CABLE CAB LE DE ALUMINIO A LUMINIO CON CON CABLEA CAB LEADO DO CONCÉNT CONCÉNTRICO RICO Y NÚCLEO DE ACERO GALVANIZADO GALVA NIZADO (ACSR)
NRF-017-CFE-2008
MÉXICO
CABLE DE ALUMINIO CON CABLEADO CONCÉNTRICO Y NÚCLEO DE ACERO GALVA NIZADO (ACSR)
NORMA DE REFERENCIA NRF-017-CFE
PREFACIO
Esta norma de referencia ha sido elaborada de acuerdo a las Reglas de Operación del Comité de Normalización de CFE (CONORCFE), habiendo participando en la aprobación de la misma las áreas de CFE y organismos miembros del CONORCFE, indicados a continuación: As ociac oc iac ió n de d e Normal Nor mal izac ión ió n y Certif Cert ific ic aci ón Cámara Nacional de Manufacturas Eléctricas Colegio de Ingenieros Mecánicos Mecánicos y Electricistas Dirección General de Normas Dirección de Modernización Modernización y Cambio Estruct ural Gerencia de Abastecimientos de CFE Instituto d e Investigaciones Investigaciones Eléctricas Subdirección de Construcción de CFE CFE Subdirección de Distribució n de CFE Subdirección de Generación Generación de CFE Subdirección de Transmisi Transmisi ón de CFE Universidad Nacional Autóno ma de México México
La presente norma de referencia será actualizada y revisada tomando como base las observaciones que se deriven de la aplicación de la misma, en el ámbito de CFE. Dichas observaciones deben enviarse a la Gerencia de LAPEM, quien por medio de su Departamento de Normalización y Metrología, coordinará la revisión. Esta norma de referencia revisa y sustituye a los documentos normalizados CFE, relacionados con cable de aluminio con cableado concéntrico y núcleo de acero galvanizado (NRF-017), que se hayan publicado. La entrada en vigor de esta norma de referencia será 60 días después de la publicación de su declaratoria de vigencia en el Diario Oficial de la Federación. NOTA: NOTA:
Esta norma de referencia es vigente desde el 20 de julio de 2009 2009
Publicado en el Diario Oficial de la Federación el 20 de mayo del 2009
Segunda Edición
CABLE DE ALUMINIO CON CABLEADO CONCÉNTRICO Y NÚCLEO DE ACERO GALVANIZADO (ACSR)
NORMA DE REFERENCIA NRF-017-CFE
CONTENIDO 1
OBJETIVO ______________________________________________________________________ 1
2
CAMPO DE APLICACIÓN __________________________________________________________ 1
3
REFERENCIAS __________________________________________________________________ 1
4
DEFINICIONES __________________________________________________________________ 2
4.1
Cable ACSR _____________________________________________________________________ 2
4.2
Nivel de Calidad Aceptab le (NCA)___________________________________________________ 2
4.3
Númer o de Referenc ia para la Muestra (NRM)_________________________________________ 2
5
ESPECIFICACIONES_________________________________________________ _____________ 2
5.1
Características y Condi cio nes Generales ____________________________________________ 2
5.2
Condi ciones de Operación ________________________________________________________ 4
6
CONTROL DE CALIDAD ___________________________________________________________ 4
6.1
Pruebas de Protot ipo _____________________________________________________________ 4
6.2
Pruebas de Ruti na _______________________________________________________________ 4
6.3
Pruebas de Aceptación ___________________________________________________________ 4
6.4
Pruebas a los Alamb res de Acero y Cables de Acero ___________________________________ 4
6.5
Muestreo _______________________________________________________________________ 4
7
MARCADO ______________________________________________________________________ 5
7.1
En el Carrete ____________________________________________________________________ 5
8
EMPAQUE, EMBALAJE, EMBARQUE, TRANSPORTACIÓN, DESCARGA, RECEPCIÓN, ALMACENAJE Y MANEJO _____________________________________________ 5
8.1
Carretes ________________________________________________________________________ 5
8.2
Masa en kg del Tramo de Embar que_________________________________________________ 5
APÉNDICE A (Normativo) PRUEBAS A LOS ALAMBRES DE ALUMINIO DURO, ALAMBRES DE ACERO Y CA BLE TERMINADO _____________________________________ 8 APÉNDICE B (Normativo) PRUEBA DE ESFUERZO - DEFORMACIÓN ______________________________ 10 APÉNDICE C (Normativo) PLANES DE MUESTREO PARA CABLES DE AL UMINIO CON NÚCLEO DE A CERO (ACSR) _______________________________________________ 14 APÉNDICE D (Informativo) EVALUACIÓN DE LA CONFORMIDAD _________________________________ 17
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TABLA 1
Características generales del cable ACSR____________________________________________ 3
TABLA 2
Masa y longi tud de cables ACSR por carrete__________________________________________ 6
TABLA 3
Designación de carretes y sus características dimensio nales ___________________________ 6
FIGURA 1 Cables ACSR ____________________________________________________________________ 3 FIGURA 2 Características de carretes ________________________________________________________ 7
CABLE DE ALUMINIO CON CABLEADO CONCÉNTRICO Y NÚCLEO DE ACERO GALVANIZADO (ACSR)
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1 de 17 1
OBJETIVO
Establecer los tipos de construcciones preferentes y características que deben cumplir los cables ACSR con designación hasta de 603 mm 2 (ACSR 1113). 2
CAMPO DE APLICACIÓN
Aplica a cables desnudos ACSR utilizados en líneas aéreas de Comisión Federal de Electricidad (CFE). 3
REFERENCIAS
Para la correcta utilización de esta norma de referencia, es necesario consultar y aplicar las Normas Oficiales Mexicanas, Normas Mexicanas y Normas de Referencia siguientes o las que las sustituyan: NOM-008-SCFI-2002
Sistema General de Unidades de Medida.
NMX-B-310-1981
Métodos de Prueba a la Tensión para Productos de Acero.
NMX-B-441-1990
Alambre de Acero Galvanizado para Conductores de Aluminio, Reforzado con Acero (ACSR).
NMX-EE-161-1983
Envase y Embalaje – Embalaje - Carretes de Madera para Conductores Eléctricos y Telefónicos, Especificaciones.
NMX-H-014-1984
Recubrimiento - Zinc - Peso del Recubrimiento en Artículos de Acero Galvanizado - Método de Prueba.
NMX-J-027-ANCE-2004
Conductores - Alambre de Aluminio Duro para Usos Eléctricos – Especificaciones.
NMX-J-058-ANCE-2007
Conductores – Cable de Aluminio con Cableado Concéntrico y Alma de Acero (ACSR) – Especificaciones.
NMX-J-066-ANCE-2007
Conductores - Determinación del Diámetro Conductores Eléctricos - Método de prueba.
NMX-J-129-ANCE-2007
Conductores - Determinación del Área de la Sección Transversal de Conductores Eléctricos Cableados, en Función de su Masa - Método de Prueba.
NMX-J-212-ANCE-2003
Conductores - Resistencia, Resistividad y Conductividad Eléctricas - Método de Prueba.
NMX-J-312-ANCE-2007
Conductores - Determinación del Esfuerzo y Alargamiento por Tensión a la Ruptura de Alambres para Conductores Eléctricos - Método de Prueba.
NMX-J-516-ANCE-2005
Conductores - Determinación del Paso y Sentido de Cableado para Conductores Desnudos y Aislados Método de Prueba.
de
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2 de 17 NRF-001-CFE-2001
4
Empaque, Embalaje, Embarque, Transporte, Descarga, Recepción y Almacenamiento de Bienes Muebles Adquiridos por CFE.
DEFINICIONES
Aplican las descritas en las normas NMX-EE-161 y NMX-J-058-ANCE, además de las siguientes: 4.1
Cable ACSR
Es el cable constituido por un núcleo central de alambre(s) de acero galvanizado rodeado(s) por una (o más) capa(s) de alambre de aluminio duro cableado helicoidalmente. 4.2
Nivel de Calidad Aceptable (NCA)
Es el porcentaje máximo de unidades de producto defectuoso (o el máximo número de defectos) que, para propósitos de inspección por muestreo se puede considerar satisfactorio como calidad promedio de un proceso 4.3
Número de Referencia para la Muestra (NRM)
Es el resultado de multiplicar el número de alambres del cable ACSR por el número de carretes propuestos para pruebas de aceptación. 5
ESPECIFICACIONES
5.1
Características y Condi ciones Generales
Los cables ACSR que utiliza la CFE deben cumplir con lo indicado en la norma NMX-J-058-ANCE. Sus construcciones preferentes (véase figura1), características generales, mecánicas y eléctricas se indican en la tabla 1.
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3 de 17 TABLA 1 - Características generales del cable ACSR Área nominal de la sección transversal (mm²)
Conductor Masa Resistencia de Núcleo de acero Diámetro (kg/km) Carga eléctrica aluminio Descripción exterior de en Designación Clave Diámetro Diámetro Diámetro del cable corta ruptura c.d. a 20 ºC Número de los Número de los núcleo (mm) Aluminio Acero Total (kN) al cable Aluminio Acero Total alambres alambres alambres alambres de acero completo (mm) (mm) (mm) ACSR 1/0 RAVEN EV0D000D61 53,48 8,97 62,45 6 3,37 1 3,37 3,37 10,11 154,4 61,8 216,2 19,10 0,535 ACSR 3/0
EV0D000B61
85,01
14,15 99,16
6
4,25
1
4,25
4,25
12,75
245,5
98,3 343,8 29,01
0,336
ACSR 266 PARTRIDGE EV0D00ALG7
135,2
22,0
157,2
26
2,57
7
2,00
6,00
16,31
374,8
115,4 545,4 48,98
0,214
ACSR 336
LINNET
EV0D00ARG7
170,5
27,7
198,2
26
2,89
7
2,25
6,74
18,29
472,2
217,7 689,9 61,97
0,170
ACSR 477
HAWK
EV0D00B1G7
241,7
39,3
281
26
3,44
7
2,67
8,02
21,77
669,7
307,1 975,8 85,24
0,119
ACSR 795
DRAKE
EV0D00BFG7
402,8
65,6
468,4
26
4,44
7
3,45
10,36
28,11
1 117,4 508,6 1 626 137,80
0,0716
ACSR 900
CANARY BLUE JAY
EV0D00BKL7
456
59,1
515,1
54
3,28
7
3,28
9,84
29,52
1 264,4 461,6 1 726 138,92
0,0633
EV0D00BUK7
564
39
603
45
4,00
7
2,66
7,99
31,98
1 564,3 306,7 1 871 130,14
0,0511
ACSR 1113 NOTA:
PIGEON
Las tol erancias para alambres de alumi nio están con base en las nor mas NMX-J-027-ANCE y para alambr es de acero galvan izado la nor ma NMX-B-441.
FIGURA 1 - Cables ACSR
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4 de 17 5.2
Condicio nes de Operación
No aplica. 6
CONTROL DE CALIDAD
Los cables ACSR, deben ser sometidos a las pruebas de rutina y de aceptación, dichas pruebas son las que se indican en el Apéndice A, bajo los métodos que se indican y/o describen en dicho Apéndice. CFE representada por el LAPEM o la persona física o moral que designe, debe verificar que los cables cumplan con las pruebas de prototipo, rutina y aceptación contenida en este capítulo. Las pruebas de prototipo serán las indicadas en los Apéndices A y B. 6.1
Pruebas de Prototipo
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4 de 17 5.2
Condicio nes de Operación
No aplica. 6
CONTROL DE CALIDAD
Los cables ACSR, deben ser sometidos a las pruebas de rutina y de aceptación, dichas pruebas son las que se indican en el Apéndice A, bajo los métodos que se indican y/o describen en dicho Apéndice. CFE representada por el LAPEM o la persona física o moral que designe, debe verificar que los cables cumplan con las pruebas de prototipo, rutina y aceptación contenida en este capítulo. Las pruebas de prototipo serán las indicadas en los Apéndices A y B. 6.1
Pruebas de Prototipo
Tienen como objetivo establecer las características de diseño. Se realizan una única vez para cada uno de los cables listados en la tabla 1 se repiten cuando se modifican los materiales, procesos de fabricación o el diseño del cable. Los resultados de las pruebas se registran como evidencia de que el cable cumple con los requisitos mínimos establecidos en esta norma de referencia, de acuerdo a lo descrito en el Apéndice A. 6.2
Pruebas de Rutin a
El objetivo es eliminar cables con defectos de fabricación. Se realizan de acuerdo con los instructivos del fabricante, los cuales deben ser verificados por el LAPEM, en los cables ofrecidos como lote de entrega, de acuerdo a lo indicado en el Apéndice A. Quedan fuera de este requisito, los proveedores que trabajan con la inspección a distancia vía internet, convenido y autorizado por el LAPEM. 6.3
Pruebas de Aceptación
Estas pruebas se efectúan con el propósito de verificar las características del lote de entrega, para su aceptación, anulación o rechazo. Se efectúan de acuerdo a lo indicado en el Apéndice A y en el párrafo 6.5 de esta norma de referencia (muestreo). 6.4
Pruebas a los Alambres de Acero y Cables de Acero
Los alambres de acero galvanizado que formaran el núcleo de los cables ACSR, deben ser probados antes de ser cableados, el fabricante del ACSR debe entregar a CFE certificados de su materia prima, de acuerdo a norma NMX-B-441. Las pruebas de alambres removidos de cables terminados son informativas y de acuerdo con el Apéndice A, tabla A2. 6.5
Muestreo
Debe ser de acuerdo a lo indicado en el Apéndice C.
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5 de 17 7
MARCADO
7.1
En el Carrete
Cada carrete debe tener en la cara donde esta la punta interior, una placa de aluminio para identificación, debe ser grapada o clavada de forma permanente, de dimensiones: 170 mm de largo, 100 mm de ancho y un espesor de 0,76 mm, con información impresa en alto, bajo relieve o tinta indeleble en color negro, mínimo con los siguientes datos, la información puede no seguir la secuencia siguiente:
8
a)
Nombre o marca comercial del fabricante.
b)
País de origen.
c)
Clave y descripción corta del cable (véase tabla 1).
d)
Designación del cable (véase tabla 1).
e)
Longitud aproximada en m.
f)
Masa bruta en kg.
g)
Masa neta en kg.
h)
Tara en kg.
i)
Número de contrato.
j)
Año de fabricación.
k)
Tamaño de carrete (véase tabla 3).
EMPAQUE, EMBALAJE, AL MACENAJE Y MA NEJO
EMBARQUE,
TRANSPORTACIÓN,
DESCARGA,
RECEPCIÓN,
Se debe cumplir con la norma de referencia NRF-001-CFE con lo acordado en la licitación e indicado a continuación. 8.1
Carretes
Preferentemente se deben utilizar carretes de madera u otro material compatible con el producto embalado en el que cumplan con lo especificado en la tabla 3 y figura 2, en entablillado mínimo es del 30 %, debe mostrar el sentido del rodamiento, la placa de identificación debe estar colocada lo más cerca posible a ranura del amarre interior. 8.2
Masa en kg del Tramo de Embarqu e
La masa en kg del tramo de embarque debe ser preferentemente lo establecido en la tabla 2 con una tolerancia de + 5 % excepto para el cable con sección transversal de 603 mm 2 (1 113 kCM) que debe ser de + 2,5 %, previa autorización de CFE puede autorizar la aplicación de una masa diferente.
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6 de 17
TABLA 2 - Masa y longi tud de cables ACSR por carrete Descripción corta
Designación
Masa (kg)
Longitud (m)
ACSR 1/0
RAVEN
565
2 620
ACSR 3/0
PIGEON
565
1 640
ACSR 266
PATRIDGE
2 000
3 670
ACSR 336
LINNET
2 000
2 910
ACSR 477
HAWK
2 000
2 050
ACSR 795
DRAKE
2 000
1 230
ACSR 900
CANARY
2 589
1 500
ACSR 1113
BLUEJAY
2 806
1 500
TABLA 3 - Designación de carretes y sus características dimensio nales
NOTA:
Tamaño de carrete
Brida (cm) B
Carrera (cm) C
Tambor (cm) A
Espesor mínimo brida (cm)
Capacidad (dm 3)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
100 150 170 175 122 183 102 107 160 180 107 168 198 152 137
70 80 80 127 61 91 61 66 90 105 61 91 91 91 81
35 80 70 80 61 91 41 46 80 71 61 81 81 81 81
3,81 5,08 5,08 5,08 3,81 5,08 3,81 3,81 5,08 5,08 3,81 5,08 5,08 5,08 5,08
482 1 012 1 508 2 416 534 1 801 415 482 1 360 2 274 367 1 544 2 344 1 194 779
La tolerancia de las dimensiones del carrete es de ± 10 %.
Barreno central (cm) Mínimo 7,62 7,62 7,62 7,62 7,62 7,62 7,62 7,62 7,62 7,62 7,62 7,62 7,62 7,62 7,62
Máximo 8,89 8,89 8,89 8,89 8,89 8,89 8,89 8,89 8,89 8,89 8,89 8,89 8,89 8,89 8,89
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7 de 17
Brida
Claro mínimo 4 % del diámetro de la brida Diámetro del cable
Duela del tambor soportada en brida
Carrera entre bridas
FIGURA 2 - Característi cas de c arretes
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8 de 17 APÉNDICE A (Normativo) PRUEBAS A LOS ALAMBRES DE ALUMINIO DURO, ALAMBRES DE ACERO Y CABLE TERMINADO A.1
PRUEBA S A LOS ALAMBRES DE AL UMINIO DURO
Las pruebas que se deben realizar a los alambres de aluminio duro son las siguientes: Norma que aplica
Prueba
Diámetro Área Resistencia y resistividad eléctrica Esfuerzo de ruptura por tensión Ductibilidad o enrollamiento NOTA:
A.2
Tipo de prueba Aceptación Prototipo X X X
NMX-J-066 NMX-J-066
Rutina X X
NMX-J-212
X
X
X
NMX-J-312
X
X
X
NMX-J-027
X
X
Las pruebas de rutina se aplican a los alambres antes de cablear y las pruebas de aceptación se aplican a los alambres removidos del cable.
PRUEBA S A LOS ALAMBRES DE ACERO GALVA NIZADO
Las pruebas que se deben realizar a los alambres de acero galvanizado son las siguientes: Prueba
Dimensiones y tolerancias Análisis químico Masa del recubrimiento de zinc, tipo A Esfuerzo de ruptura por tensión al 1 % del alargamiento Tensión de ruptura Enrollado Acabado y uniones
Norma que aplic a
NMX-B-441, Tabla 5
Rutina
Tipo de prueba Aceptación
Prototipo
X
X
X
NMX-B-1
X
NMX-H-014
X
X
X
NMX-B-310
X
X (*)
X
NMX-B-310 NMX-B-441 NMX-B-441
X X X
X (*) X X
X X X
NOTA 1.
Las pruebas de rutina se aplican a los alambres antes de cablear y las pruebas de aceptación se aplican a los alambres removidos del cable.
NOTA 2.
(*) Estas pruebas son informati vas y son aplicables a alambres removidos del cable.
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9 de 17 A.3
PRUEBA S AL CABLE TERMINA DO
Las pruebas que se deben realizar al cable terminado son las siguientes: Prueba
Norma que aplic a
Diámetros Área Resistencia y resistividad eléctrica Esfuerzo de ruptura por tensión Relación de paso de cableado (de cada capa) Sentido de cableado (de cada capa)
NMX-J-066 NMX-J-129
Rutina X X
NMX-J-212
Esfuerzo - deformación NOTA:
A.4
Tipo de pru eba Aceptación
X
Prototipo X X
X
X
X
NMX-J-312
X
X
X
NMX-J-516
X
X
NMX-J-516
X
X
Como se indica en Apéndice B
X
Las pruebas de rutina se aplican a los alambres antes de cablear y las pruebas de aceptación se aplican a los alambres removidos del cable.
PRUEBA S ELÉCTRICA S Y MECÁNICAS
Las pruebas de aceptación y rutina deben ser solicitadas al fabricante en el momento del contrato y para los alambres de aluminio removidos del conductor completo la tensión de ruptura no debe ser menor del 95 % de la tensión de ruptura nominal especificada antes de cablear. La resistividad eléctrica debe ser la mínima especificada antes de cablear.
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10 de 17 APÉNDICE B (Normativo) PRUEBA DE ESFUERZO – DEFORMACIÓN
La finalidad de esta prueba es para determinar la deformación que experimenta el cable cuando es sometido a diferentes niveles tensión mecánica en lapsos de tiempo determinados. Para la realización esta prueba se deben utilizar herrajes de sujeción tales como preformados, conectores a compresión, resinas epoxicas y metales con bajo punto de fusión. B.1
LONGITUD DE LA MUESTRA
La longitud de la muestra requerida para las pruebas de tensión y esfuerzo deformación, deben ser al menos 400 veces el diámetro del conductor a evaluar, pero no menos de 10 m. La longitud de las muestras en el párrafo anterior, es el mínimo requerido para garantizar una buena medición con la cual se debe obtener exactitud en las curvas de esfuerzo-deformación. En casos donde el fabricante pueda demostrar a satisfacción del comprador con resultados de pruebas comparativas, que una longitud más corta pueda dar resultados con exactitud y repetibilidad equivalente, pueden ser utilizadas para la prueba. B.2
TEMPERATURA DE PRUEBA
La temperatura de la muestra debe ser registrada y no debe variar por más de ± 2 °C durante la ejecución de la prueba. Las lecturas de las temperaturas deben ser tomadas, como mínimo, al comienzo y final de cada periodo de carga sostenida. B.3
PREPARACIÓN DE LA MUESTRA
Se debe tener mucho cuidado en la preparación de las muestras a evaluar ya que los desplazamientos relativos tan pequeños como 1 mm entre el núcleo de acero y las capas de aluminio del conductor causan cambios que impactan significativamente en la medición de las curvas de esfuerzo – deformación. Para la preparación de la muestra se deben de seguir los pasos que a continuación se mencionan: a)
Antes de remover la muestra del carrete, fijar una abrazadera de tornillo adecuadamente ajustada al diámetro del cable y colocada a 3 m ± 1 m del extremo libre del conductor. La abrazadera debe ser puesta con suficiente presión para evitar que se presenten movimientos relativos entre los alambres de las diferentes capas en el conductor.
b)
Desenrollar del carrete, de forma lo más recta posible, evitando la formación de cocas o dobleces en el cable, la longitud deseada de conductor e instalar otra abrazadera de sujeción a la distancia requerida midiendo dicha distancia a partir de la primera abrazadera. Aplicar cinta adhesiva (aislante) y cortar el conductor a una distancia de la abrazadera que permita colocar los accesorios en los extremos.
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11 de 17
B.4
c)
Durante el traslado hasta el equipo de prueba, la muestra debe estar protegida apropiadamente contra daño. Si una vez cortada la muestra a evaluar se requiere enrollarla para transportarla, el diámetro del rollo o del carrete de la muestra debe ser de por lo menos 50 veces del diámetro del conductor. Este diámetro se debe considerar también para el envió de la muestra al laboratorio de pruebas.
d)
Al llevar a cabo el ensayo de esfuerzo-deformación, se deben utilizar herrajes en los extremos de uso estándar tales como preformados, conectores a compresión, resinas epóxicas, metales con bajo punto de fusión, grapas atornilladas o tipos de soldaduras. Los alambres del cable no deben ser desenrollados, limpiados o engrasados antes de colocar los accesorios en los extremos.
e)
Se debe tener cuidado de no dañar ningún alambre durante la preparación de los extremos de la muestra.
f)
El montaje de los herrajes en los extremos no debe inducir deslizamiento de los alambres o dejar el cable flojo, ya que esto puede modificar el comportamiento la curva de esfuerzo – deformación del conductor.
REQUERIMIENTOS (SÓLO PARA ACCESORIOS EN COMPRESIÓN) a)
Paso 1.
Cuando se utilicen herrajes de tensión a compresión en conductores ACSR, se debe utilizar la metodología indicada: -
preparar los extremos del conductor según paso 1 del croquis de la figura B1 y deslizar la manga de aluminio de forma que entre el conductor con todas las capas de alambres que lo constituyen,
-
introducir el alma de acero en el ojo largo del perno y comprimir de acuerdo al croquis (véase paso 2 indicado en la figura B1),
-
deslizar la manga de aluminio a su posición correcta y comprimirla, iniciando por la parte interna del cuerpo de la manga (véase figura B1 paso 3).
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12 de 17 Paso 2.
Paso 3.
B.5
INICIO DE LA PRUEBA a)
La muestra a evaluar debe ser sostenida a través de su longitud total y ajustada de tal forma que el conductor no se levante por más de 10 mm cuando se encuentre bajo tensión. Ésto debe ser verificado por mediciones de la longitud de levantamiento de la muestra, más que por el tensionado del conductor.
b)
La distancia entre la abrazadera de la longitud de control y el punto de sujeción de la grapa al equipo de tensión debe ser medida con un calibrador antes y después de la prueba para asegurar que después del ciclo de carga del 85 %, cuando se haya regresado al nivel de precarga, ésta no varié por más de 1mm del valor tomado antes de la prueba (durante la prueba la distancia puede cambiar por más de 1mm). La resolución más adecuada en el instrumento para medición dicha distancia es de 0,1mm.
c)
La deformación del conductor es determinada mediante la medición del desplazamiento entre los dos extremos de la longitud de control. Ésta se puede realizar por medio de un sensor de desplazamiento y varillas calibradas o bien con discos de referencia e indicadores de carátula calibrados. Tanto el movimiento por levantamiento del conductor, como el torcimiento que pudiera sufrir durante la prueba no debe de introducir más que 0,3 mm de error en las lecturas.
NOTA 1.
Durante las etapas de la prueba con baja tensión mecánica puede causar que los hilos del cable se abulten por varios milímetros en la parte externa. El pandeo o abultamiento desaparece a mayor tensión como un resultado de la deformación elástic a y reaparece cuando l a tensión es l iberada.
NOTA 2.
Cuando se utili zan grapas atornill as y se presenta un ruido o interferencia a mayor tensión mecánica puede ser una indicaci ón que las capas del cable estén deslizando o el alumin io está deslizándose sobre el núcl eo de acero, porque el tornillo de la grapa no está suficientemente apretado. El resultado del tornillo flojo de la grapa es el pandeo de alambres (a baja tensión) moviéndose hacia la dirección en que se mide la deformación de la muestra y las deformaciones medidas pueden ser menores qu e la deformación verdadera.
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13 de 17 B.6
SECUENCIA DE APLICACIÓN DE CARGA PARA LA PRUEBA
Las condiciones de carga para la prueba de esfuerzo – deformación debe ser la siguiente: a)
Aplicar una la precarga al 5 % de TRN (tensión de ruptura nominal) para enderezar el conductor y colocar el dispositivo de medición de deformación, que debe ser mínimo del 85 % de la longitud total de la probeta. Ajustar el medidor de desplazamiento en cero. Para registradores de datos no continuos esfuerzo-deformación tomar las lecturas de deformación a intervalos de 2,5 % del TRN redondeándolo en N.
b)
Tensionar la muestra al 15 % del TRN y sostenerla por 0,5 h, tomar lecturas, al menos, después de 5 min,10 min , 15 min y 30 min durante el periodo, regresar al nivel de precarga aplicado en inciso a) de este párrafo. La velocidad de aplicación de la carga durante la prueba debe ser uniforme, el tiempo requerido para llegar al 15 % del TRN debe ser entre 0,5 min y 1,0 min. La misma velocidad se debe mantener para las restantes etapas de carga.
c)
Segunda aplicación de carga al 30 % del TRN y sostenerla por 1,0 h, tomar lecturas después de 5 min, 10 min, 15 min, 30 min, 45 min y 60 min durante el periodo. Regresar al nivel de precarga aplicado en inciso a) de este párrafo.
d)
Tercera aplicación de carga al 50 % del TRN y sostenerla por 1,0 h, tomar lecturas después de 5 min, 10 min, 15 min, 30 min, 45 min y 60 min durante el periodo. Regresar al nivel de precarga aplicado en inciso a) de este párrafo.
e)
Cuarta aplicación de carga al 70 % del TRN y sostenerla por 1,0 h, tomar lecturas después de 5 min, 10 min, 15 min, 30 min, 45 min y 60 min durante el periodo. Regresar al nivel de precarga aplicado en inciso a) de este párrafo.
f)
Quinta aplicación de carga al 85 % del TRN y sostenerla por 1,0 h, tomar lecturas después de 5 min, 10 min, 15 min, 30 min, 45 min y 60 min durante el periodo. Regresar al nivel de precarga aplicado en inciso a) de este párrafo.
g)
Después de la quinta aplicación de carga, regresar al 5 % de TRN para retirar los instrumentos de medición una vez hecho esto aplicar tensión, incrementándola uniformemente, hasta alcanzar la resistencia a la ruptura real.
NOTA 1.
Cuando grapas de tensión a compresió n son utilizadas para la sujeción de la probeta, se puede colocar el dispo sitivo de medición d e la deformación sin d escargar la precarga del 5 %.
NOTA 2.
Se recomienda extremar cuidados cuando se prueben condu ctores por arriba del 70 % del TRN.
B.7
PRUEBA DE CARGAS PARA EL NÚCLEO DE ACERO SOLAMENTE
Cuando se requiera efectuar la evaluación, las condiciones de carga para la prueba esfuerzo-deformación para el núcleo de acero deberá ser como sigue: a)
La prueba debe consistir de aplicaciones sucesivas de carga aplicadas de manera similar a como se aplico al conductor completo: 15 %, 30 %, 50 %, 70 % y 80 % del TRN, respectivamente.
b)
El núcleo de acero debe ser cargado hasta la ruptura.
c)
Obtener la curva esfuerzo-deformación.
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14 de 17 APÉNDICE C (Normativo) PLANES DE MUESTREO PARA CABLES DE ALUMINIO CON NÚCLEO DE ACERO (ACSR)
El tamaño de la muestra se selecciona de las tablas C2; C3 y C4. Esta muestra esta en función del número de referencia de la muestra (NRM). Aplicando a la muestra el plan de muestreo indicado en la tabla C1. El criterio de aceptación depende del tipo de defecto indicado en la tabla C5. TABLA C1 – Planes de muestreo Método de prueba No.
Alambres de aluminio duro (NMX-J-027ANCE)
Método de prueba De acuerdo a la norma de cada producto
1
Acabado
2 3 4 5
Diámetro Área Masa del recubrimiento del Zinc, Tipo A Análisis químico
NMX-J-066-ANCE NMX-J-129-ANCE NMX-H-014 NMX-B-1
6
Esfuerzo al 1 % de alargamiento y a la ruptura
NMX-J-312-ANCE NMX-B-310
7
Alargamiento
8 9 10 11
Resistencia y resistividad eléctrica Enrollado (Torcido) Peso del recubrimiento Ductilidad (enrollamiento)
12
Acabado y uniones
13
Relación de paso y dirección de cableado Deformación permanente y esfuerzodeformación (Apéndice B)
14
NMX-J-312-ANCE NMX-B-310 NMX-J-212-ANCE NMX-B-441 NMX-B-441 NMX-J-027-ANCE NMX-J-027-ANCENMX-B-441 NMX-J-516-ANCE Como se indica en el Apéndice B
NOTA 1.
El muestr eo y aceptaci ón de la tabla C4.
NOTA 2.
El muestr eo y aceptaci ón de la tabla C3.
Norma de producto Alambres de Cable de aluminio con acero núcleo de Acero Galvanizado Galvanizado (NMX-B-441) (NMX-J-058-ANCE) Muestreo y aceptación defectos críticos tabla C3. Defectos mayores tabla C2 Véase nota 1 Véase nota 1 No aplica No aplica
Véase nota 2
Véase nota 2
Véase nota 2 Véase nota 2 No aplica No aplica (Solo a la ruptura) Véase nota 2
Véase nota 2 Véase nota 2 Véase nota 2 Véase nota 2 Véase nota 2
(Solo a la ruptura) Véase nota 1
Véase nota 2
Véase nota 2
Véase nota 1
Véase nota 2 No aplica No aplica Véase nota 2
No aplica Véase nota 2 Véase nota 2 No aplica
Véase nota 1 No aplica No aplica No aplica
Véase nota 2
Véase nota 2
No aplica
No aplica
No aplica
Véase nota 1
No aplica
No aplica
Solo para prototipo
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15 de 17 TABLA C2 - Definición de la muestra para cable de aluminio c on núcl eo de a criterio de aceptación para defectos m ayores con u n NCA = 15 % Criterio de aceptación
NRM De 2 16 26 51 91 151 281
501 NOTA:
Muestra
A 15 25 50 90 150 280 500 en adelante
Aceptación
Rechazo
2 3 5 8 13 20 32
1 2 3 4 6 8 10
2 3 4 5 7 9 11
50
15
16
El tamaño del lote se determina multipl icando el número de alambres del cable por el número de carretes, con esto se determina el número de referencia de la muestra (NRM) y con lo anterior se selecciona en la tabla correspondiente el tamaño de la mu estra.
TABLA C3 - Definició n de la muestra para cable de alumin io co n núcl eo de acero criterio d e aceptación para defectos crítico s con u n NCA = 1,0 % Criterio de aceptación
NRM De
51 151 501 1 201 3 201 10 001 35 001 150 001 500 001 NOTA:
Muestra Aceptado Rechazado
A
150 500 1 200 3 200 10 000 35 000 150 000 500 000 o más
13 32 50 80 125 200 315 500 800
0 1 2 3 4 6 8 10 15
1 2 3 4 5 7 9 11 16
Para lotes de entrega menores de 50, tomar una muestra de 5 y rechazar con 1 defectuoso.
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16 de 17 TABLA C4 - Definic ión de la muestra para alambres de alumi nio y para alambres de acero criterio de aceptación p ara defectos críticos con un NCA = 1,0 % NRM
51 151 501 1 201 3 201 10 001 35 001 150 001 500 001
150 500 1 200 3 200 10 000 35 000 150 000 500 000 o más
Muestra
Criterio de aceptación Ac eptado Rechazado 0 1 0 1 0 1 1 2 1 2 2 3 3 4 4 5 6 7
5 5 5 20 32 50 80 125 200
TABLA C5 - Clasificación d e defectos Número
1
Defectos críticos (NCA 1,0 %) Golpes, cortaduras, ralladuras y escamas profundas que alteren la sección
Número
1
2
Estrangulamientos
2
3 4 5
Carrete desarmado Construcción fuera de diseño Pruebas
3 4 5
Defectos mayores (NCA 15 %)
Ralladuras Escamas ligeras que no alteren la sección Golpes superficiales Raspaduras Manchas por oxidación
9
BIBLIOGRAFÍA
[1]
ASTM B-230/ B-230M-99 (2004)
Standard Specification for Aluminum 1350-H19 Wire for Electrical Purposes
[2]
ASTM B-498/ B-498M-98 (2002)
Standard Specification for Zinc-Coated (Galvanized) Steel Core Wire for Aluminum Conductors, Steel Reinforced (ACSR)
[3]
ASTM B-232/ B-232M-01
Standard Specification for Concentric-Lay-Stranded Aluminum Conductors, Coated-Steel Reinforced (ACSR)
[4]
NOM-063-SCFI-2001
Productos Eléctricos - Conductores - Requisitos de Seguridad.
[5]
NMX-B-001-1988
Métodos de Análisis Químico para Determinar la Composición de Aceros y Fundiciones.
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CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES
Esta norma de referencia no es equivalente con la norma internacional IEC 61089, por tener diferencias en las designaciones del área de la sección transversal de los cables y en características constructivas derivadas de este hecho, así como otras diferencias debidas a distinta infraestructura tecnológica del país.
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APÉNDICE D (Informativo) EVALUACIÓN DE LA CONFORMIDAD
La evaluación de la conformidad de las normas de referencia se realiza mediante la aplicación del procedimiento CONORCFE-02, mientras no se cuente con el procedimiento específico de evaluación de la conformidad (PEC), los resultados de la evaluación son responsabilidad de la CFE a través de la Gerencia del LAPEM.