50103931-NTC2186-2[1]

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 2186-2 2005-05-25

CABLES DE POTENCIA APANTALLADOS DESDE 5 kV HASTA 46 kV PARA USO EN TRANSMISIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA

E:

5 kV - 46 kV SHIELDED POWER CABLE FOR USE IN THE TRANSMISSION AND DISTRIBUCION OF ELECTRIC ENERGY

CORRESPONDENCIA:

esta norma es idéntica (IDT) por traducción de la NEMA WC 74/ICEA S-93-639.

DESCRIPTORES:

energía eléctrica redes de distribución - cables de potencia; cables de potencia apantallados ensayos; cables de potencia apantallados especificaciones técnicas.

I.C.S.: 29.060.20 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. Tel. 6078888 Fax 2221435

Prohibida su reproducción

Editada 2005-06-09

PRÓLOGO

El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993. ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 2186-2 fue ratificada por el Consejo Directivo del 2005-05-25. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 140 Cables y conductores de potencia y energía. CABLES DE ENERGÍA Y DE TELECOMUNICACIONES S.A. -CENTELSACABLES ELÉCTRICOS DE SANTANDER S.A. -CEDSACABLETEC EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN

FÁBRICA COLOMBIANA DE CONDUCTORES ELÉCTRICOS FACELECMINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA PRODUCTORA DE CABLES LTDA. PROCABLES-

Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas: ALCAVE C.A. CABLES S.A. CIDET CODENSA EMPRESA COLOMBIANA DE CABLES S.A. -EMCOCABLESELECTRIFICADORA DE SANTANDER ELECTRIFICADORA DEL CARIBE S.A. ESP EMPRESA DE ENERGÍA DE CUNDINAMARCA FÁBRICA DE CABLES Y ENCHUFES

INDUCABLES INTERCONEXIÓN ELÉCTRICA S.A. MINISTERIO DE COMERCIO, INDUSTRIA Y TURISMO PD COLOMBIA S.A. PRINCEX C.I. COLOMBIA TRANSFORMADORES C&CO ENERGY LTDA. SERVISYSTEMS LTDA. UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA

ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales y otros documentos relacionados. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN


NTC 2186-2

TABLA DE CONTENIDO

SECCIÓN 1. GENERALIDADES

1.1

OBJETO

1.2

INFORMACIÓN GENERAL

1.3

INFORMACIÓN QUE DEBE SUMINISTRAR EL COMPRADOR

SECCIÓN 2. CONDUCTORES

2.0

GENERALIDADES

2.1

PROPIEDADES FÍSICAS Y ELÉCTRICAS

2.2

BLOQUEO OPCIONAL PARA CONDUCTORES CABLEADOS

2.3

UNIDADES DE CALIBRE DEL CONDUCTOR

2.4

RESISTENCIA C.D. DE LOS CONDUCTORES POR UNIDAD DE LONGITUD

2.5

DIÁMETRO DEL CONDUCTOR

PARTE 3. PANTALLA DEL CONDUCTOR (CAPA DE CONTROL DE ESFUERZO)

3.1

MATERIAL

3.2

REQUISITOS FÍSICOS

3.3

REQUISITOS ELÉCTRICOS

3.4

ENSAYO DE EBULLICIÓN (WAFER BOIL)


NTC 2186-2

SECCIÓN 4. AISLAMIENTO

4.1

MATERIAL

4.2

ESPESOR DEL AISLAMIENTO

4.3

REQUISITOS DEL AISLAMIENTO SECCIÓN 5. APANTALLAMIENTO DEL AISLAMIENTO

5.1

APANTALLAMIENTO DEL CABLE AISLADO

5.2

FACILIDAD DE RETIRO DE LA PANTALLA DEL AISLAMIENTO

SECCIÓN 6. APANTALLAMIENTO METÁLICO

6.1

GENERALIDADES

6.2

CINTAS METÁLICAS (VÉASE ICEA T-27-581/NEMA WC-53)

6.3

ALAMBRES, LÁMINAS, FORROS O ARMADURAS DE COBRE

6.4

CABLES MULTICONDUCTORES

SECCIÓN 7. CUBIERTAS

7.1

CHAQUETAS

7.2

CUBIERTAS METÁLICAS Y ASOCIADAS

7.3

DIVISIÓN I

7.4

DIVISIÓN II

7.5

DIVISIÓN III


NTC 2186-2

SECCIÓN 8. ENSAMBLE, RELLENOS E IDENTIFICACIÓN DEL CABLE

8.1

ENSAMBLE DE CABLES MULTICONDUCTORES

8.2

RELLENOS

8.3

IDENTIFICACIÓN DEL CABLE

SECCIÓN 9. ENSAYOS Y MÉTODOS DE ENSAYO

9.1

GENERALIDADES

9.2

MEDICIONES DE ESPESOR

9.3

MUESTRAS Y ESPECÍMENES PARA ENSAYOS FÍSICOS Y DE ENVEJECIMIENTO

9.4

ENSAYOS DE ENVEJECIMIENTO

9.5

ENSAYO DE CHOQUE TÉRMICO

9.6

ENSAYO DE AGRIETAMIENTO POR ESFUERZO AMBIENTAL

9.7

ENSAYO DE RESISTENCIA A LA LUZ SOLAR

9.8

ENSAYO DE DOBLADO EN FRÍO

9.9

ENSAYO DE AJUSTE DE LA CHAQUETA DE POLIETILENO AL FORRO

9.10

ENSAYO DE LLAMA DE CABLE EN BANDEJA (ENSAYO DE CALIFICACIÓN)

9.11

ENSAYO DE ABSORCIÓN ACELERADA DE AGUA, MÉTODO ELÉCTRICO A 60 Hz

9.12

ENSAYOS ELÉCTRICOS EN CABLES TERMINADOS

9.13

RESISTIVIDAD VOLUMÉTRICA

9.14

ADHESIÓN (FACILIDAD PARA RETIRAR LA PANTALLA DEL AISLAMIENTO)

9.15

COEFICIENTE DE ABSORCIÓN

9.16

ENSAYOS PARA AISLAMIENTOS RESISTENTES A LAS DESCARGAS

9.17

MÉTODO PARA DETERMINAR LA CONSTANTE DIELÉCTRICA Y RIGIDEZ DIELÉCTRICA DE CAPAS POLIMÉRICAS NO CONDUCTORAS, PARA CONTROL DE ESFUERZOS


NTC 2186-2

9.18

ENSAYO DE CEDENCIA GRADUAL POR CALOR (HOT CREEP)

9.19

ENSAYO DE EBULLICIÓN (WAFER BOIL) PARA PANTALLAS TERMOESTABLES EXTRUÍDAS

9.20

CONTENIDO DE HUMEDAD

9.21

ENSAYO ELÉCTRICO EN SECO SOLAMENTE PARA AISLAMIENTO EPR CLASE III

9.22

REENSAYOS

SECCIÓN 10. CONSTRUCCIONES DE TIPOS ESPECÍFICOS (Reservada para uso futuro)


NTC 2186-2

SECCIÓN 11. ANEXOS

ANEXO A

NORMAS NEMA, ICEA Y ASTM

ANEXO B

SOBRECARGAS DE EMERGENCIA

ANEXO C

PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LOS REQUISITOS DIMENSIÓNALES DE CHAQUETAS Y CUBIERTAS ASOCIADAS

ANEXO D

ENSAYO C.D. EN FÁBRICA, OPCIONAL

ANEXO E

RESISTENCIA A LA TRACCIÓN Y ELONGACIÓN REPRESENTATIVAS DE METALES NO MAGNÉTICOS

ANEXO F

ENSAYOS DE TENSIÓN DESPUÉS DE LA INSTALACIÓN

ANEXO G

PANTALLAS

ANEXO H

INFORMACIÓN ADICIONAL SOBRE CONDUCTORES

ANEXO I

RADIOS DE CURVATURA RECOMENDADOS PARA CABLES

DOCUMENTO DE REFERENCIA


NTC 2186-2

CABLES DE POTENCIA APANTALLADOS DESDE 5 kV HASTA 46 kV PARA USO EN TRANSMISIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA

0.

INTRODUCCIÓN

Para los propósitos de esta norma se han hecho los siguientes cambios editoriales con respecto a su documento de referencia: a)

En la NTC se establecen los requisitos en el sistema internacional y entre paréntesis sus equivalentes en el sistema libra - pulgada.

b)

El punto decimal ha sido reemplazado por la coma decimal.

c)

En el texto de la norma se incluyen algunas NTC idénticas a las normas ASTM correspondientes.

d)

En el numeral 8.3 "Identificación del conductor" en el aspecto relacionado con el símbolo para el cable de potencia, según NESC (exigido para cables previstos solamente para enterramiento directo) la adición de la siguiente oración: (el comprador debe especificar si el cable va enterrado directamente).

SECCIÓN 1. GENERALIDADES

1.1

OBJETO

Esta norma se aplica a materiales, construcciones y ensayos de alambres y cables de 5 000 V a 46 000 V aislados con polietileno reticulado y caucho etileno propileno que se usan para la transmisión y distribución de energía eléctrica en condiciones normales de instalación y servicio. Ya sea en interiores, exteriores, aéreos, subterráneos o submarinos. 1.2

INFORMACIÓN GENERAL

Esta norma describe los requisitos para los conductores, los aislamientos, las cubiertas de protección y los detalles generales de construcción y dimensiónales comunes a los tipos de alambres y cables más usuales. La construcción de tipos específicos está descrita en la Parte 10 o en otros documentos ICEA. Cuando existan contradicciones entre los requisitos de la Parte 10 y otros documentos ICEA y los de las secciones 1 a 6 inclusive, deben aplicarse los 1


NTC 2186-2

requisitos de los tipos específicos. Véanse el Anexo A, que presenta los títulos completos y fechas de las publicaciones ICEA y las NTC y ASTM que se referencian en esta norma. Véase la sección 9 para los procedimientos de ensayo no referenciados en ninguna otra parte. En el Anexo I se dan los radios de curvatura mínimos recomendados. En la clasificación de aislamientos reticulados y chaquetas en esta norma, el término "caucho", cuando se usa solo sin una descripción adicional, significa caucho sintético. Los espesores del aislamiento se designan en términos de niveles de aislamiento del cable (véase el numeral 4.2). Al clasificar las chaquetas y forros en esta norma el término "chaqueta" se refiere a una cubierta no metálica continua y "forro" a una cubierta metálica continua. En esta norma la mayoría de unidades se expresan en el sistema internacional. Se incluyen sus equivalentes ingleses aproximados, para información solamente. Los requisitos de una NTC o ASTM referenciada se deben determinar de acuerdo con el procedimiento o método designado en dicha norma, a menos que se especifique algo diferente en esta norma. 1.3

INFORMACIÓN QUE DEBE SUMINISTRAR EL COMPRADOR

Cuando se soliciten propuestas de diseño a los fabricantes de cables, el posible comprador debería suministrar la siguiente información: 1.3.1 Características del sistema en el cual se usará el cable 1.

Corriente alterna o directa

2.

Frecuencia – hercios

3.

Tensión normal de operación entre fases o, en corriente continua, entre conductores.

4.

Número de fases y conductores

5.

Nivel de aislamiento del cable (véase el numeral 4.2)

6.

Temperatura mínima a la cual se instalará el cable

7.

Descripción de la instalación a.

En edificaciones

b.

En ductos subterráneos

c.

Aérea. 1)

Sobre cable mensajero con anillos metálicos.

2)

Preensamblada.

3)

Trenzado en campo 2


8.

9.

NTC 2186-2

d.

Enterradas directamente en el suelo.

e.

Submarinas.

f.

Descripciones distintas de las anteriores

Condiciones de instalación. a.

Temperatura ambiente.

b.

Cantidad de cables cargados en un banco de ductos o conduit. Tipo de ducto/conduit, conduit (metálico o no, magnético o no magnético) tamaño, número de ductos/conduits cargados, encerrados o expuestos y espacio entre conduits/ductos.

c.

Factor de carga.

d.

Método de conexión y puesta a tierra de las pantallas o forros.

e.

Sitio húmedo o seco.

Otras condiciones especiales.

1.3.2 Cantidades y descripción del cable 1)

Longitud total en metros (pies) incluidas las longitudes de ensayo, y tramos específicos de despacho, si se requieren longitudes específicas.

2)

Tipo de cable. Describir si es conductor monopolar; bipolar, tripolar, etc.

3)

Tensión nominal del circuito, fase a fase.

4)

Material conductor, cobre o aluminio.

5)

Calibre del conductor. Si las condiciones requieren un cableado diferente al normalizado, debería darse una descripción completa.

6)

Tipo de aislamiento.

7)

Espesor del aislamiento.

8)

Tipo de pantalla.

9)

Tipo de cubierta exterior

10)

Diámetro total máximo permitido en milímetros. Cuando el espacio en ductos no esté limitado, es recomendable no restringir el diámetro total.

11)

Método de identificación del conductor.

12)

Marcas especiales

3


NTC 2186-2

SECCIÓN 2. CONDUCTORES

2.0

GENERALIDADES

Los conductores deben cumplir los requisitos de las normas ASTM y NTC apropiadas referenciadas en esta norma, excepto la resistencia, la cual se determinará del área de la sección transversal como se observa en el numeral 2.4 y los diámetros estarán de acuerdo con el numeral 2.5. Los requisitos de una norma ASTM o NTC referenciada se deben determinar de acuerdo con el procedimiento o método designado en la norma ASTM o NTC referenciada, a menos que se especifique algo diferente en esta norma. La siguiente información técnica sobre conductores típicos se puede encontrar en el Anexo H.

2.1

a)

Diámetros aproximados de los alambres individuales en conductores cableados.

b)

Pesos aproximadas de los conductores.

PROPIEDADES FÍSICAS Y ELÉCTRICAS

Los conductores que se usen en el cable deben ser de cobre, de acuerdo con el numeral 2.1.1, o de aluminio, de acuerdo con el numeral 2.1.2, como corresponda, excepto por lo anotado en el numeral 2.0. Los conductores deben ser sólidos o cableados. La capa exterior de un conductor de cobre cableado puede estar recubierta para poder retirar la capa polimérica adyacente. No debe haber humedad en los conductores cableados, como se especifica en el numeral 9.20. 2.1.1 Conductores de cobre NTC 359, para cobre blando o recocido sin recubierta (ASTM B 3). ASTM B 5, para cobre grado eléctrico. NTC 307, para conductores de cobre cableados Clase A, B, C, ó D (ASTM B 8). NTC 1781, para alambre de cobre blando o recocido, estañado (ASTM B 33). NTC 2187, para conductores de cobre redondos cableados compactos (ASTM B 496). ASTM B 784, para conductores de cobre cableados concéntricos de paso modificado. ASTM B 785, para conductores de cobre trenzados, concéntricos de paso modificado. ASTM B 787, para conductores de cobre con 19 alambres cableado combinado paso único. ASTM B 835, para conductores de cobre cableado compactado redondo con un solo alambre de entrada.

4


NTC 2186-2

2.1.2 Conductores de aluminio NTC 360, para aluminio grado eléctrico 1350-H19 (ASTM B 230). NTC 308, para conductores de aluminio 1350 cableado Clase A, B, C, ó D (ASTM B 231). NTC 1743, para alambrón de aluminio 1350 grado eléctrico (ASTM B 233) NTC 4334, para conductores de aluminio 1350 redondos cableado compactado (ASTM B 400). NTC 1760, para aluminio 1350 grado eléctrico suave y temples intermedios (ASTM B 609). ASTM B786 para conductores de aluminio 1350 con una combinación de 19 alambres cableado combinado paso único. ASTM B 800, para aleaciones de aluminio serie 8000, suaves y temples intermedio. ASTM B 801, para conductores de alambre de aleaciones de aluminio serie 8000, compactos, redondos, comprimidos y cableado concéntrico, Clase A, B, C y D. ASTM B 836, para conductores redondos compactados de aluminio con un solo alambre de entrada. 2.2

BLOQUEO OPCIONAL PARA CONDUCTORES CABLEADOS

Con la aprobación del comprador, se puede incorporar un bloqueador, diseñado para impedir la penetración longitudinal de agua, en los intersticios del conductor cableado. Se debe determinar la compatibilidad con la pantalla del conductor de acuerdo con la norma ICEA T-32-645. La resistencia a la penetración longitudinal de agua se debe determinar de acuerdo con la Publicación ICEA T-31-610 y debe cumplir un requisito mínimo de 5 psig. 2.3

UNIDADES DE CALIBRE DEL CONDUCTOR

El calibre del conductor se debe expresar por área de sección transversal, en miles de mils circulares (kcmil). Los equivalentes AWG para calibres pequeños se encuentran en la Tabla 2-4. El equivalente métrico de todos los calibres se encuentra en la Tabla 2-4M (Métrico). 2.4

RESISTENCIA C.D. DE LOS CONDUCTORES POR UNIDAD DE LONGITUD

La resistencia c.d. por unidad de longitud de cada conductor de cable terminado, producido o despachado, no debe superar el valor determinado de acuerdo con el esquema de resistencias c.d máximas especificado en la Tabla 2-2, cuando se usan los valores nominales apropiados especificados en la Tabla 2-3 ó 2-3M. La resistencia c.d. se debe determinar de acuerdo con los numerales 2.4.1 ó 2.4.2. Cuando la capa exterior de un conductor de cobre cableado está recubierta, la resistencia resultante de la corriente directa del conductor no debe superar el valor especificado para un conductor del mismo calibre sin recubrimiento. Cuando se toma una muestra de un cable conductor múltiple, la resistencia debe cumplir con el valor máximo de resistencia adecuado para un cable monoconductor.

5


NTC 2186-2

2.4.1 Medición directa de la resistencia c.d. por unidad de longitud La resistencia c.d. por unidad de longitud se debe determinar de acuerdo con las mediciones de resistencia c.d. tomadas como se indica en la norma ICEA T-27-581/WC 53 con una exactitud del 2 % o mejor. Si las mediciones se hacen a una temperatura distinta de 25 °C, el valor medido se debe convertir a una resistencia a 25 °C, usando los métodos especificados en el documento ICEA T-27-581/NEMA WC53. Si es necesario verificar la medida de la resistencia en corriente directa tomada sobre la longitud total de un cable terminado, se debe cortar una muestra de al menos 0,3 m (1 pie) de longitud y se debe medir la resistencia de corriente directa de cada conductor con un puente tipo Kelvin o un potenciómetro. 2.4.2 Cálculo de la resistencia c.d por unidad de longitud La resistencia c.d. por unidad de longitud a 25 °C se debe calcular con la siguiente fórmula: R = K ρ A

en donde: R =

resistencia del conductor en O/1 000 pies.

K =

factor de incremento de peso, como se indica en la Tabla 2-1

? =

resistividad volumétrica en O·cmil/pie, determinada de acuerdo con la NTC 469 (ASTM B193), con cables redondos.

A =

área transversal del conductor en kcmil, determinada de acuerdo con la norma ICEA T-27581/NEMA WC-53.

Cuando la resistividad volumétrica se expresa en nano-ohm metro (nO·m) y el área se expresa en milímetros cuadrados (mm2) la resistencia se expresa en miliohmios por metro (mO/m). 2.5

DIÁMETRO DEL CONDUCTOR

El diámetro del conductor debe medirse de acuerdo con la norma ICEA T-27-581/NEMA WC-53. El diámetro no debe diferir de los valores nominales indicados en la Tabla 2-4, en ± 2 %. Tabla 2-1. Factores de incremento de peso* Tipo de conductor/calibre

Factor de peso (K)

Sólido Todos los calibres

1

Cableado concéntrico, clase A, B, C y D 8 AWG – 2000 kcmil >2000 – 3000 kcmil

1,02 1,03

Cableado combinado paso único Todos los calibres

1,02

Cableado concéntrico aluminio series 8000 Todos los calibres

1,02

* De acuerdo con el método especificado bien sea en las normas NTC 307 (ASTM B 8), NTC 308 (ASTM B 231), NTC 2187 (ASTM B 496), ASTM B 786, ASTM B 787 ó ASTM B 801, como corresponda.

6


NTC 2186-2

Tabla 2-2 Esquema para establecer la resistencia máxima de la corriente directa por unidad de longitud de los conductores de cable terminado, relacionados en la Tabla 2-4 Tipo de cable

Máxima resistencia d.c a

Cables monoconductores y Cables paralelos planos

Valores de la Tabla 2-3 más 2 % (Rmáx = R x 1,02)

Ensambles de cables monoconductores trenzados

Valores de la Tabla 2-3 más 2 % más un 2 % adicional para conductores de una capa (Rmáx = R x 1,02 x 1,02)

a

a

Para conductores cableados o de calibres no relacionados en la Tabla 2-3 la resistencia nominal de corriente directa por unidad de longitud de un cable conductor terminado debe calcularse de acuerdo con los factores indicados en la Tabla 2-5 y con la siguiente fórmula:

R =

ƒ x 10 − 3 A

en donde R

=

resistencia del conductor en O/1 000 pies.

f

=

factor tomado de la Tabla 2-5

A

=

área transversal del conductor en kcmil.

Tabla 2-3 Resistencia nominal de corriente directa en ohmios por 1000 pies a 25 ºC de conductores sólidos y cableado concéntrico Calibre del conductor AWG o Aluminio Kcmil 8 7 6 5 4 3 2 1 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 900

1,05 0,833 0,661 0,524 0,415 0,329 0,261 0,207 0,164 0,130 0,103 0,0819 0,0694 0,0578 0,0495 0,0433 0,0385 0,0347 ... ... ... ... ... ... ...

Sólido Cobre Sin Con recubrirecubrimiento miento 0,640 0,659 0,508 0,522 0,403 0,414 0,319 0,329 0,253 0,261 0,201 0,207 0,159 0,164 0,126 0,130 0,100 0,102 0,0794 0,0813 0,0645 0,0630 0,0500 0,0511 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

Cableado concéntrico* Cobre Sin recubriClase Con recubrimiento miento A, B, C, D Clase B, C, D Clase B Clase C Clase D 1,07 0,652 0,678 0,678 0,680 0,851 0,519 0,538 0,538 0,538 0,675 0,411 0,427 0,427 0,427 0,534 0,325 0,338 0,339 0,339 0,424 0,258 0,269 0,269 0,269 0,334 0,205 0,213 0,213 0,213 0,265 0,162 0,169 0,169 0,169 0,211 0,129 0,134 0,134 0,134 0,168 0,102 0,106 0,106 0,106 0,133 0,0810 0,0842 0,0842 0,0842 0,0667 0,0669 0,0669 0,105 0,0642 0,0530 0,0510 0,0524 0,0530 0,0836 0,0448 0,0448 0,0448 0,0707 0,0431 0,0374 0,0360 0,0374 0,0374 0,0590 0,0320 0,0320 0,0505 0,0308 0,0320 0,0280 0,0269 0,0277 0,0280 0,0442 0,0249 0,0249 0,0393 0,0240 0,0246 0,0354 0,0216 0,0222 0,0224 0,0224 0,0204 0,0204 0,0204 0,0321 0,0196 0,0295 0,0180 0,0187 0,0187 0,0187 0,0171 0,0172 0,0173 0,0272 0,0166 0,0160 0,0154 0,0159 0,0160 0,0253 0,0149 0,0150 0,0236 0,0144 0,0148 0,0140 0,0135 0,0139 0,0140 0,0221 0,0126 0,0126 0,0196 0,0120 0,0123 Aluminio

Continúa...

7


NTC 2186-2 Tabla 2-3. (Final)

Cableado concéntrico* Cobre Sin recubriSin Con Con recubrimiento Clase miento recubrirecubriA, B, C, D miento miento Clase B, C, D Clase B Clase C Clase D 0,0111 0,0108 0,0177 ... ... ... 0,0112 1 000 0,0111 0,0101 0,00981 0,0161 ... ... ... 0,0102 1 100 0,0102 0,00925 0,00934 0,00899 0,0147 ... ... ... 0,00934 1 200 0,00863 0,0141 ... ... ... 0,00897 1 250 0,00888 0,00897 0,00830 0,0136 ... ... ... 0,00862 1 300 0,00854 0,00861 0,00793 0,00793 0,00771 0,0126 ... ... ... 0,00801 1 400 0,00719 0,0118 ... ... ... 0,00747 1 500 0,00740 0,00740 0,00674 0,0111 ... ... ... 0,00700 1 600 0,00694 0,00700 0,00634 0,0104 ... ... ... 0,00659 1 700 0,00653 0,00659 0,00616 0,0101 ... ... ... 0,00640 1 750 0,00634 0,00640 0,00616 0,00616 0,00599 0,00982 ... ... ... 0,00622 1 800 0,00568 0,00931 ... ... ... 0,00589 1 900 0,00584 0,00584 0,00539 0,00885 ... ... ... 0,00560 2 000 0,00555 0,00555 0,00436 0,00715 ... ... ... ... 2 500 ... 0,00448 0,00363 0,00596 ... ... ... ... 3 000 ... 0,00374 * El cableado concéntrico incluye conductores comprimidos y compactados Calibre del conductor AWG o Aluminio Kcmil

Sólido Cobre

Aluminio

Tabla 2-3 (Métrica) Resistencia nominal de corriente directa en miliohmios por metro a 25 °C de conductores sólidos y cableado concéntrico AWG o Kcmil Cobre

Calibre del conductor AWG o Kcmil

mm²

8 7 6 5 4 3 2 1 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 900

8,37 10,6 13,3 16,8 21,1 26,7 33,6 42,4 53,5 67,4 85,0 107 127 152 177 203 228 253 279 304 329 355 380 405 456

Aluminio

Aluminio

Sin recubrimiento

Con recubrimiento

Clase A, B, C, D

3,44 2,73 2,17 1,72 1,36 1,08 0,856 0,679 0,538 0,426 0,338 0,269 0,228 0,190 0,162 0,142 0,126 0,114 ... ... ... ... ... ... ...

2,10 1,67 1,32 1,05 0,830 0,659 0,522 0,413 0,328 0,260 0,207 0,164 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

2,16 1,71 1,36 1,08 0,856 0,679 0,538 0,426 0,335 0,267 0,212 0,168 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

3,51 2,79 2,21 1,75 1,39 1,10 0,872 0,692 0,551 0,436 0,344 0,274 0,232 0,194 0,166 0,145 0,129 0,116 0,105 0,0968 0,0892 0,0830 0,0774 0,0725 0,0643

8

Cableado concéntrico* Cobre Sin recubriCon recubrimiento miento Clase B, C, D Clase B Clase C Clase D 2,23 2,22 2,22 2,14 1,76 1,76 1,76 1,70 1,40 1,40 1,40 1,35 1,11 1,11 1,11 1,07 0,882 0,882 0,846 0,882 0,699 0,699 0,672 0,699 0,554 0,554 0,554 0,531 0,440 0,440 0,440 0,423 0,348 0,348 0,335 0,348 0,276 0,276 0,266 0,276 0,211 0,219 0,219 0,219 0,167 0,172 0,174 0,174 0,141 0,147 0,147 0,147 0,118 0,123 0,123 0,123 0,101 0,105 0,105 0,105 0,0882 0,0909 0,0918 0,0918 0,0787 0,0807 0,0817 0,0817 0,0708 0,0728 0,0735 0,0735 0,0643 0,0669 0,0669 0,0669 0,0590 0,0613 0,0613 0,0613 0,0544 0,0561 0,0564 0,0567 0,0505 0,0522 0,0525 0,0525 0,0472 0,0485 0,0489 0,0492 0,0443 0,0456 0,0459 0,0459 0,0394 0,0403 0,0413 0,0413 Continúa...


NTC 2186-2 Tabla 2-3 (Final)

AWG o Kcmil Cobre

Cableado concéntrico* Cobre Sin recubriAWG Sin Con Aluminio Con recubrimiento Clase A, miento o mm² recubrirecubriB, C, D Kcmil miento miento Clase D Clase B, C, D Clase B Clase C 0,0367 0,0364 0,0364 0,0354 0,0581 ... ... ... 507 1 000 0,0335 0,0335 0,0331 0,0322 0,0528 ... ... ... 557 1 100 0,0306 0,0306 0,0303 0,0295 0,0482 ... ... ... 608 1 200 0,0294 0,0294 0,0291 0,0283 0,0462 ... ... ... 633 1 250 0,0283 0,0282 0,0280 0,0272 0,0446 ... ... ... 659 1 300 0,0263 0,0260 0,0260 0,0253 0,0413 ... ... ... 709 1 400 0,0245 0,0243 0,0243 0,0236 0,0387 ... ... ... 760 1 500 0,0230 0,0230 0,0228 0,0221 0,0364 ... ... ... 811 1 600 0,0216 0,0216 0,0214 0,0208 0,0341 ... ... ... 861 1 700 0,0210 0,0210 0,0208 0,0202 0,0331 ... ... ... 887 1 750 0,0204 0,0202 0,0202 0,0196 0,0322 ... 912 ... 1 800 ... 0,0193 0,0192 0,0192 0,0186 0,0305 ... 963 ... 1 900 ... 0,0184 0,0182 0,0182 0,0177 0,0290 ... ... 2 000 1 013 ... ... ... 0,0147 0,0143 0,0235 ... ... 2 500 1 266 ... ... ... 0,0123 0,0119 0,0195 ... ... 3 000 1 520 ... * El cableado concéntrico incluye conductores comprimidos y compactados. Calibre del conductor

Aluminio

Tabla 2-4 Diámetros nominales de conductores de cobre y aluminio Calibre del conductor

Diámetros nominales (pulgadas)

AWG

Kcmil

Sólido

8 7 6 5 4 3 2 1 1/0 2/0 3/0 4/0

16,51 20,82 26,24 33,09 41,74 52,62 66,36 83,69 105,6 133,1 167,8 211,6 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 900

0,1285 0,1443 0,1620 0,1819 0,2043 0,2294 0,2576 0,2893 0,3249 0,3648 0,4096 0,4600 0,5000 0,5477 0,5916 0,6325 0,6708 0,7071 ... ... ... ... ... ... ...

Compactado* 0,134 ... 0,169 ... 0,213 0,238 0,268 0,299 0,336 0,376 0,423 0,475 0,520 0,570 0,616 0,659 0,700 0,736 0,775 0,813 0,845 0,877 0,908 0,938 0,999

Comprimido 0,142 0,159 0,178 0,200 0,225 0,252 0,283 0,322 0,362 0,406 0,456 0,512 0,558 0,611 0,661 0,706 0,749 0,789 0,829 0,866 0,901 0,935 0,968 1,000 1,060

Clase A ... ... ... ... 0,232 0,260 0,292 0,328 0,368 0,414 0,464 0,522 0,574 0,629 0,679 0,726 0,772 0,813 0,853 0,891 0,929 0,964 0,998 1,031 1,094

9

Cableado concéntrico Clase Clase Clase B** C D 0,148 0,148 0,146 0,166 0,166 0,164 0,186 0,186 0,184 0,208 0,208 0,206 0,235 0,234 0,232 0,263 0,264 0,260 0,297 0,292 0,296 0,333 0,333 0,332 0,374 0,374 0,373 0,420 0,419 0,420 0,470 0,471 0,472 0,528 0,529 0,530 0,575 0,576 0,576 0,630 0,631 0,631 0,681 0,681 0,682 0,728 0,729 0,729 0,772 0,773 0,773 0,813 0,814 0,815 0,855 0,855 0,855 0,893 0,893 0,893 0,929 0,930 0,930 0,964 0,965 0,965 0,998 0,999 0,998 1,031 1,032 1,032 1,094 1,093 1,095

Paso único Paso único combinado comprimido ... 0,143 ... 0,160 ... 0,179 ... 0,202 ... 0,226 0,254 ... ... 0,286 0,321 0,313 0,360 0,352 0,395 0,404 0,454 0,443 0,510 0,498 0,554 0,542 0,607 0,594 0,656 0,641 0,701 0,685 0,744 0,727 0,784 0,766 ... 0,804 ... 0,840 ... 0,874 ... 0,907 ... 0,939 ... 0,969 ... 1,028 Continúa...



Calibre del conductor

Diámetros nominales (pulgadas)

Cableado concéntrico CompacCompriClase Clase Clase Clase Paso único Paso único tado* mido A B** C D combinado comprimido 1,084 ... 1,153 1,153 1,152 1,152 1,117 1 060 ... 1 000 1,137 ... 1,211 1,210 1,209 1,209 1,173 ... ... 1 100 1,187 ... 1,264 1,264 1,263 1,263 1,225 ... ... 1 200 1,212 ... 1,290 1,290 1,289 1,288 1,250 ... ... 1 250 1,236 ... 1,316 1,316 1,315 1,314 1,275 ... ... 1 300 1,282 ... 1,365 1,365 1,364 1,364 1,323 ... ... 1 400 1,327 ... 1,413 1,413 1,412 1,411 1,370 ... ... 1 500 1,371 ... 1,460 1,460 1,459 1,459 1,415 ... ... 1 600 1,413 ... 1,504 1,504 1,504 1,504 1,459 ... ... 1 700 1,434 ... 1,527 1,527 1,526 1,526 1,480 ... ... 1 750 1,454 ... 1,549 1,548 1,548 1,547 1,502 ... ... 1 800 1,494 ... 1,591 1,590 1,590 1,590 1,542 ... ... 1 900 1,533 ... 1,632 1,632 1,632 1,630 1,583 ... ... 2 000 ... ... 1,824 1,824 1,824 1,823 1,769 ... ... 2 500 ... ... 1,999 1,999 1,998 1,998 1,938 ... ... 3 000 * Los diámetros presentados son para cable redondo compactado, concéntrico compactado modificado y compactado con un solo alambre de entrada. ** Los diámetros son para cable concéntrico redondo y concéntrico modificado AWG

Kcmil

Sólido

Tabla 2-4. (Métrica) Diámetros nominales de conductores de cobre y aluminio Calibre del conductor AWG mm² o Kcmil 8 7 6 5 4 3 2 1 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 350 400 450 500 550 600

8,37 10,6 13,3 16,8 21,1 26,7 33,6 42,4 53,5 67,4 85,0 107 127 152 177 203 228 253 279 304

Diámetros nominales (mm) Sólido Compactado* 3,40 3,26 ... 3,67 4,29 4,11 ... 4,62 5,41 5,19 6,05 5,83 6,81 6,54 7,59 7,35 8,53 8,25 9,55 9,27 10,4 10,7 11,7 12,1 12,7 13,2 13,9 14,5 15,0 15,6 16,1 16,7 17,0 17,8 18,0 18,7 ... 19,7 ... 20,7

Comprimido 3,58 4,01 4,52 5,08 5,72 6,40 7,19 8,18 9,19 10,3 11,6 13,0 14,2 15,5 16,8 17,9 19,0 20,0 21,1 22,0

Clase A ... ... ... ... 5,89 6,60 7,42 8,33 9,35 10,5 11,8 13,3 14,6 16,0 17,2 18,4 19,6 20,7 21,7 22,6

Cableado concéntrico Clase Clase Clase B** C D 3,76 3,76 3,71 4,22 4,22 4,17 4,72 4,72 4,67 5,31 5,28 5,23 5,97 5,94 5,89 6,71 6,68 6,60 7,54 7,52 7,42 8,46 8,46 8,43 9,50 9,50 9,47 10,7 10,7 10,6 11,9 12,0 12,0 13,4 13,4 13,5 14,6 14,6 14,6 16,0 16,0 16,0 17,3 17,3 17,3 18,5 18,5 18,5 19,6 19,6 19,6 20,7 20,7 20,7 21,7 21,7 21,7 22,7 22,7 22,7

Paso único Paso único combinado comprimido ... 3,63 ... 4,06 ... 4,55 ... 5,13 ... 5,74 ... 6,45 ... 7,26 7,95 8,15 8,94 9,14 10,0 10,3 11,5 11,3 13,0 12,6 14,1 13,8 15,4 15,1 16,7 16,3 17,8 17,4 18,9 18,5 19,9 19,5 ... 20,4 ... 21,3 Continúa...

10



Calibre del conductor AWG mm² o Kcmil

Diámetros nominales (mm)

Cableado concéntrico Sólido Compac- CompriClase Clase Clase Paso único Paso único Clase A tado* mido B** C D combinado comprimido 22,2 ... 23,6 23,6 23,6 23,6 22,9 21,5 ... 329 650 23,0 ... 24,5 24,5 24,5 24,5 23,7 22,3 ... 355 700 23,9 ... 25,3 25,4 25,3 25,3 24,6 23,1 ... 380 750 24,6 ... 26,2 26,2 26,2 26,2 25,4 23,8 ... 405 800 26,1 ... 27,8 27,8 27,8 27,8 26,9 25,4 ... 456 900 27,5 ... 29,3 29,3 29,3 29,3 28,4 26,9 ... 507 1 000 28,9 ... 30,8 30,7 30,7 30,7 29,8 ... ... 557 1 100 30,1 ... 32,1 32,1 32,1 32,1 31,1 ... ... 608 1 200 30,8 ... 32,8 32,8 32,7 32,7 31,8 ... ... 633 1 250 31,4 ... 33,4 33,4 33,4 33,4 32,4 ... ... 659 1 300 32,6 ... 34,7 34,7 34,6 34,6 33,6 ... ... 709 1 400 33,7 ... 35,9 35,8 35,9 35,8 34,8 ... ... 760 1 500 34,8 ... 37,1 37,1 37,1 37,1 35,9 ... ... 811 1 600 35,9 ... 38,2 38,2 38,2 38,2 37,1 ... ... 861 1 700 36,4 ... 38,8 38,8 38,8 38,8 37,6 ... ... 887 1 750 36,9 ... 39,3 39,3 39,3 39,3 38,2 ... ... 912 1 800 37,9 ... 40,4 40,4 40,4 40,4 39,2 ... ... 963 1 900 38,9 ... 41,5 41,5 41,5 41,4 40,2 ... ... 1 013 2 000 ... ... 46,3 46,3 46,3 46,3 44,9 ... ... 1 266 2 500 ... ... 50,8 50,8 50,7 50,7 49,2 ... ... 1 520 3 000 * Los diámetros presentados son para cable redondo compactado, concéntrico compactado modificado y compactado con un solo alambre de entrada. ** Los diámetros son para cable concéntrico redondo y concéntrico modificado. †

Tabla 2-5*. Factores para determinar la resistencia nominal de conductores cableados por 1 000 pies a 25 ºC Todos los calibres Calibre del conductor

Cableado concéntrico (8 AWG - 2 000 Kcmil)

Aluminio

Cobre sin recubrimiento

17 692

10 786

Diámetro de alambres de cobre individuales con recubrimiento, en pulgadas, para conductores cableados Menos de Menos de Menos de Menos de 0,460 a 0,290 a 0,103 a 0,0201 a 0,0111 a 0,290 0,103, 0,0201 0,0111 0,0010 inclusive inclusive inclusive inclusive inclusive 11 045

11 102

11 217

11 456

11 580

(>2 000 Kcmil 3 000 Kcmil) 17 865 10 892 11 153 11 211 11 327 11 568 11 694 Conductividad utilizada para los 61 100 97,66 97,16 96,16 94,16 93,15 factores anteriores, porcentaje * Los factores indicados en la Tabla 2-5 deben basarse en lo siguiente: A. Resistividad 1. Una resistividad volumétrica de 10,575 O·cmil/pie (100 % de conductividad) a 25 °C para cobre sin recubrimiento (desnudo). 2. Una resistividad volumétrica a 25 °C convertido de los valores a 20 °C especificados en la NTC 1781 (ASTM B 33) para cobre estañado. 3. Una resistividad volumétrica de 17,345 O·cmil/pie (61,0 % de conductividad) a 25 °C para aluminio B. Aumento de la resistividad debido al cableado 1. El valor de K (factor de incremento de peso) indicado en la Tabla 2-1 † Véase la Tabla 2-2 para el uso de factores.

11


NTC 2186-2

PARTE 3. PANTALLA DEL CONDUCTOR (CAPA DE CONTROL DE ESFUERZO)

3.1

MATERIAL

El conductor debe estar recubierto con una pantalla de material conductor termoestable y extruido. La capa de control de esfuerzo debe ser una cubierta polimérica que consiste en un material extruido, o en material extruido sobre una cinta conductora. La capa debe tener un espesor mínimo de 0,15 mm (0,006 pulgadas). El espesor mínimo de la cinta debe ser 0,06 mm (0,002 5 pulgadas). El material extruido debe ser semiconductor o no conductor cuando se trate de aislamiento de caucho etileno propileno (EPR) y semiconductor únicamente para aislamiento de polietileno reticulado (XLPE o TRXLPE). Las temperaturas de operación permitidas para la pantalla del conductor deben ser iguales o superiores a la del aislamiento. La pantalla del conductor debe ser fácilmente removible y la superficie exterior de la pantalla extruida debe estar firmemente unida al aislamiento que lo recubre. Para cables clasificados a 5 kV, la pantalla del conductor puede ser una cinta semiconductora. 3.2

REQUISITOS FÍSICOS

El material reticulado destinado para extrusión como pantalla de conductor debe cumplir los siguientes requisitos:

3.3

Requisitos físicos

Pantalla del conductor extruida

Elongación después del ensayo en horno con circulación de aire durante 168 h a 121 °C ± 1 °C (para aislamientos clasificados para 90 °C), o A 136 °C ± 1 °C (para aislamientos clasificados a 105 °C), porcentaje mínimo

100

Temperatura de fragilidad no mayor de °C

- 10

REQUISITOS ELÉCTRICOS

3.3.1 Material semiconductor extruído (Véase el numeral 9.13). La resistividad volumétrica de la pantalla semiconductora extruída no debe superar 1 000 ohmios-metro a la temperatura máxima de operación normal y a la temperatura de operación de emergencia. 3.3.2 Material no conductor extruido (Sólo para aislamiento EPR) La pantalla no conductora extruida debe resistir un ensayo de chispa de 2,0 kV c.d., Tabla 9-1 de la sección 9, y debe cumplir los siguientes requisitos a temperatura ambiente, a la temperatura máxima normal y a la temperatura de operación de emergencia. Rango, constante dieléctrica (SIC)

8 - 200

Tensión no disruptiva c.a. 60 Hz Esfuerzo, voltios por mil, mínimo

1 500 Constante dieléctrica

Esfuerzo, kV por mm, mínimo

59 Constante dieléctrica

12


NTC 2186-2

3.3.3 Cinta semiconductora Si se usa cinta semiconductora en el conductor, la resistencia máxima de c.d. de la cinta a temperatura ambiente debe ser de 10 000 ohmios por unidad cuadrada, cuando se determina de acuerdo con la norma ASTM D 4496. 3.4

ENSAYO DE EBULLICIÓN (WAFER BOIL)

(Véase el numeral 9.19). La pantalla del conductor extruida debe estar efectivamente reticulada.

13


NTC 2186-2

SECCIÓN 4. AISLAMIENTO

4.1

MATERIAL

Se debe usar uno de los siguientes materiales para el aislamiento, que cumplan los requisitos dimensiónales, eléctricos y físicos especificados en esta sección: -

Polietileno reticulado, con relleno o sin relleno (XLPE)

-

Polietileno reticulado retardante a las arborescencias con relleno o sin relleno (TRXLPE)

-

Caucho etileno propileno (EPR)

Un aislamiento de polietileno reticulado con relleno (XLPE o TRXLPE) que cumple los requisitos de esta especificación, es el que contiene 10 % o más de rellenos minerales, por peso. Un aislamiento de polietileno reticulado retardante a las arborescencias es un compuesto que contiene lo siguiente: un aditivo, un polímero modificado, o un relleno que haga que el compuesto sea retardante a las arborescencias. Estos aislamientos XLPE y TRXLPE están diseñados para usarse únicamente en cable del concepto de diseño “LIBRE DE DESCARGA”. (Véase el numeral 4.3.1). El aislamiento de caucho etileno propileno se clasifica en cuatro clases: I, II y III sólo para uso en cables con diseño “LIBRE DE DESCARGA” (Véase el numeral 4.3.1); IV sólo para uso en cables con diseño “RESISTENTE A LA DESCARGA” (Véase el numeral 4.3.2). Todos los aislamientos son adecuados para usar en cables colocados en sitios húmedos o secos a tensiones entre 5 kV y 46 kV entre fases, y con un nivel de aislamiento entre 100 % y 133 %. La temperatura del conductor no debe exceder la siguiente:

Material de aislamiento

Operación normal

Sobrecarga de emergencia*

Cortocircuito***

XLPE, TRXLPE y EPR clases I, II & IV

90 °C

130 °C

250 °C

EPR Clase III

105 °C**

140 °C

250 °C

*

Véase el Anexo B

**

Es posible que, durante la operación normal, se requieran menores temperaturas debido a la clase de material que se usan en las uniones y las terminaciones del cable y conectadores separables, o por las condiciones ambientales del cable. Los usuarios de cables deberían saber que todos las chaquetas descritas en la Parte 7 no son necesariamente adecuadas para cables que tengan esta temperatura máxima. Se consulta con el fabricante para obtener mayor información.

***

La corriente de falla del conductor debe determinarse de acuerdo con la norma ICEA P-32-382.

4.2

ESPESOR DEL AISLAMIENTO

El espesor del aislamiento indicado en la Tabla 4-1 se basa en la tensión nominal del circuito, fase a fase y en el nivel de aislamiento del cable.

14


NTC 2186-2

Los espesores mínimo y máximo del aislamiento deben ser los especificados en la Tabla 4-1 (véase el numeral 9.2.2, para el método de medida). Para identificación, los espesores nominales se indican en la Tabla 8-2, de la sección 8. 4.2.1 Selección del espesor adecuado El espesor del aislamiento para los distintos sistemas se debe determinar así: 4.2.1.1 Para sistemas trifásicos con un nivel de aislamiento de 100 % ó 133 % Use los valores de espesor indicados en las respectivas columnas de la Tabla 4-1. 4.2.1.2 Para sistemas delta en los cuales una fase puede estar puesta a tierra durante más de una hora Ver el nivel de 173 % en la nota de la Tabla 4-1. 4.2.1.3 Para sistemas monofásicos y bifásicos con nivel de aislamiento de 100 % Multiplique la tensión a tierra por 1,73 y use el valor de tensión resultante, o la siguiente capacidad nominal más alta para seleccionar el respectivo espesor del aislamiento en la columna del nivel de aislamiento de 100 % de la Tabla 4-1. 4.2.1.4 Para sistemas monofásicos y bifásicos con nivel de aislamiento de 133 % Multiplique la tensión a tierra por 1,73 y use el valor de tensión resultante, o la siguiente capacidad nominal más alta para seleccionar el respectivo espesor del aislamiento en la columna del nivel de aislamiento de 133 % de la Tabla 4-1. 4.3

REQUISITOS DEL AISLAMIENTO

Los aislamientos utilizados en diseños de cable “LIBRE DE DESCARGA” se describen en el numeral 4.3.1. Diseño de cable libre de descarga: cable diseñado para eliminar la descarga eléctrica en el aislamiento a la tensión de operación normal. Los aislamientos utilizados en diseños de cable “RESISTENTE A LA DESCARGA” se describen en el numeral 4.3.2. Diseño de cable resistente a la descarga: diseño de cable con capacidad de soportar descarga eléctrica. 4.3.1 Aislamiento sólo para diseño de cable “LIBRE DE DESCARGA” 4.3.1.1 Requisitos físicos y de envejecimiento Cuando se ensayan de acuerdo con la Sección 9, los aislamientos deben satisfacer los siguientes requisitos:

15


NTC 2186-2

Tipo de aislamiento Requisitos físicos

XLPE y TRXLPE Sin relleno

Con relleno

Clase EPR I

II

III

4,8 (700)

8,2 (1 200)

4,8 (700)

Requisitos sin envejecimiento Resistencia a la tensión, mínimo, MPa (psi)

12,5 (1 800)

Elongación a la rotura, porcentaje mínimo

250

250

Requisitos de envejecimiento Después de envejecimiento en horno de circulación de aire durante 168 h Temperatura de envejecimiento, °C

121

121

136

Resistencia a la tensión, porcentaje mínimo del valor sin envejecimiento

75

75

80

75

Elongación, porcentaje mínimo de valor sin envejecimiento

75

75

80

75

Ensayo de cedencia gradual por calor (hot creep), a 150 °C ± 2 °C. *

Elongación, porcentaje máximo

* Deformación remanente (set), porcentaje máximo *

175

100

50

10

5

5

Si los aislamientos XLPE y TRXLPE superan este valor, se puede hacer el ensayo de extracción con solvente y servirá como método de referencia para determinar el cumplimiento (con una pérdida máxima de 30 % del peso después de 20 h de secado).

4.3.1.2 Requisitos eléctricos 4.3.1.2.1 Nivel de extinción de la descarga parcial (Véase el numeral 9.12.2). Cada longitud de cable terminado debe someterse al ensayo de descarga parcial. Para cables apantallados con una capa semiconductora no metálica extruída directamente sobre el aislamiento, la descarga parcial no debe exceder 5 picoculombios con la tensión de ensayo de c.a indicada en la Tabla 4-1 ó 4-1M. Para cables apantallados con un recubrimiento semiconductor y una cinta semiconductora, la descarga parcial no debe exceder 5 picoculombios a la tensión de ensayo de c.a presentada a continuación: Requisitos de descarga parcial para recubrimiento semiconductor y diseños de cinta solamente Nivel de extinción de descarga parcial mínima, kV

Tensión nominal del circuito, fase a fase, V

Nivel de aislamiento 100 %


2 001 – 5 000

4

5*

5 001 - 8 000

6

8

8 001 – 15 000

11

15

* A menos que se indique algo diferente, el cable estará clasificado al nivel de aislamiento del 100 %

16


NTC 2186-2

4.3.1.2.2 Ensayos de tensión (Véase el numeral 9.12.1). Cada longitud de cable terminado debe soportar, sin fallar, el ensayo de tensiones de c.a. indicadas en la Tabla 4-1. La tensión de ensayo se debe basar en la tensión nominal del cable y en el calibre del conductor. Esta norma no exige ensayos c.d. en fábrica. Sin embargo, se puede hacer un ensayo por acuerdo mutuo entre el fabricante y el comprador. Las tensiones de ensayo c.d sugeridas se relacionan en el Anexo D. 4.3.1.2.3 Ensayo de resistencia de aislamiento (Véase la norma ICEA T-27-581). Cada conductor aislado en el cable terminado debe tener una resistencia de aislamiento no inferior a la que corresponda a una constante de 6 100 Mohm-km (20 000 Mohm – 1 000 pies ) a 15,6 °C. 4.3.1.2.4 Absorción acelerada de agua (Véase la norma ICEA T-27-581). El aislamiento debe cumplir los siguientes requisitos: Propiedades de absorción acelerada de agua (Método eléctrico)

Tipo de aislamiento XLPE y TRXLPE

EPR Clase I y II

EPR Clase III

Temperatura de inmersión en agua, °C

75

75

90

Constante dieléctrica después de 24 h, máxima

3,5

4,0

Incremento en la capacitancia, porcentaje máximo 1 a 14 d 7 a 14 d

3,0 1,5

3,5 1,5

Factor de estabilidad después de 14 d, máximo*

1,0

Alternativo al factor de estabilidad, (diferencia en el factor de estabilidad, 1 a 14 días) máximo*

0,5

*

Sólo es necesario cumplir uno de estos requisitos, no ambos.

4.3.1.2.5 Constante dieléctrica y factor de disipación (Véase la norma ICEA T-27-581). El aislamiento debe cumplir los siguientes requisitos máximos para constante dieléctrica y factor de disipación a temperatura ambiente.

Tipo de aislamiento Propiedades XLPE

TRXLPE

EPR Clase I, II, y III

Constante dieléctrica

3,5

3,5

4,0

Factor de disipación, porcentaje

0,1

0,5

1,5

4.3.1.2.6 Ensayo eléctrico en seco sólo para aislamiento EPR Clase III (Véase el numeral 9.22). Un núcleo de cable terminado, con este aislamiento, debe cumplir los siguientes requisitos: 17


NTC 2186-2

a.

Demostrar un nivel de descarga parcial no mayor de 5 picoculombios a un esfuerzo eléctrico de c.a. 5,9 kV/mm (150 V por mil), antes y después del ensayo.

b.

Demostrar un incremento no mayor del 10 % en el factor de disipación (tan δ) después del ensayo.

4.3.2 Aislamiento solo para diseños de cable RESISTENTES A LA DESCARGA 4.3.2.1 Requisitos físicos y de envejecimiento Cuando se ensayan de acuerdo con la sección 9, el aislamiento debe cumplir los siguientes requisitos:

Requisitos físicos

Clase EPR IV. Todas las tensiones

Requisitos sin envejecimiento Resistencia a la tracción, mínima, MPa (Psi)

3,8 (550)


250

Requisitos de envejecimiento Después de envejecimiento en horno con circulación aire a 121 °C ± 1 °C durante 168 h Resistencia a la tracción, porcentaje mínimo de valor sin envejecimiento

75


175

Ensayo de cedencia gradual por calor, a 150 °C ± 2 °C (Hor creep) Elongación, porcentaje máximo

50

Deformación remanente (set), porcentaje máximo

5

4.3.2.2 Requisitos eléctricos 4.3.2.2.1 Resistencia a la descarga (corona) (Véase el numeral 9.16). El aislamiento debe verificarse como resistente a la descarga (corona), usando una tensión de 21 kV 60 Hz, aplicada durante 250 h. No debe ocurrir falla ni erosión visible en la superficie, cuando se observa con una amplificación de 15 veces. No se requieren mediciones de descarga parcial para los cables RESISTENTES A LA DESCARGA. 4.3.2.2.2 Ensayos de tensión (Véase el numeral 9.12.1). Cada longitud de cable terminado debe soportar, sin fallas, las tensiones de ensayo de c.a. indicados en la Tabla 4-1. La tensión de ensayo se debe basar en la tensión nominal del cable y el calibre del conductor. Esta norma no requiere ensayos c.d. en fábrica. Sin embargo, se puede hacer un ensayo c.d. por acuerdo previo entre el fabricante y el comprador. Las tensiones de ensayo c.d. sugeridas se relacionan en el Anexo F.

18


NTC 2186-2

4.3.2.2.3 Resistencia de aislamiento (Véase la norma ICEA T-27-581). Cada conductor aislado del cable terminado debe tener una resistencia de aislamiento no inferior a la que corresponde a una constante de 6 100 Mohm-km (20 000 Mohm-1 000 pies) a 15,6 °C. 4.3.2.2.4 Absorción acelerada de agua (Véase la norma ICEA T-27-581). El aislamiento debe cumplir los siguientes requisitos:

EPR Clase IV Cables para 28 kV o Cables para 35 kV y 46 kV menos 4,0 4,0

Propiedades de absorción acelerada de agua (Método eléctrico a 75 °C)

Constante dieléctrica después de 24 h, máximo Incremento en la capacitancia, porcentaje máximo 1 d a 14 d 7,0 7 d a 14 d 4,0 Factor de estabilidad después de 14 d, máximo* 1,0 Alternativo al factor de estabilidad, (diferencia en el 0,5 factor de estabilidad, 1 a 14 días) máximo* * Sólo es necesario cumplir uno de estos requisitos, no ambos.

3,5 1,5 1,0 0,5

4.3.2.2.5 Constante dieléctrica y factor de disipación (Véase la norma ICEA T-27-581) El aislamiento debe cumplir los siguientes requisitos máximos para constante dieléctrica y factor de disipación a temperatura ambiente.

Propiedades

Cables para 5-28 kV 4,0 2,0

Constante dieléctrica Factor de disipación, porcentaje

Clase EPR IV Para cables para 35 kV y 46 kV 4,0 1,5

Tabla 4-1 Calibres de conductores, espesor del aislamiento y tensiones de ensayo

Tensión nominal del circuito, tensión entre a fases

e

2 001 - 5 000 5 001 - 8 000 8 001 - 15 000 15 001 - 25 000 25 001 - 28 000 28 001 - 35 000 35 001 - 46 000

Tensión de ensayo c.a, d kV

c

Nivel de aislamiento (mils)

Calibre del conductor, (AWG b o kcmil) 8- 1 000 1 001 - 3 000 6 - 1 000 1 001 - 3 000 2 - 1 000 1 001 - 3 000 1 - 3 000 1 - 3 000 1/0 - 3 000 4/0 - 3 000

100 %

Nivel de aislamiento 100 % Máximo

133 %

Mínimo

Máximo

Mínimo

85 135 110 165 165 210 245 265 330 425

120 170 145 205 205 250 290 310 375 485

85 135 135 165 210 210 305 330 400 550

19

120 170 170 205 250 250 350 375 450 610

18 28 23 35 35 44 52 56 69 89

Nivel de aislamiento 133 % 18 28 28 35 44 44 64 69 84 116


NTC 2186-2

Tabla 4-1 (métrico) Calibres de conductores, espesor del aislamiento y tensiones de ensayo Tensión nominal del circuito, tensión entre a fases

Tensión de ensayo c.a, d kV Nivel de Nivel de 133 % aislamiento aislamiento Mínimo Máximo 133 % 100 % 2,16 3,05 18 18 c

Nivel de aislamiento (mm) Calibre del 2 b conductor, (mm )

2 001 - 5 000 5 001 - 8 000 8 001 - 15 000

100 % Mínimo 2,16

Máximo 3,05

506,8 - 1 520

3,43

4,32

3,43

4,32

28

28

13,3 - 506,7

2,79

3,68

3,43

4,32

23

28

506,8 - 1 520

4,19

5,21

4,19

5,21

35

35

33,6 - 506,7

4,19

5,21

5,33

6,35

35

44

8,37 - 506,7

e

506,8 - 1 520

5,33

6,35

5,33

6,35

44

44

15 001 - 25 000

42,4 - 1 520

6,22

7,37

7,75

8,89

52

64

25 001 - 28 000

42,4 - 1 520

6,73

7,87

8,38

9,53

56

69

28 001 - 35 000

53,5 - 1 520

8,38

9,53

10,2

11,4

69

84

35 001 - 46 000

107,2 - 1 520

10,8

12,3

14,0

15,5

89

116

Notas de la Tabla 4-11: a

La tensión real de operación no debe superar la tensión del circuito nominal más de: (a) 5 % durante la operación continua; o (b) 10 % durante emergencias que no duren más de 15 min.

b

Para limitar a un valor seguro los esfuerzos máximos de tensión sobre el aislamiento en el conductor, el calibre del conductor no debe ser inferior al calibre mínimo indicado para cada categoría de tensión nominal de circuito.

C

Debe seleccionarse el nivel de aislamiento del cable que se use para una instalación en particular de acuerdo con la tensión fase a fase que corresponda y con el sistema general de categorías relacionado a continuación: Nivel de 100 %: Se pueden usar cables de esta categoría cuando el sistema tiene un relé protector capaz de compensar las fallas a tierra tan rápido como sea posible, pero en cualquier caso en 1 minuto. Aunque estos cables se pueden usar en la mayoría de las instalaciones de sistemas aterrizados, también se pueden usar con otros sistemas para los cuales el cable es aceptable, siempre y cuando se cumplan los requisitos de despeje y la sección en falla quede totalmente desenergizada. Cuando se desea que el aislamiento tenga espesor adicional, debe ser igual al nivel de aislamiento de 133 %. Nivel de 133 %: Este nivel de aislamiento corresponde al mencionado antes para sistemas sin aterrizar. Se pueden usar los cables de esta categoría en situaciones donde el tiempo de despeje de falla supera 1 min y sin embargo, es bastante seguro que la sección en falla quedará desenergizada en un tiempo que no supere 1 h. Además, se pueden usar cuando es deseable un aislamiento adicional superior a la categoría del nivel de 100 %. Nivel de 173 %: Se deben usar cables de esta categoría para sistemas, en los cuales el tiempo requerido para dejar desenergizada una sección aterrizada es indefinido. También se recomienda su uso para sistemas aterrizados resonantes. Se debe consultar el espesor del aislamiento con el fabricante.

d

Todas las tensiones c.a. son valores rms.

e

Puede haber instalaciones y/o condiciones de operación inusuales, donde las consideraciones mecánicas exigen que se use un espesor de aislamiento de 133 %. Cuando se esperan estas condiciones, el usuario debe consultar con el proveedor de cable para determinar el espesor adecuado del cable.

Al igual que para otros sistemas eléctricos, no se recomienda el uso de cables para los cuales la proporción de cero a la reactancia de secuencia de fase positiva del sistema en el punto donde se coloca el cable está entre - 1 y - 40, puesto que se pueden presentar altas tensiones en caso de fallas a tierra.

20


NTC 2186-2

SECCIÓN 5. APANTALLAMIENTO DEL AISLAMIENTO

5.1

APANTALLAMIENTO DEL CABLE AISLADO

El apantallamiento de los cables aislados debe estar compuesta por una capa de control de esfuerzos del conductor y la pantalla de aislamiento. Para la capa de control de esfuerzos, véase la sección 3. 5.1.1 Pantalla de aislamiento El sistema de pantalla de aislamiento debe estar compuesto de una cubierta no metálica colocada directamente sobre el aislamiento, y un componente metálico no magnético, directamente sobre la cubierta no metálica, o embebido en ella. La cubierta no metálica debe cumplir lo establecido en el numeral 5.1.1.1. El componente metálico debe cumplir con la sección 6. El sistema de pantalla de aislamiento debe ser resistente o estar protegido contra la acción química de otros componentes del cable. 5.1.1.1 Cubierta no metálica Una cubierta no metálica semiconductora que cumpla los requisitos de la Tabla 5.1 ó 5.2 se debe aplicar en una o más capas en contacto directo con el aislamiento, y debe estar identificado claramente como conductor. Se debe identificar cada capa distintiva. Para cables hasta de 15 kV inclusive, la cubierta no metálica puede constar de una cubierta semiconductora y una cinta semiconductora. Una cinta marcadora, colocada directamente bajo la pantalla metálica, debe ir impresa con la leyenda "Retire la cinta semiconductora subyacente y la cubierta, antes de empalmar y terminar". La cinta semiconductora debe ser una tela de nailon recubierta, impregnada o friccionada o calandrada en una cara, y por la otra cara con un compuesto de caucho removible. Este compuesto removible puede ser curado o no, y no debe contener azufre ni otros ingredientes que reaccionen con los metales que entran en contacto con la cinta. El espesor nominal de la cinta debe ser 0,127 mm (5 mils) o superior. La cinta semiconductora se debe aplicar helicoidalmente al cable, con el lado impreso hacia arriba, con 10 % o más de traslapo sobre ella misma. La cinta debe estar libre de arrugas o pliegues significativos. 5.2

FACILIDAD DE RETIRO DE LA PANTALLA DEL AISLAMIENTO

La pantalla del aislamiento se debe poder retirar sin dañar el aislamiento subyacente o impartir conductividad al aislamiento subyacente. Véase el Anexo G, G6.1. 5.2.1 Diseños de cable LIBRE DE DESCARGA con pantallas de aislamiento extruídas (Véase el numeral 9.14) La tensión necesaria para retirar una pantalla del aislamiento extruída, del aislamiento a temperatura ambiente, no debe ser inferior a 13,4 N (3 lb) y no superior a 107 N (24 lb). La pantalla de aislamiento debe poderse retirar fácilmente en campo, a temperaturas entre -10 °C a 40 °C cuando se hace una incisión a una profundidad de 0,025 mm (1 mil) menos que el espesor del punto mínimo especificado de la pantalla de aislamiento. A opción o con aprobación del comprador, se puede suministrar una pantalla de aislamiento extruída, que esté fuertemente adherida. En este caso, la tensión necesaria para retirar la pantalla de aislamiento a temperatura ambiente no debe ser inferior a 107 N (24 lb).

21


NTC 2186-2

5.2.2 Diseños de cable resistentes a las descargas, con pantallas de aislamiento extruidas No hay un requisito de tensión mínima para retirar una pantalla de aislamiento extruida usada con un cable resistente a la descarga. Tabla 5-1. Requisitos para cubiertas conductoras no metálicas que usan componentes metálicos no embebidos

Termoplástico

Reticulado, valor nominal 90° C

Reticulado, valor nominal 105° C

Requisitos de envejecimiento (Véase la sección 9) después de ensayo en horno con circulación de aire a 1 00 °C ± 1 °C durante 48 h. Elongación a la rotura, porcentaje mínimo

100*

--

--

--

100*

--


--

--

100*

Temperatura de fragilidad, no superior a

- 25 °C*

- 25 °C*

- 25 °C*

500

500

500

Después de ensayo en horno con circulación de aire a 121 °C ± 1 °C durante 168 h Elongación a la rotura, porcentaje mínimo Después de ensayo en horno con circulación de aire a 136 °C ± 1 °C durante 168 h

Resistividad volumétrica máxima a temperatura nominal ± 1 °C y 110 °C ± 1 °C, ohmios-metros * Para cubiertas extruidas solamente

Tabla 5-2. Requisitos para cubiertas conductoras no metálicas extruídas que usan componentes metálicos embebidos Espesor mínimo (véase la sección 9) Total Entre el aislamiento y el componente metálico, mm (mils) Requisitos físicos Resistencia a la tracción, mínimo Psi MPa Elongación a la rotura, porcentaje mínimo

Según Tabla 7-3 0,127 (5)

1 200 8,27 100

Requisitos de envejecimiento después de ensayo en horno con circulación de aire durante 168 h a 121° C ± 1° C para aislamientos clasificados a 90° C, o a 136° C ± 1° C para aislamientos clasificados a 105° C. Resistencia a la tracción, mínimo, porcentaje de valor no sometido a envejecimiento Elongación a la rotura, mínimo, porcentaje Temperatura de fragilidad, no superior a

85 100 -10°C

Resistividad volumétrica máxima a temperatura nominal ± 1° C y 110° C ± 1° C, ohmios-metros

22

500


NTC 2186-2

SECCIÓN 6. APANTALLAMIENTO METÁLICO (véase el Anexo G)

6.1

GENERALIDADES

Una pantalla metálica no magnética que consta de una(s) cinta(s), alambres, láminas, forros o armaduras, se debe aplicar o embeber en la cubierta no metálica semiconductora. La pantalla metálica debe ser continua eléctricamente a través de cada longitud de cable y debe estar en contacto con la pantalla del aislamiento. La pantalla del aislamiento se debe aplicar de manera que la continuidad eléctrica o la continguidad no se vean distorsionadas o interrumpidas durante el doblado en instalación normal (véase el Anexo I). Se pueden usar cintas, alambres, láminas, forros o armaduras metálicas combinados, siempre y cuando sean compatibles y cumplan los requisitos de los siguientes párrafos. Los componentes metálicos embebidos en una cubierta no metálica conductora no deben estar expuestos ni llegar a estar expuestos durante el doblado en instalación normal. (véase el Anexo I). 6.2

CINTAS METÁLICAS (VÉASE ICEA T-27-581/NEMA WC-53)

La(s) cinta(s) metálica(s) deben ser de cobre, de al menos 0,0635 mm (0,0025 pulgadas) de espesor, o de otro metal no magnético que tenga conductancia equivalente. 6.2.1 Cinta(s) aplicada(s) helicoidalmente Se debe aplicar helicoidalmente una cinta de cobre recubierta con estaño, o no recubierta, en contacto íntimo con la capa semiconductora subyacente. La cinta debe estar libre de rebabas. Las uniones de la cinta deben ser eléctricamente continuas mediante soldeo, soldadura blanda o soldadura fuerte. No se deben permitir cintas unidas a tope. Las cintas deben ir traslapadas al menos el 10 % del ancho de la cinta o pueden estar espaciadas máximo un 20 % y mínimo 5 % del ancho de la cinta. La dirección de colocación puede ser hacia la derecha o hacia la izquierda. 6.2.2 Cinta corrugada aplicada longitudinalmente Una pantalla de cinta corrugada aplicada longitudinalmente debe ser de cobre recocido. Las uniones en la cinta deben ser eléctricamente continuas mediante soldeo, soldadura blanda o soldadura fuerte. El ancho de la pantalla de cinta corrugada debe ser tal, que después del corrugado los bordes se traslapen no menos de 6,35 mm (0,250 pulgadas) cuando la cinta se forma longitudinalmente sobre el núcleo aislado. El corrugado debe estar en ángulos rectos con el eje del cable, debe coincidir exactamente en el traslapo, y debe estar en contacto con la capa semiconductora subyacente. 6.3

ALAMBRES, LÁMINAS, FORROS O ARMADURAS DE COBRE

Los alambres, láminas, forros o armaduras de cobre deben tener un área total, en cualquier sección transversal, de al menos 0,1 mm2/mm (5 000 mils circulares por pulgada) de diámetro del núcleo aislado, como se determina por la ecuación 1 presentada en el Anexo C. El calibre mínimo del alambre debe ser # 25 AWG. El número mínimo de alambres debe ser seis. Se pueden usar otros metales no magnéticos que tengan conductancia equivalente. La pantalla de alambre aplicada helicoidalmente debe tener una longitud de paso no inferior a cuatro veces ni mayor de 10 veces el diámetro calculado con base en la ecuación 1, Anexo C. La dirección de paso puede ser hacia la izquierda o hacia la derecha. Los alambres corrugados 23


NTC 2186-2

embebidos en una cubierta no metálica semiconductora se pueden aplicar paralelos al eje del conductor. NOTA Se puede requerir conductancia adicional en la pantalla metálica, dependiendo de la instalación y características del sistema eléctrico, particularmente con relación al funcionamiento de dispositivos de protección contra sobrecorriente, corriente de falla disponible, y la forma en que el sistema se puede poner a tierra. La publicación ICEA P-45-482 se puede utilizar para determinar la capacidad de despeje de fallas de la pantalla metálica.

6.4

CABLES MULTICONDUCTORES

La pantalla se debe aplicar sobre cada conductor individual en un cable multiconductor.

24


NTC 2186-2

SECCIÓN 7. CUBIERTAS

7.1

CHAQUETAS

7.1.1 Chaquetas termoplásticas y reticuladas - Generalidades Las chaquetas descritas del numeral 7.1.2 al 7.1.15 se pueden aplicar con o sin un separador directamente sobre la pantalla metálica o sobre un ensamble de conductores aislados apantallados. La chaqueta debe cumplir los requisitos establecidos aquí y los de la Tabla 7-1. El espesor de la chaqueta debe estar de acuerdo con el numeral 7.1.20. Las chaquetas para aplicación sobre cubiertas metálicas se presentan del numeral 7.3.8 y 7.3.9. La chaqueta debe cumplir los requisitos establecidos aquí y en la Tabla 7-1. Al clasificar las chaquetas y forros en esta norma, el término "chaqueta" hace referencia a cubiertas no metálicas y " forro" a cubiertas metálicas continuas. 7.1.2 Neopreno negro para trabajo pesado.

(CR-HD)

Esta chaqueta debe estar conformada por un compuesto de neopreno negro reticulado adecuado para exposición a la luz solar. Cuando se ensaye de acuerdo con la sección 9, la chaqueta debe cumplir los requisitos aplicables de la Tabla 7-1. 7.1.3 Neopreno, propósito general

(CR-GP)

Esta chaqueta debe estar conformada por un compuesto de neopreno reticulado adecuado para exposición a la luz solar. Cuando se ensaye de acuerdo con la sección 9, la chaqueta debe cumplir los requisitos aplicables de la Tabla 7-1. 7.1.4 Cloruro de polivinilo

(PVC)

Esta chaqueta debe estar conformada por un compuesto de cloruro de polivinilo adecuado para exposición a la luz solar. Cuando se ensaye de acuerdo con la sección 9, la chaqueta debe cumplir los requisitos aplicables de la Tabla 7-1. 7.1.5 Polietileno de baja densidad y polietileno lineal de baja densidad (LDPE y LLDPE) Esta chaqueta debe estar conformada por un compuesto de polietileno negro de baja densidad, o polietileno lineal de baja densidad, adecuado para exposición a la luz solar. Cuando se ensaye de acuerdo con la sección 9, la chaqueta debe cumplir los requisitos aplicables de la Tabla 7-1. 7.1.6 Polietileno negro de media densidad

(MDPE)

Esta chaqueta debe estar conformada por un compuesto de polietileno negro clorado de densidad media, adecuado para exposición a la luz solar. Cuando se ensaye de acuerdo con la sección 9, la chaqueta debe cumplir los requisitos aplicables de la Tabla 7-1. 7.1.7 Polietileno de alta densidad

(HDPE)

Esta chaqueta debe estar conformada por un compuesto de polietileno negro de alta densidad, adecuado para exposición a la luz solar, y se debe usar solamente como cubierta sobre un forro, pantalla o armadura metálicos. Cuando se ensaye de acuerdo con la sección 9 (excepto 25


NTC 2186-2

que las marcas de referencia deben ser de 25,4 mm (1 pulgada) entre sí, y la distancia entre las mordazas debe ser 63,5 mm (2,5 pulgadas)), la chaqueta debe cumplir los requisitos aplicables de la Tabla 7-1. 7.1.8 Nitrilo-butadieno/cloruro de polivilino, trabajo pesado (NBR/PVC-HD) Esta chaqueta debe estar conformada por un compuesto reticulado de acrilonitrilo butadieno/poli(cloruro de vinilo) adecuado para exposición a luz solar. Se debe basar en una mezcla fluida de caucho sintético acrilonitrilo butadieno y resina de cloruro de polivinilo. Cuando se ensaya de acuerdo con la sección 9, la chaqueta debe cumplir los requisitos aplicables de la Tabla 7-1. 7.1.9 Nitrilo-butadieno/cloruro de polivinilo para propósito general (NBR/PVC-GP) Esta chaqueta debe estar conformada por un compuesto reticulado de acrilonitrilo butadieno/cloruro de polivinilo reticulado, adecuado para exposición a luz solar. Se debe basar en una mezcla fluida de caucho sintético acrilonitrilo butadieno y resina de cloruro de polivinilo. Cuando se ensaya de acuerdo con la sección 9, la chaqueta debe cumplir los requisitos aplicables de la Tabla 7-1. 7.1.10 Polietileno clorosulfonado, trabajo pesado

(CSPE-HD)

Esta chaqueta debe estar conformada por un compuesto de polietileno clorosulfonado reticulado adecuado para exposición a la luz solar. Cuando se ensaya de acuerdo con la sección 9, la chaqueta debe cumplir los requisitos aplicables de la Tabla 7-1. 7.1.11 Polietileno clorado termoplástico.

(CPE-TP)

Esta chaqueta debe estar conformada por un compuesto de polietileno clorado termoplástico adecuado para exposición a la luz solar. Cuando se ensaya de acuerdo con la sección 9, la chaqueta debe cumplir los requisitos aplicables de la Tabla 7-1. 7.1.12 Polietileno clorado, reticulado, para trabajo pesado

(CPE-XL-HD)

Esta chaqueta debe estar conformada por un compuesto de polietileno clorado reticulado adecuado para exposición a la luz solar. Cuando se ensaya de acuerdo con la sección 9, la chaqueta debe cumplir los requisitos aplicables de la Tabla 7-1. 7.1.13 Polipropileno

(PP)

Esta chaqueta debe estar conformada por un compuesto de polipropileno termoplástico negro adecuado para exposición a la luz solar. Cuando se ensaya de acuerdo con la sección 9, la chaqueta debe cumplir los requisitos aplicables de la Tabla 7-1. 7.1.14 Elastómero termoplástico

(TPE)

Esta chaqueta debe estar conformada por un compuesto elastomérico termoplástico para trabajo pesado (TPE) adecuado para exposición a la luz solar. Cuando se ensaya de acuerdo con la sección 9, la chaqueta debe cumplir los requisitos aplicables de la Tabla 7-1. 7.1.15 Chaquetas libres de halógenos, y baja emisión de humos Esta chaqueta debe estar conformada por un compuesto libre de halógenos, de baja emisión de humos, termoplástico o termoestable, adecuado para exposición a la luz solar. Cuando se 26


NTC 2186-2

ensaya de acuerdo con la sección 9, la chaqueta debe cumplir los requisitos aplicables de la Tabla 7-2. 7.1.16 Reparaciones La chaqueta se puede reparar de acuerdo con las buenas prácticas comerciales. Los cables con chaquetas reparadas deben tener capacidad de cumplir todos los requisitos aplicables de esta norma. 7.1.17 Ensayo de exposición a luz solar Las chaquetas previstas para exposición directa a la luz solar deben estar calificadas para este uso. Los ensayos se deben llevar a cabo de acuerdo con la norma ASTM G23 ó G26. Se considera que una chaqueta es resistente a la luz solar si después de 720 horas de exposición las propiedades de tracción y elongación, conservan mínimo el 80 % de sus valores originales. 7.1.18 Ensayo de llama para cable en bandeja (tray cable flame test) El siguiente requisito es opcional y no se debe exigir, a menos que se especifique. Este ensayo se debe llevar a cabo de acuerdo con la norma ICEA T-30-520. El cable no debe propagar la llama a la parte superior de los especímenes de ensayo. 7.1.19 Separador bajo la chaqueta Si se usa un separador sobre una pantalla metálica o un ensamble de conductores antes de enchaquetar, debe ser de material compatible.

27


NTC 2186-2 Tabla 7-1. Requisitos de la chaqueta

Propiedades

CR HD

CR GP

PVC

LLPE y LLDPE

MD PE

HD PE

NBR/PVC HD

NBR/PVC CSPE GP HD

CPE TP

CPE-XL HD

PP

TPE

Resistencia a la tracción, sin envejecimiento, mínimo psi 1 800 1 500 1 500 1 700 2 300 2 500 1 800 1 500 1 800 1 400 1 800 2 500 1 800 MPa 12,4 10,3 10,3 11,7 15,9 17,2 12,4 10,3 12,4 9,65 12,4 17,2 12,4 Elongación a la rotura, sin envejecimiento, % mínimo 300 250 100 350 350 350 300 250 300 150 300 350 350 Esfuerzo de tracción a la elongación, sin envejecimiento, % 200 200 200 100 200 200 psi mínimo 500 500 500 1 000 500 500 MPa mínimo 3,45 3,45 3,45 6,89 3,45 2,76 Deformación remanente (set) sin envejecimiento, % máximo 20 20 30 30 30 Retención, porcentaje mínimo, sin envejecimiento, de: Resistencia a la tracción 50 50 85 75 75 75 50 50 85 85 85 75 75 Elongación 50 50 60 75 75 75 50 50 65 50 65 75 75 Después de exposición en horno con circulación de aire a ° C 100 100 100 100 100 100 100 100 100 121 100 121 121 Durante horas 168 168 120 48 48 48 168 168 168 168 168 168 168 Retención, porcentaje mínimo, sin envejecimiento, de: Resistencia a la tracción 60 60 80 60 60 60 60 60 75 Elongación 60 60 60 60 60 60 60 60 75 Después de inmersión en aceite a ° C 121 121 70 121 121 121 100 121 70 Durante horas 18 18 4 18 18 18 18 18 4 Distorsión por calor a ° C, 121 100 110 110 121 136 121 % máximo 50 30 30 30 25 15 25 Choque térmico a 121° C ± 1° C, se permiten grietas No Agrietamiento por esfuerzo ambiental, se permiten grietas No† No†† No†† No†† Doblado en frío a –35° C ± 1° C, se permiten grietas No No Coeficiente de absorción, mínimo ‡ mili (absorbancia/metro) 320 320 320 320 23C 3 Densidad de la resina de base (D ), g/cm mínimo ‡ 0,910 0,926 0,941 Máximo 0,925 0,940 0,965 Ensayo de cedencia gradual por calor (Hot creep) a 150° C % 100• Ensayo de elongación 10• † Use la condición A con solución concentrada de Igepal CO 630 ó equivalente, como se define en la norma ASTM D 1693. †† Use la condición B con solución concentrada de Igepal CO 630 ó equivalente, como se define en la norma ASTM D 1693. ‡ En lugar de ensayar chaquetas de cables terminados, será suficiente una certificación del fabricante del compuesto de polietileno, de que se ha cumplido con este requisito. • Este ensayo se puede usar como una alternativa al ensayo de deformación remanente para verificar el curado de las chaquetas CSPE-HD solamente. Sólo es necesario realizar un ensayo (deformación remanente o cedencia gradual por calor, sin envejecimiento).

28


NTC 2186-2

Tabla 7-2. Requisitos de chaquetas libres de halógeno Termoplástico Termoestable Termoestable Tipo I Tipo I Tipo II

Tipo de ensayo Requisitos físicos Propiedades de tracción sin envejecimiento Resistencia a la tracción, mín (psi) (MPa) Elongación a la rotura (% mínimo) Propiedades de tracción por envejecimiento en horno Condiciones del horno Tiempo (horas) Temperatura (° C ± 1° C) Resistencia a la tracción (% mínimo retenido) Elongación a la rotura ( % mínimo retenido) Ensayo de cedencia gradual por calor (Hot creep) (150 °C ± 2 °C) Elongación, máx (%) Deformación remanente por cedencia gradual, máx (%) Requisitos mecánicos Deformación térmica (1 000 gm. peso) Temperatura (°C ± 1°) Deformación, máx ( %) Doblado en frío Temperatura (°C ± 2 °C) Absorción gravimétrica de agua 2 absorción (mg/pulgada ), máx Requisitos de combustión de materiales Equivalente a gas ácido Máximo (%) Contenido de halógenos Máximo (%) Generación de humo (placa de 80 ± 5 mil) Modo con llama Ds4 máx. Dm máx. Modo sin llama Ds4 máx. Dm máx. Ensayo de humo/llama en bandeja vertical (Cable terminado y con chaqueta) Requisitos de resistencia al aceite, opcionales Propiedades de tracción por envejecimiento con aceite* Condiciones del horno Tiempo (horas) Temperatura (°C ± 1 °C) Resistencia a la tracción (% mín retenido) Elongación a la rotura (% mín retenido) * Use aceite ASTM # 2 ó IRM 902

29

1 400 9,65 100

1 400 9,65 150

1 600 11,0 150

168 100

168 121

168 121

75 60

75 60

85 75

N/A N/A

100 10

100 10

90 25

N/A N/A

N/A N/A

-25

-25

-25

N/A

N/A

50

2

2

2

0,2

0,2

0,2

50 250 50 350

50 250 50 350

50 250 50 350

Pasa

Pasa

Pasa

4 70

18 121

18 121

60

50

50

60

50

50


NTC 2186-2

7.1.20 Espesor de la chaqueta Los espesores de chaqueta no deben ser inferiores al espesor aplicable presentado en la Tabla 7-3. El espesor de una chaqueta opcional sobre conductores individuales aislados de cables de conductores múltiples, debe estar de acuerdo con la Tabla 7-4. El espesor de chaqueta apropiado se debe determinar de acuerdo con el Anexo C "Procedimientos para determinación de los requisitos dimensiónales de chaquetas y cubiertas asociadas". 7.1.21 Inspección de las irregularidades de la chaqueta Una chaqueta no conductora sobre el cable terminado debe soportar una tensión de ensayo de chispa de corriente alterna. La tensión se debe aplicar entre un electrodo en la superficie exterior de la chaqueta y el conductor de la pantalla subyacente. La pantalla del cable debe estar conectada a tierra durante el ensayo. El ensayo de chispa se debe hacer de acuerdo con la norma ICEA T-27-581/NEMA WC-53. Tabla 7-3. Espesor de chaqueta general de cables monoconductores o de conductores múltiples (para todas las tensiones y todos los usos) Diámetro calculado de cable bajo la chaqueta

Espesor mínimo de chaqueta

mm

Pulgadas

mm

mils

17,78 o menores 17,81 – 38,10 38,13 – 63,50 63,53 y mayores

0,700 o menores 0,701 – 1,500 1,501 – 2,500 2,501 y mayores

1,40 1,78 2,54 3,17

55 70 100 125

Tabla 7-4. Espesor de chaqueta opcional sobre conductores individuales de cables con conductores múltiples bajo una chaqueta común Diámetro calculado del conductor individual bajo la chaqueta

*

7.2

Espesor mínimo de la chaqueta*

mm

Pulgadas

mm

mils

17,78 o menores 17,81 – 38,10 38,13 – 63,50

0,700 o menores 0,701 – 1,500 1,501 – 2,500

0,64 1,14 1,78

25 45 70

Estos espesores se aplican solamente a chaquetas y no a recubrimientos de colores sobre conductores individuales de cables de múltiples conductores.

CUBIERTAS METÁLICAS Y ASOCIADAS

7.2.1 Generalidades Los requisitos presentados en esta sección se aplican a cables utilizados bajo condiciones normales de instalación, operación y servicio. En donde existen condiciones de instalación, operación o servicio inusuales, estas condiciones se deberían definir, con el fin de permitir cualquier modificación necesaria en el diseño del cable, antes de terminar el diseño final. Al clasificar las chaquetas y forros, el término "chaqueta" hace referencia a cubiertas no metálicas y "forro" hace referencia a cubiertas metálicas continuas. 30


NTC 2186-2

Los tipos de cubiertas y las condiciones de instalación son las siguientes: 1)

2)

Forro metálico, de plomo o aluminio. a)

En conduit, ductos, canales, bandejas portacables o canalizaciones.

b)

Suspendido de un cable mensajero aéreo

c)

Para otros tipos de instalaciones cuando están protegidas adecuadamente por armadura metálica o recubiertas no metálicos.

Armadura con cinta metálica plana a)

En conduit, ductos, canales, bandejas portacables o canalizaciones.

b)

Enterramiento directo

c)

Sujetados firmemente en los túneles

d)

Suspendido de un mensajero aéreo

Una armadura con cinta plana o de acero galvanizado, dependiendo de las condiciones del suelo y del agua, con una cubierta suplementaria para protección contra la corrosión, es adecuada para uso en cables que se instalen en lugares bajo el piso, lugares húmedos y para instalaciones de túneles, en donde el cable puede ir sujeto firmemente a intervalos. Una armadura con cinta de acero galvanizado sin cubiertas suplementarias, es adecuada para uso en cables que se van a suspender de un cable mensajero aéreo. 3)

Armadura con cinta metálica entrelazada o armadura metálica corrugada continuamente. a)

Enterramiento directo

b)

Canales, bastidores, bandejas portacables o canalizaciones

c)

Sujetados firmemente en los túneles

d)

Suspendido de un mensajero aéreo

La armadura de cinta metálica entrelazada sin cubierta exterior, pero con una capa protectora o chaqueta bajo la armadura, es adecuada para cables para uso interior y para servicio aéreo exterior. La armadura de cinta metálica entrelazada, con una capa protectora o chaqueta bajo la armadura y con una cubierta suplementaria para protección contra la corrosión, o una chaqueta termoplástica sobre la armadura, es adecuada para instalaciones subterráneas. 4)

Armadura de alambre de acero galvanizado a)

Cable submarino 31


NTC 2186-2

b)

Cable para draga

c)

Cables para elevadores verticales, pozos de perforación o de túneles suspendidos de un extremo.

d)

Enterramiento directo en zanjas y sometida a esfuerzo longitudinal inusual.

Para el cable de enterramiento directo se requiere un cubierta. En cables para usos submarinos, pozos y túneles, se requieren cubiertas, generalmente revestimientos protectores, en donde existen condiciones severas de instalación y servicio. Estos cubiertas también se pueden usar en donde las condiciones de transporte requieren protección para el galvanizado sobre los alambres de la armadura. No se requieren cubiertas en cables de dragas o de tubos verticales. 7.2.1.1 Divisiones Tres divisiones definen las instalaciones específicas: La División I (véase el numeral 7.3) concierne a materiales, construcción y requisitos para cubiertas metálicas y asociadas, recomendados para uso bajo condiciones normales de instalación, operación y mantenimiento de cables de potencia. También comprende los cables submarinos. Los requisitos de la División I en lo pertinente a la calidad de materiales, diseño y construcción, se aplican también a la División II y III, excepto en los detalles particulares expresamente indicados en las secciones siguientes o que sean modificados. La División II (véase el numeral 7.4), concierne a armadura de alambre redondo para cables de taladros, dragas, túneles y de elevadores verticales. La División III (véase el numeral 7.5) concierne a armadura de alambre redondo para cables enterrados. 7.3

DIVISIÓN I

7.3.1 Forros metálicos Un forro de plomo o de aluminio liso, con o sin protección suplementaria, se debe usar cuando se requiera un cubierta impermeable. 7.3.1.1 Forros de plomo Se debe formar un forro compuesto de plomo comercialmente puro o una aleación de plomo, fuertemente alrededor del núcleo del cable. El plomo lo debe determinar el fabricante, y debe cumplir los requisitos de la ASTM B29, a menos que se acuerden otras composiciones y requisitos de ensayo entre el fabricante y el usuario. Cuando se use plomo químico o plomo al cobre, la fracción de masa del contenido de cobre no debe ser inferior a 0,040 % y máximo 0,080 %. El espesor mínimo en un punto de un forro de plomo no previsto para tener una chaqueta adicional debe estar de acuerdo con la Tabla 7-5.

32


NTC 2186-2

El espesor mínimo en un punto de un forro de plomo con una chaqueta adicional de un compuesto termoestable o termoplástico debe estar de acuerdo con la Tabla 7-6. El espesor se debe medir de acuerdo con la Sección 9. Hay situaciones en las que los espesores anteriores pueden requerir un incremento, especialmente en los cables de calibres más pequeños, cuando se van a halar juntos a través de un ducto, o las secciones que se van a halar son extra largas, o la manipulación durante la instalación es severa o difícil, como en algunas bóvedas de transformador. Cuando el forro no cumple los requisitos de estas normas, no se debe reparar, pero el plomo se puede pelar de toda la longitud del cable y el cable se puede forrar nuevamente. El plomo retirado del cable nuevo se puede reutilizar, y cuando se use así, debe cumplir los requisitos establecidos aquí. Tabla 7-5. Espesor del forro de plomo en cables sin chaqueta Diámetro calculado del núcleo*

Espesor mínimo del forro en un punto

mm

Pulgadas

mm

mils

10,80 o menores 10,82 – 17,78 17,81 – 26,67 26,70 – 38,10 38,13 – 50,80 50,83 - 76,20 76,23 y mayores

0,425 o menores 0,426 – 0,700 0,701 – 1,050 1,051 – 1,500 1,501 – 2,000 2,001 – 3,000 3,001 y mayores

1,02† 1,52† 1,78 2,16 2,54 2,92 3,18

40† 60† 70 85 100 115 125

* El espesor del forro de plomo para cable paralelo plano se debe basar en el diámetro mayor calculado del núcleo. † En cables submarinos, el espesor mínimo en un punto debe ser 1,78 mm (70 mils).

Tabla 7-6. Espesor del forro de plomo para cables con chaqueta reticulada o termoplástica sobre el forro de plomo Espesor mínimo del forro en un punto

Diámetro calculado del núcleo* mm

Pulgadas

mm

mils

10,80 o menores 10,82 – 17,78 17,81 – 26,67 26,70 – 38,10 38,13 – 50,80 50,83 - 76,20 76,23 y mayores

0,425 o menores 0,426 – 0,700 0,701 – 1,050 1,051 – 1,500 1,501 – 2,000 2,001 – 3,000 3,001 y mayores

1,02† 1,27† 1,65 1,91 2,16 2,54 2,92

40† 50† 65 75 85 100 115

*

El espesor del forro de plomo para cable paralelo plano se debe basar en el diámetro mayor calculado del núcleo. † En cables submarinos, el espesor mínimo en un punto debe ser 1,65 mm (65 mils).

7.3.1.2 Forros de aluminio Se debe formar un forro liso de aleación de aluminio 1060 ó 1350, u otra aleación que tenga mínimo 99,5 % de aluminio, fuertemente alrededor del núcleo del cable. La aleación la debe determinar el fabricante, a menos que se acuerde algo diferente entre el fabricante y el usuario. 33


NTC 2186-2

El espesor mínimo en un punto del forro de aluminio debe estar de acuerdo con la Tabla 7-7. El espesor se debe medir de acuerdo con la sección 9. Cuando el forro no cumpla los requisitos de estos estándares, no se debe reparar, pero el aluminio se puede pelar de toda la longitud del cable y éste se puede forrar nuevamente. Tabla 7-7. Espesor del forro liso de aluminio Espesor mínimo del forro en un punto mm Mils 0,89 35 1,02 40 1,27 50 1,52 60 1,78 70

Diámetro calculado del núcleo

*

mm 10,16 o menores 10,19 - 18,80 18,82 - 26,67 26,70 - 33,02 33,05 - 39,37

Pulgadas 0,400 o menores 0,401 - 0,740 0,741 - 1,050 1,051 - 1,300 1,301 - 1,550

39,40 - 45,72 45,75 - 52,07 52,10 - 58,42 58,45 - 64,77 64,80 - 71,12

1,551 - 1,800 1,801 - 2,050 2,051 - 2,300 2,301 - 2,550 2,551 - 2,800

1,91 2,16 2,41 2,67 2,92

71,15 - 77,47 2,801 - 3,050 77,50 - 83,82 3,051 - 3,300 83,85 - 90,17 3,301 - 3,550 90,30 - 96,52 3,551 - 3,800 96,55 - 102,9 3,801 - 4,050 El espesor del forro de aluminio para cable paralelo plano se del núcleo.

75 85 95 105 115

3,18 125 3,30 130 3,56 140 3,81 150 4,06 160 debe basar en el diámetro mayor calculado

7.3.2 Armadura de cinta de acero plana Los flejes de acero planos lisos y recubiertos de cinc, en rollos, aplicados de acuerdo con el numeral 7.3.2.4, se deben usar como armadura de cinta de acero para cables. Los cubiertas exteriores suplementarios para corrosión u otra protección, se deben aplicar cuando se requieran. 7.3.2.1 Resistencia a la tracción y elongación Los flejes lisos y los recubiertos de cinc deben tener una resistencia a la tracción de no menos de 276 MPa (40 000 psi) ni más de 482 MPa (70 000 psi). La resistencia a la tracción se debe determinar en probetas longitudinales tomadas del ancho total del fleje, cuando resulte práctico, o en una probeta recta cortada del centro del fleje. El fleje debe tener una elongación no menor del 10 % en 254 mm (10 pulgadas). La elongación debe ser el incremento permanente en la longitud de una sección marcada del fleje, originalmente 254 mm (10 pulgadas) de longitud, y se debe determinar después de fracturar la probeta. Todos los ensayos se deben hacer antes de aplicar el fleje al cable. 7.3.2.2 Ensayo de galvanizado (recubrimiento de cinc) El recubrimiento de cinc se debe aplicar mediante el proceso de galvanizado o de electrogalvanizado, de manera que todas las superficies del ancho de la cinta terminada estén recubiertas, incluidos los bordes. El peso del recubrimiento de cinc se debe determinar antes de la aplicación del fleje al cable. El fleje debe tener un peso mínimo de recubrimiento de 106,8 g/m2 (0,35 onzas/pie2) de superficie expuesta. El peso del recubrimiento se debe determinar de acuerdo con el método descrito en la norma ASTM A 90. 34


NTC 2186-2

El recubrimiento de cinc debe permanecer adherido sin descascararse o astillarse cuando el fleje se somete a doblado de 180° sobre un mandril de 8,38 mm (0,33 pulgadas) de diámetro. Se debe considerar que el recubrimiento de cinc cumple este requisito si, cuando el fleje se dobla alrededor del mandril especificado, el recubrimiento no se descascara y no se puede retirar ninguna parte del fleje al frotarlo con los dedos. El aflojamiento o separación de pequeñas partículas de cinc superficiales formadas durante el pulido mecánico de la superficie del fleje recubierto de cinc, durante el ensayo de adherencia, no debe constituir falla. 7.3.2.3 Tamaño de la cinta El ancho nominal de la cinta de metal no debe ser superior al especificado en la Tabla 7-8. Para dimensiones de ancho nominales de 25,4 mm (1,000 pulgada) o menos, la tolerancia debe ser ± 0,79 mm (0,031 pulgada). Para anchos nominales superiores a 25,4 mm (1,000 pulgada), la tolerancia debe ser ± 1,19 mm (0,047 pulgada). Tabla 7-8. Ancho de la cinta de acero para armaduras planas (lisas o recubiertas de cinc) Diámetro calculado del cable debajo de la capa Ancho nominal de la cinta de acero protectora (bedding)* mm Pulgadas mm mils 0,750 19,0 0,450 o menores 11,43 y menores 1,000 25,4 0,451 - 1,000 11,46 - 25,40 1,250 31,8 1,001 - 1,400 25,43 - 35,56 1,500 38,1 1,401 - 2,000 35,59 - 50,80 2,000 50,8 2,001 - 3,500 50,83 - 88,90 3,000 76,2 3,501 y mayores 88,93 y mayores * El ancho nominal para cable paralelo plano se debe basar en el diámetro mayor calculado del núcleo.

El espesor nominal de la cinta de metal no debe ser inferior al presentado en la Tabla 7-9. Véase la sección 9, para el método de medición del espesor de la cinta de metal. La tolerancia en el espesor nominal de la cinta debe ser ± 0,08 mm (3 mils). Para cinta de acero con recubrimiento de cinc, el espesor nominal especificado y la tolerancia se deben aplicar al metal desnudo sin recubrimiento. El espesor de la cinta recubierta de cinc no debe ser más del 20 % del espesor de la cinta de metal desnuda sin recubrimiento. Tabla 7-9. Espesor de la cinta de acero para armaduras planas (lisas o recubiertas de cinc) Espesor nominal de la cinta de acero

Diámetro calculado del cable debajo de la capa protectora (bedding)* mm

Pulgadas

mm

mils

25,40 o menores 25,43 y mayores


0,51 0,76

20 30

* El espesor nominal para cable paralelo plano se debe basar en el diámetro mayor calculado del núcleo

35


NTC 2186-2

7.3.2.4 Aplicación, dirección y separación de las cintas Dos cintas metálicas se deben aplicar helicoidalmente en la misma dirección sobre la capa protectora, excepto que se pueden aplicar en direcciones opuestas en donde el área total de los conductores sea menor de 50 kcmil (25,34 mm2). Cuando la capa protectora es de cinta, yute o tejido aplicados helicoidalmente, la dirección de paso de la cinta metálica interior debe ser opuesta a la de la capa de protección exterior. El espacio máximo entre las vueltas de las cintas de armadura metálica no debe exceder el 20 % del ancho de la cinta, ó 5,08 mm (0,200 pulgadas), de estos valores el mayor. Cuando las dos cintas para armadura metálica se aplican en la misma dirección, la cinta exterior debe estar aproximadamente centrada sobre el espacio entre las vueltas de la cinta interior. Durante la aplicación o antes de ella, las cintas se deben impregnar con un compuesto adecuado para impedir la corrosión, a menos que se aplique una cubierta protectora contra la corrosión. 7.3.3 Armadura de cinta metálica entrelazada Los flejes metálicos planos en rollos se deben formar como armaduras entrelazadas para cables eléctricos. Todos los ensayos se deben hacer antes de aplicar el fleje al cable. 7.3.3.1 Cinta de acero Se puede usar cinta de acero lisa para armaduras entrelazadas, cuando se suministre una cubierta protectora exterior suplementaria. De lo contrario, la cinta de acero (excepto el inoxidable) debe estar recubierta de cinc. Los requisitos para resistencia a la tracción de una cinta de acero plana y para el recubrimiento de cinc deben estar de acuerdo con el numeral 7.3.2. El ancho nominal de la cinta metálica no debe ser superior al especificado en la Tabla 7-10. Para cualquier ancho nominal de la cinta metálica usada, la tolerancia en el ancho debe ser + 0,25 mm (0,010 pulgada) y – 0,13 mm (0,005 pulgada). Tabla 7-10. Ancho de la cinta de metal para armaduras entrelazadas (lisas o recubiertas de cinc) Ancho nominal de la armadura de cinta de metal

Diámetro calculado del cable debajo de la armadura mm

Pulgadas

mm

mils

0 - 12,70 12,73 - 25,40 25,43 - 50,80 50,83 y mayores

0 - 0,500 0,501 - 1,000 1,001 - 2,000 2,001 y mayores

12.7 19.0 22.2 25.4

0,500 0,750 0,875 1,000

El espesor nominal de la cinta de metal no debe ser inferior al presentado en la Tabla 7-11. Véase la Sección 9, para el método de medición del espesor de la cinta de metal. La tolerancia en el espesor nominal de la cinta debe ser ± 0,08 mm (3 mils). Para cinta de acero con recubrimiento de cinc, el espesor nominal especificado y la tolerancia se deben aplicar al metal desnudo sin recubrimiento. El espesor de la cinta recubierta de cinc no debe ser más del 20 % del espesor de la cinta de metal desnuda sin recubrimiento.

36


NTC 2186-2

Tabla 7-11. Espesor de la cinta metálica para armaduras entrelazadas Espesor nominal Diámetro calculado del cable debajo de la armadura

Cinta de cupro-níquel, latón, acero, bronce, acero inoxidable y monel (aleación níquel-cobre)

Cinta de cinc y de aluminio

mm

Pulgadas

mm

mils

mm

mils



0,51 0,64

20 25

0,64 0,76

25 30

7.3.3.2 Cinta no magnética Cuando se usen cintas no magnéticas, tales como las de aluminio, latón, bronce, cupro-níquel, cinc o acero inoxidable, el ancho debe estar de acuerdo con la Tabla 7-1, excepto que la tolerancia para aluminio debe ser ± 0,25 mm (0,010 pulgadas) y el espesor debe estar de acuerdo con la Tabla 7-11. Los valores representativos de la resistencia a la tracción y elongación para metales no magnéticos están indicados en el Anexo E. 7.3.4 Armadura metálica corrugada continua La armadura corrugada continua se fabrica usando una cinta metálica plana que se doble longitudinalmente alrededor del núcleo del cable, tenga las costuras soldadas y esté corrugada, o aplicando sobre el núcleo de cable un forro sin costura o tubo que luego se corruga. Cuando se requiera, se deben aplicar cubiertas exteriores suplementarias, para protección contra la corrosión u otra protección de la armadura. 7.3.4.1 Tipo de metal. Cuando la armadura metálica está formada por una cinta de metal plana, las cintas usadas deben ser de aluminio, cobre, acero o aleaciones de estos. Cuando la armadura metálica se forma aplicando un forro o tubo sin costura, el metal debe ser aluminio o una aleación de aluminio. 7.3.4.2 Espesor El espesor mínimo de la cinta o del forro o del tubo antes del corrugado debe ser el indicado en la Tabla 7-12. Tabla 7-12. Espesor mínimo del metal para armadura corrugada Diámetro calculado del cable bajo la armadura mm Pulgadas 0 - 55,37 0 - 2,180 55,40 - 81,03 2,181 - 3,190 81,05 - 106,70 3,191 - 4,200 0 - 60,07 0 - 2,365 60,10 - 90,04 2,366 - 3,545 90,07 - 106,70 3,546 - 4,200 0 - 48,39 0 - 1,905 48,41 - 77,47 1,906 - 3,050 77,50 - 106,70 3,051 - 4,200

Aluminio mm 0,56 0,74 0,86 ... ... ... ... ... ...

Cobre

mils 22 29 34 ... ... ... ... ... ...

37

mm ... ... ... 0,43 0,53 0,64 ... ... ...

Acero mils ... ... ... 17 21 25 ... ... ...

mm ... ... ... ... ... ... 0,41 0,51 0,61

mils ... ... ... ... ... ... 16 20 24


NTC 2186-2

7.3.4.3 Flexibilidad El cable armado debe poderse enrollar en un mandril con un diámetro igual a 14 veces el del cable. La armadura no debe mostrar signos de aberturas, hendiduras o grietas apreciables a simple vista. El ensayo debe efectuarse de acuerdo con la norma ICEA-T-27-581/NEMA WC 53. 7.3.5 Armadura de alambre de acero galvanizado para cables submarinos Para la armadura de cables submarinos se debe usar alambre de acero de bajo carbono recubierto de cinc. Para armadura en alambre para usos especiales, tales como cables para dragas, barrenos, pozos y cables terrestres enterrados, véanse las Divisiones II y III (7.4 y 7.5). Todos los ensayos se deben llevar a cabo antes de la aplicación del alambre al cable. 7.3.5.1 Requisitos físicos El alambre recubierto de cinc debe tener un diámetro uniforme y no debe tener grietas, hendiduras u otros defectos. El alambre recubierto de cinc debe tener una resistencia a la tracción de mínimo 345 MPa (50 000 psi) y máximo 483 MPa (70 000 psi). La resistencia a la tracción se debe determinar de acuerdo con la norma ASTM E8. El alambre recubierto de cinc debe tener una elongación mínima del 10 % por 254 mm (10 pulgadas) de longitud. La elongación debe ser el incremento permanente en una sección de 254 mm (10 pulgadas) de longitud marcada originalmente, y se debe determinar después de que el espécimen se ha fracturado. El alambre recubierto de cinc debe soportar sin presentar fractura, el número mínimo de torsiones especificado en la Tabla 7-13. Este ensayo se debe realizar sobre una muestra de alambre que tiene una longitud inicial de 152 mm (6 pulgadas) entre la mordazas de una máquina de torsión estándar o equivalente con la cabeza móvil en sentido horizontal. La velocidad efectiva de rotación no debe exceder las 60 rpm. Tabla 7-13. Número de vueltas (ensayo de torsión) Diámetro nominal del alambre

Número mínimo de vueltas

mm

mils

6,05 – 4,22 4,19 – 2,79 2,77 – 1,65

238 – 166 165 – 110 109 – 65

7 10 14

7.3.5.2 Ensayos de galvanización (recubrimiento de cinc) El recubrimiento de cinc se debe aplicar ya sea mediante inmersión en caliente, o electrogalvanización. El peso del recubrimiento de cinc se debe determinar antes de aplicar el alambre al cable. El alambre debe tener un peso mínimo de recubrimiento por superficie de alambre sin recubrimiento de acuerdo con la Tabla 7-14. El recubrimiento de cinc se debe ensayar para determinar el peso, mediante un ensayo de separación de acuerdo con la norma ASTM A 90. 38


NTC 2186-2

Tabla 7-14. Pesos mínimos del recubrimiento de cinc Calibre y diámetro nominal del alambre recubierto

Peso mínimo del recubrimiento de cinc por área de superficie expuesta

Calibre BWG*

Diámetro mm

Diámetro mils

Gramos por metro cuadrado

Onzas por pie cuadrado

4 5 6 8 10 12 14

6,05 5,59 5,16 4,19 3,40 2,77 2,11

238 220 203 165 134 109 83

305 305 305 275 244 244 183

1,00 1,00 1,00 0,90 0,80 0,80 0,60

* Birmingham Wire Gauge

El recubrimiento de cinc debe permanecer adherido cuando el alambre es enrollado a una rata máxima de 15 vueltas por minuto en una hélice cerrada de al menos dos vueltas alrededor de un mandril cilíndrico del diámetro especificado en la Tabla 7-15. Se debe considerar que el recubrimiento de cinc cumple este requisito si, cuando el alambre se dobla alrededor del mandril especificado, el recubrimiento no se descascara y no se puede retirar ninguna parte del alambre al frotarlo con los dedos. El aflojamiento o separación de pequeñas partículas de cinc superficiales formadas durante el pulido mecánico de la superficie del alambre recubierto de cinc, durante el ensayo de adherencia, no debe constituir falla. Tabla 7-15. Diámetro del mandril para adherencia de los ensayos de los recubrimientos Diámetro del alambre

Diámetro del mandril

mm

mils

Menos de 3,40

Menos de 134

2 veces el diámetro del alambre

3,40 y mayores

134 y mayores

3 veces el diámetro del alambre

7.3.5.3 Calibre del alambre de la armadura El calibre del alambre de la armadura para cables submarinos debe estar de acuerdo con la Tabla 7-16. Si los requisitos de servicio son excepcionalmente severos, se pueden requerir calibres más grandes de alambre de armadura. Las tolerancias de diámetro para calibres del alambre de la armadura se dan en la Tabla 7-17. Tabla 7-16. Calibre de la armadura de acero galvanizado para cable submarino Diámetro calculado del cable debajo de la capa protectora (bedding)

Calibre nominal del alambre de la armadura

mm

mils

BWG

mm

mils

0 - 19,05 19,08 - 25,40 25,43 - 43,18 43,21 - 63,50 63,53 y mayores

0 - 0,750 0,751 - 1,000 1,001 - 1,700 1,701 - 2,500 2,501 y mayores

12 10 8 6 4

2,77 3,40 4,19 5,16 6,05

109 134 165 203 238

39


NTC 2186-2

Tabla 7-17. Tolerancias en el diámetro Diámetro nominal del alambre recubierto

Tolerancia

mm

mils

mm

mils

1,65 hasta 2,75 2,77 hasta 4,20 4, 22 hasta 6,25

65 hasta 108 109 hasta 165 166 hasta 238

± 0,08 ± 0,10 ± 0,13

±3 ±4 ±5

7.3.5.4 Paso "Paso" se define como sigue: "el paso de cualquier elemento helicoidal es la longitud axial de una vuelta de hélice de ese elemento" La longitud del paso de los alambres de armadura de los cables División I no debe ser inferior a siete ni superior a 12 veces su diámetro primitivo (del circulo) (pitch diameter) para todas las construcciones, excepto el cable para dragas. Para cable para dragas, véase el numeral 7.4.2. Se deben tender en direcciones opuestas capas sucesivas de yute y armadura. La dirección de paso de los alambres de la armadura se debe escoger de manera que el efecto jaula del cable que se está armando se reduzca a un mínimo. 7.3.6 Capa protectora (bedding) sobre núcleos de cable a los que se va a colocar armadura metálica 7.3.6.1 Núcleos sin forro o sin chaqueta Cuando a un núcleo de cable sin forro y sin chaqueta se le va a colocar una cinta de acero plana o una armadura de alambre redonda, se debe proteger con una cinta adecuada (con relleno de compuesto o equivalente) más otra capa protectora (bedding) con un espesor de acuerdo con la Tabla 7-18. Cuando se vaya a aplicar una armadura de cinta metálica entrelazada o una armadura corrugada continua, sólo se requiere una capa protectora (bedding) de cinta adecuada. Una cinta con relleno de compuesto es una tela tratada sobre uno o ambos lados con un compuesto no conductor. Cuando se usa, se debe aplicar una cinta helicoidalmente y traslaparla no menos del 10 % de su ancho. (Para núcleos con un diámetro menor de 7,62 mm (0,300 pulgadas), la cinta se puede sustituir por revestimientos protectores de yute o fibras equivalentes). Cuando la cinta de acero plana, la cinta entrelazada o la armadura de alambre redondo vayan a permanecer sin chaqueta y el cable esté previsto para uso en ambientes bajo el piso o potencialmente húmedos, los núcleos con capas protectoras de cinta o yute u otra fibra se deben tender a través del compuesto del asfalto caliente o saturante equivalente. Cuando están previstos para instalación en lugares interiores por encima del piso, secos permanentemente, no es necesario aplicar componentes saturantes a las capas protectoras (bedding) de los núcleos. Cuando la armadura tenga una chaqueta protectora externa, el núcleo del cable, con o sin cinta y/o capas protectoras (bedding) de pantalla metálica, no requiere exposición a componentes saturantes.

40


NTC 2186-2

El espesor nominal de la capa protectora (bedding) debe estar de acuerdo con la Tabla 7-18. El espesor se debe determinar mediante el uso de una cinta de diámetros, y se debe considerar como la diferencia en las mediciones debajo y sobre la capa protectora (bedding). Tabla 7-18. Espesor de la capa protectora (bedding) debajo de la armadura metálica para núcleos Sin forros ni chaqueta

Diámetro calculado del cable debajo de la capa protectora (bedding) mm 11,43 y menores 11,46 - 19,05 19,08 - 25,40 25,43 - 63,50 63,53 y mayores

Pulgadas 0,450 y menores 0,451 - 0,750 0,751 - 1,000 1,001 - 2,500 2,501 y mayores

Bajo la armadura de cinta de acero plana Nominal Espesor de la capa protectora (bedding) mm mils 0,76 30 1,14 45 1,14 45 1,65 65 1,65 65

Bajo la armadura de alambre redondo Nominal Espesor de la capa protectora (bedding) mm mils 2,03 80 2,03 80 2,41 95 2,79 110 3,18 125

7.3.6.2 Núcleos enchaquetados o núcleos con forro y sin chaqueta Cuando se le va a colocar armadura a un núcleo enchaquetado, cualquier cinta adecuada o revestimiento protector de yute u otra fibra se puede usar como capa protectora (bedding) si es necesario. Cuando a un núcleo con un forro no enchaquetado se le va a colocar una cinta de acero plana o armadura de alambre redondo, se debe proteger con una capa protectora (bedding) adecuada cuyo espesor está de acuerdo con la Tabla 7-18. Cuando se va a aplicar una cinta entrelazada o armadura corrugada continua, se puede usar cualquier cinta separadora sobre el forro. Cuando la cinta de acero plana aplicada, la cinta entrelazada o la armadura de alambre redondo van a permanecer sin chaqueta y el cable está previsto para instalación en ambientes bajo el piso o potencialmente húmedos, el forro metálico y todas las capas protectoras (bedding layers) aplicadas sobre el forro o núcleo de la chaqueta deben ir a través de asfalto caliente o un compuesto de alquitrán o saturante equivalente. Cuando está previsto para aplicación en un lugares interiores por encima del piso, permanentemente secos, una capa protectora (bedding) de núcleo de cable no requiere exposición a compuestos saturantes. 7.3.7 Revestimientos protectores exteriores (servings) 7.3.7.1 Sobre el forro metálico (sin armadura o chaqueta) Cuando se especifica para protección mecánica del forro metálico, el cable forrado debe ir a través de asfalto caliente o saturante equivalente y revestido con una (o dos si se especifican) capa de yute No.16/3 impregnado o yute plegado, u otros forros protectores de espesor equivalente. Si se usan dos revestimientos protectores, se deben enrollar apretadamente y aplicar con direcciones de paso opuestas. Cada revestimiento protector puede ir a través de asfalto caliente o un saturante equivalente. Para uno o ambos revestimientos protectores, el exterior debe ir recubierto adicionalmente con algún material adecuado, si se requiere para evitar la adhesión de vueltas adyacentes del cable cuando se enrollan en un carrete. El espesor nominal de los revestimientos protectores sencillos y dobles aplicados sobre el cable con pantalla metálica para protección mecánica debe ser como se presenta en la Tabla 7-19. 41


NTC 2186-2

Tabla 7-19. Espesor de los revestimientos protectores (servings) sobre el forro metálico (sin armadura metálica) Diámetro de cable calculado Bajo el revestimiento protector* mm

Pulgadas

25,40 y menores 25,43 - 63,50 63,53 y mayores


Espesor nominal del revestimiento protector Un revestimiento

Dos revestimientos

mm

mils

mm

mils

1,65 1,65 1,65

65 65 65

2,41 2,79 3,18

95 110 125

* El espesor de los revestimientos sobre el forro metálico de un cable paralelo doble se debe basar en el diámetro mayor del núcleo calculado.

7.3.7.2 Sobre cables con armadura metálica Cuando se requiere un revestimiento protector exterior, el cable armado debe ir primero a través del asfalto caliente o recubrimiento equivalente, luego se recubre con una capa de yute impregnado No. 16/3 o fibra plegada u otros revestimientos protectores de espesor equivalente, aplicados con paso apretado. El cable debe ir entonces a través de asfalto caliente o saturante equivalente y el acabado debe ser a través de algún material adecuado, si se requiere, para impedir la adhesión de vueltas adyacentes del cable cuando se enrollan en un carrete. La dirección del paso del revestimiento protector debe ser opuesta a la de la armadura subyacente. 7.3.8 Chaquetas reticuladas sobre forros y armaduras metálicas Cuando se aplica una chaqueta reticulada sobre un forro o armadura metálica lisa, puede ser de tipo reforzado o no reforzado. 7.3.8.1 Chaqueta reticulada reforzada Cuando se aplica una chaqueta reticulada reforzada, debe ser una combinación de cintas de refuerzo fibroso tratadas y un compuesto de enchaquetado de neopreno adecuado para exposición a la luz solar. Las propiedades físicas del compuesto de la chaqueta de neopreno deben cumplir los siguientes requisitos: Requisitos físicos (véase la Sección 9) Resistencia a la tracción, mínimo, psi MPa Elongación a la rotura, mínimo porcentual Deformación remanente (set), porcentaje máximo

1 200 8,27 250 20

Requisitos de envejecimiento Después de ensayo en horno con circulación de aire a 70° ± 1 °C durante 168 h Resistencia a la tracción, mínimo, psi MPa Elongación a la rotura, porcentaje mínimo Después del ensayo de inmersión en aceite a 121 °C ± 1 °C durante 18 h Porcentaje mínimo de resistencia a la tracción y elongación del valor sin envejecimiento

42

1 000 6,89 200 60


NTC 2186-2

Estos ensayos se deben llevar a cabo en muestras tomadas del cable terminado, o en donde esto no sea práctico, en una muestra del compuesto de la chaqueta de neopreno que sea idéntico al del cable y al cual se le haya dado el mismo tratamiento que la chaqueta de neopreno. El espesor mínimo de la chaqueta reticulada reforzada no debe ser inferior al especificado en la Tabla 7-20. Tabla 7-20. Espesor mínimo de una chaqueta reticulada reforzada sobre armaduras y forros metálicos

Diámetro de cable calculado Bajo la chaqueta mm Pulgadas 38,10 y menores 1,500 y menores 38,13 - 76,20 1,501 - 3,000 76,23 y mayores 3,001 y mayores

Espesor mínimo mm 1,52 2,16 2,79

mils 60 85 110

7.3.8.2 Chaqueta reticulada no reforzada Cuando se use una chaqueta reticulada no reforzada, debe tener uno de los siguientes materiales extruídos sobre el forro o armadura metálica y debe cumplir los requisitos aplicables de la Sección 7. Neopreno negro, para trabajo pesado Nitrilo butadieno/cloruro de polivinilo, trabajo pesado Polietileno clorosulfonatado, trabajo pesado Polietileno clorinado, trabajo pesado, reticulado Se permite usar un separador sobre la armadura, de acuerdo con el numeral 7.1.19. El espesor mínimo de la chaqueta reticulada no reforzada no debe ser inferior al especificado en la Tabla 7-21. La chaqueta reticulada sobre un forro o armadura no debe tener irregularidades, determinadas por el procedimiento presentado en ICEA T-27-581. Los métodos por usar son: Método A para neopreno Método B para nitrilo butadieno/PVC y polietileno clorosulfonatado Método C para polietileno reticulado clorinado 7.3.9 Chaquetas termoplásticas sobre forros o armaduras metálicas Cuando se usen chaquetas termoplásticas, deben ser de uno de los siguientes materiales extruídos sobre el forro o armadura metálica y se deben ajustar firmemente. Cloruro de polivinilo que cumpla los requisitos de la Sección 7, excepto que los requisitos para doblado en frío deben ser los indicados abajo, o 43


NTC 2186-2

Polietileno clorinado negro que cumpla con los requisitos de la sección 7, excepto que los requisitos para doblado en frío deben ser los indicados abajo, Polietileno negro que cumpla con los requisitos de la sección 7 para baja densidad, o para lineal de baja densidad, o densidad media o alta densidad. Los espesores mínimos de las chaquetas termoplásticas sobre forros o armaduras metálicas no deben ser menores que los especificados en la Tabla 7-21. Tabla 7-21. Espesor de chaquetas reticuladas no reforzadas y extruídas y chaquetas termoplásticas extruídas sobre forros y armaduras metálicas

Diámetro calculado del cable bajo la chaqueta mm 19,05 y menores 19,08 - 38,10 38,13 - 57,15 57,18 - 76,20 73,23 y mayores

Pulgadas 0,750 y menores 0,751 - 1,500 1,501 - 2,250 2,251 - 3,000 3,001 y mayores

Espesor de la chaqueta Sobre el forro o cinta plana y armadura de alambre redonda mm mils 1,02 40 1,27 50 1,65 65 1,91 75 2,29 90

Sobre armadura entrelazada o corrugada mm mils 1,02 40 1,02 40 1,27 50 1,52 60 1,78 70

El ajuste de una chaqueta de polietileno sobre un forro se debe ensayar de acuerdo con la sección 9. Ningún movimiento del anillo de 50,8 mm (2 pulgadas) debe ocurrir en un período de un minuto posterior a la aplicación de una fuerza al extremo superior de la muestra. La fuerza que se aplique, en forma de una pesa, debe ser igual a 4,54 kg (10 lb) por 25,4 mm (por pulgada) de diámetro externo del forro metálico menos el peso de la muestra preparada, redondeada con aproximación al 0,23 kg (½ lb) más cercano. La chaqueta termoplástica sobre un forro o una armadura no debe tener irregularidades, como se determina por el procedimiento de ICEA T-27-581. Los métodos por usar son: Método B para polietileno clorinado termoplástico Método C para cloruro de polivinilo y para polietileno Cuando se requiera, el fabricante debe presentar evidencia de que cuando un cable con chaqueta termoplástica similar haya sido sometido al mismo ensayo de doblado en frío, con la misma frecuencia que la requerida para el núcleo subyacente y a una temperatura de ensayo de menos 10 °C o más fría, la chaqueta no presenta grietas visibles al ojo normal (véase la Sección 9). 7.4

DIVISIÓN II

Los requisitos de la División I relativos a la calidad de los materiales, diseño y construcción se aplican también a cables para pozos de perforación, dragas, túneles y cables para elevadores verticales, excepto como se modifique expresamente en las siguientes secciones para los tipos de cable respectivos, o como se modifique de otra manera.

44


NTC 2186-2

7.4.1 Cable para pozos de perforación (suspendido en un extremo solamente) 7.4.1.1 Armadura Para el cable de barreno (pozos) se debe usar alambre de acero redondo galvanizado. El calibre del alambre de la armadura debe ser como se da en la Tabla 7-22. El factor de seguridad de tracción [basado en 345 MPa (50 000 psi)] no debe ser inferior a 5. Si no se mantiene el factor de seguridad de tracción requerido, se debería usar el siguiente alambre de calibre superior en la tabla. La longitud del paso de los alambres de armaduras no debe ser inferior a 7 ni superior a 12 veces su diámetro primitivo (del circulo) (pitch diameter). La armadura se debe aplicar estrechamente, sin espacio apreciable entre los alambres. El paso de cualquier elemento helicoidal de un cable se define como: "la longitud axial de una vuelta de una hélice de ese elemento". 7.4.1.2 Revestimientos protectores con bandas de alambre Cuando se requieren revestimientos protectores de bandas de alambre sobre la armadura para cable suspendido verticalmente de un extremo, se debe usar alambre No.12 BWG (109 mils) (2,77 mm). La longitud de la banda de revestimiento protector y la separación de la banda en toda la longitud del cable deben estar de acuerdo con la Tabla 7-26. Las bandas de alambre se deben aplicar lo suficientemente apretadas para impedir su movimiento a lo largo del cable durante la manipulación en la instalación. Tabla 7-22. Calibre del alambre de armadura de acero galvanizado para cables de barreno (pozos) Diámetro calculado de cable debajo de la capa protectora (bedding)

Calibre nominal de alambre de armadura

mm

Pulgadas

BWG

mm

mils

19,05 y menores 19,08 - 25,40 25,43 - 43,18 43,21 - 63,50 63,53 y mayores

0,750 y menores 0,751 - 1,000 1,001 - 1,700 1,701 - 2,500 2,501 y mayores

12 10 8 6 4

2,77 3,40 4,19 5,16 6,05

109 134 165 203 238

7.4.2 Cable para dragas 7.4.2.1 Armadura En el cable para dragas deben usarse alambres redondos de acero galvanizado, con paso corto. Los límites de la relación de paso deben estar de acuerdo con la Tabla 7-23.

45


NTC 2186-2

Tabla 7-23. Relación de paso de la armadura de alambre galvanizado para cable para dragas Diámetro calculado del cable sobre los alambres de la armadura mm

Pulgadas

0 - 63,50 y menores 63,53 y mayores

0 - 2,500 y menores 2,501 y mayores

Relación de paso mínima 2,5 3,0

La relación de paso se toma como el cociente resultante de dividir la longitud de paso de los alambres de la armadura por el diámetro primitivo (del circulo) (pitch diameter) de los alambres de la armadura. En donde existen condiciones de servicio inusuales, puede ser recomendable modificar la relación de paso anterior. En caso afirmativo, se debería definir antes de finalizar el diseño del cable. El calibre de los alambres de la armadura debe ser como se da en la Tabla 7-24. Tabla 7-24. Calibre del alambre para armaduras de acero galvanizado en cable para dragas Diámetro calculado del cable bajo la capa protectora (bedding)

calibre nominal del alambre de la armadura

mm

Pulgadas

BWG

mm

mils



12 10 8

2,77 3,40 4,19

109 134 165

7.4.3 Cable para túneles Cuando el cable para túneles está suspendido de un extremo durante la instalación o después de ella, se debe usar armadura de alambre de acero galvanizado redondo. 7.4.3.1 Armadura de alambre o de cinta para cables sujetados con grapas Cuando el cable para túneles está sujetado con grapas a la estructura o pared del túnel, las cubiertas metálicas usadas deben cumplir los requisitos aplicables del numeral 7.3. 7.4.3.2 Armadura de alambre para cables suspendidos verticalmente El calibre de los alambres de la armadura para cables suspendidos en un extremo deben ser como se indican en la Tabla 7-25, pero el factor de seguridad de la tracción no debe ser inferior a 5. Se deben aplicar revestimientos protectores de bandas de alambre, de acuerdo con el numeral 7.4.1.2.

46


NTC 2186-2

Tabla 7-25. Calibre de alambre para armadura de acero galvanizado para cable de tuneles y cables elevadores verticales Diámetro calculado del cable bajo la capa protectora (bedding)

calibre nominal del alambre de la armadura

mm

Pulgadas

BWG

mm

mils

25,40 y menores 25,43 - 43,18 43,21 - 63,50 63,53 y mayores

1,000 y menores 1,001 - 1,700 1,701 - 2,500 2,501 y mayores

12 10 8 6

2,77 3,40 4,19 5,16

109 134 165 203

Tabla 7-26. Separación y longitud de los revestimientos protectores de banda Diámetro calculado sobre el alambre de la armadura

Separación máxima de la banda

Longitud de la banda

mm

Pulgadas

metros

Pies

mm

Pulgadas

0 - 38,10 38,13 - 63,50 63,53 y mayores

0 - 1,500 1,501 - 2,500 2,501 y mayores

15,2 10,7 7,6

50 35 25

76 102 102

3 4 4

7.4.4 Cable elevador vertical El cable elevador vertical es para instalación dentro de edificaciones y se suspende solamente de un extremo. 7.4.4.1 Armadura Para los cables elevadores verticales deben usarse alambres redondos de acero galvanizado. 7.4.4.2 Calibre de los alambres para la armadura Para cables sin forro, los alambres de la armadura deben tener dimensiones de acuerdo con la Tabla 7-25 para cable para minas. El factor de seguridad de tensión [basado en 345 MPa (50 000 psi)] no debe ser inferior a 7. Si no se mantiene el factor de seguridad de tracción, se recomienda usar el siguiente valor de calibre superior de la tabla. Se deben aplicar revestimientos protectores de banda de alambre de acuerdo con el numeral 7.4.1.2. Para cables con forro, los alambres de la armadura para cable elevador vertical para instalación en interiores deben estar de acuerdo con la Tabla 7-22 para cable para barrenos, pero con un factor de seguridad de tracción mínimo de 4. Se deben aplicar revestimientos protectores de banda de alambre, de acuerdo con el numeral 7.4.1.2. 7.5

DIVISIÓN III

7.5.1 Cables directamente enterrados La División III presenta los detalles de construcción de armaduras de alambre redondo para cables directamente enterrados, con forros y sin forros, que requieren mayor resistencia longitudinal que la suministrada por la armadura de cinta plana, pero no la resistencia de la armadura regular requerida para servicio submarino. Los requisitos de la División I concernientes a la calidad de los materiales, diseño y construcción, se aplican también a los cables armados de alambre redondo enterrados, excepto como se establece en las siguientes secciones: 47


NTC 2186-2

7.5.1.1 Armadura El calibre del alambre de la armadura y el espesor de una capa protectora de yute o equivalente, deben estar de acuerdo con la Tabla 7-27. La longitud de paso de los alambres de la armadura no debe ser inferior a tres ni superior a 12 veces su diámetro primitivo (del circulo) (pitch diameter). Este paso debe ser tal, que la armadura se aplique estrechamente sin un espacio apreciable entre alambres. Sobre la armadura se debe aplicar un revestimiento protector, como se especifica en el numeral 7.3.7.2. Tabla 7-27. Espesor de la capa protectora (bedding) y calibre del alambre de la armadura Diámetro calculado de cable bajo la capa protectora (bedding)

Espesor mínimo de la capa protectora (bedding)

Calibre nominal del alambre de la armadura

mm

Pulgadas

mm

mils

BWG

mm

mils

0 - 19,05

0 - 0,750

1,14

45

14

2,11

83

19,08 - 25,40

0,751 - 1,000

1,65

65

12

2,77

103

25,43 - 43,18

1,001 - 1,700

2,03

80

10

3,40

134

43,21 - 63,50

1,701 - 2,500

2,03

80

8

4,19

165

63,53 y mayores*

2,501 y mayores*

2,41

95

6*

5,16

203

* Para diámetros de cable de más de 63,50 mm (2,500 pulgadas), en donde se desea una resistencia mayor de la que se puede obtener con alambres No. 6 BWG, o en donde el número requerido de alambres excede la capacidad de la máquina de armado, se puede usar un calibre de alambre No. 4 BWG (238 mils ó 6,05 mm).

48


NTC 2186-2

SECCIÓN 8. ENSAMBLE, RELLENOS E IDENTIFICACIÓN DEL CABLE

8.1

ENSAMBLE DE CABLES MULTICONDUCTORES

Los cables multiconductores se deben ensamblar de acuerdo con lo establecido en la sección 8, a menos que la sección 8 se modifique por la Sección 7. 8.1.1 Cables multiconductores Los cables muticonductores se deben cablear con paso hacia la izquierda. Un paso hacia la izquierda se define como una vuelta en sentido contrario a las manecillas del reloj, al otro lado del observador. Con una cubierta común: La longitud del paso de los conductores individuales en un cable con una cubierta común no debe exceder el valor calculado a partir del factor presentado en la Tabla 8-1. Sin una cubierta común: La longitud del paso de los conductores individuales en un cable de 2, 3 ó 4 conductores sin una cubierta común no debe exceder 60 veces el diámetro del conductor más grande. El conductor más grande es el conductor aislado que tiene el mayor diámetro total calculado. Tabla 8-1. Factores de multiplicación de los conductores

Número de conductores en el cable 2

30 veces el conductor más grande

3


4


5 ó más

8.2

Factores de multiplicación basados en el diámetro calculado

15 veces el diámetro del cable ensamblado

RELLENOS

Se deben usar rellenos en los intersticios de cable redondo multiconductor con una cubierta común, cuando sea necesario dar al cable terminado una sección transversal esencialmente circular. Los rellenos deben ser de material adecuado, separado o integral a la chaqueta. 8.3

IDENTIFICACIÓN DEL CABLE

La superficie exterior de la chaqueta del cable debe estar marcada adecuadamente en toda su longitud, mediante impresión en la superficie o indentado, a un intervalo máximo de 1,0 metro, con la siguiente información: Identificación del fabricante o nombre comercial Calibre del conductor Material del conductor 49


NTC 2186-2

Tipo de aislamiento Tensión nominal Espesor nominal del aislamiento (véase la Tabla 8-2) Símbolo para el cable de potencia, según NESC* (exigido para cables previstos solamente para enterramiento directo) (el comprador debe especificar si el cable va enterrado directamente). Año de fabricación Tabla 8-2. Espesor nominal del aislamiento Tensión nominal de circuito, tensión de fase a fase

Espesor nominal del aislamiento (mils) Nivel del 100 %

Nivel del 133 %

8 - 1 000

90

90

1 001 - 3 000

140

140

6 - 1 000

115

140

1 001 - 3 000

175

175

2 - 1 000

175

220

1 001 - 3 000

220

220

15 001 - 25 000

1 - 3 000

260

320

25 001 - 28 000

1 - 3 000

280

345

28 001 - 35 000

1/0 - 3 000

345

420

35 001 - 46 000

4/0 - 3 000

445

580

2 001 - 5 000 5 001 - 8 000 8 001 - 15 000

*

Calibre del conductor (AWG o kcmil)

El símbolo para el cable de potencia debe ir impreso de acuerdo con la Regla 350 del National Electrical Safety Code (NESC). El código exige que el símbolo vaya indentado o estampado en la chaqueta del cable. Excepción: los cables con chaquetas que no se pueden marcar efectivamente de acuerdo con la Regla 350 G, no necesitan marcarse.

50


NTC 2186-2

SECCIÓN 9. ENSAYOS Y MÉTODOS DE ENSAYO

9.1

GENERALIDADES

9.1.1 Ensayo y frecuencia de los ensayos Todos los alambres y cables deben ensayarse en la fábrica para determinar si cumplen los requisitos indicados en las secciones 2 a 8. Cuando exista conflicto entre los métodos de ensayo indicados en la sección 9 y las publicaciones de otras organizaciones a las cuales se hace referencia, se deben aplicar los requisitos de la sección 9. Esta norma no exige frecuencias específicas de muestreo (para ensayo) de productos o componentes de cables. En la Tabla 9-1 se sugiere un programa de frecuencias de muestreo con base en ICEA T-26-465/Guía NEMA WC 54. Los ensayos sobre muestras se deben hacer sobre muestras seleccionadas aleatoriamente. Cada muestra de ensayo se debe tomar de un extremo accesible de un rollo o carrete. Se debe identificar cada rollo o carrete seleccionado y la muestra tomada de ellos. Las longitudes de las muestras y el número de especímenes que se van a preparar de cada muestra deben ser como se especifican en los ensayos individuales. Si todas las muestras aprueban cualquier ensayo especificado en esta norma, se considerará que la cantidad de cable que representan cumple los requisitos de esta norma con relación a ese ensayo. La falla de alguna muestra no impide un nuevo muestreo y reensayo de la longitud de cable del que se tomó la muestra original. 9.1.2 Métodos de ensayo No todos los ensayos descritos en la sección 9 son aplicables a cada cable tratado en esta norma, ni todos los ensayos que se aplican a los cables de esta norma se describen en la sección 9. Véanse las secciones de esta norma que establecen los requisitos específicos para cada material y tipo de cable para determinar los ensayos que son aplicables a cada tipo de cable. Excepto en donde los métodos de ensayo y medición están detallados o modificados específicamente por la sección 9 de esta norma, los métodos y procedimientos usados para determinar la conformidad con los requisitos de las secciones 2 a 8 son los aplicables en los documentos ICEA T-27-581/NEMA WC 53, o en las ediciones de otras normas industriales referenciadas en esta norma. La Tabla 9-1 presenta los ensayos que se realizan de acuerdo con otras normas. En donde se señale, una o más partes de la sección 9 de esta norma brindan instrucciones específicas que pueden alterar, clarificar o reemplazar porciones de la norma referenciada.

51


NTC 2186-2

Tabla 9-1. Ensayos realizados con base en otras normas

Ensayo

Norma referenciada

Instrucciones adicionales en esta norma

Frecuencia sugerida por ICEA/NEMA T-26 -465/WC54* 100 % Plan F** T-27-581 Plan A Plan D ASTM D 2765 Plan A Plan E Plan C Plan B

Resistencia c.d. del conductor T-27-581 Medición del diámetro del conductor T-27-581 2.5 Espesor T-27-581 9.2 Tracción, elongación y deformación remanente (set) ASTM D 412 9.1.3 Cedencia gradual por calor (Hot creep) T-28-562 Extracción con solvente ASTM D 2765 Distorsión por calor (deformación) T-27-581 9.1.3 Coeficiente de absorción para PE ASTM D 3349 9.1.3 Doblado en frío T-27-581 9.8 Flexibilidad del cable armado T-27-581 9.9 Absorción acelerada de agua, por método eléctrico (EM-60) T-27-581 9.11 Plan E Resistencia a la tensión c.a T-27-581 9.12.1 100 % Ensayo de descarga parcial T-24-380 9.12.2 100 % Resistencia de aislamiento T-27-581 9.12.3 Plan E Ensayo de constante dieléctrica y factor de disipación T-27-581 Plan E Agrietamiento por esfuerzo ambiental ASTM D 1693 9.1.3, 9.6 Plan E Inmersión en aceite ASTM D 471 9.4.2 Plan A Ensayo de resistencia a la luz solar ASTM G23 o G26 9.7 Plan E Plan E 9.10 T-30-520 Ensayo de llama en bandeja portacables Ensayo de chispa para capa de control de esfuerzos 100 % 3.3.2 T-27-581 no conductora Plan E 9.20 T-27-581 Ensayo eléctrico seco para aislamiento EPR Clase III Descarga corona de aislamiento Plan E 9.16 T-27-581 Resistencia para EPR clase IV 100 % 7.1.21 T-27-581 Ensayo de chispa en la chaqueta * A menos que se indique algo diferente. ** Plan F: Una muestra de cada extremo de una longitud maestra del fabricante o una muestra del extremo exterior de cada longitud es suficiente si se toma una muestra al menos cada 3 000 m (10 000 pies).

9.1.3 Número de especímenes de ensayo de las muestras Cuando un lote se somete a muestreo para uno de los ensayos siguientes, se deben preparar tres especímenes de cada muestra seleccionada para el ensayo. Se debe ensayar un espécimen de cada muestra, excepto que el número total de especímenes ensayados no debe ser inferior a tres. El promedio de los resultados de estos ensayos se debe reportar para el lote. Determinación de propiedades no sometidas a envejecimiento: Resistencia a la tracción, esfuerzo de tracción y elongación final Fraguado permanente Ensayos de envejecimiento acelerado: Envejecimiento en horno de circulación de aire Inmersión en aceite Distorsión por calor (deformación) Coeficiente de absorción Agrietamiento por esfuerzo ambiental 52

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 9.2

NTC 2186-2

MEDICIONES DE ESPESOR

9.2.1 Capas protectoras (bedding) y revestimientos protectores (servings) El espesor de una capa protectora o revestimiento protector debajo de la armadura se debe determinar mediante el uso de una cinta de diámetros y se debe considerar como la mitad de la diferencia entre las mediciones bajo y sobre la capa protectora o revestimiento protector. La medición en cada caso debe ser el promedio de cinco lecturas tomadas en diferentes puntos a lo largo de la capa protectora o revestimiento protector. 9.2.2 Otros componentes El espesor de otros componentes se debe determinar de acuerdo con la norma ICEA T-27581/NEMA WC 53. 9.3

MUESTRAS Y ESPECÍMENES PARA ENSAYOS FÍSICOS Y DE ENVEJECIMIENTO

9.3.1 Generalidades Los ensayos físicos y de envejecimiento deben ser los que exigen las secciones 3, 4, 5 y 6 de esta norma. No se deben realizar ensayos en chaquetas con un espesor especificado de menos de 0,76 mm (30 mils). 9.3.2 Muestreo 9.3.2.1 Material para control de esfuerzos de conductores, extruíbles El material previsto para extrusión se debe usar para moldear una muestra lo suficientemente grande para obtener al menos tres especímenes para el ensayo de elongación después de envejecimiento. 9.3.2.2 Aislamientos Las muestras de conductores reticulados y aislados para los ensayos físicos con y sin envejecimiento se deben tomar después del curado del aislamiento, pero antes de la aplicación de todas las cubiertas, excepto las aplicadas sobre el aislamiento antes de su curado o en el mismo proceso, como el paso de curado. Para el aislamiento sometido a un segundo curado, las muestras del conductor aislado se pueden tomar ya sea antes o después del segundo curado. 9.3.2.3 Chaquetas termoplásticas Las muestras de cables con chaquetas termoplásticas para los ensayos físicos de la chaqueta con y sin envejecimiento, se deben tomar antes de la aplicación de todas las cubiertas sobre la chaqueta, excepto las aplicadas en el mismo proceso de aplicación de la chaqueta. 9.3.2.4 Chaquetas reticuladas Las muestras de cables con chaquetas reticuladas para los ensayos físicos de la chaqueta con y sin envejecimiento, se deben tomar después del curado, pero antes de la aplicación de todas las cubiertas, excepto las aplicadas sobre la chaqueta antes de curado, o las aplicadas en el mismo proceso como el paso de curado.

53


NTC 2186-2

9.3.3 Calibre de los especímenes de ensayo A menos que se permita algo diferente en esta sección o se exija algo diferente en las instrucciones para un ensayo específico, los especímenes de ensayo se deben preparar usando los troqueles B, C, D o E de la norma ATM D 412, de una muestra cuya longitud no sea inferior a la del troquel usado para cortar el espécimen. La longitud de todos los especímenes preparados para cada ensayo específico debe ser igual. En el caso de alambres y cables de calibre inferior al 6 AWG, con un aislamiento de espesor especificado de 2,29 mm (90 mils), se debe permitir que el espécimen de ensayo de aislamiento sea de toda la sección transversal del aislamiento. En donde se use la sección transversal completa, el espécimen no se debe cortar longitudinalmente. En el caso de alambres y cables de calibre 6 AWG y mayores, o en caso de alambres y cables de calibre inferior al 6 AWG en donde el espesor del aislamiento sea superior a 2,29 mm (90 mils), los especímenes de aislamiento de sección aproximadamente rectangular con una sección transversal no superior a 16 mm2 (0,025 pulgadas2) se deben cortar longitudinalmente de la muestra de aislamiento. En casos extremos, puede ser necesario usar un espécimen de ensayo formado por sectores, cortado longitudinalmente de la muestra de aislamiento. Los especímenes para ensayos en compuestos de chaquetas se deben tomar de la muestra cortándolos paralelos al eje del alambre o cable. El espécimen de ensayo debe ser un sector cortado con un cuchillo afilado o un espécimen formado cortado con troquel, y con un área transversal no superior a 16 mm2 (0,025 pulgadas cuadradas) después de que se han removido las irregularidades, corrugados y cordones o alambres de refuerzo. 9.3.4 Especímenes con capas adheridas Si las capas adheridas no se pueden separar, los especímenes se deben preparar mediante cepillado o pulido. En algunos casos puede ser posible preparar especímenes de una capa mediante cepillado, pero es necesario preparar los especímenes de la otra capa mediante pulido. Si se emplea cepillado, se deben cortar del conductor tiras de materiales combinados, de manera que se puedan preparar especímenes aceptables, y que haya material de una sola capa en la región entre marcas de referencia. Si se emplea pulido, el aparato de pulido para esta operación debe estar equipado con una mesa cilíndrica de manera que se pueda avanzar muy gradualmente. El conductor se debe extraer de un tramo corto de alambre, cortando las cubiertas. El tramo de los materiales combinados se debe estirar en las mordazas del aparato de pulido, de manera que quede plano, con la capa que se va a retirar hacia la rueda. La capa que se va a remover se debe pulir, teniendo cuidado de no eliminar más de lo necesario. Si es necesario, el proceso se debe repetir con otro tramo de materiales combinados, excepto que la otra capa se debe pulir. Los especímenes cortados con troquel se deben preparar de las secciones cepilladas o pulidas después de que se han dejado recuperar al menos durante 30 min. (En el caso de especímenes de alambres pequeños, puede ser necesario usar un troquel con una porción de estrechamiento de 3,18 mm (1/8 de pulgada) de ancho.

54


NTC 2186-2

9.3.5 Irregularidades superficiales del espécimen Los especimenes de ensayo no deben tener incisiones superficiales y deben estar lo más libre posible de otras imperfecciones. En donde sea necesario, las irregularidades superficiales, tales como corrugados debido al cableado, etc., se deben eliminar de manera que cada espécimen tenga una superficie lisa y espesor uniforme. 9.3.6 Especimenes para el ensayo de envejecimiento Los especímenes de ensayo de calibre y forma similar se deben preparar de cada muestra de acuerdo con las instrucciones apropiadas del numeral 9.3.2 al 9.3.5. Los especímenes de ensayo se deben preparar y ensayar en forma idéntica a los especímenes de ensayo sin envejecer. Los especímenes cortados con troquel se deben alisar antes de someterlos a los ensayos de envejecimiento, dondequiera que el espesor del espécimen sea 2,29 mm (90 mils) o más antes del alisado. Las dimensiones del espécimen que se va a someter a envejecimiento se deben determinar antes de envejecimiento. Los especímenes no se deben calentar, sumergir en agua, ni someter a ningún tratamiento mecánico o químico no descrito específicamente en esta norma. Los especímenes para el ensayo de envejecimiento que tienen cinta para cable aplicada antes de curado, se deben envejecer sin la cinta. Se recomienda evitar el envejecimiento simultáneo de compuestos diferentes. Por ejemplo, los compuestos con un contenido alto de azufre no se deberían envejecer con compuestos con un contenido bajo de azufre, y los que contienen antioxidantes no se deberían envejecer con los que no contienen antioxidantes, ya que puede ocurrir migración. Los especímenes de ensayo se deben suspender verticalmente de manera que no entren en contacto entre sí o con las paredes de la cámara. A menos que se especifique algo diferente en los ensayos de envejecimiento específicos, los especímenes envejecidos deben tener un período de reposo de mínimo 16 horas y máximo de 96 horas, entre la finalización de los ensayos de envejecimiento y la determinación de las propiedades físicas. Los ensayos físicos en los especímenes envejecidos y no envejecidos se deben hacer aproximadamente al mismo tiempo. 9.3.7 Cálculo del área de los especímenes de ensayo 9.3.7.1 Especímenes anulares En donde se usa la sección transversal total del aislamiento, el área se debe tomar como la diferencia del área del círculo cuyo diámetro es el diámetro exterior promedio del aislamiento y la sección transversal del conductor. El área de sección transversal de un conductor cableado se debe calcular de su diámetro máximo y debe incluir las áreas entre los hilos. Para este cálculo, el área del conductor también incluye el área de sección transversal de cualquier separador entre el aislamiento y el conductor.

55


NTC 2186-2

9.3.7.2 Secciones delgadas que son arcos de anillos Cuando la sección transversal del espécimen es la porción exterior delgada de un sector de un círculo, el área se debe calcular como el espesor del espécimen por su ancho. Esto se aplica a una probeta de ensayo recta o a una troquelada, y se supone que los corrugados se han eliminado. 9.3.7.3 Especímenes de ensayo que son arcos de anillo Cuando la sección transversal del espécimen es la porción exterior gruesa de un sector de un círculo, el área se debe calcular como la parte proporcional del área de la sección transversal total del aislamiento. 9.3.7.4 Especímenes que son segmentos de círculos Cuando se corta una tajada del aislamiento, con un cuchillo o cepillo paralelo al alambre, y cuando la sección transversal de la tajada es la sección transversal de un segmento de un círculo, el área A se debe calcular como el área del segmento de un círculo cuyo diámetro D es el diámetro del conductor aislado. La altura H del segmento es el espesor a lo largo de la línea central del espécimen. El área se calcula como:

( )

 D − 2H  2 A = 0 ,25 D2 cos −1   − 0 ,5 (D − 2 H ) DH − H  D 

En vez de hacer el cálculo, el valor se puede obtener de una tabla que presenta las áreas de un círculo unitario para la relación de la altura del segmento con el diámetro del círculo. 9.3.7.5 Especímenes irregulares Cuando la sección transversal del espécimen es irregular, el área se debe calcular de la medición directa del volumen del espécimen o de la gravedad específica y del peso de una longitud conocida del espécimen que tiene una sección transversal uniforme. 9.4

ENSAYOS DE ENVEJECIMIENTO

9.4.1 Ensayo de envejecimiento en horno con circulación de aire Los especímenes de ensayo se deben calentar a la temperatura requerida durante el período especificado, en un horno con circulación forzada de aire fresco. La temperatura del horno se debe controlar a ± 1 °C y se debe registrar. 9.4.2 Ensayo de inmersión en aceite Los especímenes de ensayo se deben sumergir completamente en aceite ASTM No.2, descrito en la Tabla I de la norma ASTM D 471, o en aceite IRM 902, a la temperatura especificada, durante el período de tiempo especificado. Se retiran los especímenes del aceite, se secan ligeramente con papel secante para extraer el exceso de aceite, y se preacondicionan antes del ensayo de resistencia a la tracción y elongación bajo las siguientes condiciones: Especímenes termoestables: suspendidos en el aire a temperatura ambiente durante 4 h ± 0,5 h.

56


NTC 2186-2

Especímenes termoplásticos: se dejan reposar a temperatura ambiente de 16 h a 96 h. El cálculo de la resistencia a la tracción se debe basar en el área transversal del espécimen obtenida antes de inmersión en aceite. Igualmente, la elongación se debe basar en las marcas de referencia colocadas al espécimen antes de la inmersión en aceite. 9.5

ENSAYO DE CHOQUE TÉRMICO

Se debe enrollar de manera ajustada una muestra de cable con chaqueta de PVC un número especificado de vueltas, alrededor de un mandril con un diámetro de acuerdo con la Tabla 9-2, sostenido firmemente en él y sometido a la temperatura especificada durante 1 h. Al final del período de ensayo, la muestra se debe examinar para determinar la presencia de agrietamiento en el aislamiento o la chaqueta, visible con una ampliación de 1 x. Tabla 9-2. Diámetro del mandril para el ensayo de choque térmico Diámetro externo del alambre o cable

9.6

Diámetro del mandril como múltiplo del diámetro exterior del cable

mm

Pulgadas

Número de vueltas adyacentes

0 – 19,05

0 – 0,750

6 vueltas de 360°

3

19,08 – 38,10

0,751 – 1,500

Una flexión de 180°

8

38,13 y mayores

1,501 y mayores

Una flexión de 180°

12

ENSAYO DE AGRIETAMIENTO POR ESFUERZO AMBIENTAL

Excepto que se especifique algo diferente en esta sección, este ensayo se debe llevar a cabo de acuerdo con la norma ASTM D 1693. Use la condición A para LDPE y para LLDPE (ASTM D 1248 Tipo I). Use la condición B para MDPE y 0HDPE (Tipos ASTM II, III y IV). Las condiciones A y B se definen en la norma ASTM D 1693. Los especímenes de ensayo se deben moldear de material tomado del cable terminado. El número de especímenes debe ser como se especifica en el numeral 9.1.3. El agente de agrietamiento debe ser una solución concentrada de Igepal CO-630, fabricada por GAF Corporation, o su equivalente. La cámara de temperatura puede ser un baño de agua o un horno, y se debe controlar a 50 °C ± 1 °C. 9.7

ENSAYO DE RESISTENCIA A LA LUZ SOLAR

Cuando se especifica este ensayo (véase el numeral 7.1.17), se deben preparar cinco muestras de material previsto para extrusión o de cable terminado, cada una lo suficientemente grande para producir dos muestras más pequeñas. Una muestra pequeña de cada muestra grande, se debe someter a los ciclos de exposición y la otra muestra pequeña debe servir como el espécimen para comparación no expuesto. Las cinco muestras para exposición se deben montar verticalmente en el tambor del equipo para exposición a rociado de agua y a radiación de arco de carbono, similar al aparato tipo D de la norma ASTM G-23 (o en el soporte del equipo de exposición a radiación con arco de xenón y a rociado con agua, similar al aparato tipo B de la norma ASTM G-26). El tiempo de exposición debe ser de 720 h.

57


NTC 2186-2

Después de la exposición, una muestra de cada una de las cinco muestras expuestas y no expuestas se debe cortar con un troquel. Cada espécimen se debe someter al ensayo de tracción y elongación. Los valores de ensayo resultantes de los cinco especímenes de cada grupo se deben promediar. Los valores promedio de resistencia a la tracción y el promedio de elongación de las muestras expuestas se deben dividir por los valores promedio respectivos de las muestras no expuestas, y convertirlos a un porcentaje para determinar el valor de retención. 9.8

ENSAYO DE DOBLADO EN FRÍO

El ensayo de doblado en frío se debe llevar a cabo de acuerdo con la norma ICEA T-27581/NEMA WC 53, usando un mandril del diámetro especificado en la Tabla 9-3. Tabla 9-3. Diámetro del mandril para el ensayo de doblado en frío Diámetro del mandril como múltiplo del diámetro exterior del cable o el alambre

Construcción de los cables por ensayar Conductores aislados sin cubierta adicional

8

Conductores enchaquetados con diámetro externo de 20,3 mm (0,800 pulgadas) o menos

8

Conductores enchaquetados con diámetro externo mayor de 20,3 mm (0,800 pulgadas)

10

9.9

ENSAYO DE AJUSTE DE LA CHAQUETA DE POLIETILENO AL FORRO

Se deben retirar 127 mm (5 pulgadas) de la chaqueta extruída de cada extremo de una muestra de cable de 305 mm (12 pulgadas), dejando un anillo de 50,8 mm (2 pulgadas) intacto y sin alteración en el centro. Entonces la muestra se debe insertar verticalmente en un agujero en una placa rígida y plana que tenga mínimo 0,254 mm (10 mils) más que el diámetro sobre el forro, pero no más de 1,02 mm (40 mils). El peso por aplicar debe ser igual a 4,54 kg (10 lb) por 2,54 mm (pulgada) de diámetro externo del forro metálico, menos el peso de la muestra preparada, redondeado al 0,23 kg (½ lb) más cercano. 9.10

ENSAYO DE LLAMA DE CABLE EN BANDEJA (ENSAYO DE CALIFICACIÓN)

Cuando se especifica este ensayo (véase el numeral 7.1.18), se debe llevar a cabo de acuerdo con la norma ICEA T-30-520. 9.11

ENSAYO DE ABSORCIÓN ACELERADA DE AGUA, MÉTODO ELÉCTRICO A 60 Hz

(EM-60) (Ensayo de calificación) El ensayo de absorción acelerada de agua se debe llevar a cabo de acuerdo con la norma ICEA T-27-581/NEMA WC-53.

58


NTC 2186-2

ENSAYOS ELÉCTRICOS EN CABLES TERMINADOS

9.12.1 Ensayos de tensión 9.12.1.1 Generalidades Consisten en ensayos de tensión en cada tramo de cable terminado. La tensión se debe aplicar entre el conductor y la pantalla metálica. La tasa de incremento desde la tensión aplicada inicialmente hasta la tensión de ensayo especificada debe ser aproximadamente uniforme y no debe ser más del 100 % en 10 s ni menos del 100 % en 60 s. 9.12.1.2 Cables con forro, pantalla o armadura metálica Todos los cables se deben ensayar con el forro, pantalla o armadura metálica puestos a tierra, sin inmersión en agua, a la tensión de ensayo especificada. La tensión de ensayo se debe aplicar entre el(los) conductor(es) aislado(s) y la tierra. 9.12.1.3 Ensayo de tensión c.a. Este ensayo se debe aplicar con un potencial alterno de un transformador y un generador de capacidad amplia, pero en ningún caso menor de 5 kVA. La frecuencia de la tensión de ensayo debe estar nominalmente entre 49 Hz y 61 Hz y debe tener una forma de onda que se aproxime lo más posible a la onda senoidal. El ensayo de tensión c.a. aplicada inicialmente no debe ser superior a la tensión c.a. nominal del cable que se ensaya. La duración del ensayo de tensión c.a. debe ser 5 min. (Para ensayos de tensión después de la instalación: véase el Anexo F). 9.12.2 Procedimiento de ensayo de descarga parcial El ensayo de descarga parcial se debe llevar a cabo de acuerdo con la publicación ICEA T-24-380. El fabricante debe esperar mínimo siete días después del proceso de extrusión del aislamiento antes de realizar los ensayos. El período de siete días se puede reducir por acuerdo mutuo entre el comprador y el fabricante, siempre y cuando se usen procedimientos de desgasificación efectivos. 9.12.3 Ensayo de resistencia de aislamiento La resistencia de aislamiento se debe medir después del ensayo de tensión en corriente alterna al cable terminado, pero antes del ensayo de tensión en corriente continua, si éste se usa. La resistencia de aislamiento medida se debe convertir a un valor de "MΩ-km (MΩ- 1 000 pies) a 15,6 °C" usando el procedimiento detallado en la norma ICEA T-27-581/NEMA WC 53. La constante de resistencia de aislamiento se debe determinar de acuerdo con ICEA T-27581/NEMA WC 53. 9.13

RESISTIVIDAD VOLUMÉTRICA

9.13.1 Pantalla del conductor (control de esfuerzos) Las muestras deben cortarse por la mitad longitudinalmente y se debe retirar el conductor. Se deben aplicar cuatro electrodos pintados de plata, a la capa de control de esfuerzos del conductor. Los dos electrodos de tensión deben estar separados no menos de 50,8 mm (2 pulgadas). Se debe colocar un electrodo de corriente al menos a 25,4 mm (1 pulgada) detrás 59


NTC 2186-2

de cada electrodo de tensión. Cuando no se requiere un alto grado de exactitud, se puede hacer este ensayo con sólo dos electrodos separados no menos de 50,8 mm (2 pulgadas). La potencia del circuito de ensayo no debe ser superior a 100 milivatios. El ensayo debe realizarse a la temperatura especificada, con tensión de c.a. o c.d. La resistividad volumétrica debe calcularse así:

ρ =

R  D2 − d 2    100 L

en donde: ?=

resistividad volumétrica en ohmios-metros

R=

resistencia medida en ohmios

D=

diámetro sobre la capa de control de esfuerzos del conductor, en pulgadas.

d=

diámetro sobre el conductor, en pulgadas

L=

distancia entre electrodos de potencial, en pulgadas

9.13.2 Pantalla del aislamiento Deben colocarse cuatro electrodos de pintura de plata en forma de anillo sobre la superficie de la capa de la pantalla del aislamiento. Los dos electrodos de tensión deben estar separados no menos de 50,8 mm (2 pulgadas). Un electrodo de corriente debe colocarse al menos a 25,4 mm (1 pulgada) detrás de cada electrodo de tensión. Cuando no se requiere gran exactitud, se puede hacer este ensayo con sólo dos electrodos separados no menos de 50,8 mm (2 pulgadas). La potencia del circuito de ensayo no debe ser superior a 100 milivatios. El ensayo se debe llevar a cabo a la temperatura especificada, con tensión de c.a. o c.d. La resistividad volumétrica debe calcularse así: 2 R  D2 − d 2    ρ = 100 L en donde:

9.14

?=

resistividad volumétrica en ohmios-metros

R=

resistencia medida en ohmios

D=

diámetro sobre la capa de la pantalla de aislamiento, en pulgadas.

d=

diámetro sobre el aislamiento, en pulgadas

L=

distancia entre electrodos de potencial, en pulgadas

ADHESIÓN (FACILIDAD PARA RETIRAR LA PANTALLA DEL AISLAMIENTO)

El ensayo de desprendimiento se debe realizar de acuerdo con la norma ICEA T-27-581/NEMA WC 53 (Adhesión). 60


NTC 2186-2

COEFICIENTE DE ABSORCIÓN

Se deben preparar especímenes de ensayo de muestras de ensayo seleccionadas de acuerdo con el numeral 9.1.3. El coeficiente de absorción de los compuestos de la chaqueta se debe determinar de acuerdo con la norma ASTM D 3349. 9.16

ENSAYOS PARA AISLAMIENTOS RESISTENTES A LAS DESCARGAS

9.16.1 Ensayo de resistencia a la descarga para aislamiento EPR Clase IV (Ensayo de calificación) Se requiere la calificación de la mezcla de compuestos del aislamiento usada para diseños de cable resistentes a la descarga. Una vez al mes se debe obtener una muestra de cada aislamiento calificado, de cada línea de mezclado de compuestos, y someterla a este ensayo. El ensayo se debe llevar a cabo de acuerdo con la norma ASTM D 2275 usando los siguientes especímenes y condiciones estándar. 9.16.1.1 Especímenes de ensayo De cada muestra de ensayo se deben moldear y curar apropiadamente tres especímenes de ensayo, cada uno con un diámetro mínimo de 101,6 mm (4 pulgadas) y un espesor de 1,52 mm ± 0,19 mm (0,060 pulgadas ± 0,004 pulgadas). Los especímenes preparados se deben mantener un mínimo de 72 h a temperatura ambiente, seguidas de 16 h mínimo en el mismo ambiente del ensayo de descarga eléctrica. 9.16.1.2 Medio de ensayo El ensayo de descarga se debe realizar en un área equipada con flujo controlado de corriente de aire acondicionado para mantener la humedad y la temperatura relativas requeridas, y con ventilación adecuada para eliminar el ozono y otros gases. 9.16.1.3 Electrodos de ensayo Los electrodos deben ser de acero inoxidable tipo 309 ó 310, con un acabado superficial de 0,406 µm (16 µpulgadas). Cada electrodo superior al cual se aplica la tensión de ensayo, debe ser una varilla cilíndrica con un diámetro de 6,35 mm ± 0,254 mm (0,250 pulgadas ± 0,010 pulgadas) y una longitud ajustada para suministrar un peso de contacto de 30 g ± 3 g cuando está colocada verticalmente sobre el centro del espécimen de aislamiento. El extremo de contacto debe ser plano, excepto por los bordes redondeados a un radio de 0,89 mm ± 0,127 mm (0,035 pulgadas ± 0,005 pulgadas). Los electrodos inferiores deben estar puestos a tierra eléctricamente y pueden ser (1) una placa común debajo del conjunto de los electrodos superiores, y que se extienda al menos 50,8 mm (2 pulgadas) más allá de estos, o (2) discos individuales y planos con un diámetro mínimo de 31,75 mm (1,25 pulgadas), centrados bajo cada electrodo superior. 9.17

MÉTODO PARA DETERMINAR LA CONSTANTE DIELÉCTRICA Y RIGIDEZ DIELÉCTRICA DE CAPAS POLIMÉRICAS NO CONDUCTORAS, PARA CONTROL DE ESFUERZOS

El espécimen debe ser un tramo de conductor de 45,7 mm (18 pulgadas) sobre el cual se ha extruido un material no conductor para control de esfuerzos, de 0,76 mm (0,030 pulgadas).

61


NTC 2186-2

La longitud central de 30,5 mm (12 pulgadas) se debe apantallar usando un electrodo con pintura de plata, o equivalente, aplicado a la superficie del material de control de esfuerzos. La capacidad C, en picofaradios, se debe medir a la temperatura requerida usando un puente adecuado y un potencial de 60 Hz. El espécimen se debe mantener a la temperatura requerida al menos durante 15 min antes de la medición. La capacitancia geométrica C0 en picofaradios, se debe calcular para el espécimen de 30,5 mm (12 pulgadas), como sigue: C0 =

7 ,354  D log10   d

en donde d=

diámetro sobre el conductor

D=

diámetro sobre la capa no conductora para control de esfuerzos

La relación de la capacitancia medida dividida por la capacitancia geométrica, C/Co, debe ser la constante dieléctrica del material de control de esfuerzos. Después de la medición de capacitancia, y mientras el espécimen se mantiene a la temperatura requerida, se debe aplicar un potencial de 60 Hz c.a entre el conductor y la pantalla puesta a tierra (electrodo pintado) con una tasa de elevación no superior a 100 V por segundo hasta que ocurra falla en el dieléctrico. El esfuerzo no disruptivo del dieléctrico, en voltios por mil,* se debe calcular como sigue: S=

2V

(D − d ) 1 000

en donde D y d en pulgadas V en voltios, nivel de perforación real *S (V/mil) se puede expresar como MV/m, dividiendo por 25,4.

9.18

ENSAYO DE CEDENCIA GRADUAL POR CALOR (HOT CREEP)

El ensayo de cedencia gradual por calor se debe determinar de acuerdo con la publicación ICEA T-28-562. 9.19

ENSAYO DE EBULLICIÓN (WAFER BOIL) PARA PANTALLAS TERMOESTABLES EXTRUÍDAS

Se deben retirar cualquier cubierta exterior y el conductor. Se debe cortar del cable una sección transversal representativa que contenga una pantalla de conductor extruída y una pantalla del aislamiento. La placa resultante debe tener al menos 0,64 mm (25 mils) de espesor. La placa se puede separar aún más en anillos concéntricos mediante la separación cuidadosa de la pantalla del aislamiento. Esto puede incluir el uso de un punzón para separar la pantalla del conductor o la pantalla del aislamiento de la mayoría del aislamiento. 62


NTC 2186-2

La(s) placa(s) o anillos resultantes se deben sumergir luego en decahidronaftaleno en ebullición, con el 1 % en peso de antioxidante 2246 (u otros reactivos especificados en la norma ASTM D 2765, como por ejemplo xileno) durante 5 h usando el equipo especificado en la norma ASTM D 2765. (Esta solución se puede reutilizar para ensayos posteriores, siempre y cuando funcione tan efectivamente como una solución fresca). La(s) placa(s) se debe(n) retirar del solvente y examinar para determinar la continuidad de la interfaz pantalla/aislamiento con una ampliación mínima de potencia 15. Es permisible la separación total o parcial de las pantallas semiconductoras del aislamiento. La pérdida parcial de las pantallas también es permisible, siempre y cuando cada pantalla sea un anillo continuo. Si la pantalla del conductor se disuelve o agrieta de manera que no mantenga un anillo continuo, el lote del cable se debe rechazar. Si la pantalla del aislamiento se disuelve o agrieta de manera que no mantenga un anillo continuo, el lote del cable se debe rechazar por el fabricante, o se debe someter a los requisitos del numeral 9.2.2, a manera de ensayo de arbitraje, una muestra de la pantalla del aislamiento del mismo lote. 9.19.1 Propiedades de cedencia gradual por calor (hot creep) de la pantalla de aislamiento Las propiedades de cedencia gradual por calor (hot creep) y de deformación remanente (set) se deben determinar a 150 °C ± 2 °C de acuerdo con la norma ICEA T-28-562, en una muestra tomada del núcleo del cable. El grado de reticulado debe ser adecuado para limitar la elongación y la deformación remanente a los valores de la Tabla 9-4. Tabla 9-4. Requisitos de cedencia gradual por calor de la pantalla de aislamiento Requisitos físicos

Pantalla del aislamiento extruída

Elongación máxima

100 %

Deformación remanente máxima

9.20

5%

CONTENIDO DE HUMEDAD

Debe examinarse cada uno de los extremos de la longitud que se despacha, para determinar si hay humedad bajo la chaqueta (si el cable es enchaquetado) y humedad en el conductor (si el cable no tiene un sellante y está cableado). 9.20.1 Humedad debajo de la chaqueta Si el cable está enchaquetado, deben retirarse 150 mm (6 pulgadas) de la chaqueta y debe examinarse visualmente el área debajo de la chaqueta para verificar la presencia de humedad. Si hay presencia de agua, o si hay algún indicio de que estaba en contacto con humedad, debe hacerse lo necesario para asegurar la humedad sea eliminada, o se descartará la longitud de cable que contenga humedad debajo de la chaqueta. 9.20.2 Humedad en el conductor Si el cable tiene un conductor cableado sin sello, deben exponerse 150 mm (6 pulgadas) del conductor en cada extremo. Los hilos se deben separar individualmente y examinar visualmente. Si hay presencia de agua, el conductor se debe someter a las especificaciones del numeral 9.20.4.

63


NTC 2186-2

9.20.3 Procedimiento para expulsar el agua Debe usarse un método adecuado para expulsar el agua de los hilos, hasta que el cable pase el ensayo de presencia de agua. Tan pronto como sea posible después del procedimiento, deben sellarse los dos extremos del cable para evitar el ingreso de agua durante el despacho y almacenamiento. 9.20.4 Ensayo de presencia de agua Para verificar la presencia de humedad en el conductor, se deben seguir los siguientes pasos: Cada longitud de cable por ensayar se debe sellar en un extremo, sobre la pantalla del aislamiento, usando una tapa de caucho llena de gránulos de sulfato de calcio anhidro. La tapa de caucho debe estar equipada con una válvula. Debe aplicarse gas nitrógeno seco o aire seco al otro extremo, hasta alcanzar una presión manométrica de 100 kPa (15 psi). Después de 15 min, debe verificarse el cambio de color de los gránulos contenidos en la tapa de caucho. Si el color no ha cambiado completamente a rosado después de 15 min, indica que hay una cantidad tolerable de humedad en los hilos. Si el color de todos los gránulos cambia completamente, se debe expeler el agua del conductor de acuerdo con el numeral 9.20.3. El procedimiento se debe repetir después de colocar nuevos gránulos en la tapa. 9.21

ENSAYO ELÉCTRICO EN SECO SOLAMENTE PARA AISLAMIENTO EPR CLASE III

9.21.1 Muestras de ensayo Se deben ensayar al menos tres muestras. Una muestra debe consistir en cable de aluminio o cobre 1/0 AWG de 15 kV, que utiliza un espesor de pared con nivel de aislamiento de acuerdo con la Tabla 4-1, junto con una pantalla de conductor y una pantalla del aislamiento externo con cualquier pantalla metálica adecuada. Las muestras deben tener 9,1 m (30 pies) de longitud. 9.21.2 Procedimiento de ensayo El ensayo se debe realizar con el cable de muestra en un tubo plástico de 76,2 mm (3 pulgadas). La longitud efectiva entre terminales debe ser al menos 6,1 m (20 pies). La muestra debe estar cargada de corriente a 140° C a una tensión nominal de fase a tierra, continuamente durante tres semanas. Si es necesario, la corriente de carga se puede interrumpir, siempre y cuando se alcance el tiempo total. 9.21.3 Mediciones eléctricas La capacitancia y el factor de disipación se deben medir inicialmente a temperatura ambiente, 105 °C y 140 °C. Después de que el ensayo ha finalizado, las mismas propiedades se deben medir a las tres temperaturas. El factor de disipación no se debe incrementar en más del 10 % a cada una de las tres temperaturas de ensayo. La descarga parcial se debe medir en los especímenes iniciales y después de finalizar el ensayo de carga de corriente. El valor debe cumplir los límites de la Parte 4 de esta norma y se 64


NTC 2186-2

debe reportar. Si los límites se exceden, el ensayo se debe finalizar y se debe rechazar el diseño del cable. 9.22

REENSAYOS

9.22.1 Propiedades físicas, envejecimiento y espesores Si alguno de los especimenes de ensayo no cumple los requisitos de cualquier ensayo, bien sea antes o después del envejecimiento, ese ensayo se debe repetir sobre dos especimenes adicionales tomados de la misma muestra. La falla de cualquiera de los especímenes adicionales debe indicar que la muestra no cumple con esta norma. Si se encuentra que el espesor o el diámetro de un aislamiento o de una chaqueta de cualquier carrete es inferior a los límites especificados, debe considerarse que ese carrete no cumple con esta norma y la medición en cuestión se debe hacer en cada uno de los carretes restantes. Cuando se especifican mediciones de los diámetros, deberían hacerse usando una cinta de diámetros con una exactitud de 0,025 mm (0,01 pulgadas). Cuando existan dudas acerca de su conformidad, se deben hacer mediciones con un dispositivo óptico de medición o con calibres con una resolución de 0,013 mm (0,0005 pulgadas) y con una exactitud a 0,025 mm (0,001 pulgada). En cualquier sección transversal dada se deben medir el diámetro máximo, el diámetro mínimo y dos diámetros adicionales que bisecan los dos ángulos formados por los diámetros máximo y mínimo. El diámetro de la sección transversal debe ser el promedio de los cuatro valores. Cualquier medición de diámetro se debe hacer en muestras de cable que contengan el conductor. Cuando se seleccionan diez o más muestras de un solo lote, debe considerarse que ninguno de los carretes cumple esta norma si más del 10 % de las muestras no cumple los requisitos de propiedades físicas, envejecimiento y espesor. Si falla el 10 % o menos, se debe ensayar cada carrete y debe juzgarse de acuerdo con los resultados de cada ensayo individual. Cuando el numero de muestras seleccionadas de un solo lote sea inferior a 10, debe considerarse que ninguno de los carretes cumple esta norma si más de 20 % de las muestras no pasan el ensayo. Si falla el 20 % o menos, debe ensayarse cada carrete o longitud y debe juzgarse de acuerdo con los resultados de cada ensayo individual. 9.22.2 Otros ensayos Si una muestra no aprueba ningún otro ensayo exigido en esta norma, se debe llevar a cabo un nuevo muestreo de acuerdo con el documento ICEA T-26-465 NEMA WC 54.

65


NTC 2186-2

SECCIÓN 10. CONSTRUCCIONES DE TIPOS ESPECÍFICOS (Reservada para uso futuro)

66


NTC 2186-2

SECCIÓN 11. ANEXOS ANEXO A NORMAS NEMA, ICEA Y ASTM

A1.

PUBLICACIONES NEMA*

WC 26 (1993) Wire & Cable Packaging. WC 53/ICEA T-27-81 (1990), Standard Test Methods for Extruded Dielectric Power, Control, Instrumentation & Portable Cables for Test WC 54 (1990)/ICEA T-26-465. Guide for Frequency of Sampling Extruded Dielectric Power, Control, Instrumentation, and Portable Cables For Test

A2.

PUBLICACIONES ICEA*

P-32-382-1994, Short Circuit Characteristics of Insulated Cable. P-45-482-1994, Short Circuit Performance of Metallic Shields and Sheaths on Insulated Cable. T-24-380-1994, Guide for Partial-Discharge Test Procedure. T-25-425,(1981), Guide for Establishing Stability of Volume Resistivity for Conducting Polymeric Components of Power Cables. T-28-562-1995, Test Method for Measurement of Hot Creep of Polymeric Insulation. T-31-610-1994, Guide for Conducting a Longitudinal Water Penetration Resistance Test for Sealed Conductor. T-32-645-1993, Guide for Establishing Compatibility of Sealed Conductor Filler Compounds with Conductor Stress Control Materials. P-79-561-1985, Guide For Selecting Aerial Cable Messengers and Lashing Wires. T-30-520-1986, Guide For Conducting Vertical Tray Flame Test. A3.

NORMAS ASTM**

A90-95a, Test Method for Weight (Mass) of Coating on Iron & Steel Articles With Zinc or Zinc-Alloy Coatings B 3-95, Soft or Annealed Copper Wire, Specification for (NTC 359). B 5-89, Tough-Pitch Electrolytic Copper Refinery Shapes, Specification for B 8-95, Concentric-Lay Stranded Copper Conductors, Hard, Medium-Hard, or Soft, Specification for (NTC 307). 67


NTC 2186-2

B-29-92, Pig Lead, Specification for B 33-94, Tinned Soft or Annealed Copper Wire for Electrical Purposes, Specification for (NTC 1781) B 193-95, Resistivity of Electrical Conductor Materials, Test for (NTC 469). B 230-98, Aluminum 1350-HI 9 Wire, for Electrical Purposes, Specification for (NTC 360). B 231-95, Concentric-Lay-Stranded Aluminum 1350 Conductors, Specification for (NTC 308). B 233-97, Aluminum 1350 Drawing Stock for Electrical Purposes, Specification for (NTC 1743). B 258-96, Standard Nominal Diameters and Cross-Sectional Areas of AWG Sizes of Solid Round Wires Used as Electrical Conductors, Specification for. B 263-94, Determination of Cross-Sectional Area of Stranded Conductors, Method for (NTC 2146). B 400-94, Compact-Round Concentric-Lay-Stranded Aluminum 1350 Conductors, Specification for (NTC 4334). B 496-92, Compact Round Concentric-Lay Stranded Copper Conductors, Specification for (NTC 2187). B 609-97, Aluminum 1350 Round Wire, Annealed And Intermediate Tempers, For Electrical Purposes, Specification For (NTC 1760). B 784-94, Modified Concentric-Lay-Stranded Copper Conductor For Use In Insulated Electrical Cables, Specification For. B 785-93, Compact Round Modified Concentric-Lay-Stranded Copper Conductor For Use In Insulated Electrical Cables, Specification For. B 786-93, 19 Wire Combination Unilay-Stranded Aluminum 1350 Conductors for Subsequent Insulation, Specification for B 787-93, 19 Wire Combination Unilay-Stranded Copper Conductors for Subsequent Insulation, Specification for B 800-94, 8000 Series Aluminum Alloy Wire for Electrical Purposes -Annealed and Intermediate Tempers, Specification for B 801-95, Concentric-Lay-Stranded Conductors of 8000 Series Aluminum Alloy for Subsequent Covering or Insulation, Specification for B 835-93, Compact Round SIW Stranded Copper Conductors, -Specification for B 836-98, Compact Round SIW Stranded Aluminum Conductors, Specification for D 412-98a, Vulcanized Rubber and Thermoplastic Rubbers and Thermoplastic Elastomers. Tension, Test Methods for D 470-97, Crosslinked Insulations and Jackets for Wire & Cable, Test Methods for 68


NTC 2186-2

D 471-98, Rubber Property - Effect of Liquids, Test for D 746-79, Brittleness Temperature of Plastics and Elastomers by Impact, Test Method for D1248-84, (89) Polyethylene Plastics Molding & Extrusion Materials, Specification for D 1693-98, Environmental Stress - Cracking of Ethylene Plastics, Test Method for D 2275-89, Voltage Endurance of Solid Insulating Materials Subjected to Partial Discharges (Corona) on the Surface, Test Method for D 2765-95, Determination of Gel Content and Swell Ratio of Cross-linked Ethylene Plastics, Test Methods for D 3349-93, Absorption Coefficient of Ethylene Polymer Material Pigmented with Carbon Black, Test Method for D 4496-87, D-C Resistance or Conductance of Moderately Conductive Materials, Test Method of E 8-98, Tension Testing of Metallic Materials, Test Methods for G 23-93, Operating Light -Exposure Apparatus (Carbon-Arc Type) With and Without Water for Exposure of Nonmetallic Materials, Practice for G 26-96, Operating Light-Exposure Apparatus (Xenon-Arc Type) With and Without Water for Exposure of Nonmetallic Materials, Practice for *

Se pueden obtener copias en Global Professional Publications, 15 Inverness Way East, Englewood, CO, 80112, USA,

**

Se pueden obtener copias en la American Society for Testing and Materials, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19429-2959, USA.

69


NTC 2186-2 ANEXO B

SOBRECARGAS DE EMERGENCIA

Las operaciones a temperatura de sobrecarga de emergencia de 130 °C para aislamientos para 90 °C nominales continuos y a 140 °C para aislamientos para 105 °C nominales continuos, no deberán superar 1 500 h acumuladas durante la vida útil del cable. Es posible que se requieran menores temperaturas para condiciones de sobrecarga de emergencia debido al tipo de material que se use en el cable, en los empalmes y los terminales, o debido a las condiciones del medio ambiente.

70


NTC 2186-2 ANEXO C

PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LOS REQUISITOS DIMENSIÓNALES DE CHAQUETAS Y CUBIERTAS ASOCIADAS

C.1. Los espesores de chaquetas, capas protectoras, forros y armaduras, el calibre del alambre de la armadura y el ancho de la cinta de metal se deben determinar calculando los diámetros como se indica a continuación. Este procedimiento no está previsto para determinar diámetros de cables. C.1.1 El diámetro calculado sobre el núcleo del conductor sencillo apantallado se debe determinar como sigue: Ec.1

Ds = C + 2 T + 90 en donde Ds =

diámetro calculado sobre el núcleo del conductor sencillo apantallado

C=

Diámetro del conductor nominal aplicable de la sección 2

T=

Espesor del aislamiento en el punto mínimo, de la sección 4

Todas las dimensiones son en mils C.1.2 El diámetro calculado sobre la chaqueta del conductor individual, para un cable multiconductor que tiene una cubierta exterior, se debe determinar como sigue: Ec. 2

Dj = Ds + 2 x el espesor mínimo de la chaqueta de la Tabla 7-4

C.1.3 El diámetro calculado sobre el ensamble de conductores múltiples se debe determinar como sigue: Multiplique el diámetro calculado de C1.1 ó C1.2, según sea aplicable, por el multiplicador apropiado, como se indica a continuación: Número de conductores

Multiplicador

2

2,00

3

2,16

4

2,42

C.1.4 El diámetro calculado sobre una capa protectora se debe determinar adicionando el siguiente sumador al diámetro calculado del núcleo: Adicionador = el doble del espesor de la capa protectora, especificado en la Tabla 7-18. C.1.5 El diámetro calculado sobre cintas de armaduras metálicas planas se debe determinar sumando el siguiente adicionador al diámetro calculado, sobre el núcleo subyacente. Espesor de la cinta – mils

Adicionador - mils

20

100

30

140

71


NTC 2186-2

C.1.6 El diámetro calculado sobre una armadura entrelazada o corrugada se debe determinar adicionando lo siguiente al diámetro calculado sobre el núcleo subyacente:

Espesor de la cinta de la armadura– mils

Adicionador - mils

15 - 20 21 - 25 26 - 30 31 - 34 35 - 40 41 - 49 50 - 55

150 165 190 220 250 260 270

C.1.7 El diámetro calculado sobre un forro liso se debe determinar adicionando lo siguiente al diámetro calculado sobre el núcleo subyacente: Adicionador = el doble del espesor especificado en la Tabla 7-5, 7-6, ó 7-7, según sea aplicable. C.1.8 El diámetro calculado sobre un alambre de la armadura de acero se debe determinar adicionando lo siguiente al diámetro calculado sobre el núcleo subyacente: Adicionador = el doble del diámetro del alambre especificado en la Tabla 7-16, 7-22, 724 ó 7-25, según sea aplicable. C.2

EJEMPLO DE CÁLCULO

Un conductor cableado comprimido (clase B) 3/C 4/0, con pantalla de conductor extruída y pantalla de aislamiento, cable de 15 kV con espesor de pared con nivel de aislamiento de 133 % y pantalla de cinta de cobre de 5 mil, monopolares enchaquetados, cinta de amarre, armadura entrelazada de acero galvanizado, chaqueta de PVC. Calcule el diámetro sobre una cinta de cobre para apantallado, de 5 mils C

512

mils

2T

420

mils (T = 210 de la sección 4)

Adicionador Subtotal

___90 =

1 022

mils

Determine el espesor de la chaqueta individual para un monopolar apantallado: De la Tabla 7-4, el espesor de la chaqueta es 45 mils. Calcule el diámetro sobre la chaqueta individual: De lo anterior = 1 022 mils sobre la pantalla de cinta de cobre Más

= 2 x 45 mils de la Tabla 7-4 1 112 mils diámetro calculado sobre la chaqueta individual 72


NTC 2186-2

Calcule el diámetro sobre los tres conductores enchaquetados y apantallados con cinta De lo anterior

= 1 112 mils de diámetro sobre la chaqueta individual

Por el multiplicador

= x 2,16 de C.1.3 anterior

Subtotal

= 2 402 mils de diámetro calculado sobre los conductores cableados

Determinación del ancho y el espesor de la cinta de acero galvanizado: Con base en el diámetro calculado sobre los conductores cableados de 2 402 pulgadas, el ancho de la cinta, según la Tabla 7-10, es 1 000 pulgada y el espesor de la cinta, según la Tabla 7-11, es 25 mils. Calcule el diámetro sobre la armadura entrelazada de acero galvanizado: De lo anterior

= 2 402 mils de diámetro calculado sobre los conductores cableados

Más el adicionador

= 165 mils de adicionador, de C.1.6

Subtotal

= 2 657 mils de diámetro calculado sobre la armadura de acero galvanizado

Determinación del espesor de la chaqueta completa: Con base en el diámetro calculado sobre la armadura entrelazada de 2,567 pulgadas, el espesor de la chaqueta, de acuerdo con la Tabla 7-21, es 60 mils. NOTA Las cintas de amarre de cable no se consideran cuando se determinan los requisitos dimensiónales de las chaquetas y cubiertas asociadas.

73


NTC 2186-2 ANEXO D

ENSAYO C.D. EN FÁBRICA, OPCIONAL

Un ensayo de tensión c.d. en fábrica se puede llevar a cabo mediante acuerdo previo entre el fabricante y el comprador. El equipo para el ensayo de tensión c.d. lo debe conformar una batería, un generador o un equipo rectificador adecuado y debe tener una capacidad amplia. La tensión c.d. aplicada inicialmente no debe ser superior a 3,0 veces la tensión c.a nominal del cable. La duración del ensayo de tensión c.d debe ser 15 min. Tabla D-1. Tensiones de ensayo c.d

Tensión nominal del circuito, tensión entre fases

Espesor del aislamiento Calibre del conductor, AWG o

Tensión de ensayo c.d., kV

mils Nivel 100 %

Nivel 133 %

kcmil

Nivel de Nivel de aislamiento aislamiento 100 % 133 %

Mínimo

Máximo

Mínimo

Máximo

8-1 000

85

120

85

120

35

35

1 001-3 000

135

170

135

170

35

45

6-1 000

110

145

135

170

45

55

1 001-3 000

165

205

165

205

45

55

2-1 000

165

205

210

250

70

80

1 001-3 000

210

250

210

250

70

80

15 001-25 000

1-3 000

245

290

305

350

100

120

25 001-28 000

1-3 000

265

310

330

375

105

125

28 001-35 000

1/0-3 000

330

375

400

450

125

155

35 001-46 000

4/0-3 000

425

485

550

610

165

215

2 001-5 000

5 001-8 000

8 001-15 000

74


NTC 2186-2 ANEXO E

RESISTENCIA A LA TRACCIÓN Y ELONGACIÓN REPRESENTATIVAS DE METALES NO MAGNÉTICOS Metal Aluminio Cupro níquel Latón bajo Bronce comercial Cobre Monel inoxidable Cinc

Resistencia a la tracción MPa

psi

Elongación en una longitud de 50,8 mm (2 pulgadas), porcentaje

90 - 310 345 - 482 276 - 345 241 - 289 241 - 345 517 565 - 620 138

13 000 - 45 000 50 000 - 70 000 40 000 - 50 000 35 000 - 42 000 35 000 - 50 000 75 000 82 000 - 90 000 20 000

15 - 45 20 - 40 40 - 50 40 1 - 35 45 50 60

75


NTC 2186-2 ANEXO F

ENSAYOS DE TENSIÓN DESPUÉS DE LA INSTALACIÓN

Si los ensayos de tensión se van a llevar a cabo después de la instalación, se deben hacer inmediatamente después de ésta. La tensión de ensayo debe ser una tensión c.d. como la que se indica en la Tabla F.1. La tensión se debe aplicar entre el conductor y la pantalla metálica, con la pantalla y los demás componentes metálicos del cable puestos a tierra. La tasa de incremento desde la tensión aplicada inicialmente hasta la tensión de ensayo especificada debe ser aproximadamente uniforme y no debe ser superior al 100 % en 10 s, ni inferior al 100 % en 60 s. El equipo para el ensayo de tensión c.d. debe estar compuesto de una batería, un generador, o equipo rectificador adecuado y debe tener una capacidad amplia. La tensión c.d. aplicada inicialmente no debe ser superior a 3,0 veces la tensión c.a nominal del cable. La duración del ensayo de tensión c.d. debe ser 15 min. Tabla F-1. Tensiones de ensayo de c.d. después de instalación Tensión nominal del circuito, tensión fase a fase 2 001 - 5 000 5 001 - 8 000

Tensión máxima de ensayo c.d en campo - kV

Calibre del conductor, (AWG o kcmil)



8 - 1 000

28

28

1 001 - 3 000

28

36

6 - 1 000

36

44

1 001 - 3 000

36

44

2 - 1 000

56

64

1 001 - 3 000

56

64

15 001 - 25 000

1 - 3 000

80

96

25 001 - 28 000

1 - 3 000

84

100

28 001 - 35 000

1/0 - 3 000

100

124

35 001 - 46 000

4/0 - 3 000

132

172

8 001 - 15 000

76


NTC 2186-2 ANEXO G PANTALLAS

G.1.1 Definición de pantalla El apantallamiento de un cable eléctrico de potencia es la práctica de confinar el campo dieléctrico del cable al aislamiento del conductor o conductores. Se logra por medio de una capa de control de esfuerzos del conductor y una pantalla de aislamiento. G.2.1 Funciones de la pantalla G.2.1.1 Se emplea una capa de control de esfuerzos de los conductores, para impedir esfuerzos de tensión excesivos en los vacíos entre el conductor y el aislamiento. Para ser efectiva, debe adherirse o permanecer en íntimo contacto con el aislamiento bajo todas las condiciones. G.2.1.2 Una pantalla del aislamiento tiene varias funciones: 1.

Confinar el campo dieléctrico dentro del cable.

2.

Obtener una distribución radial simétrica del esfuerzo de tensión dentro del dieléctrico, minimizando así la posibilidad de descargas superficiales al impedir esfuerzos tangenciales y longitudinales excesivos.

3.

Proteger el cable conectado a las líneas aéreas o sometido de otra manera a potenciales inducidos.

4.

Limitar la radiointerferencia.

5.

Reducir el riesgo de choque eléctrico. Esta ventaja se obtiene solamente si la pantalla está puesta a tierra. Si no lo está, se puede incrementar el peligro de choque eléctrico.

G.3.1 Uso de la pantalla del aislamiento G.3.1.1 El uso de la pantalla implica considerar las condiciones de instalación y de operación. No se pueden establecer reglas definidas sobre una base práctica para todos los casos, pero las siguientes características se deberían considerar como una base de trabajo para el uso de la pantalla. G.3.1.2 En donde no hay una cubierta o pantalla metálica sobre el aislamiento, el campo eléctrico estará parcialmente en el aislamiento y parcialmente en cualquier cosa que haya entre el aislamiento y la tierra. El campo externo, si es suficientemente intenso en el aire, generará descargas superficiales y convertirá el oxígeno de la atmósfera en ozono, lo cual puede ser destructivo para los aislamientos y para las chaquetas de protección. Si la superficie del cable está separada de la tierra por una capa delgada de aire y el intervalo de aire es sometido a un esfuerzo de tensión que excede la rigidez dieléctrica del aire, ocurrirá una descarga, provocando la formación de ozono. G.3.1.3 La tierra puede ser un conduit metálico, un conduit no metálico mojado, una cinta metálica de amarre o anillos en un cable aéreo, un forro metálico suelto, etc. Igualmente, se puede causar daño a un cable no apantallado, cuando la superficie de éste está húmeda o 77


NTC 2186-2

cubierta con hollín, grasa jabonosa u otra película conductora, y el campo externo está confinado parcialmente por esta película conductora, de manera que la corriente de carga es transportada por la película a algún punto en donde pueda descargarse a tierra. La intensidad de la descarga resultante puede ser suficiente para causar el quemado del aislamiento o la chaqueta. G.3.1.4 En donde se usan cables no apantallados en ductos subterráneos que contienen varios circuitos que se deben operar independientemente, el campo externo si es suficientemente intenso, puede causar choque a quien manipule o entre en contacto con el cable energizado. En estos casos, puede ser recomendable usar cable apantallado. La pantalla usada para reducir los peligros de choque debería tener una resistencia lo suficientemente baja para hacer operar el equipo de protección en caso de falla. En algunos casos, la eficiencia del equipo protector puede requerir alambres de tierra del calibre apropiado, como suplemento para la pantalla. Las mismas consideraciones se aplican a instalaciones expuestas en donde los cables pueden ser manipulados por personal que posiblemente no esté familiarizado con los riesgos involucrados. G.4.1 Puesta a tierra de la pantalla del aislamiento G.4.1.1 La pantalla del aislamiento debe estar puesta a tierra al menos en un extremo y preferiblemente en dos o más lugares. Se recomienda poner a tierra la pantalla en las terminaciones de cable y en los empalmes y derivaciones. Se deberían hacer conos de esfuerzo en todas las terminaciones de la pantalla. G.4.1.2 La pantalla debería operar en todo momento en el potencial de tierra o cerca de él. La puesta a tierra frecuente de las pantallas reduce la posibilidad de secciones abiertas sobre cable recubierto no metálico. La puesta a tierra múltiple de las pantallas es recomendable para mejorar la seguridad de funcionamiento y la seguridad del circuito. Todas las conexiones de puesta a tierra se deberían hacer a la pantalla, de manera que brinde una unión permanente de baja resistencia. La pantalla que no tenga una conexión a tierra adecuada debido a la discontinuidad de la pantalla o a una terminación inapropiada, puede ser más peligrosa que un cable no metálico no apantallado y peligrosa para la vida. G.5.1 Materiales de la pantalla G.5.1.1 En la construcción de las pantallas de cables se emplean dos tipos distintos de materiales. G.5.1.1.1 Las pantallas no metálicas pueden consistir en una cinta conductora o una capa extruída de compuesto conductor. La cinta puede ser un compuesto conductor, una cinta fibrosa revestida o rellena con un compuesto conductor, o una cinta fibrosa conductora. G.5.1.1.2 Las pantallas metálicas deberían ser no magnéticas y pueden ser de cinta, malla, revestimiento protector concéntrico de alambres, o un forro. G.6.1 Empalmes y terminales Para evitar corriente de fuga excesiva y flameo, las pantallas de aislamiento metálicas y no metálicas, incluido cualquier residuo conductor sobre la superficie del aislamiento, se deben retirar completamente en los empalmes y terminales.

78


NTC 2186-2 ANEXO H

INFORMACIÓN ADICIONAL SOBRE CONDUCTORES Tabla H-1. Conductores sólidos de cobre y aluminio Peso aproximado

Calibre del conductor, AWG o kcmil

Aluminio

Cobre

kg/km

Libras por 1 000 pies

kg/km

Libras por 1 000 pies

22

...

...

2,88

1,94

20

...

...

4,61

3,10

19

...

...

5,81

3,90

18

...

...

7,32

4,92

17

...

...

9,24

6,21

16

...

...

11,6

7,81

15

...

...

14,7

9,87

14

...

...

18,5

12,4

13

...

...

23,4

15,7

12

8,94

6,01

29,4

19,8

11

11,3

7,57

37,1

24,9

10

14,22

9,56

46,77

31,43

9

17,92

12,04

58,95

39,62

8

22,62

15,20

74,38

49,98

7

28,52

19,16

93,80

63,03

6

35,94

24,15

118,2

79,44

5

45,32

30,45

149,0

100,2

4

57,17

38,41

188,0

126,3

3

72,08

48,43

237,1

159,3

2

90,89

61,07

298,9

200,9

1

114,6

77,03

377,0

253,3

1/0

144,6

97,15

475,5

319,5

2/0

182,3

122,5

599,5

402,8

3/0

229,8

154,4

755,8

507,8

4/0

289,8

194,7

953,2

640,5

250

342,4

230,1

...

...

300

410,9

276,1

...

...

350

479,4

322,1

...

...

400

547,9

368,2

...

...

450

616,3

414,4

...

...

500

648,8

460,2

...

...

79


NTC 2186-2

Tabla H-2. Conductores concéntricos, de cobre y aluminio cableado clase B

Calibre del conductor, AWG o kcmil

Número de hilos

22 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 900 1 000 1 100 1 200 1 250 1 300 1 400 1 500 1 600 1 700 1 750 1 800 1 900 2 000

7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 19 19 19 19 19 37 37 37 37 37 37 61 61 61 61 61 61 61 61 91 91 91 91 91 91 127 127 127 127 127 127

Diámetro aproximado de cada hilo mm

mils

0,244 0,307 0,345 0,386 0,434 0,488 0,549 0,615 0,691 0,775 0,871 0,978 1,10 1,23 1,39 1,56 1,75 1,96 2,20 2,47 1,69 1,89 2,13 2,39 2,68 2,09 2,29 2,47 2,64 2,80 2,95 2,41 2,52 2,62 2,72 2,82 2,91 3,09 3,25 2,79 2,92 2,98 3,04 3,15 3,26 2,85 2,94 2,98 3,02 3,11 3,19

9,6 12,1 13,6 15,2 17,1 19,2 21,6 24,2 27,2 30,5 34,3 38,5 43,2 48,6 54,5 61,2 68,8 77,2 86,7 97,4 66,4 74,5 83,7 94,0 105,5 82,2 90,0 97,3 104,0 110,3 116,2 95,0 99,2 103,2 107,1 110,9 114,5 121,5 128,0 109,9 114,8 117,2 119,5 124,0 128,4 112,2 115,7 117,4 119,1 122,3 125,5

80

Peso aproximado Aluminio Cobre Libras por Libras por kg/km kg/km 1 000 pies 1 000 pies ... ... 2,963 1,992 ... ... 4,708 3,164 .... .... 5,947 3,997 4,993 7,429 ... ... 6,320 9,402 ... ... 7,967 11,85 ... ... 10,08 15,00 ... ... 12,66 18,83 ... ... 15,99 23,79 ... ... 20,10 29,91 6,103 9,081 25,43 37,83 7,719 11,48 32,04 47,66 9,725 14,47 40,33 60,01 12,24 18,22 51,05 75,95 15,50 23,06 64,19 95,51 19,49 28,99 80,95 120,4 24,57 36,56 102,3 152,2 31,06 46,21 128,8 191,6 39,10 58,18 162,5 241,7 49,32 73,38 205,0 305,0 62,24 92,60 258,6 384,8 78,52 116,8 326,5 485,7 99,11 147,5 411,0 611,4 124,8 185,6 518,3 771,2 157,4 234,1 652,9 971,4 198,2 294,9 771,9 1 148 234,3 348,6 925,3 1 377 280,9 417,9 1 082 1 609 328,3 488,5 1 236 1 838 375,1 558,1 1 390 2 068 421,9 627,7 1 542 2 295 468,3 696,7 1 700 2 529 516,0 767,7 1 853 2 757 562,6 837,1 608,9 2 984 2 006 906,0 655,8 3 214 2 160 975,7 2 316 3 446 1 046 703,2 749,6 3 674 2 469 1 115 4 136 2 780 1 256 844,0 1 394 936,8 4 591 3 086 1 533 1 030 5 049 3 393 1 672 1 124 5 509 3 703 1 743 1 172 5 742 3 859 1 812 1 218 5 969 4 012 1 951 1 311 6 427 4 320 2 092 1 406 6 892 4 632 2 229 1 499 7 344 4 936 2 371 1 593 7 809 5 249 2 441 1 641 8 041 5 404 2 512 1 689 8 275 5 562 2 649 1 780 8 726 5 865 2 789 1 875 9 188 6 176


NTC 2186-2

Tabla H-3. Conductores concéntricos de cobre y aluminio cableados clases C y D Clase C Calibre del conductor, AWG o kcmil 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 900 1 000 1 100 1 200 1 250 1 300 1 400 1 500 1 600 1 700 1 750 1 800 1 900 2 000

Número de hilos 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 37 37 37 37 37 61 61 61 61 61 61 91 91 91 91 91 91 91 91 127 127 127 127 127 127 169 169 169 169 169 169

Clase D


mils

0,373 0,419 0,470 0,528 0,594 0,665 0,749 0,841 0,945 1,06 1,19 1,34 1,50 1,21 1,36 1,52 1,71 1,92 1,63 1,78 1,92 2,06 2,18 2,30 1,97 2,06 2,15 2,23 2,31 2,38 2,53 2,66 2,36 2,47 2,52 2,57 2,67 2,76 2,47 2,55 2,59 2,62 2,69 2,76

14,7 16,5 18,5 20,8 23,4 26,2 29,5 33,1 37,2 41,7 46,9 52,6 59,1 47,6 53,4 60,0 67,3 75,6 64,0 70,1 75,7 81,0 85,9 90,5 77,7 81,2 84,5 87,7 90,8 93,8 99,4 104,8 93,1 97,2 99,2 101,2 105,0 108,7 97,3 100,3 101,8 103,2 106,0 108,8

Número de hilos 37 37 37 37 37 37 37 37 37 37 37 37 37 61 61 61 61 61 91 91 91 91 91 91 127 127 127 127 127 127 127 127 169 169 169 169 169 169 217 217 217 217 217 217


mils

0,267 0,300 0,338 0,378 0,424 0,478 0,536 0,602 0,676 0,759 0,853 0,958 1,08 0,940 1,06 1,19 1,33 1,50 1,33 1,46 1,57 1,68 1,79 1,88 1,67 1,74 1,82 1,88 1,95 2,02 2,14 2,25 2,05 2,14 2,18 2,23 2,31 2,39 2,18 2,25 2,28 2,31 2,38 2,44

10,5 11,8 13,3 14,9 16,7 18,8 21,1 23,7 26,6 29,9 33,6 37,7 42,4 37,0 41,6 46,7 52,4 58,9 52,4 57,4 62,0 66,3 70,3 74,1 65,8 68,7 71,5 74,2 76,8 79,4 84,2 88,7 80,7 84,3 86,0 87,7 91,0 94,2 85,9 88,5 89,8 91,1 93,6 96,0

NOTA El peso de los conductores Clase C y Clase D es el mismo de los conductores Clase B equivalentes (véase la Tabla H-2)

81


NTC 2186-2 ANEXO I

RADIOS DE CURVATURA RECOMENDADOS PARA CABLES

I1.1

ALCANCE

Este Anexo contiene los valores mínimos para los radios a los cuales se pueden doblar los cables aislados para halado permanente durante la instalación. Estos límites no se aplican a codos de conduit, poleas, u otras superficies curvadas alrededor de las cuales el cable se puede halar bajo tracción mientras se instala. En todos los casos, los radios mínimos especificados hacen referencia a la superficie interna del cable y no al eje de éste. I2.1

CABLES CON ARMADURAS ENTRELAZADAS Y FORROS METÁLICOS

El radio de curvatura mínimo para los forros de aluminio liso o corrugado, o de plomo para cables con armaduras entrelazadas, debe estar de acuerdo con la Tabla I1. I2.1.1 Cables armados con cinta plana o cables armados con alambre El radio de curvatura mínimo para todos los cables armados con cinta plana y todos los cables armados con alambre, es doce veces el diámetro total del cable. I2.2

CABLES APANTALLADOS, SIN ARMADURA

I2.2.1 Cables apantallados con cinta El radio de curvatura mínimo para cables apantallados con cinta presentados abajo se aplica a cinta plana o corrugada aplicada helicoidalmente, o para cables apantallados con cinta corrugada aplicada longitudinalmente. El radio de curvatura mínimo para un cable de un solo conductor es doce veces el diámetro total. Para cables multiconductores o cables monoconductores múltiplex con conductores apantallados individualmente con cinta, el radio de curvatura mínimo es doce veces el diámetro de los conductores individuales o siete veces el diámetro total del cable. Para cables multiconductores con una pantalla de cinta completa sobre el ensamble, el radio de curvatura mínimo es doce veces el diámetro total del cable. I2.2.2 Cables apantallados con alambre El radio de doblado mínimo para un cable monoconductor es ocho veces el diámetro total. Para cables multiconductores o monoconductores múltiplex con conductores individuales apantallados con alambre, el radio de doblado mínimo es ocho veces el diámetro de los conductores individuales o cinco veces el diámetro total, de estos valores el mayor. Para cables multiconductores con pantalla de alambre sobre el ensamble, el radio de curvatura mínimo es ocho veces el diámetro total del cable. 82

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA I3.1

NTC 2186-2

DIÁMETROS DEL TAMBOR DE LOS CARRETES

Véase la publicación NEMA No. WC26-1993, Wire and Packaging, que se cita en la Tabla I-2. Tabla I1. Radios mínimos para cable de potencia Cables monoconductores y multiconductores con armadura entrelazada, forro de aluminio liso o corrugado, o forro de plomo Diámetro total del cable 0,75 pulgadas y menos

190 mm y menos

0,76 pulgadas a 1,50 pulgadas

191 mm a 381 mm

1,51 pulgadas y mayores

382 mm y mayores

Radio de curvatura mínimo como múltiplo del diámetro del cable Un solo conductor no apantallado, con forro de aluminio liso, conductores múltiples o multiplex, con conductores apantallados individualmente

10

12

15

Un solo apantallado

12

12

15

Conductores múltiples o multiplex, con pantalla exterior

12

12

15

Armadura entrelazada o forro de aluminio corrugado, no apantallado

7

7

7

Conductores múltiples con conductores apantallados individualmente

12/7*

12/7*

12/7*

Conductores múltiples con pantalla completa

12

12

12

forro de plomo

12

12

12

conductor

* 12 x Diámetro del conductor apantallado individualmente, ó 7 x diámetro total del cable, de estos valores el mayor.

83


NTC 2186-2

Tabla I-2 Extracto de la publicación NEMA WC 26-1993, Embalaje de alambres y cables Diámetro mínimo del tambor como múltiplo del diámetro exterior** del cable

Tipo de cable A. Cable con cubierta no metálica, monoconductor y multiconductor 1. No apantallado y apantallado con alambre, incluidos cables con alambres concéntricos a. 0-2 000 V b. Más de 2 000 V 1. No enchaquetado con alambres concéntricos 2. Todos los demás 2. Con pantalla de cinta B. Cable con cubierta metálica, monoconductor y multiconductor 1. Con forro metálico tubular a. Plomo b. Aluminio 1. Diámetro exterior 1,750 pulgadas y menos 2. Diámetro exterior 1,751 pulgadas y mayores 2. Armado con alambre 3. Armado con cinta plana 4. Con forro metálico corrugado 5. Armadura entrelazada

10 14 12 14

14 25 30 16 16 14 14

C. Monoconductores y multiconductores cableados juntos sin una cubierta común, incluyen cables autosoportados. El diámetro total circundante se debe multiplicar por el factor dado en el ítem A o B y luego por el factor de reducción de 0,75. D. Combinaciones. Para combinaciones de los tipos descritos en los ítemes A, B, y C. se debe usar el mayor factor para cualquier tipo de componente. E. Cable monoconductor y multiconductor en ducto no metálico enrollable. 26 Diámetro exterior del ducto, pulgadas- 0,0 – 0,5026 24 0,51 –1,0024 22 1,01 – 1,2522 21 1,26 – 1,5021 20 Más de 1,5021 ** Diámetro externo 1. Cuando los cables con forro metálico están cubiertos solamente por una chaqueta termoestable o termoplástica, el "diámetro externo" es el diámetro sobre el propio forro metálico. En todos los otros casos, el diámetro externo es el diámetro externo de todo el material sobre el cable en el estado en que se va a enrollar en el carrete. 2. Para cables "planos-dobles" (en donde el cable está colocado en el carrete con su lado plano contra el tambor), el menor diámetro externo se debe multiplicar por el factor apropiado para determinar el diámetro mínimo del tambor. 3. Los factores de multiplicación dados para el ítem E hacen referencia al diámetro externo del ducto.

84


NTC 2186-2

DOCUMENTO DE REFERENCIA NATIONAL ELECTRICAL MANUFACTURES ASSOCIATION, 5 kV - 46 kV Shielded Power Cable For Use In The transmission and Distribution of Electric Energy. Rosslyn, Virginia 2000, 93 p, il. (NEMA WC 74/ICEA S-93-639).

85

50103931-NTC2186-2[1]

Recommend Documents