO DE ACERO REFORZADO (ACSR) .......7
4.4.5 CONDUCTOR DE DE ALUMINIO CON NÚCLEO DE ACERO RECUBIERTO DE
ALUMINIO REFORZADO (ACSR/AW) .......................................................................................8
4.4.6 CONDUCTOR DE ALEACIÓN DE ALUMINIO (AAAC) .................................................8
4.5.
4.5.1
4.5.2
4.5.3
4.5.4
PRUEBAS TIPO .............................................................................................................9
GENERAL ......................................................................................................................9
UNIONES (JUNTAS) EN LOS HILOS ............................................................................9
CURVAS DE ESFUERZO - DEFORMACIÓN .................................................................9
CARGA DE RUPTURA ..................................................................................................9
4.6.
4.6.1
4.6.2
4.6.3
4.6.4
4.6.5
4.6.6
4.6.7
4.6.8
4.6.9
PRUEBAS A MUESTRAS ..............................................................................................9
GENERAL ......................................................................................................................9
HILOS ANTES DEL TRENZADO ...................................................................................9
AREA DE SECCIÓN TRANSVERSAL ...........................................................................9
DIÁMETRO DEL CONDUCTOR .....................................................................................9
MASA POR UNIDAD DE LONGITUD ............................................................................9
RESISTENCIA DE RUPTURA DE LOS HILOS ............................................................10
CONDICIÓN DE LA SUPERFICIE................................................................................10
RAZÓN Y DIRECCIÓN DE CAPAS ..............................................................................10
CANTIDAD DE GRASA ...............................................................................................10
4.7.
APROBACION DEL TIPO ............................................................................................10
4.8.
ENVIO ..........................................................................................................................11
ICE-ETA-4
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REFERENCIAS
IEC 50 (466) International Electrotechnical Vocabulary - Overhead lines
IEC 104
Recommendation for an international specification for
aluminium alloy conductor wire of the aluminium-magnesium
silicon type
IEC 865
Calculations of the effect of short-circuit current
IEC 888
Zinc-coated steel wires for stranded conductor
IEC 889
Hard-drawn aluminium wire for overhead line conductors
IEC 1089
Round wire concentric lay overhead electrical stranded
conductors
IEC 1232
Aluminium clad steel wires for electrical purposes
ISO 5455
Technical drawings - Scales
ISO 9002
Quality systems - Model for quality assurance in production
and installation
ICE ETA-7
Especificación técnica para la adquisición de empalmes
ICE ETA-9
Especificación
amortiguadores
vibración
ICE-ETA-4
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técnica
para
la
adquisición
de
ICE ETA-13
Especificación técnica para la adquisición de sistemas de
puesta a tierra
IEV
International Electrotechnical Vocabulary
4.1.
ALCANCE Y OBJETIVO
Esta especificación para compra se aplica a conductores de Acero
Recubierto de Aluminio (Aluminum-Clad Steel Conductor (SAC)), de Acero
Galvanizado, de Aleación de Aluminio ((All Aluminum Alloy Conductor
(AAAC)), de Aluminio con núcleo de Aleación de Aluminio Reforzado
(Aluminum Conductors Aluminium-Alloy Reinforced (ACAR)), de Aluminio
con núcleo de Acero Reforzado (Aluminum Conductors Steel Reinforced
(ACSR)) y de Aluminio con núcleo de Acero Recubierto de Aluminio
Reforzado (Aluminum Conductors Aluminum-Clad Steel Reinforced
(ACSR/AW)), para usarse en líneas de transmisión aéreas y
subestaciones eléctricas de alto voltaje.
El objetivo de esta especificación es definir los requisitos de diseño y
prueba para los conductores suplidos por diferentes fabricantes, de
manera que se asegure el funcionamiento satisfactorio durante toda la
vida útil de una línea de transmisión.
Los conductores empleados en el sistema de puesta a tierra se tratan en
la especificación ICE - ETA-13.
4.2.
DEFINICIONES
Tensión nominal de ruptura (Rated Tensile Strength)
Es la tensión de ruptura nominal definida para un tipo específico de cable.
Tensión de ruptura real (Ultimate Tensile Strength)
Es la tensión de ruptura propia de una muestra del cable.
La definición de otros términos empleados en esta especificación se
encuentra en las publicaciones de la IEC e IEV.
4.3.
DESCRIPCION
4.3.1 CONDUCTOR DE ACERO RECUBIERTO DE ALUMINIO (SAC)
Conductor que consiste de una o más capas de hilos de acero, recubiertos
de aluminio. Ver Figura 1.
4.3.2 CONDUCTOR DE ACERO GALVANIZADO
Conductor que consiste de una o más capas de hilos de acero, recubiertos
de zinc. Ver Figura 1.
ICE-ETA-4
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4.3.3 CONDUCTOR DE ALUMINIO CON NÚCLEO DE ALEACIÓN DE ALUMINIO
REFORZADO (ACAR)
Conductor que consiste de un núcleo de uno o más hilos de aleación de
aluminio y una o más capas de hilos de aluminio, o capas de hilos de
aluminio y aleación mezcladas, mezclados y trenzados entre ellos. Ver
Figura 2.
4.3.4 CONDUCTOR DE ALUMINIO CON NÚCLEO DE ACERO REFORZADO (ACSR)
Conductor con un núcleo de uno o más hilos de acero reforzado, y una o
varias capas de aluminio alrededor. Ver Figura 3.
4.3.5 CONDUCTOR DE ALUMINIO CON NÚCLEO DE ACERO RECUBIERTO DE
ALUMINIO REFORZADO (ACSR/AW)
Conductor con un núcleo de uno o más hilos de acero reforzado recubierto
de aluminio, y una o varias capas de aluminio alrededor. Ver Figura 3.
4.3.6 CONDUCTOR DE ALEACIÓN DE ALUMINIO (AAAC)
Conductor que consiste de una o mas capas de hilos de aleación de
aluminio Figura 4.
4.4.
REQUERIMIENTOS
4.4.1 CONDUCTOR DE ACERO RECUBIERTO DE ALUMINIO (SAC)
4.4.1.1
Hilos
El conductor debe estar construido con hilos según la Norma IEC 1232
Clase 20SA Tipo A.
4.4.1.2
Dimensiones
El conductor debe tener las dimensiones de acuerdo a la Tabla 1.
4.4.1.3
Diseño
El conductor debe estar diseñado de acuerdo a los requerimientos
establecidos en la Norma IEC 1089.
4.4.1.4
Requerimientos mecánicos
El conductor debe cumplir con los requerimientos de esfuerzo mecánico
incluidos en la Tabla 1.
ICE-ETA-4
Página 5/16
4.4.1.5
Resistencia eléctrica
El conductor debe cumplir con los valores de resistencia especificados en
la Tabla 1.
4.4.2 CONDUCTOR DE ACERO GALVANIZADO
4.4.2.1
Hilos
El conductor debe estar construido con hilos según la Norma IEC 888,
galvanizado Clase: 2, hilos de acero grado: “high strength steel”.
4.4.2.2
Dimensiones
El conductor debe tener las dimensiones de acuerdo a la Tabla 2.
4.4.2.3
Diseño
El conductor debe estar diseñado de acuerdo a los requerimientos
establecidos en la Norma IEC 1089.
4.4.2.4
Requerimientos mecánicos
El conductor debe cumplir con los requerimientos de esfuerzo mecánico
incluidos en la Tabla 2.
4.4.2.5
Resistencia eléctrica
El conductor debe cumplir con los valores de resistencia eléctrica
especificados en la Tabla 2.
4.4.3 CONDUCTOR DE ALUMINIO CON NÚCLEO DE ALEACIÓN DE ALUMINIO
REFORZADO (ACAR)
4.4.3.1
Hilos
El núcleo debe estar construido con hilos de aleación de aluminio que
cumplan la Norma IEC 104, tipo A.
.
Las capas externas de aluminio deben construirse con hilos que cumplan
la Norma IEC 889.
4.4.3.2
Dimensiones
El conductor debe tener las dimensiones de acuerdo a la Tabla 3.
4.4.3.3
Diseño
El conductor debe estar diseñado de acuerdo a los requerimientos
establecidos en la Norma IEC 1089.
ICE-ETA-4
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4.4.3.4
Requerimientos mecánicos
El conductor debe cumplir con los requerimientos de esfuerzo mecánico
incluidos en la Tabla 3.
4.4.3.5
Resistencia eléctrica
El conductor debe cumplir con los valores de resistencia especificados en
la Tabla 3.
4.4.4 CONDUCTOR DE ALUMINIO CON NÚCLEO DE ACERO REFORZADO (ACSR)
4.4.4.1
Hilos
El núcleo debe estar construido con hilos que cumplan la Norma IEC 888,
Acero Regular, recubrimiento de zinc Clase 1.
Las capas de Aluminio deben construirse con hilos que cumplan la Norma
IEC 889.
4.4.4.2
Dimensiones
El conductor debe tener las dimensiones de acuerdo a la Tabla 4.
4.4.4.3
Diseño
El conductor debe estar diseñado de acuerdo a los requerimientos
establecidos en la Norma IEC 1089.
4.4.4.4
Requerimientos mecánicos
El conductor debe cumplir con los requerimientos de esfuerzo mecánico
incluidos en la Tabla 4.
4.4.4.5
Resistencia eléctrica
El conductor debe cumplir con los valores de resistencia especificados en
la Tabla 4.
4.4.4.6
Engrase
En caso de que se especifique, el núcleo del conductor debe engrasarse
de acuerdo a la Norma IEC 1089, Anexo C, Caso 1. Ver Figura 5.
La grasa empleada para tal fin debe cumplir con los requisitos
establecidos en la especificación ICE-ETA-7, Subcláusula 7.4.4.
ICE-ETA-4
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4.4.5 CONDUCTOR DE DE ALUMINIO CON NÚCLEO DE ACERO RECUBIERTO DE
ALUMINIO REFORZADO (ACSR/AW)
4.4.5.1
Hilos
El núcleo debe estar construido con hilos que cumplan la Norma IEC 1232
Clase 20SA Tipo A.
Las capas de Aluminio deben construirse con hilos que cumplan la Norma
IEC 889.
4.4.5.2
Dimensiones
El conductor debe tener las dimensiones de acuerdo a la Tabla 5.
4.4.5.3
Diseño
El conductor debe estar diseñado de acuerdo a los requerimientos
establecidos en la Norma IEC 1089.
4.4.5.4
Requerimientos mecánicos
El conductor debe cumplir con los requerimientos de esfuerzo mecánico
incluidos en la Tabla 5.
4.4.5.5
Resistencia eléctrica
El conductor debe cumplir con los valores de resistencia especificados en
la Tabla 5.
4.4.5.6
Engrase
En caso de que se especifique, el núcleo del conductor debe engrasarse
de acuerdo a la Norma IEC 1089, Anexo C, Caso 1. Ver Figura 5.
La grasa empleada para tal fin debe cumplir con los requisitos
establecidos en la especificación ICE-ETA-7, Subcláusula 7.4.4.
4.4.6 CONDUCTOR DE ALEACIÓN DE ALUMINIO (AAAC)
4.4.6.1
Hilos
Las capas de Aluminio deben construirse con hilos que cumplan la Norma
IEC 104, tipo A.
4.4.6.2
Dimensiones
El conductor debe tener las dimensiones de acuerdo a la Tabla 6.
4.4.6.3
Diseño
El conductor debe estar diseñado de acuerdo a los requerimientos
establecidos en la Norma IEC 1089.
ICE-ETA-4
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4.4.6.4
Requerimientos mecánicos
El conductor debe cumplir con los requerimientos de esfuerzo mecánico
incluidos en la Tabla 6.
4.4.6.5
Resistencia eléctrica
El conductor debe cumplir con los valores de resistencia especificados en
la Tabla 6.
4.5.
PRUEBAS TIPO
4.5.1 GENERAL
Las pruebas deben hacerse de acuerdo a las Subcláusulas 4.6.2 a 4.6.4.,
y de manera que el procedimiento seguido y el equipo empleado no
afecten los resultados
4.5.2 UNIONES (JUNTAS) EN LOS HILOS
Pruebas de acuerdo a la Norma IEC 1089 Cláusula 6.5.4
4.5.3 CURVAS DE ESFUERZO - DEFORMACIÓN
Las pruebas se harán de acuerdo a la Norma IEC 1089 Anexo B. Todos
los valores obtenidos deben registrarse. Además, se debe incluir tanto las
curvas como las fórmulas (polinomios en potencia de tres) empleadas en
su cálculo, para todos los valores de esfuerzo y deformación obtenidos en
la prueba.
4.5.4 CARGA DE RUPTURA
De acuerdo a la Norma IEC 1089 Cláusula 6.5.3
4.6.
PRUEBAS A MUESTRAS
4.6.1 GENERAL
De acuerdo a la Norma IEC 1089 Cláusula 6.2.2
4.6.2 HILOS ANTES DEL TRENZADO
De acuerdo con el estándar que corresponda al tipo de hilo respectivo
4.6.3 AREA DE SECCIÓN TRANSVERSAL
De acuerdo a la Norma IEC Cláusula 6.6.1
4.6.4 DIÁMETRO DEL CONDUCTOR
De acuerdo a la Norma IEC Cláusula 6.6.2
4.6.5 MASA POR UNIDAD DE LONGITUD
De acuerdo a la Norma IEC 1089 Cláusula 6.6.3
ICE-ETA-4
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4.6.6 RESISTENCIA DE RUPTURA DE LOS HILOS
De acuerdo a la Norma IEC 1089 Cláusula 6.6.4
4.6.7 CONDICIÓN DE LA SUPERFICIE
De acuerdo a la Norma IEC 1089 Cláusula 6.6.5
4.6.8 RAZÓN Y DIRECCIÓN DE CAPAS
De acuerdo a la Norma IEC 1089 Cláusula 6.6.6
4.6.9 CANTIDAD DE GRASA
De acuerdo a la Norma IEC 1089 Cláusula 6.6.3
4.7.
APROBACION DEL TIPO
4.7.1 GENERAL
El ICE debe aprobar el tipo de conductor antes de su envío. Para su
aprobación, el fabricante debe verificar que el conductor cumpla en todos
los aspectos con los requisitos establecidos en esta especificación. Para
esto, enviará al ICE la documentación especificada en las Subcláusulas
4.8.2.1 - 4.8.2.5 ya sea en inglés o español.
La aprobación de los planos no exime al fabricante de responsabilidad
alguna con respecto al cumplimiento de los requerimientos especificados.
Si el fabricante hace algún cambio al diseño después de que ha sido
aprobado, deberá informarlo al ICE para su revisión.
4.7.2 DOCUMENTACIÓN
4.7.2.1
Planos de fabricación
El fabricante deberá presentar en los planos la siguiente información, de
acuerdo a la Norma ISO 5455:
• Tipo
• Sección transversal y cableado
• Peso por unidad de longitud
• Resistencia eléctrica
4.7.2.2
ICE-ETA-4
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Especificación del material
Descripción del material empleado
4.7.2.3
Descripción del proceso de manufactura
4.7.2.4
Sistema de control de calidad
De acuerdo con la Norma ISO 9002
4.7.2.5
Instrucciones de instalación
Instrucciones debidamente ilustradas en español o inglés.
4.7.2.6
Reportes de las pruebas tipo
De acuerdo a la Cláusula 4.6
4.8.
ENVIO
La longitud de conductor en cada carrete no debe ser menor al largo
definido, con una tolerancia de +5%. El peso del conductor más el del
carrete no debe ser superior a 3000 kg. El diámetro externo del carrete
debe ser inferior a 1900 mm, y el del agujero central debe ser de 80 mm.
ICE-ETA-4
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TABLAS
TABLA 1
Conductor de acero recubierto de aluminio (SAC)
Código Area Número
Numérico
de hilos
Diámetro
Masa por
unidad de
longitud
mm2
Hilo Cond.
mm
mm
3.665 11.00
7 No.7
(1)
73.8
7
Resistenci
a
C.D. (1)
Corriente Corto
Circuito (2)
kg/km
Tensión
nominal
de
ruptura
kN
Ω/km
kA
0.493
92.3
1.164
6.3
La resistencia de corriente directa (C.D.) está calculada con un valor medio de 84,80 nΩm (20,3% IACS) por
cada hilo
La corriente de corto circuito se calcula como el valor r.m.s. para una duración de 1 segundo, y con una
temperatura de inicial de +30ºC, lo cual da una temperatura máxima de +300ºC.
(2)
TABLA 2
Conductor de acero galvanizado
Código Area Número
Numérico
de hilos
Diámetro
Masa por
unidad de
longitud
mm2
Hilo Cond.
mm
mm
4.23 12.69
½
(1)
(2)
98.4
7
Resistenci
a
C.D. (1)
Corriente Corto
Circuito (2)
kg/km
Tensión
nominal
de
ruptura
kN
Ω/km
kA
776
125.5
1.972
6.7
La resistencia de corriente directa (C.D.) está calculada con un valor medio de 191.57 nΩm (9% IACS) por
cada hilo
La corriente de corto circuito se calcula como el valor r.m.s. para una duración de 1 segundo, y con una
temperatura de inicial de +30ºC, lo cual da una temperatura máxima de +300ºC.
TABLA 3
Conductor de aluminio con núcleo de aleación de aluminio reforzado
(ACAR)
Código
Areas
Número Diámetro Diám Masa Tensió Resist Corrient
de hilos
de los
.
Por
n
C.D. e Corto
hilos
cond Unidad Nomina (1)
Circuito
.
de
l
(2)
longitud
de
ruptura
Al. Alea Total Al Alea Al Alea
c
c
2
2
2
Mm mm mm
mm mm mm kg/km
kN
kA
Ω/km
Cabedel 147. 155. 303. 18 19 3.2 3.23 22.6
835
74.9 0.1014
26.8
o
5
7
2
3
1
(1)
por
(2)
La resistencia de Corriente Directa (C.D.) está calculada con un valor medio de 28,264 nΩm (61,0% IACS)
cada hilo de aluminio y 32,840 nΩm (52,5% IACS) por cada hilo de aleación
La corriente de corto circuito se calcula como el valor r.m.s. para una duración de 1 segundo, y con una
temperatura inicial de +50ºC , lo cual da una temperatura final máxima de +200ºC.
ICE-ETA-4
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TABLA 4
Conductor de Aluminio con núcleo de Acero Reforzado (ACSR)
Código
Areas
Número Diámetro de Diám
de hilos
los hilos
.
cond.
Al. Acero Total Al Ac Al
mm2 mm2 mm2
mm
Conductores de fase
Grosbea 322. 52.5 374.8 26 7 3.97
k
3
3
Ac.
mm
Masa Tensión Resist. Corrient
por
nominal C.D.(1) e Corto
unidad
de
Circuito
de
ruptura
longitud
mm
kg/km
Kn
Ω/km
kA
3.089
25.1
6
1300
109.3
0,0896
30.9 (2)
Drake
402.
9
65.6
468.5 26
7
4.44
2
3.454
28.1
3
1625
136.6
0,0717
38.6 (2)
Tern
402.
8
27.8
430.6 45
7
3,37
6
2,250
27.0
1
1330
99.0
0,0717
38.6 (2)
Rail
483.
3
33.4
516.7 45
7
3.69
8
2.466
29.5
9
1596
115.4
0.0598
46.3 (2)
Cardinal
483.
4
62.7
546.1 54
7
3.37
6
3.376
30.3
8
1827
148.7
0,0599
46.3 (2)
Bluejay
564.
1
39.0
603.1 45
7
3.99
5
2.664
31.9
6
1863
134.7
0.0512
51.4 (2)
141.9 12
7
3.08
4
3.084
15,4
2
657
72.3
0,3217
9.3 (3)
7
4,02
4,02
20,1
0
1115
122
0,1875
15.8 (3)
Hilo de guarda
Dotterel
89,6
52,3
Atle
152,
3
88,8
(1)
por
(2)
(3)
241
12
La resistencia de Corriente Directa (C.D.) está calculada con un valor medio de 28,264 nΩm (61,0% IACS)
cada hilo
La corriente de corto circuito se calcula como el valor r.m.s. para una duración de 1 segundo, y con
una temperatura inicial de +50ºC, lo cual da una temperatura máxima de +200ºC.
La corriente de corto circuito se calcula como el valor r.m.s. para una duración de 1 segundo, y con
una temperatura de +30ºC en el hilo de tierra, lo cual da una temperatura máxima de +200ºC.
ICE-ETA-4
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TABLA 5
Conductor de Aluminio con Núcleo de Acero Recubierto de Aluminio
Reforzado (ACSR/AW)
Código
Areas
Número Diámetro de Diám
los hilos
.
de hilos
cond.
Masa Tensió Resist. Corrient
por
n
C.D.(1) e Corto
unidad nomin
Circuito
de
al de
longitud ruptura
Al.
Acer Total Al Ac
Al
Ac.
o
mm2 mm2 mm2
mm
mm
mm
Conductores de fase
Drake/AW 402.9 65.6 468.5 26 7 4.442 3.454 28.13
kg/km
1546
139.2 0.0717
38.6
Tern/AW
1297
99.9
38.6
(1)
por
(2)
402.8 27.8 430.6 45
7
3.376 2.250 27.01
Kn
Ω/km
0.0717
kA
La resistencia de Corriente Directa (C.D.) está calculada con un valor medio de 28,264 nΩm (61,0% IACS)
cada hilo
La corriente de corto circuito se calcula como el valor r.m.s. para una duración de 1 segundo, y con
una temperatura inicial de +50ºC, lo cual da una temperatura máxima de +200ºC.
TABLA 6
Código
Conductor de aleación de aluminio (AAAC)
Area Número
de hilos
mm2
Diámetro
Masa por
unidad de
longitud
Flint
375.
4
37
Hilo Cond.
mm
mm
3.594 25.16
Greeley
469.
9
37
4.021 28.15
Resistenci
a
C.D. (1)
Corriente Corto
Circuito (2)
Kg/km
Tensión
nominal
de
ruptura
kN
Ω/km
kA
1036
118.2
0.0893
33.6
1296
148.0
0.0713
42.1
(1)
La resistencia de corriente directa (C.D.) está calculada con un valor medio de 32,840 nΩm (52,5% IACS)
por cada hilo de aleación de aluminio
(2)
La corriente de corto circuito se calcula como el valor r.m.s. para una duración de 1 segundo, y con una
temperatura de inicial de +50ºC, lo cual da una temperatura máxima de +200ºC.
ICE-ETA-4
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FIGURAS
FIGURA 1 CONDUCTOR DE ACERO RECUBIERTO DE ALUMINIO (SAC) O
CONDUCTOR DE ACERO GALVANIZADO
7 HILOS
FIGURA 2
CONDUCTOR DE ALUMINIO CON NUCLEO DE ALEACION DE
ALUMINIO REFORZADO (ACAR)
18/19 HILOS
FIGURA 3
CONDUCTOR DE ALUMINIO CON NUCLEO DE ACERO REFORZADO
(ACSR) O CON NUCLEO DE ACERO RECUBIERTO DE ALUMINIO
REFORZADO (ACSR/AW)
26/7 HILOS
Figura 3a
54/7 HILOS
Conductores de fase
12/7 HILOS
Figura 3b Hilo de guarda
ICE-ETA-4
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FIGURA 4
CONDUCTOR DE ALEACIÓN DE ALUMINIO (AAAC)
37 HILOS
FIGURA 5
CONDUCTORES: ENGRASE
CASO 1
ICE-ETA-4
Página 16/16
INSTITUTO COSTARRICENSE DE ELECTRICIDAD
UEN PROYECTOS Y SERVICIOS ASOCIADOS
ICE ETA - 5
ESPECIFICACIÓN TÉCNICA PARA ADQUISICIÓN
DE GRAPAS DE SUSPENSIÓN
2011
INDICE
5.1. REFERENCIAS ......................................................................................................... 3
5.2. ALCANCE Y OBJETIVO .......................................................................................... 4
5.3. DEFINICIONES ......................................................................................................... 4
5.4. DESCRIPCION ......................................................................................................... 5
5.4.1 GRAPA DE SUSPENSIÓN ................................................................................................................... 5
5.4.2 GRAPA DE SOPORTE ......................................................................................................................... 5
5.4.3 SOPORTE PARA CONTRAPESOS ..................................................................................................... 5
5.5. REQUERIMIENTOS .................................................................................................. 5
5.5.1 GENERAL ............................................................................................................................................. 5
5.5.2 MATERIAL............................................................................................................................................. 5
5.5.3 DISEÑO ................................................................................................................................................. 6
5.5.4 PROPIEDADES MECÁNICAS .............................................................................................................. 8
5.5.5 PROPIEDADES ELÉCTRICAS ............................................................................................................. 9
5.6. PRUEBAS TIPO ....................................................................................................... 9
5.6.1 GENERAL ............................................................................................................................................. 9
5.6.2 VERIFICACIÓN DE DIMENSIONES .................................................................................................. 10
5.6.3 GALVANIZADO ................................................................................................................................... 10
5.6.4 DUREZA .............................................................................................................................................. 10
5.6.5 FUERZA DE GRAPADO ..................................................................................................................... 10
5.6.6 ROSCAS ............................................................................................................................................. 10
5.6.7 DEFORMACIÓN PERMANENTE ....................................................................................................... 11
5.6.8 CARGA DE RUPTURA ....................................................................................................................... 11
5.6.9 CORONA ............................................................................................................................................. 11
5.7. PRUEBAS A MUESTRAS ...................................................................................... 12
5.7.1 GENERAL ........................................................................................................................................... 12
5.7.2 DIMENSIONES ................................................................................................................................... 13
5.7.3 PRUEBA DE GALVANIZADO ............................................................................................................. 13
5.7.4 DUREZA .............................................................................................................................................. 13
5.7.5 FUERZA DE GRAPADO ..................................................................................................................... 13
5.7.6 AGUJEROS ROSCADOS ................................................................................................................... 13
5.8. EMPAQUE Y MARCAS .......................................................................................... 13
5.8.1 EMPAQUE........................................................................................................................................... 13
5.8.2 MARCAS ............................................................................................................................................. 13
5.9. APROBACION DEL TIPO ...................................................................................... 14
5.9.1 GENERAL ........................................................................................................................................... 14
5.9.2 DOCUMENTACIÓN ............................................................................................................................ 14
ICE-ETA-5
Página 2/21
5.1.
REFERENCIAS
IEC 50 (466) International Electrotechnical Vocabulary - Overhead
lines
ISO 272
Fasteners - Hexagon Products. Widths across flats.
ISO 898-1
Mechanical properties of fasteners - Part 1: Bolts, screws
and studs.
ISO 898-2
Mechanical properties of fasteners-Part 2: Nuts with
specified proof load values - Coarse thread.
ISO 2178
on
Non metallic and vitreous or porcelain enamel coatings
magnetic basis materials - Measurements of coating
thickness - Magnetic Method
ISO 3506
Corrosion resistance of stainless steel fasteners specifications
ISO 5455
Technical drawings - Scales
ISO 6506
Metallic materials - Hardness test - Brinell test
ISO 7091
Plain washers - Normal series - Product grade C
ISO 9002
production
Quality systems - Model for quality assurance in
and installation)
ASTM A123
Zinc (Hot-Dip Galvanized) Coatings on Iron and Steel
Products
ICE ETA-4
Especificación técnica para la adquisición de conductores
ICE ETA-10
de
Especificación técnica para la adquisición de conjuntos
aisladores
ICE ETA-12
para
Especificación técnica para la adquisición de herrajes
aisladores
ICE-ETA-5
Página 3/21
5.2.
ALCANCE Y OBJETIVO
Esta especificación para compra se aplica a grapas de suspensión y de
soporte para conductores desnudos, de acuerdo a la especificación
ICE-ETA-4, instalados en líneas de transmisión aéreas.
El objetivo de esta especificación es definir los requisitos de diseño y
prueba para grapas de suspensión y soporte suplidas por diferentes
fabricantes, de manera que se asegure su funcionamiento satisfactorio
durante toda la vida útil de una línea de transmisión.
5.3.
DEFINICIONES
Para efectos de esta especificación, se aplican las siguientes
definiciones:
Cuerpo
Es la parte de la grapa de suspensión sobre la que descansa el
conductor. Ver Figura 1.
Voltaje de la extinción de la corona
Es el voltaje al cual todo el efecto corona visible ha desaparecido,
cuando se reduce el voltaje desde un nivel con efecto corona visible.
Perfil del canal
Es la curvatura longitudinal del canal en el cuerpo de la grapa. Figura
2.
Abrazadera
Es la parte de la grapa de suspensión que fija el conductor al cuerpo.
Angulo de salida
Es el ángulo entre las tangentes en los puntos de inflexión de la curva
del conductor. El ángulo es la suma vectorial de los dos ángulos de las
flechas y el ángulo de la línea. Ver Figura 4.
Espiga
Eje sobre el cual la grapa de suspensión tiene libertad para girar o
balancearse.
Soportes
Partes de la grapa de suspensión que trasladan las cargas de la espiga
al punto de conexión con la cadena de aisladores.
ICE-ETA-5
Página 4/21
Celdas de carga
Dispositivo para medir la fuerza de grapado. Consiste de un cilindro
metálico en el que se instalan galgas extensiométricas. El cilindro se
coloca en el canal para conductor, y por medio de las galgas se mide su
compresión y expansión.
La definición de otros términos empleados en esta especificación se
pueden encontrar en las publicaciones IEV e IEC.
5.4.
DESCRIPCION
5.4.1
GRAPA DE SUSPENSIÓN
La grapa de suspensión debe ser de tipo pivote, además debe permitir
su uso en conductores de fase e hilo guarda, en torres de suspensión
con o sin ángulo. Debe permitir la instalación de contrapesos.
5.4.2
GRAPA DE SOPORTE
La grapa de soporte debe ser de tipo pivote y debe permitir su uso en el
hilo de guarda en torres de suspensión sin ángulo, instalada en un
soporte ubicado en la cúspide de la estructura,o en un aislador de
poste.
5.4.3
SOPORTE PARA CONTRAPESOS
El soporte para contrapesos debe tener posibilidad de usarse en la
grapa de suspensión y en arreglos de dos conductores (“bundle”). Ver
Figura 3. El soporte debe permitir a los contrapesos moverse un ángulo
de ±35º medidos desde el eje vertical.
5.5.
REQUERIMIENTOS
5.5.1
GENERAL
La grapa debe soportar los esfuerzos mecánicos que se puedan
presentar durante el transporte, manejo e instalación a temperaturas tan
bajas como ±0ºC, así como aquellos que se puedan presentar durante
su vida útil en un rango de temperatura de ±0ºC a 120 ºC.
5.5.2
MATERIAL
5.5.2.1
CUERPO DE LA GRAPA Y ABRAZADERAS
El cuerpo de la grapa y la abrazadera deben ser de aleación de
aluminio conteniendo un máximo de 0,10% de Cobre (Cu). La aleación
ICE-ETA-5
Página 5/21
debe ser resistente a la corrosión por tensión (esfuerzo), por hendidura
e intergranular, y debe tener las siguientes propiedades:
• Dureza:
mínimo 75 HB
• Resistividad:
máxima 60 nΩ m a 20 ºC
5.5.2.2
Pernos y tuercas
Los pernos y tuercas deben ser de acero galvanizado en caliente o
acero inoxidable.Los requerimientos para el acero galvanizado estan
dados en la norma ASTM 123 y 153. El espesor de la capa de zinc
debe de estar de acuerdo con la tabla 2. Los requerimientos para el
acero inoxidable son grado A2-80, dados de acuerdo a la Norma ISO
3506. La resistencia debe estar en concordancia con la Norma ISO 898.
5.5.2.3
Arandelas
Las arandelas deben galvanizarse en caliente o ser de acero inoxidable
y deben como minimo corresponder con los requerimientos de la
clausula 5.5.2.2. Deben tener una dureza mínima de 240 HB.
5.5.2.4
Bujes roscados
Las arandelas deben galvanizarse en caliente o ser de acero inoxidable
y deben como minimo corresponder con los requerimientos de la
clausula 5.5.2.2. La resistencia debe estar en concordancia con la
Norma ISO 898.
5.5.2.5
Soportes
Los soportes deben ser de acero galvanizado en caliente, de acuerdo a
la Norma ASTM A 123. El espesor de la capa de zinc debe estar de
acuerdo a lo indicado en la Tabla 2.
5.5.3
DISEÑO
5.5.3.1
Grapa de suspensión
La grapa de suspensión debe permitir ajustar su posición en el
conductor con facilidad. La espiga de pivote debe ser parte integral del
cuerpo de la grapa.
5.5.3.2
Canal para el conductor
El perfil del canal para el conductor tanto en la grapa como la
abrazadera, debe concordar con la Figura 1 y la Tabla 1. Debe
ajustarse al diámetro del conductor respectivo, e indicado en la
Especificación ICE-ETA-4, y estar libre de filos y rebabas.
5.5.3.3
Daño por fatiga
La grapa no debe causar daño por fatiga al conductor
ICE-ETA-5
Página 6/21
5.5.3.4
Soportes
Los agujeros en los soportes en los cuales descansa la espiga de pivote
deben ser redondos y de tamaño normal en comparación con las
dimensiones de ésta.
5.5.3.5
Pernos y tuercas
Los pernos y tuercas deben tener roscas métricas M12 con cabezas
hexagonales de 18 mm de ancho, de acuerdo a la Norma ISO 272. Los
pernos y tuercas deben estar prisioneros en la grapa de suspensión.
Debe ser posible ajustar los pernos desde la parte superior de la grapa.
Los pernos deben ser de una longitud tal que después de socados,
sobresalga de la tuerca una parte de la rosca.
El avellanado para pemitir el empleo de las llaves de cubo debe estar
conforme a lo indicado en la Tabla 3.
5.5.3.6
Arandelas
Las arandelas deben estar en concordancia con la Norma ISO 7091.
5.5.3.7
Grapa de suspensión
La grapa de suspensión debe tener un acople de horquilla de acuerdo
con la Especificación ICE-ETA-12.
La distancia del centro de la espiga de pivote al centro del pin de la
horquilla debe ser tan pequeña como sea posible (alrededor de 1,5
veces el diámetro del conductor).
5.5.3.8
Grapa de soporte
Este tipo de grapa debe ajustarse en un soporte adecuado y debe ser
posible instalarla tanto en la cúspide como en el crucero de las torres.
Debe permitir el movimiento del conductor en un ángulo de ±15º
medidos desde el eje vertical, sin que exista contacto con la estructura
(la cúspide o el crucero).
5.5.3.9
Soporte para contrapesos
El soporte para contrapesos debe estar diseñado de forma que se
ajuste a los pesos, y que actúe sobre la espiga de pivote, de acuerdo a
la Figura 3. Debe tener libertad para oscilar en el sentido paralelo al
conductor, y pemitir que el peso actúe de forma perpendicular a la línea
de transmisión dentro de un ángulo de ±35º medidos desde el eje
vertical. La distancia entre el conductor y el eslabón de soporte de los
pesos debe estar en concordancia con lo indicado en la Tabla 1 y
Figura 3. El soporte debe tener la posibilidad de instalarlo en la grapa
de suspensión después de que ésta se haya montado en la línea.
Los contrapesos deben ser de hierro fundido, galvanizado en caliente
de acuerdo con la norma ASTM A123. El espesor de la capa de cinc
debe estar de acuerdo a la Tabla 2.
ICE-ETA-5
Página 7/21
El conjunto de contrapesos estará conformado por una masa total de
125+/-15kg. Este conjunto deberá fraccionarse de manera que permita
variar el peso a aplicar a la fase, en al menos 5 variantes, múltiplos de
25kg.
Las dimensiones del conjunto de contrapesos deberán estar en de
acuerdo con las dimensiones que se definan para el conjunto de
suspensión y la definición de la zona caliente para el mismo, en la
Formula VI de este cartel.
El soporte debe permitir su uso en configuración de doble conductor por
fase (bundle).
5.5.3.10
Marcas
La grapa de suspensión debe estar marcada con letras de al menos
3mm de alto, ya sea en sobre o bajo relieve. La información marcada
debe ser:
• Marca registrada
• Tipo o número de catálogo
• Diámetro del conductor o rango.
• Referencia de calidad en los pernos y tuercas de acuerdo a la Norma
ISO 3506.
• Año de fabricación
5.5.4
PROPIEDADES MECÁNICAS
5.5.4.1
Grapa de suspensión
La grapa de suspensión debe soportar, sin que ocurra deformación
permanente, la carga de deformación especificada en la Tabla 1, con un
ángulo de salida (α) máximo de 30º. Ver Figura 4.
La grapa de suspensión debe soportar la carga de ruptura especificada
en la Tabla 1, con un ángulo de salida (α) máximo de 30º. Ver Figura 4.
5.5.4.2
Grapa de soporte
Esta grapa debe soportar, sin que ocurra deformación permanente, la
carga de deformación especificada en la Tabla 1, con un ángulo de
salida (α) máximo de 30º. Ver Figura 4.
La grapa de soporte debe soportar la carga de ruptura especificada en
la Tabla 1, con un ángulo de salida (α) máximo de 30º. Ver Figura 4.
ICE-ETA-5
Página 8/21
5.5.4.3
Grapa
La grapa debe soportar la fuerza de los tornillos de grapado sin
experimentar deformación permanente.
5.5.4.4
Fuerza de grapado
La fuerza de grapado debe ser de al menos 112 kN a un torque de 60
Nm.
5.5.4.5
Pernos de grapado y roscas
Los pernos de grapado y las roscas deben soportar una carga de
tensión axial de 67 kN sin presentar falla.
5.5.4.6
Soporte para contrapesos
El soporte para contrapesos elemento debe resistir sin sufrir
deformación permanente, la carga especificada en la Tabla 1. Ver
Figura 5.
5.5.5
PROPIEDADES ELÉCTRICAS
5.5.5.1
Corriente de corto circuito
Las grapas de suspensión y soporte deben resistir la corriente de
cortocircuito especificada en la Tabla 1. Esta corriente debe tener un
valor de impulso de al menos 2,3 veces el valor cuadrático medio
(r.m.s.)
5.5.5.2
Corona
Una grapa de suspensión instalada en un conjunto de aisladores
completo debe cumplir con los requerimientos indicados en la
Especificación ICE-ETA-10, Subcláusula 10.5.4.4.
5.5.5.3
Pérdidas por histéresis
La grapa de suspensión para el conductor no debe presentar pérdidas
por histéresis.
El soporte para contrapesos para el conductor de fase, una vez
instalado en la grapa de suspensión, no debe presentar pérdidas por
histéresis.
5.6.
PRUEBAS TIPO
5.6.1
GENERAL
A menos que en un caso específico se indique de otra manera, las
pruebas establecidas en las Subcláusulas 5.6.2 - 5.6.6, deben hacerse
ICE-ETA-5
Página 9/21
en tres muestras, y de manera que el procedimiento seguido y el equipo
empleado no afecten los resultados
Los resultados obtenidos deben registrarse e incluirse dentro de la
documentación.
5.6.2
VERIFICACIÓN DE DIMENSIONES
La prueba tiene como objetivo verificar que la grapa de suspensión y el
soporte para contrapesos cumplan los requerimientos de la Subcláusula
5.5.3, y estén acordes con los planos del fabricante en lo que
corresponde a dimensiones.
5.6.3
GALVANIZADO
Las pruebas se harán de acuerdo con la Norma ISO 2178. De acuerdo
al tamaño de la pieza, se deben hacer de tres (3) a diez (10)
mediciones en cada una. Estas mediciones deben estar uniforme y
aleatoriamente distribuidas sobre toda la superficie.
El espesor mínimo y medio del recubrimiento debe cumplir los
requerimientos de la Subcláusula 5.5.2.5.
5.6.4
DUREZA
La prueba de dureza se debe llevar a cabo de acuerdo a la Norma ISO
6506.
La dureza debe exceder el valor especificado en la Subcláusula 5.5.1.1.
5.6.5
FUERZA DE GRAPADO
Las fuerzas de grapado deben medirse por medio de una o dos celdas
de carga en el canal del conductor, para tres instalaciones sucesivas.
Los pernos deben socarse con un torque de 60 Nm.
La fuerza medida debe exceder el valor especificado en la Subcáusula
5.5.4.4.
5.6.6
ROSCAS
El perno de grapado debe ajustarse en la rosca una longitud
correspondiente al largo mínimo establecido en los planos del
fabricante. El perno debe tener una carga de tensión axial de 67 kN.
No debe presentarse daño alguno a la rosca, y debe ser posible extraer
el perno manualmente con faciladad.
ICE-ETA-5
Página 10/21
5.6.7
DEFORMACIÓN PERMANENTE
5.6.7.1
Grapa
Se debe instalar en la grapa un conductor o alambre con un diámetro
exterior igual al del conductor para el cual se diseñó la grapa. Los
pernos se deben socar con un torque de 60 Nm.
Se debe instalar el conjunto grapa-conductor en una máquina de
pruebas de tensión, de manera que el conductor forme un ángulo de
salida, α , durante la prueba, de acuerdo a la Tabla 1. Se debe
incrementar la carga en pasos del 10% de la carga de deformación
especificada, y medir la deformación en cada paso.
La carga a la cual ocurre deformación permanente debe exceder la
especificada en la Tabla 1, de acuerdo a las Subcláusulas 5.5.4.1 y
5.5.4.2.
5.6.7.2
Soporte para contrapesos
El soporte debe instalarse en una grapa o en un dispositivo que la
simule, de acuerdo a las instrucciones de instalación..
Posteriormente, el conjunto se debe instalar en una máquina de
pruebas de tensión. Ver Figura 5. Se debe incrementar la carga en
pasos del 10% de la carga de deformación especificada, y medir la
deformación en cada paso.
La carga a la cual ocurre deformación permanente debe exceder la
especificada en la Tabla 1, de acuerdo a la Subcláusula 5.5.4.6.
5.6.7.3
CARGA DE RUPTURA
Después de realizar la prueba descrita en la Subcláusula 5.6.7.1, se
debe incrementar la carga hasta que la grapa de suspensión falle.
La carga a la cual ocurre la ruptura debe exceder la especificada en la
Tabla 1, de acuerdo a las Subcláusulas 5.5.4.1 y 5.5.4.2.
5.6.8
CORONA
La prueba tiene como objetivo verificar el voltaje de extinción del efecto
corona en un conjunto de aisladores completo. Se debe ejecutar de
acuerdo a la Especificación ICE-ETA-10, Cláusula 10.6.5.
ICE-ETA-5
Página 11/21
5.7.
PRUEBAS A MUESTRAS
5.7.1
GENERAL
Las pruebas a muestras deben ser hechas por el fabricante a grapas
seleccionados aleatoriamente del lote de envío. El ICE tiene derecho de
hacer la selección.
Las muestras las debe suministrar el fabricante y deben agregarse al
lote sin ningún cargo para el ICE.
La cantidad de muestras se indica a continuación:
Tamaño del lote
(N)
N ≤ 300
300 < N ≤ 2000
2000 < N ≤ 5000
5000 <N ≤ 10000
Tamaño de la muestra
Por acuerdo entre las
partes
4
8
12
Las muestras se deben someter a pruebas según las Subcláusulas
5.7.7 a 5.7.11. Las grapas que se destinen a las pruebas no deben
ponerse en servicio.
El fabricante debe informar al ICE con suficiente antelación la fecha en
que se ejecutarán las pruebas a muestras.
El reporte de las pruebas debe archivarlo el fabricante y tenerlo
disponible para el ICE si lo solicita.
En caso de que las muestras no satisfagan las pruebas, se debe aplicar
el procedimiento descrito a continuación.
Si falla solo una (1) grapa o parte de ella, se tomará una muestra igual
al doble de la cantidad tomada originalmente para repetir las pruebas.
El procedimiento comprende la repetición de la prueba en que falló la
muestra, precedida por las que se considere influenciaron en los
resultados de la prueba original.
Si dos (2) o más muestras fallan o si ocurre cualquier falla al realizar el
procedimiento descrito en el párrafo anterior, se considera que el lote
total no cumple con esta Especificación y deben ser retiradas por el
fabricante.
En caso de que la causa de la falla se haya identificado claramente, el
fabricante puede eliminar del lote las grapas que tengan este defecto.
Una vez que se han retirado las grapas defectuosas, se somete el resto
del lote a pruebas. Para esto se debe enviar una muestra de tres veces
ICE-ETA-5
Página 12/21
la cantidad original. El procedimiento comprende la repetición de la
prueba en que falló la muestra, precedida por las que se considere
influenciaron en los resultados de la prueba original. Si ocurre alguna
falla se considera que todo el lote incumple con esta Especificación
5.7.2
DIMENSIONES
La prueba se debe hacer de acuerdo con la Subcláusula 5.6.2.
5.7.3
PRUEBA DE GALVANIZADO
La prueba se debe hacer de acuerdo con la Subcláusula 5.6.3.
5.7.4
DUREZA
La prueba se debe hacer de acuerdo con la Subcláusula 5.6.4.
5.7.5
FUERZA DE GRAPADO
La prueba se debe hacer de acuerdo con la Subcláusula 5.6.5.
5.7.6
AGUJEROS ROSCADOS
La prueba se debe hacer de acuerdo con la Subcláusula 5.6.6.
5.8.
EMPAQUE Y MARCAS
5.8.1
EMPAQUE
El empaque debe proveer protección adecuada para la grapa de
suspensión durante los procesos ordinarios de embarque y
manipulación.
5.8.2
MARCAS
Cada paquete o empaque debe estar marcado con la siguiente
información:
• Número de orden/ Número de Proyecto del ICE
• Origen: fabricante o marca registrada
• Designación de tipo asignada por el fabricante
• Rango de diámetros de conductor para la grapa
• Número de grapas por paquete
ICE-ETA-5
Página 13/21
• Peso y volumen
Estas marcas no deben destruirse durante el transporte ni el
almacenamiento.
5.9.
APROBACION DEL TIPO
5.9.1
GENERAL
El ICE debe aprobar las grapas conforme a esta especificación antes de
su envío. Para su aprobación, el fabricante debe verificar que cumplan
en todos los aspectos con los requisitos establecidos en esta
especificación. Para esto, enviará al ICE la documentación especificada
en las Subcláusulas 5.9.2.1 - 5.9.2.7 ya sea en inglés o español.
La aprobación de los planos no exime al fabricante de responsabilidad
alguna con respecto al cumplimiento de los requerimientos
especificados.
Si el fabricante hace algún cambio en esta documentación, deberá
informarlo al ICE para su revisión.
5.9.2
DOCUMENTACIÓN
5.9.2.1
Planos de fabricación
El fabricante deberá presentar los planos del ensamble de acuerdo a la
Norma ISO 5455, de manera que se muestre la grapa al menos en dos
vistas. Se debe indicar la siguiente información:
• Tipo y/o número de catálogo
• Dimensiones principales
• Dimensiones del canal para el cable
• Todas las marcas
• Peso
• Lista de partes
5.9.2.2
ICE-ETA-5
Página 14/21
Especificación del material
Descripción del material empleado en todas las partes
5.9.2.3
Descripción del proceso de manufactura
5.9.2.4
Sistema de control de calidad
De acuerdo con la Norma ISO 9002
5.9.2.5
Instrucciones de instalación
Instrucciones debidamente ilustradas en español o inglés.
5.9.2.6
Corriente de cortocircuito
Documentación que muestre que la grapa cumple
requerimientos indicados en la Subcláusula 5.5.5.1.
5.9.2.7
ICE-ETA-5
Página 15/21
Reportes de las pruebas tipo
De acuerdo a la Cláusula 5.6
con
los
TABLAS
TABLA 1
Grapa
Tipo
Perfil del canal
Diám.
Cond.
mm
Grapa de suspensión
7 Nº 7
11,0
Dotterel
15,4
Atle
20,1
Cabedelo
22,6
Grosbeak
25,1
Tern
27,0
Drake
28,1
Cardinal
30,4
Grapa de soporte
7 Nº 7
11,0
Dotterel
15,4
Atle
20,1
TABLA 2
Soporte
Contrapesos
Grapa
Rm
α
B
Carga
deformación
Carga
deformación
Carga
ruptura
Corriente
Cortocircuito
mm
Grad.
mm
kN
kN
kN
kA-1s
200
225
225
250
250
250
250
275
45
45
45
45
45
45
45
45
70
75
75
75
75
75
75
80
4,4
4,4
4,4
4,4
4,4
4,4
4,4
12,7
40
34
57
35
53
66
66
71
90
77
130
80
111
98
150
111
6,1
9,4
16
28
33
40
40
40
200
225
225
30
30
30
----
----
26
23
39
60
52
88
6,2
9,4
16
Galvanizado
Peso del Zinc (g/m2)
(Espesor del Zinc en µm)
Valor promedio para el
Valor mínimo para una
número de muestras
muestra individual
acordado
Acero t ≤ 6,4 mm
610
(85 µm)
710
(100 µm)
Acero t > 6,4 mm
Nota: Peso del Zinc 7,1 g/m
ICE-ETA-5
Página 16/21
2
550
(77 µm)
610
(85 µm)
TABLA 3
Avellanado para las llaves de cubo
Llave de cubo
d
mm
M12
ICE-ETA-5
Página 17/21
D
mm
28
FIGURAS
FIGURA 1
ICE-ETA-5
Página 18/21
GRAPA DE SUSPENSION Y SUS PARTES
FIGURA 2
CURVATURA DEL CANAL PARA EL CONDUCTOR
80
R 10
Rm
α/2
α/2
80
ICE-ETA-5
Página 19/21
FIGURA 3
DIMENSIONES DEL SOPORTE PARA CONTRAPESOS
B ±5
A
A
A-A
b
FIGURA 4
LA
ARREGLO PARA PRUEBA DE DEFORMACION Y DE RUPTURA DE
GRAPA
F
α
ICE-ETA-5
Página 20/21
FIGURA 5
PARA
ARREGLO PARA PRUEBA DE DEFORMACION DEL SOPORTE
CONTRAPESOS
F
ICE-ETA-5
Página 21/21
INSTITUTO COSTARRICENSE DE ELECTRICIDAD
UEN PROYECTOS Y SERVICIOS ASOCIADOS
ICE ETA - 6
ESPECIFICACIÓN TÉCNICA PARA ADQUISICIÓN
DE GRAPAS DE TENSIÓN
2011
INDICE
6.1.
REFERENCIAS .................................................................................................... 3
6.2.
ALCANCE Y OBJETIVO ..................................................................................... 4
6.3.
DEFINICIONES .................................................................................................... 4
6.4.
REQUERIMIENTOS ............................................................................................. 4
6.4.1
6.4.2
6.4.3
6.4.4
6.4.5
6.4.6
GENERAL ........................................................................................................................................ 4
MATERIAL ....................................................................................................................................... 5
DISEÑO ........................................................................................................................................... 5
Marcas ............................................................................................................................................. 6
PROPIEDADES MECÁNICAS ........................................................................................................ 7
PROPIEDADES ELÉCTRICAS ....................................................................................................... 7
6.5.
PRUEBAS TIPO................................................................................................... 8
6.5.1
6.5.2
6.5.3
6.5.4
6.5.5
6.5.6
GENERAL ........................................................................................................................................ 8
VERIFICACIÓN DE DIMENSIONES ............................................................................................... 8
GALVANIZADO ............................................................................................................................... 8
DUREZA .......................................................................................................................................... 8
Ojo de izaje ...................................................................................................................................... 9
CORONA ....................................................................................................................................... 10
6.6.
PRUEBAS A MUESTRAS ................................................................................. 10
6.6.1
6.6.2
6.6.3
6.6.4
6.6.5
GENERAL ...................................................................................................................................... 10
DIMENSIONES .............................................................................................................................. 11
PUEBA DE GALVANIZADO .......................................................................................................... 11
resistencia mecanica ..................................................................................................................... 11
torque de apriete ............................................................................................................................ 11
6.7.
APROBACION DEL TIPO ................................................................................. 11
6.7.1
6.7.2
GENERAL ...................................................................................................................................... 11
DOCUMENTACIÓN ....................................................................................................................... 12
TABLAS Y FIGURAS .................................................................................................... 13
ICE-ETA-6
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6.1. REFERENCIAS
IEC 50 (466) International Electrotechnical Vocabulary - Overhead lines
ICE-ETA-6
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ISO 272
Fasteners - Hexagon Products. Widths across flats.
ISO 898-1
Mechanical properties of fasteners - Part 1: Bolts, screws
and studs.
ISO 898-2
Mechanical properties of fasteners-Part 2: Nuts with
specified proof load values - Coarse thread.
ISO 2178
Non metallic and vitreous or porcelain enamel coatings on
magnetic basis materials - Measurements of coating
thickness - Magnetic Method
ISO 3506
Corrosion resistance of stainless steel fasteners specifications
ISO 5455
Technical drawings - Scales
ISO 6506
Metallic materials - Hardness test - Brinell test
ISO 7091
Plain washers - Normal series - Product grade C
ISO 9002
Quality systems - Model for quality assurance in production
and installation)
ASTM A123
Zinc (Hot-Dip Galvanized) Coatings on Iron and Steel
Products
ICE ETA-4
Especificación técnica para la adquisición de conductores
ICE ETA-10
Especificación técnica para la adquisición de conjuntos de
aisladores
ICE ETA-12
Especificación técnica para la adquisición de herrajes para
aisladores
6.2. ALCANCE Y OBJETIVO
Esta especificación para compra se aplica a grapas de tensión para
conductores desnudos, de acuerdo a la especificación ICE-ETA-4,
instalados en líneas de transmisión aéreas y en subestaciones eléctricas.
El objetivo de esta especificación es definir los requisitos de diseño y
prueba para grapas de tensión suplidas por diferentes fabricantes, de
manera que se asegure su funcionamiento satisfactorio durante toda la
vida útil de una línea de transmisión.
6.3. DEFINICIONES
Para efectos de esta especificación, se aplican las siguientes definiciones:
Voltaje de la extinción de la corona
Es el voltaje al cual todo el efecto corona visible ha desaparecido, cuando
se reduce el voltaje desde un nivel con efecto corona visible.
Grapa de tensión
Es un dispositivo que consiste de una o varias partes y que se usa como
terminal del conductor. La grapa de tensión está eléctrica y
mecánicamente conectada al conjunto de aisladores.
Ojo de izaje
Parte de la grapa que permite el montaje de un malacate para tensar el
conductor y ajustarlo en la grapa.
La definición de otros términos empleados en esta especificación se
pueden encontrar en las publicaciones IEV e IEC.
6.4. REQUERIMIENTOS
6.4.1
GENERAL
La grapa debe soportar los esfuerzos mecánicos que se puedan presentar
durante el transporte, manejo e instalación a temperaturas tan bajas como
±0ºC, así como aquellos que se puedan presentar durante su vida útil en
un rango de temperatura de ±0ºC a +200 ºC. Los requerimientos abarcan
grapas de tensión a pernos y de cuñas (Wedge Type).
ICE-ETA-6
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6.4.2
MATERIAL
6.4.2.1
Cuñas y su recibidor
Las cuñas y su recibidor deben ser de aleación de aluminio conteniendo
un máximo de 0,10% de Cobre (Cu). La aleación debe ser resistente a la
corrosión por tensión (esfuerzo), por hendidura e intergranular, y debe
tener las siguientes propiedades:
• Dureza:
mínimo 75 HB
• Resistividad:
máxima 60 nΩ m a 20 ºC
6.4.2.2
Pernos y tuercas
Los pernos y tuercas deben ser de acero galvanizado en caliente o acero
inoxidable. Los requerimientos para el acero galvanizado estan dados en
la norma ASTM 123 y 153. El espesor de la capa de zinc debe de estar de
acuerdo con la tabla 1. Los requerimientos para el acero inoxidable son
grado A2-80, dados de acuerdo a la Norma ISO 3506. La resistencia debe
estar en concordancia con la Norma ISO 898.
6.4.2.3
Arandelas
Las arandelas deben galvanizarse en caliente o ser de acero inoxidable y
deben como minimo corresponder con los requerimientos de la clausula
6.4.2.2. Deben tener una dureza mínima de 240 HB.
6.4.2.4
Bujes roscados
Las roscas internas deben galvanizarse en caliente o ser de acero
inoxidable y deben como mínimo corresponder con los requerimientos de
la cláusula 6.4.2.2. La resistencia debe estar en concordancia con la
norma ISO 898.
6.4.2.5
Soportes
Los soportes trasladan los esfuerzos mecánicos de la grapa al elemento
de acople con la cadena de aisladores. Pueden ser parte integral del
cuerpo de la grapa. Deben ser de acero galvanizado en caliente, de
acuerdo a la Norma ASTM A 123. El espesor de la capa de zinc debe
estar de acuerdo a lo indicado en la Tabla 1.
6.4.3
DISEÑO
6.4.3.1
Grapa de tensión
La grapa de tensión debe permitir su instalación pasando el cable a través
de ella, sin necesidad de cortarlo.
6.4.3.2
Canal para el conductor
El perfil del canal para el conductor de la grapa debe ajustarse al diámetro
del conductor respectivo, según se indica en la Especificación ICE-ETA-4.
ICE-ETA-6
Página 5/13
El radio del canal no debe ser mayor al del conductor en un 10%, y debe
estar libre de filos y rebabas.
6.4.3.3
Daño por fatiga
La grapa no debe causar daño por fatiga al conductor
6.4.3.4
Soportes
Los agujeros en los soportes en los cuales descansa la espiga de pivote
deben ser redondos y de tamaño normal en comparación con las
dimensiones de ésta.
6.4.3.5
Pernos y tuercas
Los pernos y tuercas deben tener roscas métricas M10 con cabezas
hexagonales de 16 mm de ancho, o M12 con cabezas hexagonales de 18
mm de ancho, de acuerdo a la Norma ISO 272. Los pernos y tuercas
deben estar prisioneros en la grapa y debe ser posible ajustarlos desde la
parte superior de la grapa.
Los pernos deben ser de una longitud tal que después de socados,
sobresalga de la tuerca una parte de la rosca.
El avellanado para pemitir el empleo de las llaves de cubo debe estar
conforme a lo indicado en la Tabla 2.
Para la grapa de tensión a pernos, en el caso del conductor de fase, debe
disponer de al menos cinco pernos.
6.4.3.6
Arandelas
Las arandelas deben estar en concordancia con la Norma ISO 7091.
6.4.3.7
Acople
La grapa de tensión debe tener un acople de horquilla de acuerdo con la
Especificación ICE-ETA-12, que permita la conexión con la cadena de
aisladores.
6.4.3.8
Ojo de izaje
El ojo de izaje debe soportar, sin que ocurra deformación permanente, una
carga de tensión del 61% de la tensión nominal de ruptura del conductor
(R.T.S.), y luego soportar sin que ocurra agrietamiento, una carga igual al
80% de la tensión de ruptura del conductor.”
6.4.4
ICE-ETA-6
Página 6/13
MARCAS
La grapa de tensión debe estar marcada con letras de al menos 3 mm de
alto, ya sea en sobre o bajo relieve. La información marcada debe ser:
• Marca registrada
• Tipo o número de catálogo
• Diámetro del conductor
• Referencia de calidad en los pernos y tuercas conforme a Norma ISO
3506.
• Año de fabricación
6.4.5
PROPIEDADES MECÁNICAS
6.4.5.1
Grapa de tensión
La grapa de tensión debe soportar, sin que ocurra deformación
permanente, una carga de tensión del 61% de la tensión nominal de
ruptura del conductor (R.T.S.), y luego soportar sin que ocurra
agrietamiento, una tensión igual a la de ruptura del conductor.
El conductor instalado en la grapa de tensión debe soportar una carga
igual al menos del 90% de la tensión real de ruptura del conductor
(U.T.S.), sin que ocurra deslizamiento, grietas ni roturas en ninguno de los
hilos.
6.4.5.2
Torque de apriete
Los pernos deben socarse con un torque de 44 Nm para el caso de roscas
M10 y 75 Nm para el caso de roscas M12..
6.4.5.3
Tornillos y roscas
Los tornillos y roscas de la grapa de tensión deben soportar un torque de
apriete 50% mayor al especificado en la cláusula 6.4.5.2.
6.4.5.4
Ojo de izaje
Debe cumplir con los requerimientos especificados en la Subcláusula
6.4.3.8.
6.4.6
PROPIEDADES ELÉCTRICAS
6.4.6.1
Corriente de corto circuito
Las grapa de tensión debe soportar la corriente de cortocircuito
especificada en la ICE-ETA-4, sin embargo la máxima corriente debe ser
40 kA. Esta corriente debe tener un valor de impulso de al menos 2,3
veces el valor cuadrático medio (r.m.s.)
ICE-ETA-6
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6.4.6.2
Corona
Una grapa de tensión instalada en un conjunto de aisladores completo
debe cumplir con los requerimientos indicados en la Especificación ICEETA-10, Subcláusula 10.5.4.4.
6.4.6.3
Pérdidas por histéresis
La grapa de tensión para el conductor de fase no debe presentar pérdidas
por histéresis.
6.5. PRUEBAS TIPO
6.5.1
GENERAL
A menos que en un caso específico se indique de otra manera, las
pruebas establecidas en las Subcláusulas 6.5.2 - 6.5.6, deben hacerse en
tres muestras, y de manera que el procedimiento seguido y el equipo
empleado no afecten los resultados
Los resultados obtenidos deben registrarse e incluirse dentro de la
documentación.
6.5.2
VERIFICACIÓN DE DIMENSIONES
La prueba tiene como objetivo verificar que la grapa de tensión cumpla los
requerimientos de la Subcláusula 6.43, y esté acorde con los planos del
fabricante en lo que corresponde a dimensiones.
6.5.3
GALVANIZADO
Las pruebas se harán de acuerdo con la Norma ISO 2178. De acuerdo al
tamaño de la pieza, se deben hacer de tres (3) a diez (10) mediciones en
cada una. Estas mediciones deben estar uniforme y aleatoriamente
distribuidas sobre toda la superficie.
El espesor mínimo y medio del recubrimiento debe cumplir los
requerimientos de la Subcláusula 6.4.2.5.
6.5.4
DUREZA
La prueba de dureza se debe llevar a cabo de acuerdo a la Norma ISO
6506.
La dureza debe exceder el valor especificado en la Subcláusula 6.4.2.1.
6.5.4.1
ICE-ETA-6
Página 8/13
TORQUE DE APRIETE
La prueba tiene como objetivo verificar que las tuercas y roscas cumplan
con la subcláusula 6.4.5.
La grapa de tensión se debe instalar en un conductor del mismo tipo para
el que está diseñado la grapa.
Los tornillos y roscas de la grapa de tensión deben soportar un torque de
apriete 50% mayor al especificado en la cláusula 6.4.5.2.
No se permite que haya evidencia de deformación permanente que afecte
el funcionamiento o la resistencia mecánica de la grapa.
6.5.4.2
PROPIEDADES MECANICAS
La prueba tiene como objetivo verificar que las grapas de tensión cumplan
con la Subcláusula 6.4.5.1.
La prueba de tensión se debe hacer en dos muestras de conductor. La
primera de ellas corresponde al conductor más débil en el que se pueda
instalar, y la otra en el conductor más fuerte. La longitud de los extremos
libres de conductor debe ser de al menos 100 veces su diámetro, en
ambos extremos de la grapa. En el caso de conductor ACSR esta longitud
será de al menos cinco (5) metros.
Se le debe aplicar una carga de tensión del 61% de la tensión nominal de
ruptura del conductor (R.T.S.), y luego se debe incrementar al 90% de la
tensión real de ruptura (U.T.S.), manteniéndola por un período de un
minuto.
Posteriormenta la carga se debe incrementar gradualmente hasta alcanzar
la tensión real de ruptura del conductor (U.T.S.). Esta tensión se debe
determinar previamente para cada muestra de conductor.
6.5.5
OJO DE IZAJE
La prueba tiene como objetivo verificar que las grapas de tensión cumplan
con la Subcláusula 6.4.5.4.
Se deben usar como referencia las tensiones de ruptura nominal (R.T.S.)
real (U.T.S.) del conductor más fuerte que se puede emplear con la grapa.
La tensión real de ruptura de debe determinar antes de ejecutar la prueba.
Para el caso de la grapa para conductor de fase, la tensión se debe aplicar
entre el ojo de izaje y el herraje de acople con la cadena de aisladores.
Inicialmente la carga debe ser del 61% de la tensión nominal de ruptura
del conductor (R.T.S.), y luego se debe incrementar al 72% de la tensión
real de ruptura (U.T.S.), manteniéndola por un período de un minuto.
Posteriormente la carga se debe de incrementar gradualmente hasta
alcanzar el 80% de la tension real de ruptura del conductor (U.T.S.)
ICE-ETA-6
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6.5.6
CORONA
La prueba tiene como objetivo verificar el voltaje de extinción del efecto
corona en un conjunto de aisladores completo. Se debe ejecutar de
acuerdo a la Especificación ICE-ETA-10.
6.6. PRUEBAS A MUESTRAS
6.6.1
GENERAL
Las pruebas a muestras deben ser hechas por el fabricante a grapas
seleccionados aleatoriamente del lote de envío. El Contratante tiene
derecho de hacer la selección.
Las muestras las debe suministrar el fabricante y deben agregarse al lote
sin ningún cargo para el Contratante.
La cantidad de muestras se indica a continuación:
Tamaño del lote
(N)
N ≤ 300
300 < N ≤ 2 000
2 000 < N ≤ 5 000
5 000 <N ≤ 10 000
Tamaño de la muestra
Por acuerdo entre las
partes
4
8
12
Las muestras se deben someter a pruebas según las Subcláusulas 6.6.2 a
6.6.4. Las grapas que se destinen a las pruebas no deben ponerse en
servicio.
El fabricante debe informar al Contratante con suficiente antelación la
fecha en que se ejecutarán las pruebas a muestras.
El reporte de las pruebas debe archivarlo el fabricante y tenerlo disponible
para el Contratante si lo solicita.
En caso de que las muestras no satisfagan las pruebas, se debe aplicar el
procedimiento descrito a continuación.
Si falla solo una (1) grapa o parte de ella, se tomará una muestra igual al
doble de la cantidad tomada originalmente para repetir las pruebas. El
procedimiento comprende la repetición de la prueba en que falló la
ICE-ETA-6
Página 10/13
muestra, precedida por las que se considere influenciaron en los
resultados de la prueba original.
Si dos (2) o más muestras fallan o si ocurre cualquier falla al realizar el
procedimiento descrito en el párrafo anterior, se considera que el lote total
no cumple con esta Especificación y deben ser retiradas por el fabricante.
En caso de que la causa de la falla se haya identificado claramente, el
fabricante puede eliminar del lote las grapas que tengan este defecto.
Una vez que se han retirado las grapas defectuosas, se somete el resto
del lote a pruebas. Para esto se debe enviar una muestra de tres veces la
cantidad original. El procedimiento comprende la repetición de la prueba
en que falló la muestra, precedida por las que se considere influenciaron
en los resultados de la prueba original. Si ocurre alguna falla se considera
que todo el lote incumple con esta Especificación
6.6.2
DIMENSIONES
La prueba se debe hacer de acuerdo con la Subcláusula 6.5.2.
6.6.3
PUEBA DE GALVANIZADO
La prueba se debe hacer de acuerdo con la Subcláusula 6.5.3.
6.6.4
RESISTENCIA MECANICA
La prueba se debe hacer de acuerdo con la Subcláusula 6.5.4.
6.6.5
TORQUE DE APRIETE
La prueba se debe hacer de acuerdo con la Subcláusula 6.5.5.
6.7. APROBACION DEL TIPO
6.7.1
GENERAL
El Contratante debe aprobar las grapas
antes de su envío. Para su aprobación,
cumplan en todos los aspectos con los
especificación. Para esto, enviará al
especificada en las Subcláusulas6.7.2.1
español.
conforme a esta especificación
el fabricante debe verificar que
requisitos establecidos en esta
Contratante la documentación
- 6.7.2.7 ya sea en inglés o
La aprobación de los planos no exime al fabricante de responsabilidad
alguna con respecto al cumplimiento de los requerimientos especificados.
Si el fabricante hace algún cambio en esta documentación, deberá
informarlo al Contratante para su revisión.
ICE-ETA-6
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6.7.2
DOCUMENTACIÓN
6.7.2.1
Plano general
El fabricante deberá presentar los planos del ensamble de acuerdo a la
Norma ISO 5455, de manera que se muestre la grapa al menos en dos
vistas. Se debe indicar la siguiente información:
• Tipo y/o número de catálogo
• Dimensiones principales
• Dimensiones del canal para el cable, incluyendo tolerancias
• Todas las marcas
• Peso
• Lista de partes
6.7.2.2
Especificación del material
Descripción del material empleado en todas las partes
6.7.2.3
Descripción del proceso de manufactura
6.7.2.4
Sistema de control de calidad
De acuerdo con la Norma ISO 9002
6.7.2.5
Instrucciones de instalación
Instrucciones debidamente ilustradas en español o inglés.
6.7.2.6
Corriente de cortocircuito
Documentación que muestre que la grapa cumple con los requerimientos
indicados en la Subcláusula 6.4.6.1.
6.7.2.7
Reportes de las pruebas tipo
De acuerdo a la Cláusula 6.5.
ICE-ETA-6
Página 12/13
TABLAS Y FIGURAS
TABLA 1
Galvanizado
Peso del Zinc (g/m2)
(Espesor del Zinc en µm)
Valor promedio para el
Valor mínimo para una
número de muestras
muestra individual
acordado
Acero t ≤ 6,4 mm
610
(85 µm)
710
(100 µm)
Acero t > 6,4 mm
Nota: Peso del Zinc 7,1 g/m
TABLA 2
2
Avellanado para las llaves de cubo
Llave de cubo
d
mm
M10
M12
ICE-ETA-6
Página 13/13
D
mm
26
28
550
(77 µm)
610
(85 µm)
INSTITUTO COSTARRICENSE DE ELECTRICIDAD
UEN PROYECTOS Y SERVICIOS ASOCIADOS
ICE ETA - 7
ESPECIFICACIÓN TÉCNICA PARA ADQUISICIÓN
DE EMPALMES
7.1.1.1.1.1.1
2011
INDICE
7.1. REFERENCIAS ......................................................................................................... 3
7.2. ALCANCE Y OBJETIVO .......................................................................................... 4
7.3. DEFINICIONES ......................................................................................................... 4
7.4. REQUERIMIENTOS .................................................................................................. 5
7.4.1 GENERAL ............................................................................................................................................. 5
7.4.2 MATERIAL............................................................................................................................................. 5
7.4.3 DISEÑO ................................................................................................................................................. 5
7.4.4 GRASA .................................................................................................................................................. 6
7.4.5 MARCAS ............................................................................................................................................... 7
7.4.6 REQUERIMIENTOS MECÁNICOS ....................................................................................................... 7
7.4.7 REQUERIMIENTOS ELÉCTRICOS ..................................................................................................... 7
7.5. PRUEBAS TIPO ....................................................................................................... 8
7.5.1 GENERAL ............................................................................................................................................. 8
7.5.2 VERIFICACIÓN DE DIMENSIONES .................................................................................................... 8
7.5.3 PRUEBA DEL GALVANIZADO ............................................................................................................. 8
7.5.4 ESFUERZO MECÁNICO ...................................................................................................................... 9
7.5.5 RESISTENCIA ...................................................................................................................................... 9
7.5.6 CORONA ............................................................................................................................................... 9
7.6. PRUEBAS A MUESTRAS ...................................................................................... 10
7.6.1 GENERAL ........................................................................................................................................... 10
7.6.2 DIMENSIONES ................................................................................................................................... 11
7.6.3 PRUEBA DE GALVANIZADO ............................................................................................................. 11
7.7. APROBACION DEL TIPO ...................................................................................... 11
7.7.1 GENERAL ........................................................................................................................................... 11
7.7.2 DOCUMENTACIÓN ............................................................................................................................ 11
ICE-ETA-7
Página 2/13
7.1.
REFERENCIAS
IEC 50 (466) International Electrotechnical Vocabulary - Overhead lines
ISO 1459
Metallic coatings - Protection against corrosion by hot dip
galvanising - Guiding principles)
ISO 1461
Metallic coatings - Hot dip galvanized coating on fabricated
ferrous products - Requirements
ISO 2178
Non metallic and vitreous or porcelain enamel coatings on
magnetic basis materials - Measurements of coating
thickness - Magnetic method
ISO 5455
Technical drawings - Scales
ISO 9002
Quality systems - Model for quality assurance in production
and installation
ASTM A 123 Zinc (Hot-Dip Galvanized) Coatings on Iron and Steel
Products
ICE-ETA-7
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ICE ETA-4
Especificación técnica para la adquisición de conductores
ICE ETA-10
Especificación técnica para la adquisición de conjuntos de
aisladores
7.2.
ALCANCE Y OBJETIVO
Esta especificación para compra se aplica a empalmes para tensión total
para conductores de Acero Aluminizado (Aluminium-Clad Steel Conductor
(SAC)), de Aluminio con núcleo de Aleación de Aluminio Reforzado
(Aluminium Conductors Aluminium-Alloy Reinforced (ACAR)), y de
Aluminio con núcleo de Acero Reforzado (Aluminium Conductors Steel
Reinforced (ACSR)), para usarse en líneas de transmisión aéreas,
especificados de acuerdo a la ICE ETA-4.
El objetivo de esta especificación es definir los requisitos de diseño y
prueba para los empalmes suplidos por diferentes fabricantes, de manera
que se asegure el funcionamiento satisfactorio de las uniones durante toda
la vida útil de una línea de transmisión.
7.3.
DEFINICIONES
Para efectos de esta especificación se aplican las siguientes definiciones.
La definición de otros términos empleados en esta Especificación se
puede encontrar en las publicaciones de la IEC e IEV.
Voltaje de la extinción de la corona
Es el voltaje al cual todo el efecto corona visible ha desaparecido, cuando
se reduce el voltaje desde un nivel con efecto corona visible.
Corriente de falla
La máxima corriente de corta duración causada por una corriente de
cortocircuito (Ik) o una falla a tierra (3I0).
Empalme
El empalme consta de una o más partes para la conexión eléctrica y
mecánica de los dos conductores.
Tensión nominal de ruptura (Rated Tensile Strength)
Es la tensión de ruptura nominal definida para un tipo específico de cable.
Tensión de ruptura real (Ultimate Tensile Strength)
Es la tensión de ruptura propia de una muestra del cable.
ICE-ETA-7
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7.4.
REQUERIMIENTOS
7.4.1
GENERAL
Los empalmes de tensión completa deben soportar los esfuerzos
provocados en el transporte, manejo e instalación a temperaturas mínimas
de hasta 0ºC, y los esfuerzos mecánicos que ocurren durante la vida útil
de la línea de transmisión, en un rango de 0ºC hasta +200ºC.
7.4.2
MATERIAL
Los materiales del empalme deben elegirse de acuerdo al material de los
conductores que se van a unir.
Los materiales deben soportar temperaturas mínimas de 0ºC sin presentar
grietas, fallas ni roturas.
Deben ser resistentes a la corrosión atmosférica y no provocar corrosión
galvánica en los conductores.
El aluminio y la aleación de aluminio deben contener un máximo de 0,1%
de Cobre, y no ser propensos a presentar corrosión por tensión (esfuerzo)
o intergranular.
El acero debe ser galvanizado, de acuerdo con la Norma ASTM A123, o
inoxidable. En este último caso con una capacidad de soportar corrosión
similar al acero calidad A2.
La grasa debe cumplir los requerimientos establecidos en la Cláusula
7.4.4 de esta especificación.
7.4.3
DISEÑO
Los materiales del empalme deben elegirse de acuerdo al material de los
conductores que se van a unir.
Las costuras en los tubos deben tener la misma resistencia mecánica que
el material base.
Los empalmes deben tener un refuerzo contra la corrosión interna, es
decir, deben estar previamente llenos con grasa antioxidante.
En el caso del cable de acero aluminizado (SAC), los empalmes deben
cumplir con los mismos requerimientos que en el caso del conductor
ACSR.
ICE-ETA-7
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7.4.4
GRASA
La grasa debe:
soportar el calentamiento de corta duración debido a la temperatura que
puede alcanzar el conductor durante un corto circuito (200ºC, ver
Norma IEC 685)
proteger el aluminio y el acero galvanizado contra la corrosión, y
mantener esta propiedad a largo plazo en los ambientes en que
normalmente se instalan los conductores
no reducir la resistencia del conductor ni, particularmente, su resistencia
a la fatiga
ofrecer posibilidad de aplicarla al conductor a temperatura interna de
habitación (room temperature) y mantener su adhesividad al metal en
cuestión
el fabricante debe indicar el o los espesadores (thickener) que se
incluyen en la sustancia
Tabla 1
Requerimiento de propiedades de la grasa
Propiedad
Penetración cono
(Cone penetration)
Punto de goteo
(Dropping point)
Separación de aceite
Water washout
Protección a la corrosión
Prevención del desgaste
(Wear preventIve)
Oxidation stability
Efecto en el aluminio y acero
cubierto con Zinc
1)
Requerimiento
325±15
mín 225ºC
Probado de acuerdo a:
ISO 2137-1972
ISO 2176-1972
FTMS 1) No.791B Método
321.2
máx. 10% a 80ºC
ASTM2) D 1264-73
aceptado
DIN 51802
máx. 1mm a temp. ambiente ASTM2) D 2266-67
máx. 8%
máx. 10lbf/in2 (6,9 kPa)
sin cambio
ASTM 2) D 942-70
ASTM 2) D 1261-553)
(modificado)
FTMS = Federal Test Method Standard (Estados Unidos de Norteamérica)
ASTM = American Society for Testing and Materials
3)
La cinta de cobre mencionada en la cláusula 4.7 de esta Norma se sustituye por un alambre de
aluminio y acero recubierto con zinc, con una área de exposición similar a la especificada en el caso del
cobre
2)
ICE-ETA-7
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Tabla 2
Requerimientos en las propiedades del aceite base incluido
Propiedad
Punto de Flameo
Viscosidad
7.4.5
Requerimiento
mín. 200 ºC
mín. 110 mm2/s a 40ºC
Probado de según :
ISO 2719
ISO 3104
MARCAS
Cada empalme debe estar clara e indeleblemente marcado con la
siguiente información:
Marca registrada
Tipo o número de catálogo
Diámetro del conductor
Dimensión del dado de compresión
Año de fabricación
7.4.6
REQUERIMIENTOS MECÁNICOS
El empalme debe soportar sin deformación alguna una tensión igual al
61% de la tensión nominal de ruptura (R.T.S.). Luego se debe llevar
hasta la tensión de ruptura real del cable empleado en la prueba (U.T.S.).
El empalme no debe sufrir ningún tipo de fisura.
El conductor con un empalme instalado debe soportar, al menos, una
tensión igual al 90% de la tensión de ruptura real del conductor sin que
ocurra deslizamiento, fallas ni roturas en ninguno de los hilos.
7.4.7
REQUERIMIENTOS ELÉCTRICOS
7.4.7.1
Resistencia (Ver norma IEC 61284, apartado 13.5.2)
La resistencia en los extremos de un empalme instalado en un conductor
de fase o en el hilo de guarda (R0, R4) debe ser de un máximo del 3,5% de
la resistencia de un tramo de un (1) metro del conductor respectivo. El
valor de esta resistencia (R0 y R4) se medirá entre el punto del conductor
ICE-ETA-7
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más cercano al manguito de empalme, y el extremo inmediato de éste.
(Ver Figura 1).
La resistencia del empalme instalado ya sea en un conductor de fase o en
un hilo guarda, y medida entre sus extremos (R1), debe tener un valor
máximo del 55% de la resistencia de un tramo de conductor de la misma
longitud del manguito. La resistencia (R1) se medirá entre los puntos del
conductor ubicados inmediatamente fuera del manguito. (Ver Figura 1)
7.4.7.2
Corona
El empalme para un conductor debe tener al menos el mismo voltaje de
extinción del efecto corona que el conductor.
7.4.7.3
Corriente de falla
El empalme debe soportar la corriente de falla de acuerdo con la
especificación ICE-ETA-4. La corriente pico debe ser al menos 2,3 veces
el valor r.m.s.
7.5.
PRUEBAS TIPO
7.5.1
GENERAL
A menos que se especifique de otra manera, las pruebas descritas en las
Subcláusulas 7.5.2 - 7.5.6 deben hacerse en tres muestras. Deben
hacerse de manera que ni el procedimiento ni el equipo influyan en los
resultados.
Los resultados deben registrarse e incluirse en la documentación.
7.5.2
VERIFICACIÓN DE DIMENSIONES
La prueba tiene como objetivo verificar que el empalme cumpla con los
requerimientos de las Subcláusulas 7.4.3 - 7.4.5, y que esté acorde con
los planos del fabricante en lo que corresponde a dimensiones.
7.5.3
PRUEBA DEL GALVANIZADO
Las pruebas se harán de acuerdo a la Norma ISO 2178. En cada muestra,
dependiendo del tamaño, se hará de tres a diez mediciones. Estas se
deben hacer aleatoria y uniformemente distribuidas alrededor de toda la
superficie.
Los espesores mínimo y promedio del recubrimiento deben cumplir con los
requerimientos descritos en la Subcláusula 7.4.2
ICE-ETA-7
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7.5.4
ESFUERZO MECÁNICO
La prueba tiene como objetivo verificar que el empalme cumple con los
requerimientos de la Subcláusula 7.4.6.
La prueba de tensión se debe hacer en un empalme instalado en un tramo
de conductor para el cual está especificado. Se debe dejar una longitud
libre en ambos extremos del empalme de al menos cien (100) veces el
diámetro del conductor. En el caso de conductores tipo ACSR esta
longitud debe ser de al menos cinco (5) metros.
La carga en tensión se debe incrementar gradualmente hasta llegar al
90% de la tensión de ruptura real del conductor (U.T.S.), y se mantiene por
sesenta (60) segundos. Luego se debe incrementar gradualmente la carga
hasta alcanzar la tensión de ruptura. La tensión de ruptura real del
conductor se debe determinar aplicando la Norma IEC 1089.
7.5.5
RESISTENCIA
El objetivo de la prueba es determinar que el empalme cumple con el
requerimiento de la Subcláusula 7.4.7.1, y dar un valor de referencia para
probar el empalme después de su instalación en servicio.
El empalme se debe instalar siguiendo las instrucciones respectivas. Se
debe medir la resistencia C.D. de acuerdo a la Figura 1. Durante la
medición, el esfuerzo en tensión no debe exceder 40N/mm 2.
7.5.6
CORONA
El objetivo de la prueba es verificar que los empalmes estén libres del
efecto corona. Debe llevarse a cabo en un laboratorio virtualmente oscuro.
El empalme y el conductor se deben instalar con una distancia mínima
entre la fase y tierra de tres (3) metros. El empalme se somete a un voltaje
de corriente alterna de 60 Hz , entre la fase y tierra, a fin de determinar el
nivel de tensión al que se extingue el efecto corona.
La prueba se debe documentar por medio de fotografías a color marcadas
con el voltaje, una con el efecto corona visible y otra con el voltaje de
extinción de éste.
ICE-ETA-7
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7.6.
PRUEBAS A MUESTRAS
7.6.1
GENERAL
Las pruebas a muestras debe realizarlas el fabricante a empalmes
seleccionados aleatoriamente del lote de envío. El ICE tiene derecho de
hacer la selección.
Las muestras las debe suministrar el fabricante y deben agregarse al lote
sin ningún cargo para el ICE.
La cantidad de muestras se indica a continuación:
Tamaño del lote (N)
N ≤ 300
300 < N ≤ 2000
2000 < N ≤ 5000
5000 <N ≤ 10000
Tamaño de la muestra
Por acuerdo entre las partes
4
8
12
Las muestras se deben someter a pruebas según las Subcláusulas 7.6.2 a
7.6.3. Los empalmes que se destinen a las pruebas no deben ponerse en
servicio.
El fabricante debe informar al ICE con suficiente antelación la fecha en
que se ejecutarán las pruebas a muestras.
El reporte de las pruebas debe archivarlo el fabricante y estará disponible
para el ICE, si lo solicita.
En caso de que las muestras no satisfagan las pruebas, se debe aplicar el
procedimiento descrito a continuación.
Si falla solo un (1) empalme o parte de él, se tomará una muestra igual al
doble de la cantidad tomada originalmente para repetir las pruebas. El
procedimiento comprende la repetición de la prueba en que falló la
muestra, precedida por las que se considere influenciaron en los
resultados de la prueba original.
ICE-ETA-7
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Si dos (2) o más muestras fallan o si ocurre cualquier falla al realizar el
procedimiento descrito en el párrafo anterior, se considera que el lote total
no cumple con esta Especificación y debe ser retirado por el fabricante.
En caso de que la causa de la falla se haya identificado claramente, el
fabricante puede eliminar del lote los empalmes que tengan este defecto.
Una vez que se han retirado los empalmes defectuosos, se somete el
resto del lote a pruebas. Para esto se debe enviar una muestra de tres
veces la cantidad original. El procedimiento comprende la repetición de la
prueba en que falló la muestra, precedida por las que se considere
influenciaron en los resultados de la prueba original. Si ocurre alguna falla
se considera que todo el lote incumple con esta Especificación
7.6.2
DIMENSIONES
La prueba se debe hacer de acuerdo con la Subcláusula 7.5.2.
7.6.3
PRUEBA DE GALVANIZADO
La prueba se debe hacer de acuerdo con la Subcláusula 7.5.3.
7.7.
APROBACION DEL TIPO
7.7.1
GENERAL
El ICE debe aprobar los empalmes de acuerdo a esta Especificación
antes de su envío. Para su aprobación, el fabricante debe verificar que los
empalmes cumplan en todos los aspectos con los requisitos establecidos
en esta especificación. Para esto, enviará al ICE la documentación
especificada en las Subcláusulas 7.7.2.1 a 7.7.2.5 ya sea en inglés o
español.
La aprobación de los planos no exime al fabricante de responsabilidad
alguna con respecto al cumplimiento de los requerimientos especificados.
Si el fabricante hace algún cambio al diseño después de que ha sido
aprobado, deberá informarlo al ICE para su revisión.
7.7.2
DOCUMENTACIÓN
7.7.2.1
Plano general
ICE-ETA-7
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El fabricante deberá presentar, en una escala adecuada y de acuerdo a la
Norma ISO 5455, un plano general que muestre el empalme en por lo
menos dos vistas. En el plano se debe incluir la siguiente información:
Tipo y/o Número de Catálogo
Dimensiones principales
Tamaño después de la instalación
Todas las marcas que trae el empalme
Peso
Lista de partes
Herramientas requeridas para la compresión
7.7.2.2
Especificación del material
Descripción del material empleado
7.7.2.3
Descripción del proceso de manufactura
7.7.2.4
Sistema de control de calidad
De acuerdo con la Norma ISO 9002
7.7.2.5
Instrucciones de instalación
Instrucciones debidamente ilustradas en español o inglés.
7.7.2.6
Corriente de cortocircuito
Reporte de la prueba tipo que compruebe que el empalme cumple con los
requerimientos de cortocircuito de acuerdo a la Cláusula 7.4.6.3
7.7.2.7
Reporte de pruebas tipo
Reporte de la pruebas tipo de acuerdo a la Cláusula 7.5.
ICE-ETA-7
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FIGURAS
FIGURA 1
PRUEBA TIPO: MEDICION DE RESISTENCIA
R1
R2
R3
R0
R4
Figura 1a
Empalme para conductor ACSR
R1
R2
R3
R0
R4
Figura 1b
Empalme para conductor AAC
R1
R2
R0
R4
Figura 1c
ICE-ETA-7
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R3
Empalme extendido
INSTITUTO COSTARRICENSE DE ELECTRICIDAD
UEN PROYECTOS Y SERVICIOS ASOCIADOS
ICE ETA - 8
ESPECIFICACIÓN TÉCNICA PARA ADQUISICIÓN
DE ESPACIADORES CON AMORTIGUAMIENTO
2014
INDICE
8.1 REFERENCIAS ............................................................................................................................3
8.2 ALCANCE Y OBJETIVO ............................................................................................................4
8.3 DEFINICIONES............................................................................................................................4
8.4 DESCRIPCIÓN ..............................................................................................................................4
8.5 REQUERIMIENTOS .....................................................................................................................5
8.5.1 GENERAL ...............................................................................................................................5
8.5.2 MATERIAL ............................................................................................................................5
8.5.3 DISEÑO ...................................................................................................................................6
8.5.4 REQUERIMIENTOS MECÁNICOS ......................................................................................8
8.5.5 REQUERIMIENTOS ELÉCTRICOS......................................................................................9
8.6 PRUEBAS TIPO ..........................................................................................................................10
8.6.1 GENERAL .............................................................................................................................10
8.6.2 DIMENSIONES.....................................................................................................................10
8.6.3 PRUEBA DE GALVANIZADO ...........................................................................................10
8.6.4 PRUEBA DE DESLIZAMIENTO DE LA GRAPA .............................................................10
8.6.5 PRUEBA FUNCIONAL ........................................................................................................11
8.6.6 PRUEBA DE TORQUE DE SUJECIÓN ..............................................................................11
8.6.7 FLEXIBILIDAD ....................................................................................................................11
8.6.8 FUERZA DE TENSIÓN........................................................................................................12
8.6.9 FUERZA DE COMPRESIÓN ...............................................................................................12
8.6.10 CORONA .............................................................................................................................12
8.7 PRUEBAS A MUESTRAS ..........................................................................................................13
8.7.1 GENERAL .............................................................................................................................13
8.7.2 DIMENSIONES.....................................................................................................................14
8.7.3 GALVANIZADO...................................................................................................................14
8.7.4 PRUEBA DE TORQUE DE SUJECIÓN ..............................................................................14
8.7.5 PRUEBA DE TORQUE DE SUJECIÓN ..............................................................................14
8.8 CERTIFICADO DE ENVÍO .......................................................................................................15
8.8.1 GENERAL .............................................................................................................................15
8.8.2 DOCUMENTACIÓN.............................................................................................................15
TABLAS.............................................................................................................................................17
2
8.1
REFERENCIAS
IEC 50 (466)
Vocabulario Electrotécnico Internacional - Líneas de
Transmisión
ISO 272
Sujetadores - Productos hexagonales de anchos
transversales planos - Sistema métrico
ISO 889-1
Sujetadores - Requerimientos de resistencia mecánica Parte 1: pernos, etc. con rosca métrica ISO
ISO 889-2
Sujetadores - Productos hexagonales - Parte 2: tuercas
con rosca métrica ISO
ISO 2178
Recubrimientos de esmaltes no metálicos, vítreos o de
porcelana sobre bases de materiales magnéticos Medición de espesores de recubrimiento - Método
magnético.
ISO 3506
Sujetadores de acero inoxidable resistentes a la
corrosión - Especificaciones
ISO 5455
Regulaciones de planos - Escalas
ISO 7091
Sujetadores - Arandelas - Anchos a planos (width
across flats) - Productos clasificación C
ISO 9002
Sistemas de control de calidad - Modelo para el
asegurameinto de la calidad en la producción e
instalación
ASTM A 123
Cinc (galvanizado por inmersión en caliente)
Recubrimientos sobre hierro y productos de acero
ASTM A 153
Recubrimiento de cinc (inmersión en caliente) sobre
hierro y herrajes de acero
ICE-ETA-04
Especificaciones
Conductores
Técnicas
para
Adquisición
-
ICE-ETA-09
Especificaciones Técnicas
Amortiguadores de vibración
para
Adquisición
-
3
8.2
ALCANCE Y OBJETIVO
Estas especificaciones técnicas para adquisición cubren espaciadores para
utilizarse sobre haces de conductores de aluminio reforzados con aleación
(ACAR), Aleación de Aluminio (AAAC) y conductores de aluminio reforzados
con acero (ACSR) en conjunto con el Manual de diseño - ICE y el Manual de
construcción - ICE para líneas aéreas de alto voltaje.
Estas especificaciones describen los requerimientos para asegurar a
satisfacción el funcionamiento de los espaciadores durante el tiempo de vida
útil estimado para la línea.
8.3
DEFINICIONES
Las siguientes definiciones aplican a las Especificaciones Técnicas para
Adquisición e Instalación:
Grapa
La parte del espaciador que conecta la barra con el respectivo subconductor.
Voltaje de diseño
El voltaje más alto para el cual el espaciador es diseñado. El voltaje de
diseño se simboliza en este documento como Um.
Voltaje de extinción de corona
Es el voltaje donde toda corona visible desaparece cuando el voltaje se
reduce desde un nivel donde la corona es visible.
La definición de otros términos empleados en estas Especificaciones
Técnicas para Adquisición e Instalación se pueden encontrar en
publicaciones de la IEV e IEC.
8.4
DESCRIPCIÓN
Los espaciadores deben ofrecer la posibilidad de utilizarse en conductores
múltiples en la misma fase en configuraciones dúplex. El espaciador
consiste en una grapa para cada conductor y una sección conectora con
dispositivos de amortiguamiento.
4
8.5
REQUERIMIENTOS
8.5.1 GENERAL
Los espaciadores deben ser capaces de soportar los esfuerzos mecánicos
que puedan surgir del transporte, manejo y ensamble a una temperatura tan
baja como 0ºC y los esfuerzos mecánicos que pudieran surgir durante la
vida útil de la línea en un intervalo de temperaturas desde 0º hasta +120ºC.
8.5.2
MATERIAL
8.5.2.1
Componentes
Todos los componentes en el espaciador deben ser fabricados de metal.
Los detalles que sean hechos de acero no inoxidable o hierro deben ser
galvanizados en caliente de acuerdo a ASTM A 123. El espesor de la capa de cinc debe estar de acuerdo con la tabla 1.
8.5.2.2
Grapas
Las grapas deben ser hechas de aleación de aluminio conteniendo un
máximo de 0,10% cobre. La aleación debe ser resistente a la corrosión intergranular, por hendidura o por tensión
8.5.2.3
Pernos y tuercas
Los pernos de sujeción deberán estar provistos de tuercas de seguridad
diseñadas para prevenir la corrosión de los hilos. Los pernos y las tuercas
deben ser de acero galvanizado en caliente o acero inoxidable. Los
requerimientos para el acero galvanizado están dados en ASTM 123 y
153. El espesor de la capa de cinc debe estar de acuerdo con la tabla 1.
Los requerimientos para el acero inoxidable grado A2-80 están dados en
ISO 3506. La resistencia mecánica debe estar de acuerdo con ISO 889.
8.5.2.4
Arandelas
Las arandelas deben galvanizarse en caliente o ser de acero inoxidable y
deben corresponder con los requerimientos de la cláusula 8.5.2.3
8.5.2.5
Hilos de las roscas (insert threads)
Los hilos de las roscas deben ser de acero inoxidable y deben tener como
mínimo la resistencia a la corrosión correspondiente al acero grado A2 de
ISO 3506. La resistencia mecánica debe corresponder a los requerimientos para pernos y tuercas dados en la cláusula 8.5.2.3.
5
8.5.3 DISEÑO
8.5.3.1
Espaciador
El espaciador debe diseñarse para una operación de al menos 50 años.
Los espaciadores amortiguadores de vibración serán de un diseño aprobado. La abrazadera del amortiguador será hecha de una aleación de
aluminio diseñada de manera que se evite cualquier daño o roce del conductor, durante la colocación o la operación de la línea de transmisión.
Los separadores amortiguadores ofertados deberán cumplir con la IEC61854. El separador amortiguador ofertado deberá ser diseñado para
mantener una separación entre sub-conductores de 450mm bajo condiciones normales de funcionamiento y ser capaz de controlar eficazmente
las vibraciones eólicas, así como la oscilación de sub-vano y ser capaz de
restaurar la separación del conductor después de la acción de cualquier
fuerza externa. La separación nominal entre sub-conductores se deberá
mantener dentro de un margen de ± 5mm.
El espaciador debe diseñarse para que, durante las operaciones de mantenimiento con la línea energizada, pueda ser ensamblado y desensamblado sobre el conductor sin que ocurra una separación completa de los
componentes.
El espaciador debe diseñarse para prevenir la acumulación de agua. El
diámetro mínimo requerido para los agujeros de drenaje es de 6 mm.
El diseño ofertado será presentado como un sistema en el que se debe incluir el separador amortiguador y un esquema de ubicación que se encargará de asegurar el comportamiento más satisfactorio a la fatiga de la línea, para tramos que van desde 0m hasta 1.100m. Los documentos de
apoyo necesarios, certificados de pruebas y memorias de cálculos deberán se aportados como respaldo del sistema. Los sub-vanos no deberán
ser mayores de 70m y los sub-vanos finales no serán superiores a 40m.
También el número de separadores amortiguadores para un vano regulador nominal de 400m no deberá menor a seis.
El sistema de separadores amortiguadores también deberá controlar las
oscilaciones del sub-vano con el fin de prevenir daño a los conductores
debido a las rozaduras y esfuerzo de flexión en las abrazaderas del separador amortiguador, las grapas de suspensión, las grapas de remate y evitar un desgaste en los componentes de los separadores amortiguadores.
6
Los separadores amortiguadores deben ser distribuidos de manera desigual a lo largo del vano en el esquema de ubicación para lograr suficiente amortiguamiento de las oscilaciones de sub-vano en vanos adyacentes
y para garantizar la estabilidad del Bundle para velocidades de viento de
hasta 100 km/h.
8.5.3.2
Grapa
La conexión de la grapa a la barra debe ser articulada y permitir un ángulo
de ±12º en la dirección del canal del conductor y un ángulo de ±2º perpendicular al canal del conductor.
8.5.3.3
Canal para el conductor
El canal para el conductor en la grapa debe coincidir para el diámetro del
conductor ICE-ETA-4 y estar libre de filos y rebabas. El sistema de sujeción deberá ser diseñado para compensar cualquier reducción del diámetro del conductor debido a la fluencia (CREEP).
Los componentes de caucho que intervienen en el diseño, tales como los
elementos de amortiguación serán hechos con un compuesto de caucho
seleccionado específicamente para esa aplicación en particular.
La oferta deberá presentar una lista completa de las propiedades físicas y
mecánicas de los elastómeros utilizados. Esta lista deberá hacer referencia a todas las normas ASTM aplicables. Dicho compuesto deberá ser capaz de funcionar a 120 º C sin sufrir daños en sus propiedades físicas y
mecánicas.
8.5.3.4
Pernos y tuercas
Los pernos y las tuercas deben tener roscas métricas M16, con cabeza
hexagonal de 24 mm de ancho de acuerdo con ISO 272. Para conductores con diámetros menores a 30 mm se deben utilizar con roscas métricas
M12 y cabeza hexagonal de18 mm de ancho.
Los pernos deben tener una longitud tal que después de socados, sobresalga de la tuerca una parte de la rosca. El avellanado para permitir el
empleo de las llaves de cubo debe estar conforme a lo indicado en la Tabla 2.
Los pernos y tuercasdeberán ser diseñados tomando en cuenta la seguridad mecánica ( punching or corresponding locking ) del sistema después de que se ha completado la instalación
7
8.5.3.5
Arandelas
La grapa debe suministrarse con arandelas debajo de la cabeza del perno
y o tuerca. La arandela debe estar diseñada para evitar el deslizamiento
de la grapa debajo de la arandela.
Las arandelas deben diseñarse de acuerdo con ISO 7091.
8.5.3.6
Galvanizado en caliente
El galvanizado en caliente debe hacerse después de finalizado todo el
proceso de producción/maquinado.
8.5.3.7
Soldadura
La soldadura no está permitida
8.5.3.8
Marcado
La grapa debe ser marcada con la siguiente información con caracteres de
al menos 3 mm de alto en sobre o bajo relieve.
 Marca
 Tipo o número de catálogo
 Diámetro de conductor
 Marcado de la calidad de los pernos y tuercas de acuerdo con ISO
3506
 Año de fabricación
8.5.4 REQUERIMIENTOS MECÁNICOS
8.5.4.1
Espaciadores
El espaciador debe soportar una fuerza de tensión de 8 kN en la dirección
axial sin deformación permanente.
El espaciador debe soportar una fuerza de tensión de 14 kN en la dirección axial sin que ocurra ruptura.
El espaciador debe soportar una fuerza de compresión 7 kN en la dirección axial sin deformación permanente.
El espaciador debe soportar una fuerza de compresión de 10 kN (6.54 KN)
en la dirección axial sin ruptura.
8
8.5.4.2
Grapa
La grapa debe tener una fuerza de sujeción suficiente para garantizar la
posición del separador en el conductor sin producirle daños, ni causar fatiga prematura en la región debajo de la grapa.
La grapa debe soportar una fuerza de tensión a lo largo del eje del conductor de 4 kN sin que se deslice.
La grapa debe soportar las fuerzas de los pernos sin que se muestren deformaciones permanentes.
La grapa debe resistir un momento de sujeción de 180% del torque de instalación especificado por el fabricante sin que se rompa ella o alguno de
sus componentes.
8.5.5 REQUERIMIENTOS ELÉCTRICOS
En caso de tener materiales ferrosos el separador amortiguador no tendrá
pérdidas magnéticas más allá de lo estipulado en la norma correspondiente.
El separador amortiguador deberá garantizar la continuidad eléctrica.
La resistencia eléctrica entre los sub-conductores a través del separador
amortiguador deberá garantizar un rendimiento eléctrico satisfactorio, en el
caso que estos cuenten con un compuesto elastómero en la abrazadera
dicho compuesto deberá ser seleccionado adecuadamente por el fabricante para garantizar dicho comportamiento y evitar el deterioro del compuesto elastómero en condiciones de servicio.
8.5.5.1
Corona
El espaciador debe estar libre del efecto de corona visible a
un voltaje, fase a tierra de:
Voltaje  de  prueba 
Um
1,1
3
donde Um es 245 kV.
8.5.5.2
Radio interferencia
El espaciador debe ser eléctricamente conductivo para evitar la radio interferencia.
9
8.6
PRUEBAS TIPO
8.6.1 GENERAL
A menos que se indique lo contrario las pruebas estipuladas en las cláusulas 8.6.2-8.6.10 deben realizarse en tres grapas.
Las pruebas deben llevarse a cabo de una manera tal que el procedimiento o el equipo no afecten los resultados.
8.6.2 DIMENSIONES
Las pruebas tienen el propósito de verificar que los espaciadores llenen
los requerimientos establecidos en la cláusula 8.5.3 y que estén acordes
con los planos del fabricante en lo que a dimensiones se refiere.
8.6.3 PRUEBA DE GALVANIZADO
La prueba debe llevarse a cabo de acuerdo con ISO 2178. Dependiendo
del tamaño, se deben hacer de tres a diez mediciones por muestra. Estas
mediciones deben hacerse distribuidas uniforme y aleatoriamente distribuidas sobre la superficie total. El espesor mínimo y promedio del recubrimiento deben exceder los requerimientos dados en la cláusula 8.5.2.1.
8.6.4 PRUEBA DE DESLIZAMIENTO DE LA GRAPA
Esta prueba tiene como objetivo verificar que la grapa no deslizará sobre
el conductor.
La grapa debe instalarse sobre un conductor ACSR de un diámetro apropiado para la grapa. Se debe aplicar una fuerza de tensión a la grapa en
la dirección del eje del conductor.
No debe haber deslizamiento de la grapa cuando se aplica una fuerza
menor de 4 kN.
10
8.6.5 PRUEBA FUNCIONAL
Esta prueba tiene como objetivo verificar que la grapa no dañe el conductor.
La grapa debe instalarse en un conductor del mismo tipo que el descrito
en la cláusula 8.6.4. El torque de sujeción debe ser 130% del valor especificado por el fabricante.
La inspección visual debe llevarse a cabo habiendo la grapa para asegurarse que no ocurrieron daños o deformaciones que pudieran causar daños por fatiga prematura del conductor.
8.6.6 PRUEBA DE TORQUE DE SUJECIÓN
Esta prueba tiene el propósito de verificar que la grapa tenga suficiente
resistencia mecánica.
La grapa debe instalarse sobre una barra de acero o aluminio del mismo
diámetro del conductor para el cual la grapa fue diseñada. El torque de
ajuste debe estar de acuerdo con la cláusula 8.5.4.2. (180% torque especificado)
No debe haber falla de las partes componentes de la grapa y las grapas y
tuercas deben ajustarse con facilidad de forma manual.
8.6.7 FLEXIBILIDAD (De acuerdo a la IEC61854- 7.5.6)
Esta prueba tiene como objetivo verificar que el espaciador llena los requerimientos de flexibilidad estipulados en la cláusula 8.5.3.2.
Ambas grapas deben instalarse sobre barras de acero o aluminio del
mismo diámetro del conductor para el cual la grapa fue diseñada. El espaciador se coloca sobre una superficie plana de tal modo que la barra
quede en paralelo con la superficie plana y una de las grapas se fija hacia
la superficie.

La grapa libre de movimiento es movida al lado con las barras conductoras en paralelo hasta que se detengan. Se debe medir el ángulo entre las barras conductoras y la barra del espaciador. (±12º)
11

La grapa libre de moverse es levantada, mientras el ángulo entre la barra espaciadora y el conductor está a 90º, de la superficie del espaciador en paralelo hasta que se detenga. Se debe medir el ángulo entre
la superficie y la barra del espaciador. (±2º)
8.6.8 FUERZA DE TENSIÓN
La prueba tiene como objetivo verificar la capacidad del espaciador a soportar una fuerza de tensión.
Se deben instalar ambas grapas sobre una barra de acero o aluminio del
mismo diámetro que el del conductor para la cual la grapa fue diseñada.
La grapa debe sujetarse utilizando el torque especificado por el fabricante.
Debe aplicarse una fuerza axial al espaciador a través de las barras que
simulan el conductor.
No se aceptan deformaciones o fallas del espaciador cuando se aplican
las fuerzas especificadas en la cláusula 8.5.4.1.
8.6.9 FUERZA DE COMPRESIÓN
Esta prueba tiene como objetivo verificar la capacidad del espaciador para
soportar fuerzas de compresión.
Se deben instalar ambas grapas sobre una barra de acero o aluminio del
mismo diámetro que el del conductor para la cual la grapa fue diseñada.
Debe utilizarse el torque especificado por el fabricante para la sujeción de
la grapa.
Una fuerza de compresión axial debe aplicarse al espaciador a través de
las barras que representan al conductor.
No se aceptan fallas o deformaciones del espaciador cuando se aplican
las fuerzas estipuladas en la cláusula 8.5.4.1.
8.6.10 CORONA
La prueba tiene como objetivo determinar el voltaje de extinción corona y
debe llevarse a cabo en un cuarto virtualmente oscuro.
12
El espaciador debe instalarse sobre conductores a una distancia del voltaje fase a tierra de 4 metros. El espaciador debe someterse a un voltaje alterno de 60 Hz.
El voltaje de extinción corona debe exceder los valores de voltaje de prueba dados en la cláusula 8.5.5.1. El voltaje de extinción corona debe documentarse mediante fotografías a color. Una fotografía con la corona visible y otra al voltaje de extinción corona. El nivel de voltaje debe estar
indicado en las fotografías.
8.7
PRUEBAS A MUESTRAS
8.7.1 GENERAL
Las pruebas a muestras deben llevarse a cabo por el fabricante sobre
espaciadores seleccionados de los lotes en forma aleatoria.
Los espaciadores utilizados en estas pruebas deben ser proveídos por el
fabricante y excluidos de la orden sin cargo adicional para el ICE.
El número de espaciadores debe estar de acuerdo a la siguiente especificación:
Tamaño del lote
N≤ 200
300 <N≤ 2000
2000 <N≤ 5000
5000 <N≤ 10000
Tamaño de la muestra
Sujeto a acuerdo
4
8
12
Las muestras deben ser probadas de acuerdo a las cláusulas 8.7.2-8,7,5.
Los espaciadores probados deben considerarse como destruidos.
El fabricante debe informar al ICE cuando se van a realizar las pruebas de
muestras. El reporte de las pruebas de muestras debe ser archivado por
el fabricante y debe estar disponible a solicitud del ICE. En caso de que
las muestras no correspondan con los requerimientos se deberá seguir un
nuevo proceso de pruebas de acuerdo con el siguiente procedimiento.
13
Si solo parte de los espaciadores o parte de ellos fallan en cumplir con
estas pruebas, una nueva prueba de muestras se deberá realizar con el
doble de la cantidad originalmente utilizada en la prueba debe ser sometida a la nueva prueba. La nueva prueba debe contener la prueba o pruebas en que ocurrió la falla.
Si dos o más espaciadores o parte de ellos fallan en cualquier prueba de
muestras, o si ocurre una falla durante las nuevas pruebas, se considerará
que el lote completo no cumple con estas especificaciones.
Suponiendo que la causa de la falla se identifique plenamente, el fabricante podrá clasificar el lote separando todos los espaciadores que no cumplieron con estas especificaciones. El resto del lote clasificado deberá ser
sometido a nuevas pruebas. El número de muestras será tres veces el
número original. El procedimiento para las nuevas pruebas consiste de la
prueba o pruebas que los espaciadores no cumplieron. Si algún espaciador o parte de él falla en cumplir con estas pruebas, el lote completo será
rechazado por considerarse que no cumple con estas especificaciones.
8.7.2 DIMENSIONES
La prueba debe llevarse a cabo de acuerdo con la cláusula 8.6.2.
8.7.3 GALVANIZADO
La prueba debe llevarse a cabo de acuerdo con la cláusula 8.6.3.
8.7.4 PRUEBA DE TORQUE DE SUJECIÓN
La prueba debe llevarse a cabo de acuerdo con la cláusula 8.6.6.
8.7.5 PRUEBA DE TORQUE DE SUJECIÓN
La prueba debe llevarse a cabo de acuerdo con la cláusula 8.6.7.
14
8.8
CERTIFICADO DE ENVÍO
8.8.1 GENERAL
Antes del envío, el espaciador debe haber sido aprobado por el ICE de
acuerdo con estas especificaciones. Para la aprobación el fabricante debe
verificar que el espaciador llene los requerimientos.
El fabricante debe suministrar la documentación especificada en las
cláusulas 8.8.2.1 - 8.8.2.6 para aprobación de aceptación.
Toda la documentación debe ser en español o en inglés.
8.8.2 DOCUMENTACIÓN
8.8.2.1Planos de ensamble
Los planos de ensamblaje debe estar de acuerdo con ISO 5455 y mostrar al
menos dos vistas del espaciador presentadas en una escala apropiada.
En los planos se debe mostrar:
 Número de orden/Número de licitación del ICE.
 Dimensiones principales
 Diámetro del canal del conductor con tolerancias
 Diámetro del conductor para la grapa
 Width across flats for bolts and nuts
 Torque de sujeción
 Todas las marcas
 Peso
 Lista de partes incluidas
8.8.2.2
Especificación del material
Especificación de los materiales de los componentes incluidos.
15
8.8.2.3
Proceso de manufactura
Especificación del proceso de manufactura.
8.8.2.4
Sistema de control de calidad
Sistema de control de calidad de acuerdo con ISO 9002.
8.8.2.5
Instrucciones de instalación
Instrucciones de instalación en español o inglés con las figuras que sean
necesarias para aclara.
8.9.2.7
Especificación de inspección
Especificación de la inspección mostrando las rutinas de inspección con el
grado de trabajo de inspección en relación con los materiales, la
manufactura y las inspecciones finales.
8.8.2.6
Reporte de prueba
Reporte de prueba de acuerdo con la cláusula 8.6.
8.8.2.7
Empacado
El empacado debe describirse. El paquete de espaciadores, que debe ser
especialmente protegido durante el transporte, debe ser aprobado por el ice.
16
TABLAS
TABLA 1
GALVANIZADO
Peso del zinc g/m2
(espesor del zinc mm)
Valor
promedio
del Valor mínimo para la
número de aisladores muestra individual
acordado para la muestra
Acero t ≥ 6,4 mm
610
(85 mm)
550
(77 mm)
Acero t > 6,4 mm
710
100 mm)
610
(85 mm)
381
(55 mm)
305
(45 mm)
Tuercas,
arandelas
pernos
y
Nota : peso cinc 7,1 g/m2
TABLA 2
AVELLANADO PARA LLAVE DE CUBOS
Llave de cubo
d
mm
M12
M16
D
mm
28
40
17
INSTITUTO COSTARRICENSE DE ELECTRICIDAD
UEN PROYECTOS Y SERVICIOS ASOCIADOS
ICE ETA - 9
ESPECIFICACIÓN TÉCNICA PARA ADQUISICIÓN
DE AMORTIGUADORES DE VIBRACIÓN
9.1.1.1.1.1.1
2011
INDICE
9.1. REFERENCIAS .........................................................................................................3
9.2. ALCANCE Y OBJETO ..............................................................................................4
9.3. DEFINICIONES .........................................................................................................4
9.4. DESCRIPCIÓN .........................................................................................................5
9.4.1 AMORTIGUADOR DE VIBRACIÓN .....................................................................................................5
9.5. REQUERIMIENTOS ..................................................................................................5
9.5.1 GENERAL ............................................................................................................................................5
9.5.2 MATERIAL ............................................................................................................................................5
9.5.3 DISEÑO ................................................................................................................................................6
9.5.4 PROPIEDADES MECÁNICAS .............................................................................................................8
9.5.5 PROPIEDADES ELÉCTRICAS ............................................................................................................8
9.5.6 REQUERIMIENTOS DE AMORTIGUAMIENTO ..................................................................................9
9.6. PRUEBAS TIPO .......................................................................................................9
9.6.1 GENERAL ............................................................................................................................................9
9.6.2 VERIFICACIÓN DE LAS DIMENSIONES ..........................................................................................10
9.6.3 GALVANIZADO ..................................................................................................................................10
9.6.4 PRUEBA DE CARACTERÍSTICAS DINÁMICAS ...............................................................................10
9.6.5 PRUEBA DE EFECTIVIDAD DE AMORTIGUAMIENTO ...................................................................11
9.6.6 PRUEBA DE CARACTERISTICAS DINÁMICAS POSTERIOR A LA FATIGA ..................................14
9.6.7 PRUEBA DE SUJECIÓN DE LA GRAPA ...........................................................................................14
9.6.8 PRUEBA FUNCIONAL .......................................................................................................................15
9.6.9 PRUEBA DE TORQUE DE SUJECIÓN .............................................................................................15
9.6.10 PRUEBA CORONA ..........................................................................................................................15
9.7. PRUEBAS A MUESTRAS ......................................................................................16
9.7.1 GENERAL ..........................................................................................................................................16
9.7.2 DIMENSIONES ..................................................................................................................................17
9.7.3 GALVANIZADO ..................................................................................................................................17
9.7.4 CARACTERÍSTICAS DINÁMICAS .....................................................................................................17
9.7.5 PRUEBA DE DESLIZAMIENTO DE LA GRAPA ................................................................................18
9.7.6 PRUEBA FUNCIONAL .......................................................................................................................18
9.7.7 PRUEBA DE TORQUE DE AJUSTE..................................................................................................18
9.8. EMPACADO Y MARCADO .....................................................................................18
9.8.1 EMPACADO .......................................................................................................................................18
9.8.2 MARCADO .........................................................................................................................................18
9.9. APROBACIÓN DEL TIPO.......................................................................................19
9.9.1 GENERAL ..........................................................................................................................................19
9.9.2 DOCUMENTACIÓN ...........................................................................................................................19
ICE-ETA-9
Página 2/27
9.1.
REFERENCIAS
IEC 50 (466) International Electrotechnical Vocabulary - Overhead lines
ISO 272
Fasteners - Hexagon Products. Widths across flats
ISO 2178
Non metallic and vitreous or porcelain enamel coatings on magnetic basis
material - Measurement of coating thickness - Magnetic method
ISO 3506
Corrosion resistance stainless steel fasteners - Specifications
ISO 5455
Technical drawings - Scales.
ISO 7091
Plain washers - Normal series - Product grade C
ISO 9002
Quality systems - Model for quality assurance in production and installation
ASTM A 123 Zinc (Hot-Dip Galvanized) Coatings on Iron and steel Products
Ref. 1
Guide on conductor self damping measurement - CIGRÉ SC22; Electra
No. 76, pp 79-90, 1979
Ref. 2
Guide on the measurement of the perfomance of aeolian vibration dampers for single conductors - CIGRÉ SC22; Electra No. 76, pp 21-28, 1981
Ref. 3
Transmission Line Reference Book - Wind induced Conductor Motion Electrical Power Reaserch Institute.
Ref.4
Especificación técnica para adquisición de torres y postes
ICE ETA-4
Especificación técnica para adquisición de conductores
ICE ETA-5
Especificación técnica para adquisición de grapas de suspensión
ICE ETA-8
Especificación técnica para adquisición de espaciadores
ICE
Guía para el diseño de amortiguamiento
ICE-ETA-9
Página 3/27
9.2.
ALCANCE Y OBJETO
Esta especificación para compra se aplica a amortiguadores de vibración
tipo Stockbridge para ser utilizados en conductores de aluminio con alma
de aleación de aluminio (ACAR), conductores de aluminio con alma de
acero (ACSR) y conductores de aleación de aluminio (AAAC) para usarse
en líneas aéreas de transmisión.
El objetivo de los amortiguadores de vibración es reducir los efectos de la
vibración eólica.
Para asegurar que un amortiguador es el apropiado para esta función, se
ha diseñado una serie de tres pruebas que deben hacerse a la misma
muestra.
La primera prueba, características dinámicas, determina las características del amortiguador.
La segunda prueba, eficiencia de amortiguamiento, se lleva a cabo
sobre un conductor en un vano de prueba. Ella determina la eficiencia
del amortiguador. Esta prueba asegura que el amortiguador cumple
con los requerimientos técnicos de éstas especificaciones.
La tercera prueba comprende dos partes: la primera parte somete al
amortiguador a fatiga simulando el tiempo de vida calculado del conductor. La segunda parte es una duplicación la prueba de las características dinámicas. Los resultados de ambas deben ser comparados.
El propósito de ésta tercera prueba es asegurar que el amortiguador
trabajará adecuadamente al final de su período de vida.
9.3.
DEFINICIONES
A continuación se definen diferentes términos técnicos relacionados con
estas especificaciones:
Voltaje de extinción corona
Es el voltaje al cual ha desaparecido toda manifestación visual de la corona cuando se baja el voltaje desde donde la corona es visible.
Voltaje de diseño
Es el voltaje más alto para el cual los amortiguadores de vibración son
diseñados. El voltaje de diseño se representa en este documento como
Um.
ICE-ETA-9
Página 4/27
Grapa del amortiguador
Parte del amortiguador que se fija al conductor.
Pesos del amortiguador
Parte del amortiguador localizada a cada extremo del hilo mensajero.
Hilo mensajero
Parte del amortiguador que conecta los pesos con el amortiguador.
Otros términos utilizados en estas Especificaciones Técnicas para compra
e instalación pueden encontrarse en las publicaciones IEC e IEV.
9.4.
DESCRIPCIÓN
9.4.1
AMORTIGUADOR DE VIBRACIÓN
El amortiguador de vibración debe ser diseñado para usarse en los conductores de fase y tierra que se listan en la tabla 1.
Los amortiguadores de vibración deben ser del tipo Stockbridge. Este
tipo comprende un hilo mensajero con pesos amortiguantes sujetados en
sus dos extremos. Estos pesos pueden ser de masas iguales o diferentes
y pueden tener formas simétricas o asimétricas. Su ubicación sobre el
mensajero puede ser simétrica o asimétrica.
9.5.
REQUERIMIENTOS
9.5.1
GENERAL
Los amortiguadores de vibración deben ser capaces de soportar esfuerzos mecánicos derivados del transporte, manejo y ensamblaje a temperaturas tan bajas como 0°C, así como los esfuerzos mecánicos que puedan
producirse durante el tiempo de la vida técnica útil de la línea de transmisión, en un intervalo de temperaturas que va desde 0 hasta 120°C.
9.5.2
MATERIAL
La selección de los materiales y los tratamientos superficiales deben
hacerse de modo tal que aseguren que los amortiguadores resistirán la
corrosión atmosférica durante el tiempo estimado de operación de acuerdo con al subcláusula 9.5.2.1
ICE-ETA-9
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9.5.2.1
Partes de los amortiguadores
Todas las partes de los amortiguadores deben ser de material metálico.
Las partes componentes, que son de acero no inoxidable, hierro dúctil o
hierro maleable, deben ser galvanizadas por el proceso de inmersión en
caliente de acuerdo con ASTM A 123. El espesor de la capa de galvanizado debe estar de acuerdo con la tabla 4.
9.5.2.2
Grapas de los amortiguadores
Las grapas de los amortiguadores deben fabricarse de aleación de aluminio conteniendo no más que el 0,10% cobre. La aleación debe ser resistente a la corrosión intergranular, por hendidura o por tensión.
9.5.2.3
Pernos y tuercas
Los pernos y las tuercas deben ser de acero galvanizado en caliente o
acero inoxidable. Los requerimientos para el acero galvanizado están dados en ASTM 123 y 153. El espesor de la capa de cinc debe estar de
acuerdo con la tabla 4. Los requerimientos para el acero inoxidable grado
A2-80 están dados en ISO 3506. La resistencia mecánica debe estar de
acuerdo con ISO 889.
9.5.2.4
Arandelas
Las arandelas deben galvanizarse en caliente o ser de acero inoxidable y
deben corresponder con los requerimientos de la cláusula 9.5.2.3
9.5.3
DISEÑO
9.5.3.1
Amortiguador
El amortiguador debe ser diseñado para operar por lo menos 50 años.
El amortiguador debe ser capaz de ser instalado y removido de una línea
energizada por medio de herramientas para trabajo en caliente, sin necesidad de separar sus partes componentes. El amortiguador debe ser capaz de ser suspendido en el conductor sin necesidad de socar la grapa.
El amortiguador debe ser diseñado para prevenir la acumulación de agua.
Cualquier agujero de drenaje debe tener un diámetro mínimo de 6 mm.
9.5.3.2
ICE-ETA-9
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Grapa del amortiguador
La grapa del amortiguador debe diseñarse para los conductores de
acuerdo con la tabla 1.
9.5.3.3
Canal para el conductor
El canal para el conductor en la grapa del amortiguador debe tener el tamaño adecuado para calzar el diámetro del conductor de forma ajustada y
debe estar libre de rebabas y filos. No se permiten materiales no metálicos en el canal.
9.5.3.4
Pesos del amortiguador
Los pesos del amortiguador no deden golpear el conductor ni las varillas
preformadas durante su operación.
9.5.3.5
Pernos y tuercas
Los pernos y tuercas deben tener roscas métricas M12 y 18 mm de ancho
entre flats de acuerdo con ISO 272. Para conductores con un diámetro
menor a 17 mm, roscas métricas M10 y 16 mm entre flats pueden ser
aceptables.
9.5.3.6
Arandelas
Las arandelas deben estar de acuerdo con ISO 7091
La grapa debe estar equipada con una arandela debajo de la cabeza del
perno y/o tuerca. La arandela debe ser diseñada para evitar el deslizamiento en la grapa debajo de la arandela.
9.5.3.7
Galvanizado en caliente
El galvanizado en caliente debe realizarse después de que todo el maquinado se ha concluido con excepción del corte del hilo mensajero. La superficie de las puntas cortadas del hilo mensajero debe protegerse para
prevenir la corrosión.
9.5.3.8
Soldadura
La soldadura no es aceptable.
9.5.3.9
Marcado
La grapa debe marcarse con la siguiente información con al menos 3 mm
de sobrerrelieve o bajorrelieve:
Marca
Designación (tipo) usada por el fabricante
Rango de diámetros de conductor de la grapa
Referencia a la calidad de pernos y tuercas de acuerdo con ISO 3506
ICE-ETA-9
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Año de manufactura
9.5.4
PROPIEDADES MECÁNICAS
9.5.4.1
Amortiguador
El amortiguador debe ser capaz de soportarlos esfuerzos que se generen
durante el tiempo estimado de operación.
9.5.4.2
Grapa del amortiguador
La grapa debe tener suficiente capacidad de sujeción para mantener el
amortiguador en posición sobre el conductor sin dañarlo ni causar fatiga
prematura en el conductor debajo de la grapa.
Las grapas del amortiguador deben ser capaces de soportar un torque de
110 Nm para M12 y 65 Nm para M10 respectivamente sin que fallen ninguno de sus partes componentes.
9.5.5
PROPIEDADES ELÉCTRICAS
9.5.5.1
Corona
Los amortiguadores de los conductores de fase deben estar libres de corona visible al voltaje de prueba:
Voltaje de prueba =
Um
1,1
3
donde Um = 245 kV
9.5.5.2
ICE-ETA-9
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Radio interferencia
El conjunto del amortiguador debe ser conductor eléctrico para evitar radio interferencia.
9.5.6
REQUERIMIENTOS DE AMORTIGUAMIENTO
9.5.6.1
Amortiguadores
Los amortiguadores deben proveer eficiencia de amortiguamiento en todo
el rango de temperaturas desde 0C hasta 120C durante el tiempo estimado de operación de acuerdo con la subcláusula 9.5.2.1
9.5.6.2
Eficiencia de amortiguamiento
En la prueba de eficiencia del amortiguamiento la potencia medida a la
entrada del vibrador debe ser mayor a la calculada para el viento en todas
las armónicas sincronizables dentro del rango de frecuencia dado. Un
ejemplo de curvas de eficiencia se muestra en la figura 2.
9.5.6.3
Características dinámicas
El comportamiento dinámico del amortiguador no debe mostrar ninguna
divergencia significativa antes y después de la prueba de fatiga.
9.6.
PRUEBAS TIPO
9.6.1
GENERAL
La prueba tipo debe verificar las principales características de cada tipo
de amortiguador. La prueba tipo se requiere una única vez a fin de calificar el tipo de amortiguador. Las muestras deben ser tomadas de amortiguadores en producción y deben ser representativas de los amortiguadores que se van a suministrar.
La prueba tipo la hará el fabricante quien correrá con el costo de la misma.
A menos que se especifique lo contrario, la prueba tipo comprende las
pruebas descritas en las cláusulas 9.6.2 y 9.6.10, cada prueba debe
hacerse en cinco amortiguadores de cada tipo. Los mismos amortiguadores deben utilizarse para las pruebas descritas en las cláusulas 9.6.4,
9.6.5, 9.6.6 y 9.6.7. El ICE se reserva el derecho de aprobar pruebas
equivalentes sugeridas por el fabricante.
ICE-ETA-9
Página 9/27
La prueba tipo debe llevarse a cabo de tal manera que los procedimientos
de prueba o el equipo empleado no afecten los resultados.
9.6.2
VERIFICACIÓN DE LAS DIMENSIONES
Esta prueba tiene el propósito de verificar que los amortiguadores de vibración llenan los requerimientos de la subcláusula 9.5.3 y se ajustan a
los planos del fabricante.
9.6.3
GALVANIZADO
La prueba debe llevarse a cabo de acuerdo con ISO 2178. Dependiendo
del tamaño del amortiguador, se deben hacer de tres a diez a cada muestra. Estas mediciones deben hacerse de forma uniforme y aleatoriamente
distribuida a todo lo largo de la superficie.
El espesor mínimo y promedio del recubrimiento debe cumplir con los requerimientos expuestos en la subcláusula 9.5.2.1.
9.6.4
PRUEBA DE CARACTERÍSTICAS DINÁMICAS
Esta prueba tiene como objetivo verificar el comportamiento dinámico de
cada amortiguador.
El amortiguador debe ser montado verticalmente sobre una tabla vibradora y ploteado en una tabla de velocidades constantes de 0,05 m/s y 0,10
m/s sobre un rango de frecuencias de 165/D a 1480/D, donde D es el
diámetro del conductor en mm. La frecuencia debe ser variada ya sea
continuamente con un máximo de 0,2 decade/min o paso a paso con un
intervalo máximo de 1 Hz. Cuando se mide paso a paso la vibración debe
ser estable en cada paso.
Los siguientes datos deben ser medidos y graficados sobre el rango de
frecuencias dado:
Fuerza de reacción (Fv)
Cambio de fase entre la fuerza de reacción y la velocidad ( )
Potencia absorbida por el amortiguador: Pw
donde
Fv
ICE-ETA-9
Página 10/27
=
fuerza de reacción
Fv V cos
2
v
9.6.5
=
=
velocidad
cambio de fase
PRUEBA DE EFECTIVIDAD DE AMORTIGUAMIENTO
Esta prueba tiene como objetivo verificar que el sistema de amortiguamiento, esto es, el amortiguador instalado en el conductor, es suficientemente eficiente para proteger al conductor de daños por fatiga.
También es aceptable una prueba con mediciones alternativas. Para
describir esta prueba las partes escritas en itálico y marcadas por Alt. sustituirán a las partes escritas en negrita.
Debe utilizarse el mismo amortiguador que ha sido sujeto a la prueba de
acuerdo con la cláusula 9.6.4.
La prueba debe ser hecha en un vano de laboratorio con una longitud
mínima de 30 metros. El vano de prueba debe configurarse de acuerdo
con las guías de CIGRÉ. Ref. 1 y 2 y figura 3.
El conductor debe seleccionarse y tensionarse de acuerdo con el Apéndice 1. Por acuerdo entre el fabricante y el ICE se pueden utilizar otro conductor y otra tensión. Este conductor alternativo debe tener un diámetro
más pequeño, debe tener el mismo diseño básico, esto es, el mismo
número de hilos, y debe tener la misma impedancia característica que el
conductor correspondiente especificado en la tabla 1.
La impedancia característica es:
Z
T m
donde
T
=
tensión del conductor
m
=
peso unitario del conductor
Deben suministrarse todos los datos del conductor de acuerdo con la tabla 1.
Luego de que el conductor haya sido tensionado, una grapa de cara cuadrada se debe instalar para rigidizar el soporte del conductor en el mismo
extremo del vano donde el amortiguador va a ser instalado. La grapa de
ICE-ETA-9
Página 11/27
cara cuadrada no debe ser utilizada para mantener la tensión del conductor.
El amortiguador debe ser colocado a la distancia de la grapa cuadrada
dada en la tabla 3.
Las galgas extenciométricas deben montarse sobre el conductor en
tres puntos del vano, fuera de la grapa de cara cuadrada y a cada lado de la grapa del amortiguador. Las galgas extenciométricas, por lo
menos dos en cada punto, deben ser montadas en las dos capas
más externas, para medir el mayor esfuerzo en cada punto del conductor. Por ello, las galgas extenciométricas deben instalarse a un
máximo de 2 mm del punto de contacto más externo entre la grapa y
el conductor.
Alt.
La amplitud de la flexión del conductor debe medirse en tres puntos diferentes del vano, fuera de la grapa de cara cuadrada y en cada lado de la
grapa del amortiguador.
El vano de prueba debe vibrar en ondas estables dentro del rango de frecuencias de 185/D, pero no menor a 8 Hz, hasta 1295/Dm donde D es el
diámetro del conductor en mm como se especifica en la tabla 1.
La entrada de potencia para cada armónica sincronizable debe ser
regulada a una deformación unitaria de 150 mm/m pico a pico en el
punto de mayor esfuerzo.
Alt.
La entrada de potencia para cada armónica sincronizable debe regularse
para una amplitud de la flexión correspondiente a una deformación de 150
mm/m pico a pico en el punto de mayor esfuerzo.
La amplitud de la flexión a una distancia de 89 mm fuera del último contacto entre la grapa y el conductor debe calcularse con la ecuación dada
en el EPRI Ref. 3.
Deben medirse los siguientes valores para cada armónica sincronizable:
La potencia de entrada del vibrador
La amplitud del antinodo pico-a-pico del conductor en uno de los primeros cuatro ciclos más cercanos al amortiguador.
La deformación unitaria en los tres puntos de medición del vano
de prueba.
Alt.
ICE-ETA-9
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La amplitud de la flexión en los tres puntos de medición.
La potencia inducida por el viento debe ser calculada con la ecuación:
P
D4
f3
func
Y
D
L
donde
P
=
potencia calculada inducida por el viento en W
D
=
diámetro del conductor en metros de acuerdo con el
Apéndice A
f
=
frecuencia armónica sincronizable en Hz
Y
=
amplitud pico-a-pico del antinodo del conductor en metros
func(Y/D)=
una función de la amplitud pico-a-pico del antinodo del conductor, expresada en término del diámetro del conductor
como se indica en la figura 1
L
longitud del vano en metros. El cálculo debe hacerse para
L=450 m a menos que se especifique de otra manera por el
ICE.
=
La potencia transmitida por el vibrador, medida a la entrada de la grapa y
la potencia inducida por el viento, calculada, deben llenar los requerimientos especificados en la subcláusula 9.5.6.2.
Deben presentarse diagramas con la siguiente información graficada
en función de la frecuencia para cada armónica sincronizable dentro
del rango de frecuencias dado:
deformación en todos los puntos de medición
amplitud pico-a-pico del antinodo del conductor
potencia de entrada del vibrador
potencia inducida por el viento calculada
Alt.
ICE-ETA-9
Página 13/27
Deben presentarse los diagramas con las siguiente información graficada
en función de la frecuencia para cada armónica sincronizable contra el
rango de frecuencias dado:
amplitud de la flexión en todos los tres puntos de medición
amplitud pico-a-pico del antinodo del conductor
potencia transmitida por el vibrador
potencia de entrada calculada.
9.6.6
PRUEBA DE CARACTERISTICAS DINÁMICAS POSTERIOR A LA
FATIGA
9.6.6.1
Fatiga
Deberá utilizarse el mismo amortiguador que ha sido sujeto a las pruebas
descritas en las cláusulas 9.6.4 y 9.6.5 .
El amortiguador deberá sujetarse al vibrador y someterse a 10 7 ciclos en
la dirección vertical. La frecuencia debe ser la armónica sincronizable encontrada en la prueba de efectividad descrita en la cláusula 9.6.5 que esté
más cercana a la frecuencia 555/D, donde D es el diámetro del conductor
en mm. La amplitud mínima pico-a-pico en la grapa del amortiguador debe ser igual a la amplitud pico-a-pico del antinodo del conductor medida
en la armónica sincronizable correspondiente.
9.6.6.2
Características dinámicas
Después de la prueba de fatiga realizada de acuerdo con la subcláusula
9.6.6.1 el amortiguador debe ser sometido nuevamente a la prueba de características dinámicas con el objeto de verificar que el comportamiento
dinámico de cada amortiguador es durable.
La prueba debe llevarse a cabo de la misma manera que la descrita en la
subcláusula 9.6.4. Los resultados deben presentarse de la misma forma
que se indica en esta cláusula.
El comportamiento dinámico del amortiguador debe cumplir los requerimientos de la subcláusula 9.5.6.3.
9.6.7
PRUEBA DE SUJECIÓN DE LA GRAPA
Esta prueba tiene como objetivo verificar que la grapa no se deslice sobre
el conductor.
ICE-ETA-9
Página 14/27
La grapa del amortiguador debe instalarse sobre el mismo tipo de conductor que el utilizado para la prueba de amortiguamiento de la cláusula
9.5.6. El torque de sujeción debe ser de 60 Nm. Se debe aplicar una
fuerza a la grapa a lo largo del eje del conductor.
No debe haber escurrimiento ni deslizamiento cuando se aplica una fuerza menor a 4 kN.
9.6.8
PRUEBA FUNCIONAL
Esta prueba tiene como objetivo verificar que la grapa del amortiguador
no dañe los conductores.
El amortiguador debe instalarse sobre un conductor del mismo tipo que el
de la prueba de efectividad de la cláusula 9.6.5. El torque de sujeción debe ser de 80 Nm.
Debe realizarse una inspección visual posterior a la apertura de la grapa
para asegurar que no ocurrieron daños ni deformaciones que puedan
causar daños por fatiga prematura en los conductores.
9.6.9
PRUEBA DE TORQUE DE SUJECIÓN
Esta prueba tiene como objetivo verificar que las grapas de los amortiguadores tienen suficiente resistencia mecánica.
La grapa debe instalarse sobre una barra de acero o aluminio del mismo
diámetro que el conductor para el que la grapa fue diseñada. El torque de
sujeción debe estar de acuerdo con la subcláusula 9.5.4.2.
Las partes componentes de las grapas del amortiguador no deben presentar fallas derivadas de esta prueba. Daños a los hilos de tuercas y
pernos no son aceptables. Estas deben ser fácilmente ajustables a mano.
9.6.10
PRUEBA CORONA
Esta prueba tiene como objetivo verificar que los amortiguadores no presenten efecto corona.
La prueba debe llevarse a cabo en un laboratorio en virtual oscuridad.
Solamente un juego de amortiguadores deberá ser probado. Los amortiguadores deben instalarse sobre conductores o barras con un diámetro
de 0.25 mm el diámetro del conductor de acuerdo con el procedimiento
descrito en la tabla 1.
ICE-ETA-9
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La muestra debe someterse a un voltaje de 60 Hz fase a tierra para determinar el nivel de voltaje de extinción de la corona.
El voltaje de extinción de la corona no debe exceder los valores especificados en la tabla 3. Los resultados deben documentarse en fotografías a
color marcadas con el voltaje.
9.7.
PRUEBAS A MUESTRAS
9.7.1
GENERAL
Las pruebas a muestras se llevan a cabo sobre amortiguadores de vibración seleccionados aleatoriamente de los lotes presentados para aceptación a fin de asegurar que cumplen con los requerimientos de calidad.
Los amortiguadores para las pruebas a muestras debe suministrarlos el
fabricante, libres de cargos y adicionales la cantidad indicada en el pedido. El fabricante debe cubrir los costos de las pruebas.
Las pruebas deben quedar registradas y los documentos deben ser guardados por el fabricante por un mínimo de 10 años. Estos documentos
deben estar disponibles en si el ICE los requiere.
Los resultados de las pruebas deben concordar con la documentación del
fabricante, que fue la base para la aprobación del tipo de acuerdo con la
cláusula 9.9.
El número de amortiguadores de vibración debe ser de acuerdo con los
que se especifica a continuación:
Tamaño del lote
N≤
300 <N≤
2000 <N≤
5000 <N≤
300
2000
5000
10000
Tamaño de la muestra
Sujeto a acuerdo
4
8
12
Las muestras serán sometidas a pruebas de acuerdo con las subcláusulas 9.7.2-9.7.7. Los amortiguadores de vibración que hayan sido sometidos a pruebas no podrán ser puestos en servicio.
El fabricante deberá, con suficiente antelación, informar al ICE las fechas
de las pruebas.
ICE-ETA-9
Página 16/27
El reporte de pruebas deberá ser llenado por el fabricante y estar disponible al ICE cuando este lo requiera. En caso de que la muestra no satisfaga la prueba, se deberá aplicar el procedimiento de prueba que se especifica a continuación.
Si solo un amortiguador o parte de él falla en cumplir con la prueba, una
nueva muestra igual a dos veces la cantidad original deberá ser sujeta a
nuevas pruebas. Las nuevas pruebas deben comprender la prueba en la
cual ocurrió la falla, deberá estar precedida por todas aquellas pruebas
que pudieran considerarse tuvieran influencia en los resultados de la
prueba original.
Si dos o más amortiguadores de vibración o partes de ellos fallaron en
cumplir con cualquiera de las pruebas de muestras, o si cualquier falla
ocurriera durante las nuevas pruebas, se considerará que el lote completo
no cumple con estas especificaciones técnicas para adquisición de materiales y deberá ser retirado por el fabricante.
Si la causa de la falla se puede identificar claramente, el fabricante podrá
revisar el lote para eliminar todos los amortiguadores que tengan este defecto. El lote revisado podrá ser enviado de nuevo para pruebas. El
número seleccionado será de tres veces la cantidad escogida originalmente para la prueba. Este conjunto de pruebas deberá incluir todas
aquellas que se considere puedan haber tenido influencia en los resultados de la prueba original. Si cualquiera de los amortiguadores de vibración fallara durante estas pruebas, se considerará que el lote completo incumple con estas especificaciones técnicas para adquisición de materiales.
9.7.2
DIMENSIONES
La prueba debe llevarse a cabo de acuerdo con la cláusula 9.6.2.
9.7.3
GALVANIZADO
La prueba debe llevarse a cabo de acuerdo con la cláusula 9.6.3.
9.7.4
CARACTERÍSTICAS DINÁMICAS
La prueba debe estar de acuerdo con la cláusula 9.6.4.
La fuerza de reacción y el ángulo entre la fuerza de reacción y la velocidad
deben medirse y graficarse en función de la frecuencia sobre el rango
ICE-ETA-9
Página 17/27
determinado de frecuencias. Las curvas correspondientes a la prueba tipo
deben ser graficadas sobre el mismo gráfico.
9.7.5
PRUEBA DE DESLIZAMIENTO DE LA GRAPA
La prueba debe llevarse a cabo de acuerdo con la cláusula 9.6.7.
9.7.6
PRUEBA FUNCIONAL
La prueba debe llevarse a cabo de acuerdo con la cláusula 9.6.8
9.7.7
PRUEBA DE TORQUE DE AJUSTE
La prueba debe llevarse a cabo de acuerdo con la cláusula 9.6.9.
9.8.
EMPACADO Y MARCADO
9.8.1
EMPACADO
El empacado debe proveer suficiente protección para el amortiguador
durante su manejo y embarque.
9.8.2
MARCADO
Cada paquete debe ser marcado con:
Número de orden/Número de licitación del ICE.
Origen: fabricante o marca comercial.
Designación del tipo utilizada por el fabricante.
Designación del tamaño del amortiguador de acuerdo con el Apéndice A.
Rangos de diámetros del conductor para los cuales puede ser utilizado el
amortiguador.
Número de amortiguadores en el paquete.
Peso y volumen.
ICE-ETA-9
Página 18/27
Las marcas no
almacenamiento.
deben
ser
9.9.
APROBACIÓN DEL TIPO
9.9.1
GENERAL
destruirse
durante
el
transporte
y
Los amortiguadores de vibración fabricados de acuerdo con esta
especificación deben ser aprobados por el ICE. Para la aprobación el
fabricante debe verificar que el amortiguador, en todos los aspectos,
cumpla con los requerimientos aquí indicados.
El fabricante debe
suministrar la documentación especificada en la cláusula 9.9.2 como parte
de los requisitos de aceptación del producto.
La aprobación de los planos no relevará al fabricante de su responsabilidad
de que los amortiguadores cumplan con estos requerimientos.
Todos los documentos deben ser escritos en español o inglés.
Si el fabricante, posteriormente a la aprobación del tipo, hace cualquier
alteración en relación a su documentación suministrada de acuerdo con la
cláusula 9.9.2, deberá informar al ICE para que realice un nuevo examen
con el objeto de validar el nuevo tipo.
9.9.2
DOCUMENTACIÓN
9.9.2.1
Planos de armado
Los planos de armado deben estar de acuerdo con ISO 5455 mostrando la
grapa en al menos dos vistas. El plano debe mostrar la siguiente
información:
Tipo y/o número de catálogo
Dimensiones principales
Rango de diámetros de conductor para la grapa del amortiguador
Distancia entre lados de tuercas y pernos
Todas las marcas
Peso
ICE-ETA-9
Página 19/27
Lista de partes
Calidad de los materiales
9.9.2.2
Planos detallados
Planos detallados del canal para el conductor si las dimensiones y
tolerancias no están indicados en los planos de ensamblaje.
9.9.2.3
Especificaciones del material
Debe manifestarse la calidad de los materiales, tratamientos superficiales y
capas superficiales de todos las partes componentes. De los materiales
deben indicarse su designación estándar, composición química y
tratamiento térmica.
Debe indicarse:
los acabados especificados.
una descripción del proceso de fabricación.
el lugar de fabricación.
9.9.2.4
Especificaciones de la inspección
Especificación que muestre las rutinas de inspección con el grado de
trabajo de inspección en relación con los materiales, la manufactura y las
inspecciones finales de los amortiguadores de vibración.
9.9.2.5
Número de amortiguadores por vano y longitud de los vanos
El fabricante debe, para cada pedido de amortiguadores, recomendar las
longitudes máximas de los vanos para los diferentes tipos de conductores
en los cuales el tamaño de amortiguador puede utilizarse. Los tamaños de
vanos recomendados deben ser válidos para uno dos amortiguadores por
vano.
El fabricante también debe recomendar la localización del amortiguador en
el vano si esta no está estipulada por el ICE.
La recomendación debe ser válida bajo la condición que proteja a los
conductores contra daños por fatiga por un tiempo de operación de al
menos 50 años.
La recomendación debe basarse en la siguiente información sobre el
diseño de la línea, la cual será suministrada por el ICE al fabricante:
Designación del conductor
ICE-ETA-9
Página 20/27
Varillas preformadas protectoras, si se utilizan
Localización de los amortiguadores, si se especifica
Arreglos de los conductores: uno por fase, duplex, triplex, etc.
Espaciamento de los haces de conductores
Tensión del conductor después de la fleuncia para la temperatura
promedio del mes más frío
Longitud de los vanos reguladores
Distancia promedio de los conductores sobre el suelo
Características del terreno por donde pasa la línea
9.9.2.6
Empacado
El empacado debe describirse. El paquete de amortiguadores, que debe
estar protegido especialmente durante el transporte de acuerdo con la
cláusula 9.8.1, debe ser aprobado por el ICE.
9.9.2.7
Sistemas de calidad
Los sistemas de control de calidad deben estar de acuerdo con ISO 9002.
9.9.2.8
Instrucciones de instalación
Las instrucciones de instalación deben ser en español o inglés con las
figuras necesarias.
9.9.2.9
Reporte de prueba tipo
El reporte de prueba tipo de estar de acuerdo con la cláusula 9.6.
9.9.2.10
Muestras
Una muestra de cada tipo de amortiguador.
ICE-ETA-9
Página 21/27
FIGURAS
FIGURA 1 CURVA DE POTENCIA DEL VIENTO
f(Y/D)
10
1
0,1
0,01
0,001
0,001
ICE-ETA-9
Página 22/27
0.01
0,1
1
Y/D (m m)
FIGURA 2
CURVAS DE EFICIENCIA DEL AMORTIGUAMIENTO (EJEMPLOS)
Power (W)
185 D or 8 Hz
1295 D
Frequency (Hz)
Power input from shaker
Calculated wind power input
FIGURA 3
VANO DE PRUEBA
Square faced clamp
Strain gauges
Low friction bearing
F
Shaker
ICE-ETA-9
Página 23/27
TABLA 1
CONDUCTORES
Designación TIPO Área total
conductor
mm2
Diámetro
mm
Razón
de acero
%
Tensión
ruptura
kN
Peso unitario
kg/m
Conductores tierra
DOTTEREL
ACSR
142
15,42
36,8
72,1
0,654
ATLE
ACSR
241
20,10
36,8
122
1,115
Conductores fase
GROSBEAK
ACSR
375
25,15
14,0
109
1,298
TERN
ACSR
430
27,0
16,3
98
1,33
DRAKE
ACSR
468
28,11
14,0
136
1,624
CARDINAL
ACSR
546
30,42
11,5
149
1,830
CABADELO
ACAR
303
22,61
-
74,9
0,835
TABLA 2
COMPOSICIÓN DE CONDUCTORES
Designación
Tipo
Área total
Capas
conductor
mm2
Al
acero
EI
min
2
máx
Nm
Conductores tierra
DOTTEREL
ACSR
142
12x3,08
7x3,08
10,1
170,9
ATLE
ACSR
241
12x4,02
7x4,02
29,9
495,8
GROSBEAK
ACSR
375
26x3,97
7x3,09
28,4
1026
TERN
ACSR
430
45x3,37
7x2,25
6
DRAKE
ACSR
468
26x4,44
7x3,45
44,4
1602
CARDINAL
ACSR
546
54x3,38
7x3,38
33,1
2196
19x3,231)
31,4
866
Conductores fase
CABADELO
ACAR 303
18x3,23
1)
Hilos del alma de aleación de aluminio
ICE-ETA-9
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TABLA 3
TENSIÓN DEL CONDUCTOR, LOCALIZACIÓN DEL AMORTIGUADOR Y
PRUEBA CORONA
Designación
Tensión
Designación
Localiz.
Prueba corona
conductor
conductor1)
amortiguador
amort.2)
Dist. Voltaje tierra
prueba
N
m
m
kV
Conductores tierra
DOTTEREL
13700
ICE-B
0,8
N/A
N/A
ATLE
23200
ICE-C
0,8
N/A
N/A
GROSBEAK
20500
ICE-D
1,5
4
156
TERN
2500
ICE
1,5
4
156
DRAKE
25500
ICE-E
1,5
4
156
CARDINAL
27900
ICE-F
1,5
4
156
CABADELO
14300
ICE-G
1,5
4
156
Conductores fase
1)
Tensiones de los conductores para la prueba de amortiguamiento efectivo.
Calculada después de la fluencia a una temperatura de 5C, sin viento.
2)
Distancia entre el centro de la grapa de suspensión y el centro de la grapa del
amortiguador.
3)
Para la prueba corona, el sistema de suspensión debe consistir de una grapa de
suspensión, de acuerdo con ICE-ETA-5 y varillas preformadas protectoras
apropiadas para el conductor para el que se adquieren los amortiguadores. El
voltaje de prueba es igual al voltaje de diseño (245 kV) dividido por 3 y
multiplicado por 1,1.
ICE-ETA-9
Página 25/27
TABLA 4
GALVANIZADO
Peso del cinc g/m2
(espesor del cinc mm)
Valor promedio del
número de aisladores
acordado para la
muestra
Valor mínimo para
la muestra
individual
6,4 mm
610
(85 mm)
550
(77 mm)
Acero t > 6,4 mm
710
100 mm)
610
(85 mm)
Tuercas, pernos y arandelas
381
(55 mm)
305
(45 mm)
Acero t
Nota : peso cinc 7,1 g/m2
TABLA 5
AVELLANADO PARA LA LLAVE DE CUBOS
Llave de cubos
d
mm
M10
M12
ICE-ETA-9
Página 26/27
M
mm
26
28
ANEXO A
A.1
CONDUCTORES Y SU USO; TENSIONES DE LOS CONDUCTORES;
LOCALIZACION DE LOS AMORTIGUADORES Y PRUEBA CORONA
Los conductores listados en la tabla 1 normalmente no contienen grasa
pero pueden emplearse conductores engrasados en atmósfera marina.
Pueden presentarse las siguientes configuraciones de conductores:
Conductores sencillos utilizados en líneas con un voltaje nominal de
hasta 230 kV.
Para 138 kV se utilizan conductores de fase tipo Grosbeak, Cardinal y
Cabadelo y para voltajes de 230 kV se utilizan conductores tipo
Grosbeak, Drake y Cardinal.
Los aces de conductores se utilizan únicamente en 230 kV.
Los conductores duplex son horizontales con un espaciamiento de 450
mm y se utilizan tanto cables Grosbeak como Drake.
Las fases en las líneas aéreas están dispuestas normalmente en un
plano horizontal o en una formación triangular horizontal con los
siguientes vanos reguladores promedio:
TABLA A1
LONGITUD DE VANOS REGULADORES PROMEDIO
Voltaje nominal
Arreglo sencillo
Arreglo en haz
kV
m
m
138
450
-
230
450
450
La tensión del conductor después de la fluencia está dada en ICE-ETA-9, Tabla 3.
ICE-ETA-9
Página 27/27
INSTITUTO COSTARRICENSE DE ELECTRICIDAD
UEN PROYECTOS Y SERVICIOS ASOCIADOS
ICE ETA - 10
ESPECIFICACIÓN TÉCNICA PARA ADQUISICIÓN
DE CONJUNTOS DE AISLADORES
10.1.1.1.1.1.1
2011
INDICE
10.1. REFERENCIAS ....................................................................................................... 3
10.2. ALCANCE Y OBJETIVOS ...................................................................................... 5
10.3. DEFINICIONES ....................................................................................................... 5
10.4. DESCRIPCION ....................................................................................................... 6
10.4.1 CONJUNTO DE AISLADORES DE SUSPENSION ............................................................................ 6
10.4.2 CONJUNTO DE AISLADORES DE TENSIÓN ................................................................................... 7
10.4.3 CONJUNTO DE AISLADORES DE TRANSPOSICIÓN ...................................................................... 8
10.5. REQUERIMIENTOS ................................................................................................ 8
10.5.1 MATERIAL ........................................................................................................................................... 8
10.5.2 DISEÑO ............................................................................................................................................... 9
10.5.3 REQUERIMIENTOS MECANICOS ................................................................................................... 10
10.5.4 REQUERIMIENTOS ELECTRICOS .................................................................................................. 11
10.6. PRUEBAS TIPO.................................................................................................... 13
10.6.1 GENERAL.......................................................................................................................................... 13
10.6.2 DIMENSIONES.................................................................................................................................. 13
10.6.3 PROPIEDADES MECANICAS .......................................................................................................... 13
10.6.4 VOLTAJE A FRECUENCIA INDUSTRIAL ........................................................................................ 14
10.6.5 CORONA ........................................................................................................................................... 14
10.6.6 RADIOINTERFERENCIA .................................................................................................................. 14
10.6.7 VOLTAJE DE IMPULSO DE DESCARGA ATMOSFERICA ............................................................. 15
10.6.8 VOLTAJE DE IMPULSO POR MANIOBRA ...................................................................................... 15
10.6.9 CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO ................................................................................................ 15
10.7. PRUEBAS A MUESTRAS .................................................................................... 16
10.7.1 GENERAL.......................................................................................................................................... 16
10.7.2 DIMENSIONES.................................................................................................................................. 16
10.7.3 RESISTENCIA MECANICA ............................................................................................................... 16
10.8. APROBACIÓN DEL TIPO..................................................................................... 16
10.8.1 GENERAL.......................................................................................................................................... 16
10.8.2 DOCUMENTACIÓN .......................................................................................................................... 16
ICE-ETA-10
Página 2/23
10.1.
REFERENCIAS
C.I.S.P.R. Publication 16
C.I.S.P.R. specification for radio interference
measuring apparatus and measurement methods
C.I.S.P.R. Publication 18 - 2
Radio interference characteristics of overhead power
lines and high-voltage equipment - Part 2: Methods of
measurement and procedure for determining limits
IEC 50 (466)
International Electrotechnical Vocabulary - Overhead
lines
IEC 50 (471)
International Electrotechnical Vocabulary - Insulators
IEC 60
High - voltage test techniques
IEC 71
Insulation coordination
IEC 383
Insulators for overhead lines with a nominal voltage
above 1000V
IEC 506
Switching impulse tests on high - voltage insulators
IEC 1109
Composite insulators for a.c. overhead lines with a
nominal voltage above 1 000 V - Definitions, test
methods and acceptance criteria
IEC 36B/126/CDV Insulators for overhead lines with a nominal voltage
above 1000V - A.C. Power Arc Tests on insulators
sets
ICE-ETA-10
Página 3/23
ISO 5455
Technical drawings - Scales
ISO 9002
Quality systems - Model for quality assurance in
production and installation
ICE - ETA - 3
Especificación Técnica para Adquisición - Estructuras
ICE - ETA - 4
Especificación Técnica para Adquisición Conductores
ICE - ETA - 5
Especificación Técnica para Adquisición - Grapas de
Suspensión
ICE-ETA-10
Página 4/23
ICE - ETA - 6
Especificación Técnica para Adquisición - Grapas de
Tensión
ICE - ETA - 11
Especificación Técnica para Adquisición - Aisladores
ICE - ETA - 12
Especificación Técnica para Adquisición - Herrajes de
aisladores
ICE - ETA - 14
Especificación Técnica para Adquisición - Aisladores
poliméricos tipo poste
10.2.
ALCANCE Y OBJETIVOS
Estas Especificación se aplica a conjuntos de aisladores para líneas de
transmisión aéreas.
El objetivo de esta norma es establecer los requerimientos para el diseño
y las pruebas de conjuntos de aisladores suplidos por diferentes
fabricantes, de manera que se asegure su funcionamiento satisfactorio
durante la vida útil de la línea de transmisión aérea.
10.3.
DEFINICIONES
Para el propósito de esta norma, se aplican las siguientes definiciones:
Conjunto de Aisladores
Ensamble de una o más cadenas de aisladores conectados
convenientemente entre sí, junto con los elementos de protección y
demás elementos requeridos para el mantenimiento.
Cadena de Aisladores
Una o más unidades de aisladores conectadas con la intención de dar
soporte flexible a los conductores de líneas aéreas sujetos principalmente
a esfuerzos por tensión.
Voltaje máximo para los equipos
El máximo valor r.m.s. de voltaje fase a fase para el cual el equipo está
diseñado. En este documento de denota como U m.
Voltaje de Extinción de Corona
El voltaje al cual todo el efecto corona visible ha desaparecido cuando se
reduce el voltaje desde un nivel con efecto corona visible.
Corriente de Falla
La máxima corriente de duración causada por una falla de cortocircuuito
(Ik) o falla a tierra (3I0).
La definición de otros términos utilizados en esta Especificación Técnica
para Adquisiciones se puede encontrar en publicaciones IEV e IEC.
ICE-ETA-10
Página 5/23
10.4.
DESCRIPCION
10.4.1
CONJUNTO DE AISLADORES DE SUSPENSION
10.4.1.1
Conjunto de aisladores de suspensión tangencial
Conjunto de aisladores para líneas rectas y con ángulo < 3 (3.3g), para
suspender conductores simples y en configuración “bundle” de 2
conductores, de acuerdo con ICE-ETA-4, compuesto por:
1
1
1
c/u
c/u
c/u
terminal aterrizado para instalación en torre o estribo
cadena de aisladores
terminal vivo inferior con grapa de suspensión y varilla
preformada
El conjunto de aisladores de suspensión puede estar equipado con una
grapa de suspensión para un sólo conductor o con dos grapas de
suspensión para doble conductor “bundle”. La distancia entre conductores
dobles debe ser de 450 mm. Los conductores dobles en configuración
“bundle” deben instalarse en un arreglo horizontal. Ver Figura 1.
10.4.1.2
Conjunto de aisladores de suspensión para ángulo
Conjunto de aisladores para líneas con ángulos > 3 (3.3g), para
suspender conductores simples y en configuración “bundle” de 2
conductores, de acuerdo con ICE-ETA-4, compuesto por:
1
1
1
c/u
c/u
c/u
terminal aterrizado para instalación en la estructura o estribo
cadena de aisladores
terminal vivo inferior con grapa de suspensión y varilla
preformada
El conjunto de aisladores de suspensión puede estar equipado con una
grapa de suspensión para un sólo conductor o con dos grapas de
suspensión para conductor doble “bundle”. La distancia entre conductores
dobles debe ser de 450 mm. Los conductores dobles en configuración
“bundle” deben instalarse en un arreglo horizontal. Ver Figura 2.
ICE-ETA-10
Página 6/23
10.4.1.3
Conjunto de aisladores de suspensión en V
Conjunto de aisladores para líneas rectas y con ángulo < 3 (3.3g) para
suspender conductores simples y en configuración “bundle” de 2
conductores, de acuerdo con ICE-ETA-4, compuesto por:
2
o
2
1
c/u
terminal aterrizado para instalación en estructura de soporte
estribo
c/u
cadenas de aisladores en configuración V
c/u
terminal vivo inferior con grapa de suspensión y varilla
preformada
El conjunto de aisladores de suspensión puede estar equipado con una
grapa de suspensión para un sólo conductor o con dos grapas de
suspensión para conductor doble “bundle”. La distancia entre conductores
dobles debe ser de 450 mm. Los conductores dobles en configuración
“bundle” deben instalarse en un arreglo horizontal. Ver Figura 3.
10.4.1.4
Conjunto de suspensión para aislador tipo poste
Conjunto de aisladores para líneas rectas y con ángulo < 10 para
suspender conductores simples y en configuración “bundle” de 2
conductores, de acuerdo con ICE-ETA-4 e ICE-ETA-14, compuesto por:
1
c/u
1
c/u
terminal para instalación en aislador de poste tipo ojo
extendido (Drop eye extended)
terminal vivo inferior con grapa de suspensión y varilla
preformada
El conjunto de aisladores de suspensión puede estar equipado con una
grapa de suspensión para un sólo conductor o con dos grapas de
suspensión para conductor doble “bundle”. La distancia entre conductores
dobles debe ser de 450 mm. Los conductores dobles en configuración
“bundle” deben instalarse en un arreglo horizontal. Ver Figura 4.
10.4.2
CONJUNTO DE AISLADORES DE TENSIÓN
Conjunto de aisladores para asegurar conductores simples y en
configuración “bundle” de 2 conductores en tensión, de acuerdo con ICEETA-4, compuesto por:
1
1
1
ICE-ETA-10
Página 7/23
c/u
terminal interno aterrizado para fijar a la torre de tensión o
estribo
c/u
cadena de aisladores con dispositivos de protección
c/u
terminal vivo inferior con grapa de tensión
El conjunto de aisladores de tensión puede estar equipado con una grapa
de tensión para un sólo conductor o con dos grapas de tensión para
conductor doble “bundle”. La distancia entre conductores dobles debe
ser de 450 mm. Conductores dobles en configuración “bundle” deben
instalarse en cun arreglo horizontal. Ver Figura 5.
10.4.3
CONJUNTO DE AISLADORES DE TRANSPOSICIÓN
Conjunto de aisladores para transposición de conductores simples y en
configuración “bundle” de 2 conductores en tensión, de acuerdo con ICEETA-4, compuesto por:
1
1
1
c/u
c/u
c/u
terminal interno vivo con grapa de tensión o estribo
cadena de aisladores con dispositivos de protección
terminal vivo inferior con grapa de tensión
El conjunto de aisladores de tensión puede estar equipado con una grapa
de tensión, a cada lado, para un sólo conductor o con dos grapas de
tensión, a cada lado, para conductor doble “bundle”. La distancia entre
conductores dobles debe ser de 450 mm. Conductores dobles en
configuración “bundle” deben instalarse en un arreglo horizontal. Ver
Figura 6.
10.5.
REQUERIMIENTOS
10.5.1
MATERIAL
10.5.1.1
Aisladores
Los aisladores deben cumplir con los requerimientos indicados en las
Especificaciones ICE-ETA-11e ICE-ETA-14.
10.5.1.2
Herrajes para los aisladores
Los herrajes para aisladores deben cumplir con los requerimientos de
ICE-ETA-12.
10.5.1.3
Dispositivos de protección
Los dispositivos de protección deben cumplir con los requerimientos de
ICE-ETA-12.
10.5.1.4
Grapas de suspensión
Los grapas de suspensión deben cumplir con los requerimientos de ICEETA-5
ICE-ETA-10
Página 8/23
10.5.1.5
Grapas de tensión
Los grapas de tensión deben cumplir con los requerimientos de ICE-ETA6.
10.5.2
DISEÑO
10.5.2.1
General
El conjunto de aisladores debe tener la menor cantidad posible de puntos
de contacto conductores de corriente, y estar diseñado con la menor
longitud posible.
10.5.2.2
Conexión al crucero
El conjunto de aisladores de suspensión debe tener libertad de oscilar
perpendicularmente a la línea en un punto lo más cercano posible a la
parte inferior del crucero.
El conjunto de aisladores en “V “debe tener libertad de oscilar
paralelamente con la línea en un punto lo más cercano posible a la parte
inferior del crucero.
El conjunto de suspensión para aisladores tipo poste debe tener libertad
de oscilar perpendicularmente a la línea en un punto lo más cercano
posible al herraje terminal del brazo aislante.
El conjunto de aisladores de tensión debe tener libertad de oscilar
perpendicularmente a la línea en un punto lo más cercano posible al
crucero.
10.5.2.3
Contrapesos
Los conjuntos de aisladores de suspensión y tensión para conductores
simples y dobles en configuración “bundle”, deben diseñarse para permitir
la suspensión de contrapesos.
El ángulo de oscilación en un conjunto de suspensión con contrapesos
actuando en la grapa deberá estar limitado a 35 . Ver ICE-ETA-5. Si el
ángulo de oscilación excediera los 35 , el personal especializado del
Contratante deberá aprobar su montaje.
10.5.2.4
ICE-ETA-10
Página 9/23
Dispositivos de protección de aisladores
Los dispositivos de protección para aisladores deben cumplir con los
requerimientos de ICE-ETA-12. La cadena de aisladores no deberá sufrir
daño alguno por el calor irradiado cuando ocurre un arco de potencia.
10.5.3
REQUERIMIENTOS MECANICOS
El conjunto de aisladores debe estar diseñado para una carga mecánica
máxima (Fk), dentro de los límites de servicio de:
Fuk
Fk = --------2,5
donde Fuk es la carga de ruptura especificada en la prueba de tensión
mecánica (MFL) para aisladores de bola y de recibidor (ver IEC 383).
Cuando se diseñan los conjuntos de aisladores, el esfuerzo total de
tensión, compresión, flexión y esfuerzo cortante no debe exceder fy , de
acuerdo con el estándar del material usado.
El esfuerzo cortante debe ser calculado de acuerdo con la siguiente
fórmula:
ec
2
x
2
y
x
y
3
2
11
. * fy
Herrajes de aluminio o acero
No debe ocurrir deformación permanente en presencia de esfuerzos de
tensión, compresión, flexión y cortante ante una carga (F def) en las
pruebas de accesorios para herrajes hechos de acero o aluminio.
Fdef = Fk * 1,1
Herrajes de acero forjado, aluminio, fundidos probados
estadísticamente
La carga de ruptura (Fu), obtenida en las pruebas, debe exceder Fuk para
herrajes hechos de acero forjado y aluminio o herrajes fundidos probados
estadísticamente según las Normas IEC 383 o IEC 591.
Otros herrajes
La mínima carga de ruptura (Ful), para otro tipo de herrajes, debe ser
Ful = Fuk * 1,2
ICE-ETA-10
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Definiciones
Fdef. = Mínima carga de deformación requerida en la prueba
Fk = Máxima carga calculada en el límite de operación,
valor característico
Fu = Carga de ruptura obtenida en la prueba
Ful = Carga de ruptura obtenida en la prueba
Fuk = Carga de ruptura especificada
fy = Valor límite estandarizado de fluencia para el material
10.5.4
REQUERIMIENTOS ELECTRICOS
10.5.4.1
General
Los criterios de diseño eléctrico deben estar de acuerdo con estas
especificaciones y además cumplir con los requerimientos dados en ICEETA-3, Anexo C, Cláusula C1.
La longitud de la cadena de aisladores para aislamiento fase a tierra debe
tener una distancia de arco suficiente para cumplir con los voltajes dados
en la Tabla 1.
La longitud de la cadena de aisladores para aislamiento de fase a fase
debe tener una distancia de arco de al menos 125 % a 130 % de la
distancia de arco para aislamiento fase tierra para un voltaje máximo de
145 kV y 245 kV, respectivamente.
10.5.4.2
Distancia de fuga
La distancia mínima de fuga para la cadena de aisladores, para
aislamiento fase a tierra, debe calcularse considerando los siguientes
factores:
13 mm/kV del voltaje máximo en áreas sin contaminación
20 mm/kV del voltaje máximo en áreas con contaminación mediana
25 mm/kV del voltaje máximo en áreas con contaminación pesada
ICE-ETA-10
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31 mm/kV del voltaje máximo en áreas con contaminación muy pesada
La distancia de fuga para una cadena de aisladores instalada entre fases,
debe ser al menos 3 veces la correspondiente a la de fase a tierra.
10.5.4.3
Voltaje a frecuencia industrial
El voltaje a frecuencia industrial para un aislador instalado entre fase y
tierra, debe ser al menos igual al voltaje indicado en la Tabla 1 para las
pruebas según la Norma IEC 60-1 y la 383-2-10.
El voltaje a frecuencia industrial para una cadena de aisladores instalada
entre fases debe ser al menos 3 veces mayor que el voltaje indicado en
la Tabla 1 para la prueba según la Norma IEC 60-1 y la 383-2-10.
10.5.4.4
Voltaje extinción del efecto corona
El conjunto de aisladores debe estar libre de efecto corona visible ante la
presencia de un voltaje fase a tierra de prueba de:
Um
Vprueba = ------*1.1
3
Donde Um es el voltaje máximo para los equipos (VER TABLA 1)
10.5.4.5
Radio interferencia
El conjunto de aisladores debe tener un nivel de radio interferencia menor
a 60 dB a un voltaje Um (DEBERIA SER SEGÚN LABORATORIO Um/ 3,
PORQUE EL ARREGLO DEL CONJUNTO ES FASE A TIERRA) y 60 Hz
c.a., con un voltaje de interferencia mayor a 1 V y una frecuencia de
medición de 500 kHz.
10.5.4.6
Voltaje de impulso de descarga atmosférica (DRY LIGHTNING
IMPULSE)
El voltaje de impulso de descarga atmosférica para un conjunto de
aisladores de fase a tierra debe ser al menos el indicado en la Tabla 1 en
la prueba de acuerdo con la Norma IEC 60-1 y la 383-2-9
10.5.4.7
Voltaje de impulso por maniobra (WET SWITCHING IMPULSE
VOLTAGE TEST)
El voltaje de impulso para un conjunto de aisladores de fase a tierra debe
ser al menos el indicado en la Tabla 1 en las prueba de acuerdo con la
Norma IEC 60-1 y la 383-2-11
El voltaje de impulso de prueba, según la Norma IEC 60-1 y la 383-2-11,
para un conjunto de aisladores de fase a fase, debe ser al menos 135% y
ICE-ETA-10
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140%, para 145kV y 245 kV, respectivamente, del voltaje indicado en la
Tabla 1.
10.5.4.8
Corriente de falla
El conjunto de aisladores debe estar diseñado térmicamente para la
corriente de falla de diseño y el tiempo de falla aplicables para la línea de
transmisión específica, de modo que la resistencia mecánica no se vea
afectada por la sobre-temperatura causada por el flujo de la corriente de
falla en los herrajes. El recubrimiento de zinc puede verse dañado en
herrajes fabricados con acero galvanizado. Debe evitarse que en el área
de contacto ocurra soldadura causada por el arco.
El mecanismo de fijación del conjunto de aisladores a la torre debe estar
diseñado
para la corriente de falla de diseño y el tiempo de falla aplicable para la
línea de transmisión específica, de modo que se eviten las soldaduras en
las áreas de contacto.
10.6.
PRUEBAS TIPO
10.6.1
GENERAL
Las pruebas se deben llevar a cabo de acuerdo con las Cláusulas 10.6.2 10.6.9 en tres muestras, a menos que se acuerde de otra manera. Las
pruebas deben efectuarse de manera que el procedimiento o el equipo
empleados no afecten sus resultados.
Los conjuntos de tensión, en caso de que así se defina en el contrato,
deben probarse de acuerdo con las Cláusulas 10.6.2 - 10.6.9. El conjunto
de aisladores de tensión incluyendo la grapa y los conductores debe
montarse de acuerdo con la Figura 5.
10.6.2
DIMENSIONES
El objetivo de la prueba es verificar que el conjunto de aisladores cumpla
con los requerimientos de la Cláusula 10.5.2, y este en concordancia con
los planos del fabricante.
10.6.3
PROPIEDADES MECANICAS
El objetivo de la prueba es verificar la resistencia mecánica para un
conjunto completo de aisladores, de acuerdo con la Cláusula 10.5.3.
El conjunto de aisladores, con excepción de la cadena de aisladores, los
elementos de protección y las grapas del conductor, deben instalarse en
la máquina de prueba de tensión y tensadas hasta alcanzar la carga
mecánica de falla especificada.
ICE-ETA-10
Página 13/23
No debe ocurrir falla alguna en ningún herraje. Los yugos no deben sufrir
deformación que afecte su condición normal de operación.
10.6.3.1
VOLTAJE A FRECUENCIA INDUSTRIAL (WET POWER-FRECUENCY
VOLTAGE TEST, REVISAR NORMA IEC 60-1 Y LA 383-2)
El objetivo de la prueba es verificar que el conjunto de aisladores
completo soporte el voltaje a frecuencia industrial, de acuerdo con la
Subcláusula 10.5.4.3.
Se debe ensamblar un conjunto completo de aisladores incluyendo el
conductor, de acuerdo con la Figura 1 (de acuerdo con la Figura 3 para el
conjunto en V), con aisladores debe someterse a una tensión de 60 Hz
c.a. La prueba se debe llevar a cabo como una prueba de voltaje en
condiciones húmedas, de acuerdo con la Norma IEC 60-1 y la 383-2.
El voltaje a frecuencia industrial en condiciones húmedas, para un
conjunto de aisladores entre fase y tierra, debe ser al menos el indicado
en la Tabla 1.
El voltaje a frecuencia industrial en condiciones húmedas , para un
conjunto de aislamiento entre fases, debe ser al menos 3 veces el
indicado en la Tabla 1.
10.6.3.2
CORONA
El objetivo de la prueba es verificar el nivel de voltaje de la extinción del
efecto corona para un conjunto completo de aisladores. Debe llevarse a
cabo en un laboratorio virtualmente oscuro.
El conjunto de aisladores de suspensión debe ensamblarse de acuerdo
con la Cláusula 10.6.4, y el conjunto de tensión de acuerdo con 10.6.1.
La distancia entre el terminal vivo y tierra debe estar de acuerdo con la
Tabla 1. El conjunto de aisladores deberá estar sujeto a una tensión de
60 Hz c.a.
El voltaje de extinción del efecto corona debe exceder el voltaje de prueba
calculado según la Subcláusula 10.5.5.4.
El efecto corona debe quedar documentado con fotografías a color. Una
foto mostrando el efecto corona visible y una con el voltaje de extinción.
El nivel de voltaje debe indicarse en las fotos.
10.6.3.3
ICE-ETA-10
Página 14/23
RADIOINTERFERENCIA
El objetivo de la prueba es verificar el una distancia entre el terminal vivo y
tierra según la Tabla 1. El conjunto de nivel de radiointerferencia de un
conjunto completo de aisladores.
El aislador debe ensamblarse de acuerdo con la Cláusula 10.6.4, con una
distancia del terminal vivo a tierra de acuerdo con la Tabla 1.
La prueba debe llevarse a cabo con una tensión Um(DEBERIA SER
SEGÚN LABORATORIO Um/ 3, PORQUE EL ARREGLO DEL
CONJUNTO ES DE FASE A TIERRA), 60 Hz. c.a., y un voltaje de
disturbio mayor de 1 V , con una frecuencia de medición de 500 kHz,
siguiendo el procedimiento de la Publicación 16 de C.I.S.P.R. , y
determinando los resultados de acuerdo con la Publicación 18-2 de
C.I.S.P.R. (IEC-60437)
El nivel de interferencia al máximo voltaje aceptable para el equipo debe
cumplir con los requerimientos de 10.5.4.5.
10.6.4
VOLTAJE DE IMPULSO DE DESCARGA ATMOSFERICA (DRY
LIGHTNING IMPULSE)
El objetivo de la prueba es verificar el voltaje de impulso de descarga
atmosférica para un conjunto completo de aisladores.
El conjunto de aisladores debe instalarse de acuerdo con la Cláusula
10.6.4, con una distancia del terminal vivo a tierra según la Tabla 1. El
conjunto de aisladores debe someterse a una prueba de impulso de
descarga atmosférica según la Norma IEC 60-383-2.
El voltaje obtenido debe exceder el valor indicado en la Tabla 1.
10.6.4.1
VOLTAJE DE IMPULSO POR MANIOBRA(WET SWITCHING IMPULSE
VOLTAGE TEST)
El objetivo de la prueba es verificar el voltaje de impulso por maniobra
(switching impulse) para un conjunto completo de aisladores.
El montaje del conjunto de aisladores se debe hacer de acuerdo con la
Cláusula 10.6.4, con una distancia entre el terminal vivo y tierra indicada
en la Tabla 1. El conjunto de aisladores debe someterse a la prueba de
impulso definida en la Norma IEC 506 (60-383-2-11).
El voltaje obtenido debe exceder el valor indicado en la Tabla 1.
10.6.5
ICE-ETA-10
Página 15/23
CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO
El objetivo de la prueba es verificar la capacidad de un conjunto de
aisladores para soportar arcos de potencia.
El conjunto completo de aisladores de suspensión incluyendo los
conductores debe ensamblarse y probarse según las pruebas IEC
36B/126/CDV, serie X. (25 KA POR 0.5 SEG.)
10.7.
PRUEBAS A MUESTRAS
10.7.1
GENERAL
Las pruebas a muestras las debe efectuar el fabricante. Se debe escoger
un conjunto de cada tipo, al azar, del lote que se enviará al Contratante.
10.7.2
DIMENSIONES
La prueba debe llevarse a cabo de acuerdo con la Cláusula 10.6.2.
10.7.3
RESISTENCIA MECANICA
La prueba debe llevarse a cabo de acuerdo con la Cláusula 10.6.3, en
caso en que así se haya acordado entre el Contratante y el fabricante.
10.8.
APROBACIÓN DEL TIPO
10.8.1
GENERAL
Los conjuntos de aisladores deben aprobarse por parte del Contratante de
acuerdo a esta especificación antes de que se proceda a enviar el
material. Para la aprobación, el fabricante debe verificar que el conjunto
de aisladores cumple con todos los requerimientos de esta especificación.
El fabricante debe enviar la documentación especificada en las
Subcláusulas 10.8.2.1 - 10.8.2.5 para la aprobación y aceptación.
La aprobación de los planos no eximirá al fabricante de su responsabilidad
de que el conjunto de aisladores cumpla con todos los requerimientos.
Todos los documentos presentados deben estar escritos en idioma
español o inglés.
10.8.2
DOCUMENTACIÓN
10.8.2.1
Planos de ensamble
Los planos de ensamble deben estar de acuerdo con la Norma ISO 5455,
mostrando el conjunto de aisladores en por lo menos dos vistas. En el
plano debe indicarse la siguiente información:
Tipo y/o Número de catálogo
Dimensiones principales
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Página 16/23
Distancia de arco
Distancia de fuga
Carga de ruptura
Corriente de cortocircuito
Peso
Lista de partes
10.8.2.2
Especificación del material
Descripción del material de todos los componentes.
10.8.2.3
Sistemas de calidad
Sistemas de aseguramiento de calidad de acuerdo con ISO 9002.
10.8.2.4
Instrucciones de instalación
Instrucciones para la instalación, en español o inglés, con las figuras
necesarias.
10.8.2.5
Reporte de pruebas tipo
Reporte de pruebas tipo de acuerdo con la Cláusula 10.6.
TABLAS
TABLA 1
Máximo
Voltaje
para equipos
VOLTAJE SOPORTADO
Impulso por
Descarga
Atmosférica
(Dry lighting
impulse
voltage test)
kV
Voltaje de
impulso
maniobra
(Wet switching impulse
voltage test)
kV
145
145
145
650
750
850
425
550
650
275
320
360
3
3
3
245
245
245
950
1050
1175
750
850
950
400
440
490
4
4
4
Um
Nota 1):
ICE-ETA-10
Página 17/23
Frecuencia Distancia
industrial
fase a
(Wet power- tierra 1)
frecuency
voltage test)
m
kV
Distancia de seguridad en la prueba de efecto corona
FIGURAS
FIGURA 1
CONJUNTO DE AISLADORES DE SUSPENSION TANGENCIAL
Figura 1a
FIGURA 2
Figura 1b
Para dos conductores
CONJUNTO DE AISLADORES DE SUSPENSION PARA ANGULO
Figura 2a
ICE-ETA-10
Página 18/23
Para un conductor
Para un conductor
Figura 2b
Para dos conductores
FIGURA 3
CONJUNTO DE AISLADORES DE SUSPENSION EN “V”
FIGURA 4
CONJUNTO DE SUSPENSION PARA AISLADOR TIPO POSTE
ICE-ETA-10
Página 19/23
FIGURA 5
CONJUNTO DE AISLADORES DE TENSION
Figura 5a
Figura 5b
ICE-ETA-10
Página 20/23
Cadena sencilla
Cadena doble
FIGURA 6
CONJUNTO DE AISLADORES DE TRANSPOSICION
Figure 6a
Figure 6b
ICE-ETA-10
Página 21/23
Cadena sencilla
Cadena doble
ANEXO A
A.1
CARACTERISTICAS DE CONJUNTOS DE AISLADORES
Las características eléctricas y de dimensiones para los conjuntos de
aisladores deben estar de acuerdo con la Tabla A.1.
El voltaje de impulso de descarga atmosférica dada en la Tabla A.1 está
dividido en dos niveles diferentes para cada altura:
El menor voltaje de impulso de descarga atmosférica para cada altura
es para una línea con circuito sencillo.
El mayor voltaje de impulso de descarga atmosférica para cada altura
es para ambos circuitos de una línea con doble circuito.
TABLA A.1
CARACTERISTICAS ELECTRICAS Y DE DIMENSIONES
Voltaje
Nominal
Máximo
Voltaje
Equipos
kV
kV
138
138
138
230
230
230
145
145
145
245
245
245
ICE-ETA-10
Página 22/23
Voltaje de Voltaje de Voltaje de Número
Impulso
Impulso
Impulso Aisladores
Descarga Descarga Descarga
en la
Nivel mar 0-100 mts
1000cadena
2000 mts
kV
kV
Kv
650
750
850
950
1050
1175
650
750
950
1050
-
650
750
950
1050
11
12
14
15
17
18
Distancia
de Arco
Distancia
Destello
mm
mm/kV
1300
1500
1680
1920
2150
2390
23.3
25.4
29.6
18.8
21.3
22.6
FIGURA A.1 CONJUNTO DE SUSPENSION PARA 138 kV
Arcing
distance
FIGURA A.2 CONJUNTO DE SUSPENSION PARA 138 kV Y 230 kV
Arcing
distance
ICE-ETA-10
Página 23/23
INSTITUTO COSTARRICENSE DE ELECTRICIDAD
UEN PROYECTOS Y SERVICIOS ASOCIADOS
ICE ETA - 11
ESPECIFICACIÓN TÉCNICA PARA ADQUISICIÓN
DE AISLADORES
2011
INDICE
11.1. REFERENCIAS.......................................................................................................4
11.2. ALCANCE Y OBJETIVOS ......................................................................................7
11.3. DEFINICIONES .......................................................................................................7
11.4. DESCRIPCION .......................................................................................................7
11.4.1 AISLADORES DE PIN Y RECIBIDOR................................................................................................7
11.5. REQUERIMIENTOS................................................................................................7
11.5.1 GENERAL ...........................................................................................................................................7
11.5.2 MATERIAL...........................................................................................................................................7
11.5.3 DISEÑO...............................................................................................................................................8
11.5.4 PROPIEDADES MECANICAS ............................................................................................................8
11.5.5 PROPIEDADES ELECTRICAS...........................................................................................................9
11.6. PRUEBAS TIPO ...................................................................................................10
11.6.1 GENERAL .........................................................................................................................................10
11.6.2 VERIFICACION DE LAS DIMENSIONES.........................................................................................10
11.6.3 VERIFICACION DEL DESPLAZAMIENTO.......................................................................................10
11.6.4 VERIFICACION DEL SISTEMA DE SEGURIDAD ...........................................................................10
11.6.5 RADIOINTERFERENCIA ..................................................................................................................10
11.6.6 PRUEBA DE CICLO DE TEMPERATURA .......................................................................................10
11.6.7 PRUEBA DE CARGA DE FALLA ELECTROMECANICA ................................................................11
11.6.8 PRUEBA DE CARGA DE FALLA MECANICA..................................................................................11
11.6.9 PRUEBA DE POROSIDAD ...............................................................................................................11
11.6.10 PRUEBA DE GALVANIZADO .........................................................................................................11
11.6.11 PRUEBAS DE VOLTAJE DE IMPULSO EN SECO........................................................................11
11.6.12 PRUEBAS DE VOLTAJE DE IMPULSO EN HUMEDO..................................................................11
11.6.13 PRUEBA DE CHOQUE TERMICO .................................................................................................11
11.6.14 PRUEBA DE PERFORACIÓN ........................................................................................................11
11.6.15 PRUEBA DE VALOR DE IMPACTO...............................................................................................12
11.6.16 PRUEBA DE COMPORTAMIENTO TERMOMECANICO ..............................................................12
11.6.17 ESFUERZO RESIDUAL..................................................................................................................12
11.7. PRUEBAS A MUESTRAS ....................................................................................12
11.7.1 GENERAL .........................................................................................................................................12
11.7.2 VERIFICACION DE DIMENSIONES ................................................................................................13
11.7.3 VERIFICACION DEL DESPLAZAMIENTO.......................................................................................13
2
11.7.4 VERIFICACION DEL SISTEMA DEL SEGURO ...............................................................................13
11.7.5 PRUEBA DEL CICLO DE TEMPERATURA .....................................................................................13
11.7.6 PRUEBA DE CARGA DE FALLA ELECTROMECANICA ................................................................14
11.7.7 PRUEBA DE CARGA DE FALLA MECANICA..................................................................................14
11.7.8 PRUEBA DE CHOQUE TERMICO ...................................................................................................14
11.7.9 PRUEBA DE PERFORACION ..........................................................................................................14
11.7.10 PRUEBA DE POROSIDAD .............................................................................................................14
11.7.11 PRUEBA DE GALVANIZADO .........................................................................................................14
11.7.12 PRUEBA DE ESFUERZO RESIDUAL............................................................................................14
11.8. PRUEBAS DE RUTINA ........................................................................................15
11.8.1 INSPECCION VISUAL DE RUTINA..................................................................................................15
11.8.2 PRUEBA MECANICA DE RUTINA ...................................................................................................15
11.8.3 PRUEBA ELECTRICA DE RUTINA..................................................................................................15
11.9. APROBACION DEL TIPO ....................................................................................15
11.9.1 GENERAL .........................................................................................................................................15
11.9.2 DOCUMENTACIÓN ..........................................................................................................................15
3
11.1.
REFERENCIAS
C.I.S.P.R. Publication 16
C.I.S.P.R. specification for radio interference measuring
apparatus and measurement methods
C.I.S.P.R. Publication 18 - 2
Radio interference characteristics of overhead power lines
and high-voltage equipment - Part 2: Methods of
measurement and procedure for determining limits
IEC 36B/126/CDV
Insulators for overhead lines with a nominal voltage above
1000V - A.C. Power Arc Tests on insulator sets
IEC 36B/139/DIS
Insulators for overhead lines with a nominal voltage above
1000V - Ceramic or glass insulator units for a.c. systems Characteristic of insulator units of the cap and pin type
IEC 50 (466)
International Electrotechnical Vocabulary - Overhead
lines
IEC 50 (471)
International Electrotechnical Vocabulary - Insulators
IEC 60-1
High - voltage test techniques - Part 1: General definitions
and tests requirements
IEC 60-2
High - voltage test techniques - Part 2: Test procedures
IEC 60-3
High - voltage test techniques - Part 3: Measuring devices
IEC 60-4
High - voltage test techniques - Part 4: Application guide for
measuring devices
IEC 120
Dimension of ball and socket couplings of string insulator
units
IEC 372-1
Locking devices for ball and socket couplings of string
insulator units. Part 1: Dimensions and general rules
IEC 372-2
Locking devices for ball and socket couplings of string
insulator units. Part 2: Tests
IEC 383-1
Insulators for overhead lines with a nominal voltage above
1000V - Part 1: Ceramic or glass insulator units for a.c.
systems - Definitions, test methods and acceptance criteria
4
IEC 383-2
Insulators for overhead lines with a nominal voltage above
1000V - Part 2: Insulator strings and insulator sets for a.c.
systems - Definitions, test methods and acceptance criteria
IEC 437
Radio interference test on high voltage insulators
IEC 471
Dimension of clevis and tongue couplings of string insulator
units
IEC 506
Switching impulse test on high voltage insulators
IEC 672-1
Specification for ceramic and glass insulating materials Part 1: Definitions and classification
IEC 672-2
Specification for ceramic and glass insulating materials Part 2: Methods of test
IEC 672-3
Specification for ceramic and glass insulating materials Part 3: Individual materials
IEC 797
Residual strength of string insulator units of glass or ceramic
materials for overhead lines after mechanical damage of the
dielectric
IEC 815
Guide for the selection of insulators in respect of polluted
conditions
IEC 1211
Insulators of ceramic material or glass for overhead lines
with a nominal voltage greater than 1000 V - Puncture
testing
ISO 148
Steel - Charpy impact test (V-Notch)
ISO 1101
Technical drawings - Geometrical tolerancing - Tolerancing
of form, orientation, location and run-out - Generalities,
definitions, symbols, indications on drawings
ISO 1459
Metallic coatings - Protection against corrosion by hot dip
galvanising - Guiding principles
Metallic coatings - Hot dip galvanised coatings on fabricated
ferrous products - Requirements
ISO 1461
ISO 2178
Non metallic and vitreous or porcelain enamel coatings on
magnetic basis metals - Measurement of coating thickness Magnetic method
5
ISO 5455
Technical drawings - Scales
ISO 9002
Quality systems - Model for quality assurance in production
and installation
6
11.2.
ALCANCE Y OBJETIVOS
Esta especificación se aplica para aisladores para líneas de transmisión aéreas de
corriente alterna.
El objetivo de esta especificación es establecer los requerimientos para el diseño y
las pruebas de aisladores suplidos por distintos fabricantes, para asegurar su
funcionamiento satisfactorio durante la vida útil de la línea de transmisión.
11.3.
DEFINICIONES
Para efectos de esta especificación se aplican las siguientes definiciones:
Esfuerzo Residual
La carga mecánica de ruptura en el momento que ocurre daño mecánico del
dieléctrico.
Las definiciones o términos usados en esta Especificación se pueden encontrar en
las Publicaciones IEV e IEC.
11.4.
DESCRIPCION
11.4.1
AISLADORES DE PIN Y RECIBIDOR
El aislador consiste de una parte de cerámica o vidrio equipada en los extremos
con acoples de bola y recibidor de material metálico.
11.5.
REQUERIMIENTOS
11.5.1
GENERAL
El aislador debe resistir todos los esfuerzos mecánicos causados por transporte,
manejo e instalación a temperaturas hasta 0 ºC, y los esfuerzos mecánicos que
ocurran en un rango de temperatura de 0ºC a 200 ºC durante la vida útil de la línea
de transmisión.
11.5.2
MATERIAL
11.5.2.1
Material aislante
El aislador deberá tener material aislante cerámico o de vidrio endurecido. El
aislador de cerámica deberá estar cubierto de barniz café, gris o azul.
11.5.2.2
Unidades de acople
La caperuza debe fabricarse con hierro colado maleable o galvanizado en caliente
o acero forjado. El pin debe fabricarse con acero forjado galvanizado en caliente.
El pin debe tener “aro de retardo de corrosión” ( corrosión retardation ring). El aro
7
o anillo de retardo de corrosión, debe tener un alto contenido de zinc. Esta manga
de zinc debe de tener al menos un 99.7% de pureza.
11.5.2.3
Cemento
El cemento para ensamblaje de los aisladores debe ser del tipo Portland o alúmina.
11.5.2.4
Seguro
El seguro debe estar hecho de acero inoxidable, según norma IEC 372
11.5.3
DISEÑO
11.5.3.1
Dimensiones
El aislador estándar de recibidor y pin con distancia normal de fuga debe diseñarse
de acuerdo con la Norma IEC 305, según la Tabla 1.
El aislador de tipo antiniebla debe diseñarse de acuerdo con la Tabla 1 de esta
especificación.
11.5.3.2
Desplazamientos axial y radial
Los desplazamientos axial y radial máximos deben estar acordes con la Norma
IEC 383.
11.5.3.3
Unidades de acople
El acople de bola y recibidor debe estar conforme a la Norma IEC 120. No se
permitirá el acople tipo 16B.
11.5.3.4
Seguro
El pin de seguridad debe estar de acuerdo con la Norma IEC 372. No se permitirá
clip tipo “W”.
11.5.3.5
Porosidad
La porosidad de la cerámica debe cumplir con los requerimientos de la Norma IEC
383.
11.5.3.6
Grosor del recubrimiento de zinc
El recubrimiento de zinc debe estar de acuerdo con la Norma IEC 383.
11.5.4
PROPIEDADES MECANICAS
11.5.4.1
Seguro
El seguro debe cumplir con los requerimientos de la Norma IEC 372.
8
11.5.4.2
Carga de falla electromecánica
El aislador cerámico debe cumplir con los requerimientos para carga de falla
electromecánica de la Norma IEC 305. Ver Tabla 2.
11.5.4.3
Carga de falla mecánica
El aislador de vidrio debe cumplir con los requerimientos de la Norma IEC 305
para carga de falla mecánica. Ver Tabla 2.
11.5.4.4
Ciclo de Temperatura
El aislador de cerámica debe cumplir con los requerimientos de la Norma IEC 383
para ciclo de temperatura.
11.5.4.5
Choque Térmico
El aislador de vidrio endurecido debe cumplir con la Norma IEC 383 para choques
térmicos.
11.5.4.6
Carga de falla termo-mecánica
El aislador debe cumplir con lo establecido en la Norma IEC 383 para carga de
falla termomecánica.
11.5.4.7
Esfuerzo residual
El aislador debe cumplir con lo establecido en la Tabla 2 para esfuerzo residual.
11.5.5
PROPIEDADES ELECTRICAS
11.5.5.1
Prueba de voltaje de impulso de descarga
El aislador debe cumplir con lo establecido en la Tabla 2.
11.5.5.2
Prueba de voltaje a frecuencia industrial en húmedo
El aislador debe cumplir con lo establecido en la Tabla 2 para prueba de voltaje a
frecuencia industrial en húmedo.
11.5.5.3
Prueba de perforación
El aislador debe cumplir con los requerimientos de la Tabla 2 para resistencia a la
perforación.
11.5.5.4
Prueba de voltaje de impulso de perforación
El aislador de cerámica debe cumplir con los requerimientos de IEC 1211 para
pruebas de voltaje de impulso de perforación.
11.5.5.5
Prueba de Radiointerferencia
El aislador debe tener un nivel de interferencia que no supere 60 dB a 20 kV y 60
Hz, voltaje de interferencia mayor a 1 µV y frecuencia de medición de 500 kHz.
9
11.6.
PRUEBAS TIPO
11.6.1
GENERAL
Las pruebas se deben llevar a cabo de acuerdo con las Cláusulas 11.6.2 - 11.6.17
en el número de muestras que se establecen en la Tabla 3, a menos que se
establezcan otras condiciones.
La prueba debe efectuarse de manera tal que el procedimiento o el equipo
empleados no afecten los resultados de las pruebas.
Los resultados de la prueba deben registarse e incluirse en lal documentación.
11.6.2
VERIFICACION DE LAS DIMENSIONES
El número de aisladores a examinar se indica en la Tabla 3.
Las pruebas se deben llevar a cabo en los aisladores estándar de disco con acople
de pin de acuerdo con la Norma IEC 383, Cláusula 17.
11.6.3
VERIFICACION DEL DESPLAZAMIENTO
El número de aisladores a examinar se indica en la Tabla 3.
Las pruebas se deben llevar a cabo en los aisladores estándar de disco con acople
de pin de acuerdo con la Norma IEC 383, Cláusula 21.
11.6.4
VERIFICACION DEL SISTEMA DE SEGURIDAD
El número de aisladores a examinar se indica en la Tabla 3.
Las pruebas se deben llevar a cabo en los aisladores estándar de disco con acople
de pin de acuerdo con la Norma IEC 383, Cláusula 22.
11.6.5
RADIOINTERFERENCIA
El número de aisladores a examinar se determina en la Tabla 3.
La prueba se debe llevar a cabo con tensión alterna de 20 kV y 60 Hz, con voltaje
de perturbación mayor a 1 µV y para una frecuencia de medición de 500 kHz, de
acuerdo con la Publicación 16 de C.I.S.P.R. y los métodos de evaluación de la
Cláusula 35.
11.6.6
PRUEBA DE CICLO DE TEMPERATURA
El número de aisladores a examinar se indica en la Tabla 3.
10
La prueba se debe llevar a cabo en aisladores estándar de disco de material
cerámico con acople de pin de acuerdo con la Norma IEC 383, Cláusula 23.
11.6.7
PRUEBA DE CARGA DE FALLA ELECTROMECANICA
El número de aisladores a examinar se indica en la Tabla 3.
La prueba se debe llevar a cabo en aisladores estándar cerámico de disco con
acople de pin de acuerdo con la Norma IEC 383, Cláusula 18.
11.6.8
PRUEBA DE CARGA DE FALLA MECANICA
El número de aisladores a examinar se indica en la Tabla 3.
La prueba se debe llevar a cabo en aisladores estándar de vidrio de disco con
acople de pin de acuerdo con la Norma IEC 383, Cláusula 19.
11.6.9
PRUEBA DE POROSIDAD
El número de aisladores a examinar se indica en la Tabla 3.
La prueba se debe ser llevar a cabo en aisladores estándar de cerámica de disco
con acople de pin de de acuerdo con la Norma IEC 383, Cláusula 25.
11.6.10
PRUEBA DE GALVANIZADO
El número de aisladores a examinar se indica en la Tabla 3.
La prueba se debe llevar a cabo de acuerdo con la Norma IEC 383, Cláusula 26.
11.6.11
PRUEBAS DE VOLTAJE DE IMPULSO EN SECO
El número de aisladores a examinar se indica en la Tabla 3.
La prueba se debe llevar a cabo en un conjunto de 5 aisladores de acuerdo con la
Norma IEC 383, Cláusula 13.
11.6.12
PRUEBAS DE VOLTAJE DE IMPULSO EN HUMEDO
El número de aisladores a examinar se indica en la Tabla 3.
La prueba se debe llevar a cabo en un conjunto de 5 aisladores de acuerdo con la
Norma IEC 383, Cláusula 14.
11.6.13
PRUEBA DE CHOQUE TERMICO
El número de aisladores a examinar se indica en la Tabla 3.
La prueba se debe llevar a cabo en aisladores de vidrio de acuerdo con la Norma
IEC 383, Cláusula 24.
11.6.14
PRUEBA DE PERFORACIÓN
El número de aisladores a examinar se indica en la Tabla 3.
11
La prueba se debe llevar a cabo en aisladores de vidrio de acuerdo con la Norma
IEC 383, Cláusula 15.
11.6.15
PRUEBA DE VALOR DE IMPACTO
El número de aisladores a examinar se determina en la Tabla 3.
La prueba se debe llevar a cabo de acuerdo con la Norma ISO 148.
11.6.16
PRUEBA DE COMPORTAMIENTO TERMOMECANICO
El número de aisladores a examinar se indica en la Tabla 3.
La prueba se debe llevar a cabo en los aisladores estándar de disco con acople de
pin de acuerdo con la Norma IEC 383, Cláusula 20.
11.6.17
ESFUERZO RESIDUAL
El número de aisladores a examinar se indica en la Tabla 3.
La prueba se debe llevar a cabo en los aisladores de vidrio de acuerdo con la
Norma IEC 797.
11.7.
PRUEBAS A MUESTRAS
11.7.1
GENERAL
Las pruebas a muestras las debe efectuar el fabricante con aisladores escogidos al
azar del lote a entregar. Coopeguanacste tiene el derecho de verificar esta
escogencia.
Las muestras deben ser proporcionadas por el fabricante y ser agregadas al pedido
sin cargos extra para Coopeguanacste .
La cantidad de muestras se indica seguidamente:
Tamaño del lote
Tamaño muestra
E1
300
2000
5000
N≤
<N≤
<N≤
<N≤
200
2000
5000
10000
E2
E3
Según acuerdo
4
3
4
8
4
8
12
6
12
Las muestras se deben someter a pruebas de acuerdo con las Sub-cláusulas 11.7.211.7.12. Los aisladores que se sometan a las pruebas no se deben poner en
servicio.
12
El reporte de las pruebas lo debe archivar el fabricante y estar disponible para
Coopeguanacste si éste lo solicita. En caso de que la muestra no cumpla con las
pruebas, se debe aplicar el procedimiento de repetición siguiente.
Si sólo falla un aislador o parte de éste, se escoge una muestra nueva equivalente
al doble de la cantidad original, y se repite la prueba que falló, precedida por las
que se considere influenciaron en el resultado anterior.
Si dos o más aisladores o parte de ellos fallan durante cualquiera de las pruebas del
procedimiento anterior, o falla la misma prueba original, se considera que el lote
completo no cumple con esta especificación y se regresa al fabricante.
En caso de que la causa de las fallas en las pruebas se pueda identificar
claramente, el fabricante puede clasificar el lote para eliminar todos los aisladores
con este defecto. El lote resultante puede someterse de nuevo a la prueba,
tomando como muestra el triple de la muestra original. La prueba de verificación
se efectúa partiendo de la prueba en la que los aisladores resultaron defectuosos,
precedida por las pruebas que se considere afectaron los resultados anteriores. Si
falla cualquier aislador en esta prueba, el lote completo se rechaza.
11.7.2
VERIFICACION DE DIMENSIONES
Número de aisladores a considerar en la prueba: E1 & E2.
La prueba se debe llevar a cabo en aisladores estándar de disco con acople de pin
de acuerdo con la Norma IEC 383, Cláusula 17.
11.7.3
VERIFICACION DEL DESPLAZAMIENTO
Número de aisladores a considerar en la prueba: E1 & E2.
La prueba se debe llevar a cabo en aisladores estándar de disco con acople de pin
de acuerdo con la Norma IEC 383, Cláusula 21.
11.7.4
VERIFICACION DEL SISTEMA DEL SEGURO
Número de aisladores a considerar en la prueba: E1 & E2.
La prueba se debe llevar a cabo en aisladores estándar de disco con acople de pin
de acuerdo con la Norma IEC 383, Cláusula 22.
11.7.5
PRUEBA DEL CICLO DE TEMPERATURA
Número de aisladores a considerar en la prueba: E1 & E2.
La prueba se debe llevar a cabo en aisladores estándar de disco de material
cerámico con acople de pin de acuerdo con la Norma IEC 383, Cláusula 23.
13
11.7.6
PRUEBA DE CARGA DE FALLA ELECTROMECANICA
Número de aisladores a considerar en la prueba: E1.
La prueba se debe llevar a cabo en aisladores estándar cerámicos de disco con
acople de pin de acuerdo con la Norma IEC 383, Cláusula 18.
11.7.7
PRUEBA DE CARGA DE FALLA MECANICA
Número de aisladores a considerar en la prueba: E1.
La prueba se debe llevar a cabo en aisladores estándar de disco de vidrio con
acople de pin de acuerdo con la Norma IEC 383, Cláusula 19.
11.7.8
PRUEBA DE CHOQUE TERMICO
Número de aisladores a considerar en la prueba: E2.
La prueba se debe llevar a cabo en aisladores estándar de disco de vidrio con
acople de pin de acuerdo con la Norma IEC 383, Cláusula 15.
11.7.9
PRUEBA DE PERFORACION
Número de aisladores a considerar en la prueba: E2.
La prueba se debe llevar a cabo en aisladores estándar de disco con acople de pin
de acuerdo con la Norma IEC 383, Cláusula 15.
11.7.10
PRUEBA DE POROSIDAD
Número de aisladores a considerar en la prueba: E1.
La prueba se debe llevar a cabo en aisladores estándar cerámicos de disco con
acople de pin de acuerdo con la Norma IEC 383, Cláusula 25.
11.7.11
PRUEBA DE GALVANIZADO
Número de aisladores a considerar en la prueba: E2.
La prueba se debe llevar a cabo en aisladores estándar de disco con acople de pin
de acuerdo con la Norma IEC 383, Cláusula 26.
11.7.12
PRUEBA DE ESFUERZO RESIDUAL
Número de aisladores a considerar en la prueba: E3
La prueba debe ser llevada a cabo en aisladores estándar de disco con acople de
pin de acuerdo con la Norma IEC 797
14
11.8.
PRUEBAS DE RUTINA
11.8.1
INSPECCION VISUAL DE RUTINA
Se debe examinar cada aislador.
La prueba se debe llevar a cabo con aisladores estándar de disco con acople de pin
de acuerdo con la Norma IEC 383, Cláusula 27.
11.8.2
PRUEBA MECANICA DE RUTINA
Se debe examinar cada aislador.
La prueba se debe llevar a cabo con aisladores estándar de disco con acople de pin
de acuerdo con la Norma IEC 383, Cláusula 28.
11.8.3
PRUEBA ELECTRICA DE RUTINA
Se debe examinar cada aislador.
La prueba se debe llevar a cabo con aisladores estándar de disco con acople de pin
de material cerámico de acuerdo con la Norma IEC 383, Cláusula 16.
11.9.
APROBACION DEL TIPO
11.9.1
GENERAL
Los aisladores de acuerdo con esta especificación deben tener aprobación de
Coopeguanacste antes de su despacho. Para esta aprobación, el fabricante debe
verificar que el aislador cumpla con todos los requisitos establecidos en esta
especificación, además debe enviar la documentación especificada en 11.9.2.1 11.9.2.5.
La aprobación de los planos no exime al fabricante de su responsabilidad de
asegurar que el aislador cumpla con todos los requerimientos especificados.
Todos los documentos deben estar escritos en español o inglés.
Si el fabricante hace algún cambio en la documentación de las sub-cláusulas
11.9.2.1 - 11.9.2.7 después de que han sido aprobadas, debe informarlo a
Coopeguanacste para una nueva revisión.
11.9.2
DOCUMENTACIÓN
11.9.2.1
Dibujos de ensamble
Los dibujos del ensamble deben estar de acuerdo con la Norma ISO 5455, y
mostrar los aisladores en por lo menos dos vistas. En el plano debe indicarse la
siguiente información:
15
• Tipo y/o Número de catálogo
• Dimensiones principales
• Carga de ruptura
• Datos eléctricos
• Carga de ruptura
• Distancia de fuga
• Todas las marcas
• Peso
• Lista de partes
11.9.2.2
Especificación del material
Descripción del material de todos los componentes. Se debe especificar, entre
otros datos que estimen convenientes, señalar en el aislador el año de fabricación
11.9.2.3
Descripción
Descripción del proceso de fabricación.
11.9.2.4
Sistemas de calidad
Sistemas de aseguramiento de calidad de acuerdo con ISO 9002.
11.9.2.5
Reporte de pruebas tipo
Reporte de pruebas tipo de acuerdo con la Cláusula 11.6.
16
TABLAS
TABLA 1
AISLADOR ESTANDAR DEL TIPO ANTINIEBLA, DIMENSIONES
Descripción
U 70 BLP U 120 BP
U 210 BP
U 300
BP
Máx. diámetro nominal de
mm
280
280
330
400
dieléctrico
Espaciamiento nominal
mm
146
146
170
195
Mín. distancia de fuga
mm
440
440
525
590
nominal
Máx. distancia desde
mm
30
30
35
45
extremo del pin hasta la
parte más cercana del
material aislante.
Tamaño del pin
mm
16A
16A
20
24
TABLA 2
AISLADOR ESTANDAR, REQUERIMIENTOS
Designación 1
U70BL
Carga de falla
electromecánica
Carga de falla
mecánica
Carga termo-mecánica
Esfuerzo residual
Carga para prueba de
rutina
Voltaje de impulso en
seco
Volt.frecuencia
industrial húmedo 2
Voltaje perforación
Valor de impacto a
0 ºC.
Notas:
1
2
U210B
U70BLP
U210BP
kN
70
U120B
120
210
U300B
300
70
U120BP
120
210
U300BP
300
kN
70
120
210
300
70
120
210
300
kN
kN
kN
70
45.5
35
120
78
60
210
136.5
105
300
195
150
70
45.5
35
120
78
60
210
136.5
105
300
195
150
kV
400
400
455
500
400
400
480
525
kV
170
170
195
215
170
170
205
220
kV
J
110
27
110
27
125
27
130
27
130
27
130
27
140
27
140
27
Designación según IEC 36B/139/FDIS
Las pruebas deben llevarse a cabo en un conjunto de 5 aisladores.
17
TABLA 3
AISLADOR ESTANDAR, PRUEBAS TIPO
Cantidad de aisladores
Tipo pin y recibidor
Prueba
Cerámica
Vidrio
Cant. Item
Cant. Item
Verificación de dimensiones
15
15
Recibidor
1-15
1-15
Pin
1-15
1-15
Diámetro de la esfera
11-15
11-15
Espaciamiento
11-15
11-15
Distancia de fuga
11-15
11-15
Prueba de distorsión angular
Desplazamiento axial
Desplazamiento radial
Prueba del sistema del seguro
Dimensiones
Robustez
Flexibilidad
Corrosión
Radiointerferencia
Ciclo de Temperatura
Carga de falla electromecánica
Carga de falla mecánica
Porosidad
Galvanizado
Volt. impulso de perforación seco
Volt. frec. industrial húmedo
Choque térmico
Voltaje de perforación
Impulso sobre volt. de perforación
Valor de impacto sobre el pin
Función termomecánica
Esfuerzo residual
Notas: 1
15
15
1-15
1-15
15
15
1-15
1-15
5
11-15
5
11-15
10
10
10
-10
5
1ss1
1ss1
-5
5
5
10
25
1-10
1-10
1-10
-1-10
11-15
11-15
11-15
-11-15
11-15
11-15
16-25
26-50
10
--10
-5
1ss1
1ss1
5
5
5
5
10
25
1-10
--1-10
-11-15
11-15
11-15
11-15
11-15
11-15
11-15
16-25
26-50
ss = cadena corta compuesta por cinco aisladores
18
FIGURAS
FIGURA 1
AISLADOR DE PIN Y RECIBIDOR
19
INSTITUTO COSTARRICENSE DE ELECTRICIDAD
UEN PROYECTOS Y SERVICIOS ASOCIADOS
ICE ETA - 12
ESPECIFICACIÓN TÉCNICA PARA ADQUISICIÓN
DE HERRAJES
2011
INDICE
12.1. REFERENCIAS ....................................................................................................... 3
12.2. ALCANCE Y OBJETIVOS ...................................................................................... 5
12.3. DEFINICIONES ....................................................................................................... 5
12.4. DESCRIPCION ....................................................................................................... 6
12.4.1 ACOPLES DE BOLA ........................................................................................................................... 6
12.4.2 ACOPLES DE RECIBIDOR ................................................................................................................ 6
12.4.3 ACOPLES DE LENGÜETA Y HORQUILLA........................................................................................ 6
12.4.4 YUGO .................................................................................................................................................. 6
12.4.5 TENSOR.............................................................................................................................................. 6
12.4.6 EJE O PASADOR ............................................................................................................................... 6
12.4.7 ELEMENTOS DE PROTECCION DE LOS AISLADORES ................................................................. 6
12.5. REQUERIMIENTOS ................................................................................................ 6
12.5.1 GENERAL ........................................................................................................................................... 6
12.5.2 ACOPLES DE BOLA ........................................................................................................................... 8
12.5.3 ACOPLES DE RECIBIDOR ................................................................................................................ 9
12.5.4 ACOPLES DE HORQUILLA Y LENGÜETA....................................................................................... 9
12.5.5 YUGO ................................................................................................................................................ 10
12.5.6 TENSOR............................................................................................................................................ 11
12.5.7 EJE .................................................................................................................................................... 12
12.5.8 DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN CONTRA EL ARCO ................................................................. 12
12.6. PRUEBAS TIPO ................................................................................................... 14
12.6.1 GENERAL ......................................................................................................................................... 14
12.6.2 DIMENSIONES ................................................................................................................................. 14
12.6.3 PRUEBA DE GALVANIZADO ........................................................................................................... 14
12.6.4 RESISTENCIA MECANICA .............................................................................................................. 15
12.6.5 CORRIENTE DE FALLA ................................................................................................................... 16
12.6.6 EFECTO CORONA ........................................................................................................................... 16
12.7. PRUEBAS A MUESTRAS .................................................................................... 16
12.7.1 GENERAL ......................................................................................................................................... 16
12.7.2 VERIFICACION DE DIMENSIONES ................................................................................................ 17
12.7.3 PRUEBA DEL GALVANIZADO ......................................................................................................... 17
12.7.4 RESISTENCIA .................................................................................................................................. 17
12.8. PRUEBAS DE RUTINA ........................................................................................ 18
12.9. APROBACION PRUEBAS TIPO .......................................................................... 18
12.9.1 GENERAL ......................................................................................................................................... 18
12.9.2 DOCUMENTACIÓN .......................................................................................................................... 18
ICE-ETA-12
Página 2/22
12.1.
REFERENCIAS
IEC 50 (466)
International Electrotechnical Vocabulary - Overhead
lines
IEC 50 (471)
International Electrotechnical Vocabulary - Insulators
IEC 120
Dimensions of ball and socket couplings of string
insulator units
IEC 372
Locking devices for ball and socket couplings of
string insulator units
IEC 437
Radiointerference test on high-voltage insulators
IEC 471
Dimensions of clevis and tongue couplings of string
insulator units
IEC 36B/126/CDV
Insulators for overhead lines with a nominal voltage
above 1000 V a.c. - Power Arc Test on insulator units
ISO 148
Steel - Charpy impact test (V-notch)
ISO 262
ISO general purpose metric screw threads - Selected
sizes for screws, bolts and nuts
ISO 272
Fasteners - Hexagon products. Widths across flats
ISO 898-1
Mechanical properties of fasteners - Part 1: Bolts,
screws and studs
ISO 898-2
Mechanical properties of fasteners - Part 2: Nuts with
specified proof load values
ISO 1234
Split pins - Metric series
ISO 2178
Non metallic and vitreous or porcelain enamel
coatings on magnetic basis materials - Measurement
of coating thickness - Magnetic method
ISO 3506
Corrosion resistance stainless steel fasteners Specification
ISO 3508
Thread run-outs for fasteners with thread in
accordance with ISO 261 and ISO 262
Technical drawings - Scales
ISO 5455
ICE-ETA-12
Página 3/22
ICE-ETA-12
Página 4/22
ISO 6506
Metallic materials - Hardness test - Brinell test
ISO 9002
Quality systems - Model for assurance in production
and installation
ASTM A 123
Zinc (Hot-Dip Galvanized) Coatings on Iron and Steel
Products
ASTM A 153
Zinc Coating (Hot-Dip) on Iron and Steel Hardware
ICE-ETA-10
Especificación Técnica para Adquisición de
Conjuntos de Aisladores
12.2.
ALCANCE Y OBJETIVOS
Esta Especificación se aplica a herrajes para aisladores adquiridos
según ICE-ETA-10, para emplearlos en líneas de transmisión aéreas de
corriente alterna.
El objetivo de esta especificación es establecer los requerimientos para
el diseño y las pruebas de herrajes, suplidos por distintos fabricantes,
de manera que se garantice su funcionamiento satisfactorio durante la
vida útil de la línea de transmisión.
12.3.
DEFINICIONES
Para el propósito de esta norma, se aplican las siguientes definiciones:
Conjunto de aisladores
Un ensamble de una o más cadenas de aisladores debidamente
conectadas, con los elementos de unión y protección requeridos en
servicio
Cadena de aisladores
Uno o más aisladores conectados con la intención de dar un soporte
flexible a los conductores de líneas aéreas, y sujetos básicamente a
esfuerzos de tensión.
Voltaje máximo de los equipos
El mayor valor r.m.s. del voltaje fase a fase para el cual el equipo está
diseñado. Se indica como Um.
Voltaje de extinción del efecto corona
Voltaje al cual el efecto corona visible ha desaparecido, cuando se
disminuye el nivel de voltaje desde el efecto de corona visible.
Corriente de falla
La máxima corriente de corta duración causada por fallas de
cortocircuito de fase (Ik) o de tierra (3Io).
Las otras definiciones de términos empleados en estas
Especificaciones se pueden encontrar en las Publicaciones IEV e IEC.
ICE-ETA-12
Página 5/22
12.4.
DESCRIPCION
12.4.1
ACOPLES DE BOLA
Herrajes con acople de pin y bola para unir con el lado del recibidor de
los aisladores del tipo pin.
12.4.2
ACOPLES DE RECIBIDOR
Herrajes con acople de recibidor para unir con el lado de pin y bola del
aislador.
12.4.3
ACOPLES DE LENGÜETA Y HORQUILLA
Herrajes con lengüeta y horquilla acoplados por medio de un pasador o
eje.
12.4.4
YUGO
Herrajes para la unión de varias cadenas de aisladores o conductores
paralelos, manteniendo una distancia entre ellos.
12.4.5
TENSOR
Herrajes para ajustar la distancia entre la cadena de aisladores y el
conductor.
12.4.6
EJE O PASADOR
Herraje que permite la conexión de la lengüeta y la horquilla en un
acople de tipo horquilla -lengüeta.
12.4.7
ELEMENTOS DE PROTECCION DE LOS AISLADORES
12.4.7.1
Cuernos de arqueo
Herrajes con forma de cuerno para proteger la cadena de aisladores y
los conductores en el momento de una descarga.
12.4.7.2
Anillos de arqueo
Herrajes con forma de anillo para proteger la cadena de aisladores y los
conductores en el momento de una descarga y para reducir la
distribución de voltajes en los aisladores más cercanos al conductor.
12.5.
REQUERIMIENTOS
12.5.1
GENERAL
Los herrajes deben resistir todos los esfuerzos mecánicos ocasionados
por transporte, manipulación e instalación a temperaturas hasta 0 ºC y
los esfuerzos mecánicos que ocurran en un rango de temperatura de 0
ºC a 200 ºC durante la vida útil de la línea de transmisión.
ICE-ETA-12
Página 6/22
12.5.1.1
Marcas
Cada herraje debe estar marcado clara e indeleblemente n la siguiente
información:
• Marca de fábrica
• Tipo o número de catálogo
• Clase del aislador o resistencia mecánica
• Marcas de calidad en las tuercas y arandelas de acuerdo con ISO
3506
• Año de fabricación
12.5.1.2
Requerimientos mecánicos
Los herrajes deben ser diseñados para una carga mecánica máxima
(Fk), en los límites de servicio, dada por
Fk =Fuk / 2.5
Donde Fuk es la carga de ruptura especificada en la prueba de tensión
mecánica (MFL por sus siglas en inglés) para aisladores de bola y
recibidor (ver IEC 383).
Para el diseño de los herrajes, el esfuerzo total de tensión, compresión,
flexión y cortante (esfuerzo de comparación) no deberá exceder fy, de
acuerdo con el estándar del material utilizado.
El esfuerzo de comparación deberá calcularse con la fórmula:
σ
= (σ x + σ y − σ x σ y + 3τ ) ≤ 11
. *
2
cs
2
2
f
y
No debe ocurrir deformación permanente para una carga de Fdef = Fk *
1.1 en tensión, compresión, flexión y cortante para pruebas sobre
herrajes de acero o aluminio.
En el caso de herrajes de acero forjado y aluminio o hierro fundido
probados estadísticamente de acuerdo con las Normas IEC 383 o IEC
591, la carga de ruptura o colapso Fu, obtenida en las pruebas, deberá
exceder Fuk.
Para herrajes de otro tipo o material, la carga mínima de ruptura o
colapso Fu1 debe ser:
Fu1 = Fuk * 1.2
ICE-ETA-12
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Definiciones
Fdef
Fk
de
Fu
Fu1
Fuk
fy
=
=
Carga de deformación mínima requerida en la prueba
Valor característico de carga máxima carga calculado en el límite
=
=
=
=
servicio
Carga de ruptura obtenida en las pruebas
Carga de ruptura obtenida en las pruebas
Carga de ruptura específica
Valor límite estandarizado de fluencia para el material
12.5.2
ACOPLES DE BOLA
12.5.2.1
Material
El acople de bola debe fabricarse con acero forjado en caliente. El
grosor de la capa de zinc debe estar conforme con la Tabla 3.
El material debe tener una fuerza de resistencia de impacto de al
menos 27 J a 0 ºC en las pruebas según la Norma ISO 148.
12.5.2.2
Diseño
El pin de bola debe estar de acuerdo con la Norma IEC 120.
El elemento de fijación para los dispositivos de arqueo debe tener dos
agujeros de 15 mm de diámetro con distancia relativa del centro de 32
mm aproximadamente.
El elemento de fijación para los demás dispositivos debe tener acople
de lengüeta y horquilla de acuerdo con la Subcláusula 12.5.4.2.
12.5.2.3
Requerimientos mecánicos
El acople de bola debe tener al menos la misma resistencia mecánica
que la cadena de aisladores y debe estar conforme con la Subcláusula
12.5.1, en lo que corresponde a resistencia y cargas de deformación y
ruptura permitidas. Ver Tabla 1.
12.5.2.4
Requerimientos eléctricos
El acople de bola debe estar diseñado térmicamente para soportar la
corriente de falla de diseño de la línea de transmisión específica. En el
área de contacto no se permite que ocurra soldadura, de acuerdo con la
Subcláusula 12.6.5. El valor de la corriente de pico debe ser al menos
2.3 veces el valor r.m.s.
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12.5.3
ACOPLES DE RECIBIDOR
12.5.3.1
Materiales
El acople de recibidor debe fabricarse con acero forjado, galvanizado en
caliente o con hierro maleable o dúctil. El grosor de la capa de zinc
debe estar de acuerdo con la Tabla 3.
El acople de recibidor construido con acero forjado debe tener una
resistencia de impacto de al menos 27 J a 0 ºC en la prueba, según la
Norma ISO 148.
12.5.3.2
Diseño
El acople debe estar de acuerdo con la Norma IEC 120. Tamaño 16
mm , tipo 16A.
El seguro para acoples de recibidor y bola debe ser del tipo “split-pin”,
según la Norma IEC 372. No se permite el clip tipo W.
El elemento de fijación para los dispositivos de arqueo debe tener dos
agujeros de 15 mm de diámetro con distancia relativa del centro de 32
mm aproximadamente.
El elemento de fijación para los demás dispositivos debe tener acople
de lengüeta y horquilla de acuerdo con la Subcláusula 12.5.4.2.
12.5.3.3
Requerimientos mecánicos
El acople de recibidor debe tener como mínimo la misma resistencia
mecánica que la cadena de aisladores y debe estar de acuerdo con la
Subcláusula 12.5.1 en lo que corresponde a resistencia y cargas de
deformación y ruptura permitidas. Ver Tabla 1.
12.5.3.4
Requerimientos eléctricos
El acople de recibidor debe estar diseñado térmicamente para soportar
la corriente de falla de diseño de la línea de transmisión específica. En
el área de contacto no se permite que ocurra soldadura, de acuerdo con
la Subcláusula 12.6.5. El valor de la corriente de pico debe ser al
menos 2.3 veces el valor r.m.s.
12.5.4
ACOPLES DE HORQUILLA Y LENGÜETA
12.5.4.1
Material
El acople de lengüeta y horquilla debe ser fabricado con acero forjado
galvanizado en caliente o hierro colado maleable o dúctil. El grosor de
la capa de zinc debe estar de acuerdo con la Tabla 3.
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Los acoples de lengüeta y horquilla de acero forjado debe tener una
resistencia de impacto de al menos 27 J a 0 ºC en la prueba, según la
Norma ISO 148.
12.5.4.2
Diseño
El acople de lengüeta y horquilla debe tener las dimensiones conforme
a la Norma IEC 471, o según la Tabla 2 y Figura 1.
Los huecos para los ejes deben ser cilíndricos.
12.5.4.3
Requerimientos mecánicos
El acople de lengüeta y horquilla debe tener al menos la misma
resistencia mecánica que la cadena de aisladores y estar de acuerdo
con la Subcláusula 12.5.1, en lo que corresponde a la resistencia
permitida y la carga de deformación y ruptura. Ver Tabla 2.
12.5.4.4
Requerimientos eléctricos
Estos acoples deben estar térmicamente diseñados para soportar la
corriente de falla de diseño de la línea de transmisión específica. En el
área de contacto no se permite que ocurra soldadura, de acuerdo con la
Subcláusula 12.6.5. El valor de la corriente de pico debe ser al menos
2.3 veces el valor r.m.s.
12.5.5
YUGO
12.5.5.1
Material
El yugo debe ser de acero forjado galvanizado en caliente de acuerdo
con la Norma ASTM A 123. El grosor del recubrimiento de zinc debe
estar de acuerdo con la Tabla 3.
El material debe tener una resistencia de impacto de al menos 27 J a 0
ºC en las pruebas de acuerdo con la Norma ISO 148.
12.5.5.2
Diseño
El yugo debe tener las dimensiones de acople de acuerdo con la
Subcláusula 12.5.4.2.
12.5.5.3
Requerimientos Mecánicos
El yugo debe tener al menos la resistencia mecánica de la cadena de
aisladores y debe estar de acuerdo con la Subcláusula 12.5.1 en lo que
corresponde a la resistencia permisible, la carga de deformación y de
ruptura. Ver Tabla 1.
ICE-ETA-12
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12.5.5.4
Requerimientos Eléctricos
El yugo debe estar térmicamente diseñado para soportar la corriente de
falla de la línea de transmisión específica. En el área de contacto no se
permite que ocurra soldadura durante las pruebas, de acuerdo con la
Subcláusula 12.6.5. La corriente de pico debe ser al menos 2.3 veces
el valor r.m.s.
12.5.6
TENSOR
12.5.6.1
Material
El tensor debe ser de acero forjado galvanizado en caliente de acuerdo
con la Norma ASTM A123. El grosor de la capa de zinc debe estar de
acuerdo con la Tabla 3.
El material debe tener una resistencia de impacto de al menos 27 J a 0
ºC en la prueba, de acuerdo con la Norma ISO 148.
12.5.6.2
Diseño
El tensor debe cumplir con las dimensiones del acople indicada en la
Subcláusula 12.5.4.2.
El tensor debe permitir un ajuste de la longitud de al menos 150 mm.
Las partes ajustables deben estar aseguradas contra desajuste
accidental por medio de contratuercas u otro sistema similar.
Las partes con rosca deben estar lubricadas con grasa resistente a la
corrosión.
12.5.6.3
Requerimientos Mecánicos
El tensor debe tener al menos la resistencia mecánica de la cadena de
aisladores, y estar de acuerdo con la Subcláusula 12.5.1 en lo que
corresponde a la resistencia permisible y la carga de deformación y
ruptura. Ver Tabla 1.
12.5.6.4
Requerimientos Eléctricos
El tensor debe estar térmicamente diseñado para soportar la corriente
de falla de la línea de transmisión específica. La densidad de corriente
en las partes con rosca no debe exceder 70 A/mm2. En el área de
contacto no se permite que ocurra soldadura, de acuerdo con la
Subcláusula 12.6.5. La corriente de pico debe ser al menos 2.3 veces
el valor r.m.s.
ICE-ETA-12
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12.5.7
EJE
12.5.7.1
Material
El eje debe ser de acero forjado galvanizado en caliente de acuerdo con
las Normas con ASTM A123 y A153. El grosor de la capa de zinc debe
estar de acuerdo con la Tabla 3. El pasador debe ser de acero
inoxidable austenítico.
El material debe tener una resistencia de impacto de al menos 27 J a 0
ºC en la prueba, de acuerdo con la Norma ISO 148.
12.5.7.2
Diseño
El eje consiste de un perno o tornillo.
El eje debe fabricarse con: - una cabeza con al menos dos lados
paralelos que permita el empleo de una llave de tuercas fija, - una parte
cilíndrica para el contacto con el acople de horquilla y lengueta, y, -una
sección de rosca métrica para una tuerca. Si la tuerca no tiene seguro
metálico, debe tener un agujero para un pasador.
Las roscas deben fabricarse según la Norma ISO 262 y deben contar
con topes de rosca de acuerdo con la Norma ISO 3508.
Las tuercas deben tener un ancho entre las partes planas (across the
flats) de acuerdo con la Norma ISO 272.
12.5.7.3
Requerimientos Mecánicos
El eje debe tener al menos la resistencia mecánica del acople en el que
se emplea, y estar de acuerdo con la Subcláusula 12.5.1 en lo que
correspoonde a la resistencia permisible y la carga de deformación y
ruptura. Ver Tabla 1.
12.5.7.4
Requerimientos Eléctricos
El eje debe estar térmicamente diseñado para soportar la corriente de
falla de la línea de transmisión específica. En el área de contacto no se
permite que ocurra, de acuerdo con la Subcláusula 12.6.5. La corriente
de pico debe ser al menos 2.3 veces el valor r.m.s.
12.5.8
DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN CONTRA EL ARCO
12.5.8.1
Material
Los dispositivos de arqueo deben ser de acero galvanizado en caliente.
Si el dispositivo consiste de tubos, también las superficies internas
deben estar galvanizadas en caliente. El grosor de la capa de zinc
ICE-ETA-12
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debe estar, para las superficies internas y externas, de acuerdo con la
Tabla 3.
12.5.8.2
Diseño
Los dispositivos de arqueo deben estar construidos de manera que sea
posible instalarlos después de que se ha instalado la cadena de
aisladores.
Deben estar diseñados para minimizar el espacio físico requerido en la
torre. La sujección debe ser de un sólo lado del dispositivo y el diseño
debe permitir un ángulo de inclinación beta (β) de acuerdo con la
Norma IEC 120 y el Anexo A, sin que dañe la parte aislante.
El perno debe cumplir con la resistencia clase 8.8 de acuerdo con la
Norma ISO 889-1.
La tuerca debe cumplir con la resistencia clase 8 según la Norma ISO
889-2 y tener un ancho según la Norma ISO 272.
Las soldaduras deben tener una penetración completa.
Debe dársele énfasis al diseño para una distancia de 45 mm entre el
dispositivo de arqueo y el aislador.
12.5.8.2.1
Cuerno de arqueo
La sujección del cuerno de arqueo debe hacerse por medio de un
tornillo M12, el cual debe quedar prisionero en el lado del cuerno.
12.5.8.2.2
Anillo de arqueo
La sujección del anillo de arqueo debe hacerse por medio de dos
tornillos M12 con una distancia al centro de 32 mm. Deben quedar
prisioneros en el lado del anillo.
12.5.8.3
Requerimientos Mecánicos
El anillo de arqueo debe resistir una fuerza mecánica de 1500 N
actuando en cualquier punto, sin que sufra deformación. El dispositivo
de arqueo no debe sufrir deformación por su propio peso ante la
corriente de falla.
12.5.8.4
Requerimientos Eléctricos
12.5.8.4.1
Corriente de falla
El dispositivo de arqueo debe recoger los arcos eléctricos y guiarlos
lejos de la cadena de aisladores.
ICE-ETA-12
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El dispositivo de arqueo debe estar térmicamente diseñado para
soportar la corriente de falla de la línea de transmisión específica. La
densidad de corriente no debe exceder 80 A/mm2. En el área de
contacto no se permite que ocurra soldadura, de acuerdo con la
Subcláusula 12.6.5. La corriente de pico debeser al menos 2.3 veces el
valor r.m.s.
El dispositivo de arqueo debe cumplir con los requerimientos de la
Norma IEC 36B/126/CDV, Clase V.
12.5.8.4.2
Efecto Corona
El dispositivo de arqueo debe cumplir con la Subcláusula 10.5.4.4. del
capítulo 10 de estas Especificaciones (ICE-ETA-10), para un conjunto
completo de aisladores.
12.5.8.4.3
Distribución de Voltaje
Los anillos de arqueo deben estar diseñados para mejorar la
distribución del voltaje a través de la cadena de aisladores. En caso de
una cadena con aisladores de recibidor y bola, el voltaje debe ser
menor de 20 kV para cualquiera de los aisladores.
12.6.
PRUEBAS TIPO
12.6.1
GENERAL
Las pruebas deben efectuarse de acuerdo con las Subcláusulas
12.6.2.- 12.6.6. en cinco muestras, a menos que se acuerde entre las
partes de otra manera. La prueba debe llevarse a cabo de manera que
el procedimiento o el equipo empleados no afecten los resultados.
12.6.2
DIMENSIONES
La prueba tiene como objetivo verificar que los herrajes cumplen con los
requerimientos de las Subcláusulas 12.5.2.1, 12.5.3.1, 12.5.4.1,
12.5.5.1, 12.5.6.1, 12.5.7.1 y 12.5.8.1, respectivamente y ajustarse a las
medidas de los planos de los fabricantes en lo que corresponde a
dimensiones.
12.6.3
PRUEBA DE GALVANIZADO
La prueba tiene como objetivo verificar que los herrajes cumplen con los
requerimientos de las Subcláusulas 12.5.2.1, 12.5.3.1, 12.5.4.1,
12.5.5.1, 12.5.6.1, 12.5.7.1 y 12.5.8.1, respectivamente.
Las pruebas deben llevarse a cabo según la Norma ISO 2178. En cada
muestra, dependiendo de su tamaño, se deben hacer de tres a diez
mediciones. Las mediciones deben estar distribuidas uniforme y
aleatoriamente en toda la muestra.
ICE-ETA-12
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12.6.4
RESISTENCIA MECANICA
12.6.4.1
Herrajes
La prueba tiene como objetivo verificar que los herrajes cumplen con los
requerimientos de las Subcláusulas 12.5.2.3, 12.5.3.3, 12.5.4.3,
12.5.6.3 y 12.5.7.3 respectivamente.
Las pruebas deben llevarse a cabo con una máquina de pruebas de
tensión. A cada muestra se le debe aplicar la carga de deformación de
acuerdo con la Tabla 1. Luego debe incrementarse la carga lentamente
hasta que alcance la ruptura.
No debe ocurrir deformación permanente en el herraje durante la
prueba de deformación.
Los herrajes deben cumplir con los siguientes requerimientos con
respecto a la carga de ruptura:
X T ≥ SBL + 1.2 * σ T
Donde
X T = Valor medio de la prueba tipo
SBL= Carga de ruptura especificada
σ T = Desviación estándar para pruebas tipo
Pueden efectuarse pruebas adicionales de dureza de acuerdo con la
Norma ISO 6506.
12.6.4.2
Yugo
La prueba tiene como objetivo verificar que el yugo cumple con los
requerimientos de la Subcláusula 12.5.5.3.
La prueba debe llevarse a cabo con una máquina de prueba de tensión,
según se muestra en la Figura 2.
Cada muestra debe someterse a una tensión igual a la carga de
deformación de acuerdo con la Tabla 1, y probada en lo que
corresponde a la deformación permanente. Posteriormente la carga se
debe incrementar hasta que se alcance la ruptura.
No debe ocurrir deformación permanente en el yugo durante la prueba
de deformación.
Los yugos deben soportar la carga de ruptura sin colapsar
Pueden efectuarse pruebas adicionales de dureza de acuerdo con la
Norma ISO 6506.
ICE-ETA-12
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12.6.4.3
Dispositivos de arqueo
La prueba tiene como objeto verificar que el dispositivo de arqueo
cumple con los requerimientos de la Subcláusula 12.5.8.3.
La prueba debe llevarse a cabo con una máquina de prueba de tensión
o con peso muerto. Cada muestra debe cargarse con 1500 N en la
posición menos propicia y probarse en lo que corresponde a la
deformación permanente.
No debe ocurrir deformación permanente en el elemento de arqueo
durante la prueba de deformación.
12.6.5
CORRIENTE DE FALLA
La prueba tiene como objetivo verificar la capacidad de los herrajes de
soportar corrientes de falla.
Los herrajes se deben instalar en un
conjunto de suspensión según la Especificación ICE-ETA-10. La
prueba debe llevarse a cabo de acuerdo con la Norma IEC
36B/126/CDV, Pruebas serie X.
12.6.6
EFECTO CORONA
La prueba tiene como objetivo verificar la extinción del efecto corona en
un conjunto de aisladores completo. La prueba debe llevarse a cabo
según la Especificación ICE-ETA-10 en la Subcláusula 10.6.5.
12.7.
PRUEBAS A MUESTRAS
12.7.1
GENERAL
Las pruebas debe efectuarlas el fabricante en herrajes escogidos al
azar, del lote de envío. El ICE tiene el derecho de verificar esta
escogencia.
Las muestras deben ser proporcionadas por el fabricante y ser
agregadas al pedido sin cargos extra para el ICE.
La cantidad de muestras se indica a continuación:
ICE-ETA-12
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Tamaño del lote (N)
N ≤ 300
300 < N ≤ 2000
2000 < N ≤ 5000
Tamaño de la muestra
Por acuerdo entre las partes
4
8
5000 <N ≤ 10000
12
Las muestras se deben someter a pruebas según las Subcláusulas
12.7.2 a 12.7.4. Los herrajes que se destinen a las pruebas no deben
ponerse en servicio.
El fabricante debe informar al ICE con suficiente antelación la fecha en
que se ejecutarán las pruebas a muestras.
El reporte de las pruebas debe archivarlo el fabricante y tenerlo
disponible para el ICE si lo solicita.
En caso de que las muestras no satisfagan las pruebas, se debe aplicar
el procedimiento descrito a continuación.
Si falla solo un (1) herraje o parte de él, se tomará una muestra igual al
doble de la cantidad tomada originalmente para repetir las pruebas. El
procedimiento comprende la repetición de la prueba en que falló la
muestra, precedida por las que se considere influenciaron en los
resultados de la prueba original.
Si dos (2) o más muestras fallan o si ocurre cualquier falla al realizar el
procedimiento descrito en el párrafo anterior, se considera que el lote
total no cumple con esta Especificación y deben ser retiradas por el
fabricante.
En caso de que la causa de la falla se haya identificado claramente, el
fabricante puede eliminar del lote los herrajes que tengan este defecto.
Una vez que se han retirado los herrajes defectuosos, se somete el
resto del lote a pruebas. Para esto se debe enviar una muestra de tres
veces la cantidad original. El procedimiento comprende la repetición de
la prueba en que falló la muestra, precedida por las que se considere
influenciaron en los resultados de la prueba original. Si ocurre alguna
falla se considera que todo el lote incumple con esta Especificación
12.7.2
VERIFICACION DE DIMENSIONES
La prueba se debe llevar a cabo de acuerdo con la Subcláusula 12.6.2.
12.7.3
PRUEBA DEL GALVANIZADO
La prueba se debe llevar a cabo de acuerdo con la Subcláusula 12.6.3.
12.7.4
RESISTENCIA
La prueba se debe llevar a cabo de acuerdo con la Subcláusula 12.6.4.
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12.8.
PRUEBAS DE RUTINA
Los herrajes fabricados con hierro maleable o dúctil deben someterse a
pruebas de rutina. La prueba debe llevarse a cabo como una prueba de
carga mecánica. Debe aplicarse una carga mecánica de 50% de la
carga de ruptura especificada.
Se rechazarán los herrajes que muestren deformación permanente o
fisuras.
12.9.
APROBACION PRUEBAS TIPO
12.9.1
GENERAL
El ICE debe aprobar los herrajes solicitados según estas especificación
normas antes de su despacho. Para la aprobación, el fabricante debe
verificar que los herrajes cumplan con todos los requisitos establecidos
en este documento. El fabricante debe enviar la documentación
especificada en las Subcláusulas 12.9.2.1 - 12.9.2.6 para aprobar su
aceptación.
La aprobación de los planos no exime al fabricante de su
responsabilidad de asegurar que los herrajes cumplan con todos los
requerimientos especificados.
Todos los documentos deben estar escritos en español o inglés.
12.9.2
DOCUMENTACIÓN
12.9.2.1
Planos generales
Los planos generales, en una escala adecuada, se deben presentar de
acuerdo con la Norma ISO 5455, mostrando los herrajes en al menos
dos vistas. En el plano se debe incluir la siguiente información:
• Tipo y/o Número de catálogo
• Dimensiones principales
• Dimensiones del herraje incluyendo tolerancias
• Todas las marcas
• Peso
• Lista de partes
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12.9.2.2
Especificación del material
Descripción del material incluido.
12.9.2.3
Descripción
Descripción del proceso de fabricación.
12.9.2.4
Sistemas de calidad
Sistemas de aseguramiento de calidad de acuerdo con la Norma ISO
9002.
12.9.2.5
Instrucciones de instalación
Las instrucciones de instalación debe estar en Español o Inglés e incluir
las figuras necesarias.
12.9.2.6
Reporte de Pruebas Tipo
Los reportes de las pruebas tipo deben estar de acuerdo con la
Subcláusula 12.6.
ICE-ETA-12
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TABLAS
TABLA 1
HERRAJES PARA AISLADOR , CLASES DE RESISTENCIA
Clase del
Carga de Ruptura
Carga
Carga de
Carga de
Aislador, según
especificada
de
prueba deformación
IEC 305
trabajo de rutina
Fuk
Fuk1
Fk
kN
Fdef
kN
kN
kN
kN
U 70
70
85
30.4
35
33.5
U 120
120
146
52.2
60
57.4
U 160
160
195
69.6
80
76.6
U 210
210
256
91.3
105
100.5
U 300
2 * U 210
2 * U 300
TABLA 2
300
420
600
366
512
732
130.5
182.7
261.0
150
210
300
143.5
201.0
287.1
ACOPLES DE LENGUETA Y HORQUILLA, DIMENSIONES
Ver Figura 1 para Descripción
Carga de
ruptura
kN
420
600
TABLA 3
a
mm
20±
1
20±
1
b
c
mm mm
23±1 27±1
23±1 35±1
e
mm
máx.
50
máx.
65
mm
mín.
51
mín.
66
Diámetro
del eje
mm
24±0.6
32±0.6
GALVANIZADO
Acero t ≤ 6.4 mm
Acero t > 6.4 mm
Pernos, tuercas y arandelas
Peso del zinc g/m2
(Espesor de la capa µm)
Promedio para el número Valor mínimo para muestras
de muestras convenido
individuales
610
550
(85 µm)
(77 µm)
710
610
(100 µm)
(85 µm)
381
305
(55 µm)
(45 µm)
Nota: el peso del zinc es de 7.1 g/m2
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d
FIGURAS
FIGURA 1
ICE-ETA-12
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DIMENSIONES DEL ACOPLE HORQUILLA - LENGÜETA
FIGURA 2
ICE-ETA-12
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PRUEBA DE CARGA DEL YUGO