NRF-044 Aisladores de Susp Sinteticos Para Lt de 161 a 400 Kv

AISLADORES DE SUSPENSIÓN SINTÉTICOS PARA LÍNEAS DE TRANSMISIÓN EN TENSIONES DE 161 kV a 400 kV

NRF-044-CFE-2006

MÉXICO

AISLADORES DE SUSPENSIÓN SINTÉTICOS PARA LÍNEAS DE TRANSMISIÓN TRANSMISIÓN EN TENSIONES TENSIONES DE 161 kV a 400 kV

NORMA DE REFERENCIA NRF-044-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:

Asociación de Normalización y Certificación Cámara Nacional de Manufacturas Eléctricas Colegio de Ingenieros Mecánicos y Electricistas Dirección General de Normas Gerencia de Abastecimientos de CFE Instituto de Investigaciones Eléctricas Luz y Fuerza del Centro Subdirección del Centro Nacional de Control de Energía de CFE Subdirección de Construcción de CFE Subdirección de Distribución de CFE Subdirección de Generación de CFE Subdirección Técnica de CFE Subdirección de Transmisión de CFE Universidad Nacional Autónoma de 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 aislador polimérico tipo suspensión para líneas de transmisión de 230 kV y 400 kV localizadas en zonas de contaminación y vandalismo (CFE 52200-47), que se hayan publicado. La entrada en vigor de esta norma de referencia será 90 días después de la publicación de su declaratoria de vigencia en el Diario Oficial de la Federación. NOTA: Esta norma de referencia es vigente desde el 04 de febrero de 2008.

Publicado en el Diario Oficial de la Federación el 05 de noviembre de 2007

Primera Edición



CONTENIDO 1

OBJETIVO________________________________ _________________________________________ 1

2

CAMPO CAMPO DE APLICACIÓ APLICACIÓN N _____________ ____________________ _____________ _____________ ______________ _____________ _____________ ______________ _______ 1

3

REFEREN REFERENCIAS CIAS ______________ ____________________ _____________ ______________ ______________ ______________ _____________ _____________ ______________ _________ 1

4

DEFINICI DEFINICIONE ONES S _____________ ____________________ _____________ _____________ ______________ _____________ _____________ _____________ _____________ __________ ___ 2

4.1

Acoplamien Acoplamiento to _____________ ____________________ _____________ _____________ _____________ _____________ ______________ _____________ _____________ ___________ ____ 2

4.2

Agrietami Agrietamiento ento (Crazing) (Crazing) ______________ ____________________ _____________ ______________ _____________ _____________ ______________ ______________ _______ 2

4.3

Aislador___________________________________________________________________________ Aislador__________________________________________________ _________________________ 2

4.4

Aislador Aislador de Suspensión Suspensión Sintético Sintético _____________ ____________________ _____________ _____________ _____________ _____________ ______________ _______ 2

4.5

Anillos Equipotenciales______________________________________________________________ 2

4.6

Arborescenc Arborescencias ias _____________ ___________________ _____________ ______________ _____________ _____________ ______________ _____________ _____________ _________ __ 2

4.7

Caleo (Chalking)_________________________________________________________ ___________ 3

4.8

Carbonizac Carbonización ión (Tracking) (Tracking) _____________ ____________________ _____________ _____________ ______________ _____________ _____________ _____________ ________ 3

4.9

Carga Mecánica Mecánica Específica Específica (SML) (SML) _____________ ____________________ _____________ _____________ _____________ _____________ ______________ _______ 3

4.10

Carga Mecánica Mecánica de Rutina Rutina (RTL) _____________ ___________________ _____________ ______________ _____________ _____________ _____________ ________ __ 3

4.11

Distancia de Aislamiento_____________________________________________________________ 3

4.12

Distancia Distancia de Fuga _____________ ____________________ _____________ _____________ ______________ _____________ _____________ _____________ _____________ _______ 3

4.13

Erosión Erosión ______________ ____________________ _____________ ______________ _____________ _____________ ______________ _____________ _____________ ______________ _________ 3

4.14

Fenómeno Fenómeno de Hidrólisis Hidrólisis _____________ ____________________ _____________ _____________ _____________ _____________ _____________ _____________ _________ __ 3

4.15

Grieta Grieta (Cracking) (Cracking) _____________ ____________________ _____________ _____________ ______________ _____________ _____________ ______________ _____________ ________ 3

4.16

Resistenci Resistenciaa a la Torsión Torsión _____________ ____________________ ______________ _____________ _____________ _____________ _____________ ______________ _________ 3

4.17

Tensión de Descarga Disruptiva U50 _____________ ___________________ _____________ ______________ ______________ _____________ ___________ _____ 3

4.18

Tensión Tensión de Aguante Aguante Normaliza Normalizada da _____________ ___________________ _____________ ______________ _____________ _____________ ______________ _______ 4

4.19

Tensión Crítica de Flameo al Impulso por Rayo __________________________________________ 4

4.20

Tensión Tensión Crítica Crítica de Flameo Flameo al Impulso Impulso por Maniobra Maniobra _____________ ____________________ _____________ ____________ ____________ ______ 4

4.21

Tensión Tensión de Flameo Flameo a 60 Hz ______________ ____________________ _____________ _____________ _____________ ______________ _____________ ____________ ______ 4

4.22

Tensión Eléctrica Libre de Efecto Corona_______________________________________________ Corona_______ ________________________________________ 4

4.23

Tensión de Radio Interferencia________________________________________________________ 4

4.24

Zona de Conexión Conexión ______________ ____________________ _____________ _____________ _____________ _____________ _____________ _____________ _____________ _______ 4

5

SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS ABREVIATURAS________________________________________________________ ________________________________________________________ 4



5.1

Material de la Envolvente “S” _________________________________________________________ 5

5.2

Tensión Eléctrica Nominal de Operación “U” ____________________________________________ 5

5.3

Tipo de Herraje Herraje de Acoplamien Acoplamiento to “V” _____________ ____________________ _____________ _____________ ______________ _____________ __________ ____ 5

5.4

Carga Mecánica Mecánica Especificad Especificadaa (SML) (SML) “W” _____________ ____________________ _____________ _____________ ______________ _____________ ________ 5

5.5

Nivel de Contaminación “K” ________________________________________________________ __________________________________________________________ __ 5

5.6

Altitud de Operación “Y”__________________ “Y”_____________________________________________________________ ___________________________________________ 6

6

CLASIFICACIÓN CLASIFICACIÓN DE LOS AISLADORES DE SUSPENSIÓN SUSPENSIÓN SINTÉTICOS______________________ SINTÉTICOS ______________________ 6

7

ESPECIFIC ESPECIFICACIO ACIONES NES _____________ ____________________ _____________ _____________ _____________ _____________ ______________ _____________ ___________ _____ 6

7.1

Características y Condiciones Generales _______________________________________________ 6

7.2

Condiciones Condiciones de Operación Operación _____________ ____________________ _____________ _____________ ______________ _____________ _____________ _____________ ______ 8

7.3

Condiciones Condiciones de Desarrollo Desarrollo Sustentabl Sustentablee _____________ ___________________ _____________ _____________ _____________ _____________ _________ ___ 8

7.4

Condiciones de Seguridad Industrial___________________________________________________ 8

8

CONTROL CONTROL DE CALIDAD CALIDAD _____________ ____________________ _____________ _____________ ______________ _____________ _____________ _____________ ________ __ 8

8.1

Pruebas de Prototipo__________________________________________ ______________________ 8

8.2

Pruebas Pruebas de Aceptación Aceptación _____________ ___________________ _____________ ______________ _____________ _____________ ______________ _____________ ________ __ 23

8.3

Pruebas Pruebas de Rutina Rutina _____________ ____________________ ______________ _____________ _____________ ______________ _____________ _____________ ____________ _____ 26

9

MARCADO MARCADO _____________ ___________________ _____________ _____________ _____________ ______________ _____________ _____________ ______________ ____________ _____ 26

9.1

Marcado del Aislador__________________________________________ _____________________ 26

10

EMPAQUE, EMPAQUE, EMBALAJE EMBALAJE Y EMBARQUE EMBARQUE _____________ ___________________ _____________ _____________ _____________ _____________ _________ ___ 26

10.1

Empaque_____________________________________________________________ Empaque_ ____________________________________________________________ ____________ 27

10.2

Embalaje Embalaje _____________ ___________________ _____________ ______________ _____________ _____________ _____________ _____________ ______________ _____________ ________ 27

11

BIBLIOGRAFÍA____________________________________________________________________ BIBLIOGRAFÍA_____ _______________________________________________________________ 27

12

CONCORDANCIA CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES INTERNACIONALES ___________________________________ 27

APÉNDICE A (Informativo) INFORMACIÓN INFORMACIÓN MÍNIMA MÍNIMA REQUERIDA REQUERIDA PARA PARA PLANOS PLANOS PROTOTIPO PROTOTIPO ____________ 28 APÉNDICE B (Informativo) REQUISITO REQUISITOS S DE HERR HERRAJES AJES _____________ ___________________ _____________ _____________ _____________ ___________ ____ 29 APÉNDICE C (Informativo) LIBERACI LIBERACIÓN ÓN SÚBITA DE CARGA _____________ ____________________ _____________ _____________ _____________ ______ 30 APÉNDICE D (Informativo) PRUE PRUEBA BA DE ESFUERZO ESFUERZOS S MÚLTIPLES MÚLTIPLES _____________ ____________________ _____________ _____________ _________ __ 32 APÉNDICE E (Informativo) REFEREN REFERENCIA CIAS S TÉCNICAS TÉCNICAS INTERNACIO INTERNACIONALE NALES S _____________ ___________________ _____________ _________ 34



TABLA 1

Distancia Distancia de fuga mínima mínima _____________ ____________________ ______________ _____________ _____________ _____________ _____________ _____________ ________ 7

TABLA 2

Requerimientos de características eléctricas de aisladores _______________________________ 19

TABLA 3

Requerimientos de características mecánicas de aisladores ______________________________ 20

TABLA 4

Clasificac Clasificación ión de defectos defectos _____________ ____________________ _____________ _____________ ______________ _____________ _____________ _____________ ______ 23

TABLA 5

Muestreo para inspección por variables _______________________________________________ 24

FIGURA FIGURA 1 Prueba Prueba termome termomecánica cánica pre-esfuer pre-esfuerzo zo – ciclos ciclos típicos típicos _____________ ____________________ _____________ _____________ __________ ___ 11 FIGURA FIGURA 2 Ejemplo Ejemplo de un contenedo contenedorr para la prueba prueba de difusión difusión de agua ____________ ___________________ _____________ _________ ___ 15 FIGURA 3 Prueba de tensión a 60 Hz___________________________________________________________ 16 FIGURA FIGURA 4 Prueba Prueba de ataque de ácido ácido _____________ ____________________ _____________ _____________ ______________ _____________ _____________ ____________ _____ 22


NORMA DE REFERENCIA NRF-044-CFE 1 de 34

1

OBJETIVO

Establecer las características electromecánicas y dimensionales que deben cumplir los aisladores sintéticos para líneas de transmisión en las tensiones de 161 kV a 400 kV.

2

CAMPO DE APLICACIÓN

Esta norma de referencia aplica en la adquisición y suministro, evaluación de pruebas de diseño, prototipo, aceptación e inspección de control de calidad de los aisladores sintéticos utilizados en líneas de transmisión en las tensiones eléctricas de 161 kV, 230 kV y 400 kV.

3

REFERENCIAS

Para la correcta utilización de esta norma de referencia, es necesario consultar y aplicar las Normas Mexicanas y Normas de Referencia siguientes o las que las sustituyan:

NMX-H-004-SCFI-1996

Industria Siderúrgica-Recubrimiento de Zinc por el Proceso de Inmersión en Caliente para Sujetadores y Herrajes de Hierro y Acero-Especificaciones y Métodos de Prueba.

NMX-J-271/1-ANCE-2000

Técnicas de Prueba de Alta Tensión Parte 1: Definiciones Generales y Requerimientos de Prueba.

NMX-J-561-ANCE-2004

Pruebas de Contaminación Artificial en Aisladores para Alta Tensión Utilizados en Sistemas de Corriente Alterna

NMX-J-562/1-ANCE-2005

Guía para la Selección de Aisladores con Respecto a Condiciones de Contaminación – Parte 1: Aisladores de Vidrio y Porcelana.

NMX-J-563-ANCE-2005

Prueba de Radio Interferencia en Aisladores para Alta Tensión.

NMX-Z-012-1-1987

Muestreo para la Inspección por Atributos - Parte 1 Información General y Aplicaciones.

NMX-Z-012-2-1987

Muestreo para la Inspección por Atributos - Parte 2 Método de Muestreo, Tablas y Gráficas.

NMX-Z-012-3-1987

Muestreo para la Inspección por Atributos - Parte 3 - Regla de Cálculo para la Determinación de Planes de Muestreo.

NRF-001-CFE-2000

Empaque, Embalaje, Embarque, Transporte, Descarga, Recepción y Almacenamiento de Bienes Muebles Adquiridos por CFE.

NRF-018-CFE-2004

Aisladores Tipo Suspensión de Porcelana o de Vidrio Templado.



4

DEFINICIONES

Para propósitos de esta norma, se deben considerar las definiciones siguientes:

4.1

Acoplamiento

Es la parte del herraje de sujeción, el cual trasmite la carga a los accesorios externos al aislador.

4.2

Agrietamiento (Crazing)

Es la formación de micro fracturas superficiales de profundidades aproximadas de 0,01 mm a 0,1 mm.

4.3

Aislador

Es una pieza conformada por materiales aislantes y herrajes de sujeción, cuyo objetivo es aislar las partes energizadas.

4.4

Aislador de Suspensión Sintético

Aislador construido con núcleo de fibra de vidrio del tipo E-GLASS resistente a la corrosión, con envolvente y faldones de hule silicón, con herrajes de sujeción en sus extremos, el cual es utilizado en tensión o suspensión.

4.4.1

Envolvente y faldones

La envolvente es la parte aislante externa del aislador de suspensión sintético que protege el núcleo del medio ambiente. Un faldón es la parte saliente de la envolvente. La envolvente y los faldones proporcionan la distancia de fuga del aislador.

4.4.2

Hule de silicón

Hule de silicón o polidimetil siloxano (PDMS), es un polímero cuya cadena principal contiene átomos alternados de silicio y oxígeno en lugar de átomos de carbono, además cada átomo de silicio contiene dos grupos metilo (CH 3).

4.4.3

Interfase

Es la superficie entre los diferentes materiales o partes de un aislador de suspensión sintético.

4.4.4

Núcleo del aislador de suspensión sintético

El núcleo es la parte aislante interna del aislador y le proporciona la resistencia mecánica al aislador.

4.4.5

Herrajes de sujeción del aislador de suspensión sintético

Herraje metálico cuyo fin es sujetar al aislador a una estructura y al conductor.

4.5

Anillos Equipotenciales

Dispositivo que se utiliza para uniformizar el campo eléctrico en los extremos de un aislador.

4.6

Arborescencias

Es una degradación irreversible que consiste en la formación de micro canales dentro de los materiales aislantes. Los micro canales pueden ser conductores o no conductores, y pueden extenderse progresivamente a través del material hasta que ocurre una falla eléctrica.



4.7

Caleo (Chalking)

Es la aparición de algunas partículas del material de relleno de la envolvente, formando una superficie rugosa o polvosa.

4.8

Carbonización (Tracking)

Es una degradación irreversible por la formación de caminos conductores iniciándose y desarrollándose en la superficie de un material aislante. Estos caminos son conductores aun en condiciones secas. La carbonización puede ocurrir en superficies de contacto con aire y también en las interfaces de los diferentes materiales aislantes.

4.9

Carga Mecánica Especificada (SML)

Es la carga mecánica mínima que debe soportar el aislador sin que presente falla.

4.10

Carga Mecánica de Rutina (RTL)

Es la carga mecánica aplicada a todos los aisladores sintéticos ensamblados durante una prueba de rutina.

4.11

Distancia de Aislamiento

Es la distancia en aire más corta, medida entre los herrajes de sujeción del aislador, incluyendo sus anillos equipotenciales.

4.12

Distancia de Fuga

Es la distancia más corta a lo largo del contorno de la superficie aislante externa del aislador.

4.13

Erosión

Es una degradación no conductora e irreversible de la superficie del aislador que que ocurre por pérdida de material. Ésta puede ser uniforme, localizada o en forma de arborescencia.

4.14

Fenómeno de Hidrólisis

Es el debido a la penetración de agua en forma líquida o como vapor de agua, que puede ocurrir en los materiales del aislador de suspensión sintético, lo que puede conducir a una degradación mecánica y/o eléctrica.

4.15

Grieta (Cracking)

Cualquier fractura superficial de profundidad mayor a 0,1 mm.

4.16

Resistencia a la Torsión

Es la resistencia del aislador a un par o momento torsionante aplicado en su eje longitudinal, sin que se produzca daño.

4.17

Tensión de Descarga Disruptiva U50

Es el valor previsto de la tensión que tiene el 50 % de probabilidad de producir una descarga disruptiva en el objeto bajo prueba.



4.18

Tensión de Aguante Normalizada

Es el valor previsto especificado de tensión, el cual caracteriza al aislamiento con relación a la prueba de aguante. A menos que se especifique de otra manera las tensiones de aguante están referidas a condiciones atmosféricas normalizadas.

4.19

Tensión Crítica de Flameo al Impulso por Rayo

Es el valor de cresta de tensión de una onda de impulso por rayo normalizada (1,2/50 μs), que bajo condiciones especificadas, se tiene una probabilidad de flameo del 50 %. La polaridad del impulso puede ser positiva o negativa.

4.20

Tensión Crítica de Flameo al Impulso por Maniobra

Es el valor de cresta de tensión de una onda de impulso por maniobra normalizada (250/2500 μs), que bajo condiciones especificadas, se tiene una probabilidad de flameo del 50 %. La polaridad del impulso puede ser positiva o negativa.

4.21

Tensión de Flameo a 60 Hz

Se define como la tensión U 50 de valor eficaz (r m c) de la tensión a 60 Hz, bajo condiciones atmosféricas normalizadas. Si la tensión de flameo se obtiene bajo condiciones de lluvia se le conoce como tensión de flameo en húmedo. Cuando se obtiene bajo condiciones secas se le conoce como tensión de flameo en seco.

4.22

Tensión Eléctrica Libre de Efecto Corona

Es el valor máximo de tensión eléctrica a la frecuencia del sistema en el que, el conjunto de aislamiento sintético, herrajes y anillos equipotenciales se encuentran libres del efecto corona.

4.23

Tensión de Radio Interferencia

Es el valor de la tensión a una frecuencia de 60 Hz ± 5 % que produce radio interferencia en un aislador, bajo condiciones especificadas.

4.24

Zona de Conexión

Es la zona en donde la carga mecánica es transmitida entre el núcleo y el herraje de sujeción.

5

SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS

La descripción corta muestra las principales características descriptivas de los aisladores de suspensión sintéticos de acuerdo a lo siguiente:

SUVWXY Donde:

a)

S

Material de la envolvente.

b)

U

Tensión eléctrica nominal de operación.

c)

V

Tipo de herraje de acoplamiento.

d)

W

Carga mecánica específica en kN.



e)

X

Nivel de contaminación de acuerdo a la tabla 1.

f)

Y

Altitud de operación en m.

Los valores que describen a un aislador de suspensión sintético son los siguientes:

5.1

Material de la Envolvente “S” a)

5.2

5.3

S = Hule de Silicón.

Tensión Eléctrica Nominal de Operación “U” a)

8 = 161 kV.

b)

9 = 230 kV.

c)

A = 400 kV.

Tipo de Herraje de Acoplamiento “V”

Los herrajes de acoplamiento de un aislador de suspensión sintético deben ser identificados como (véase Apéndice B):

a)

S = Calavera.

b)

B = Bola.

c)

T = Tongue.

d)

C = Clevis.

e)

Y = Y-Clevis.

f)

E = Ojo.

Ejemplo de combinaciones:

5.4

a)

YB = Y-clevis- bola.

b)

SB = Calavera-bola.

c)

YY = Y-clevis, Y-clevis.

Carga Mecánica Especificada (SML) “W”

Las dimensiones de los herrajes tipo “J” y “K”, son de acuerdo al Apéndice B.

5.5

a)

J = 120 kN (CS 120).

b)

K = 160 kN (CS 160).

Nivel de Contaminación “K”

Los niveles de contaminación se definen en la norma NMX-J-562/1-ANCE.



5.6

a)

B = Nivel II Medio.

b)

C = Nivel III Alto.

c)

D = Nivel IV Muy alto.

Altitud de Operación “Y” a)

de estructuras. estructuras. 1 = 0 m a 1 000 m. Estos aisladores solo aplican para cierto tipo de

b)

2 = 0 m a 1 500 m.

c)

3 = 1 501 m a 2 500 m.

Ejemplo: Un aislador de suspensión sintético de hule de silicón para 230 kV, a una altitud de 1,300 m, con nivel de contaminación II, para 120 kN, herrajes calavera bola, debe tener la siguiente descripción corta: S9SBJB2

6

CLASIFICACIÓN DE LOS AISLADORES DE SUSPENSIÓN SINTÉTICOS

Su clasificación es de acuerdo a su tensión eléctrica nominal de operación, material, acoplamiento, carga mecánica, nivel de contaminación y altitud; siendo estas:

a)

Tensión eléctrica nominal de operación: 161 kV, 230 kV y 400 kV.

b)

Material: Hule silicón.

c)

Acoplamiento: Y-Clevis Bola, Calavera Bola, Y-clevis Y-Clevis.

d)

Carga mecánica especificada (SML): 120 kN o 160 kN.

e)

Nivel de contaminación: Medio, Alto o Muy Alto.

f)

Altitud: Véase tablas 2 y 3.

7

ESPECIFICACIONES

7.1

Características y Condiciones Generales

7.1.1

Características dimensionales, eléctricas y mecánicas

Deben cumplir las especificadas en las tablas 1, 2, 3 y figuras del Apéndice B, de esta norma de referencia.

7.1.2

Requerimientos mínimos de distancia de fuga

La distancia de fuga debe ser lo establecido en la tabla 1, de acuerdo al nivel de contaminación y a la tensión nominal del sistema. Los niveles de contaminación se definen en la norma NMX-J-562/1-ANCE.



7 de 34

TABLA 1 - Distancia de fuga mínima

Nivel de contaminación

161 kV

(mm) 230 kV

400 kV

II

Medio

3 400

4 900

8 400

III

Alto

4 250

6 125

10 500

5 270

7 595

13 020

IV Muy Alto

7.1.3

Distancia mínima de fuga requerida

Servicio

Los aisladores deben operar satisfactoriamente a la intemperie en altitudes que varían desde 0 m hasta 2,500 m cubriendo los requerimientos eléctricos y mecánicos definid os en esta norma de referencia.

7.1.4

Materiales

Los materiales deben cumplir con las pruebas correspondientes indicadas en el capítulo 8 de esta norma de referencia.

7.1.4.1

Envolvente

El material de la envolvente aislante y faldones deben ser de mezcla formada por material inorgánico, que contenga un mínimo de 30 % en peso de hule silicón (PDMS) y un mínimo de 35 % en peso de rellenos (ATH-alumina trihidratada o fume sílica), lo cual debe estar respaldado por un informe de un laboratorio reconocido por CFE (LAPEM) o por la Entidad Mexicana de Acreditación. El material debe cumplir con las pruebas indicadas en el capítulo 8 de esta norma. Se entiende como hule silicón lo definido en el inciso 4.4.2 de esta norma. La envolvente debe ser moldeada directamente sobre el núcleo y debe tener un espesor mínimo de 3 mm. Los faldones deben ser adheridos químicamente a la envolvente o formar una sola pieza con la envolvente.

7.1.4.2

Núcleo

El material del núcleo debe ser de fibra de vidrio tipo E-GLASS resistente a la corrosión con resina epóxica de grado eléctrico libre de boro, de sección transversal circular. El núcleo del aislador debe estar libre de burbujas de aire, de sustancias extrañas y de defectos de manufactura.

7.1.4.3

Herrajes

El material de los herrajes puede ser de acero forjado de alta dureza galvanizado, aluminio o acero inoxidable. El galvanizado debe cumplir con lo indicado en la norma NMX-H-004-SCFI con un espesor mínimo de 86,3 μm. Las chavetas, deben ser de acero Inoxidable de acuerdo a lo señalado en la norma de referencia NRF-018-CFE.

7.1.4.4

Interfase herraje-núcleo

El material de la i nterfase entre el herraje y el núcleo debe sellar herméticamente para evitar el ingreso de humedad al núcleo. La interfase debe satisfacer los requerimientos d e prueba estipulados en el capítulo 8 de esta norma.



El acoplamiento entre el núcleo y el herraje de sujeción debe realizarse por el método de compresión.

7.1.5

Acabado

El aislamiento debe de tener una superficie lisa, homogénea y libre de defectos superficiales. El color de la envolvente debe ser preferentemente gris claro.

7.1.6

Terminado

Los aisladores de suspensión sintéticos deben tener en sus extremos herrajes apropiados de acuerdo a lo especificado en el plano prototipo aprobados por el área usuaria.

7.2

Condiciones de Operación

7.2.1

Condiciones generales

Los aisladores de suspensión sintéticos de la presente norma de referencia son aplicables a las diferentes zonas climáticas y niveles de contaminación, en donde se localizan las líneas de transmisión. Los aisladores de suspensión sintéticos para tensiones de operación de 230 kV y 400 kV, deben estar diseñados con anillos equipotenciales, conectados a los herrajes de sujeción. El tamaño y geometría de los anillos equipotenciales deben homogenizar el campo eléctrico y atenuar el efecto corona en la vecindad de los herrajes entre el conductor y la estructura.

7.3

Condiciones de Desarrollo Sustentable

Las condiciones de protección ambiental en la fabricación de los aisladores sintéticos deben ser atendidas directamente por cada fabricante, y el producto no debe ser nocivo a la fauna.

7.4

Condiciones de Seguridad Industrial

Las condiciones de seguridad industrial en la fabricación de los aisladores sintéticos y sus accesorios deben ser atendidas directamente por cada fabricante.

8

CONTROL DE CALIDAD

Los aisladores deben cumplir con las pruebas de prototipo, aceptación y rutina indicadas en esta norma de referencia, lo anterior debe ser supervisado y aprobado por la CFE representada por el LAPEM o la persona física o moral que esta designe.

8.1

Pruebas de Prototipo

Las pruebas señaladas desde el inciso 8.1.1 hasta el inciso 8.1.5 tienen como objetivo verificar la compatibilidad del diseño, materiales y método de fabricación (tecnología). Cuando un aislador de suspensión sintético se somete a estas pruebas, los resultados deben ser considerados válidos para la familia completa de aisladores que se señalan en esta norma de referencia, los cuales están representados por el aislador probado y que tenga las características siguientes:

a)

Los mismos materiales para el núcleo, envolvente y faldones y el mismo método de fabricación.

b)

El mismo material de los herrajes, el mismo diseño y el mismo método de acoplamiento.

c)

El mismo o más grande espesor de la capa del material del faldón sobre el núcleo (*).



d)

La misma o menor relación entre la máxima tensión del sistema y la longitud de aislamiento.

e)

La misma o menor relación de todas las cargas mecánicas contra el más pequeño diámetro del núcleo entre herrajes (*).

f)

El mismo o más grande diámetro del núcleo (*).

Los aisladores de suspensión sintéticos probados deben ser identificados en un plano del prototipo dando todas las dimensiones con las tolerancias de fabricación. Para efectos de esta norma, la información mínima que debe contener el plano prototipo es la indicada en el Apéndice A. Si hay variaciones pequeñas en los datos de diseño de no más del 15 % p ara las características marcadas con (*), las pruebas prototipo de los incisos 8.1.1 al 8.1.5 no se deben repetir. Las pruebas señaladas en los incisos 8.1.6 al 8.1.15 tienen como objetivo verificar las características principales de un aislador sintético, las cuáles dependen principalmente de su forma y tamaño, estas pruebas deben ser repetidas solamente cuando el tipo o el material del aislador sintético sean cambiados. Las pruebas deben ser aplicables de acuerdo al tipo de aislador de que se trate. Un aislador es eléctricamente definido por su distancia de arqueo, distancia de fuga, inclinación de los faldones, diámetro de los faldones y espaciamiento de faldones. Las pruebas eléctricas de prototipo deben ser ejecutadas sólo una vez en aisladores que satisfagan el criterio mencionado para un prototipo y deben ser ejecutadas con dispositivos de arqueo, si son una parte integral del aislador prototipo. Para propósitos de esta norma, el cumplimiento de los aisladores en las pruebas eléctricas señaladas en los incisos, 8.1.7; 8.1.8; 8.1.9; 8.1.10 y 8.1.11, se puede determinar para aisladores de longitudes intermedias por medio de una interpolación, en una curva generada cuando menos con tres puntos, los cuales son resultados de pruebas. La diferencia de la distancia de aislamiento de los puntos utilizados para la interpolación no debe ser mayor al 50 %. La extrapolación no está permitida. Las pruebas eléctricas deben ser repetidas sólo cuando uno o más de las características antes mencionadas son cambiadas. Un aislador es mecánicamente definido por el diámetro del núcleo y el método de fijación de los herrajes metálicos. Las pruebas mecánicas de prototipo deben ser ejecutadas una sola vez en aisladores que satisfagan el criterio mencionado anteriormente para cada prototipo. Las pruebas mecánicas de prototipo deben ser repetidas sólo cuando el diámetro del núcleo o el método de fijación de los herrajes metálicos sean cambiados.

8.1.1

Pruebas en interfases y conexiones de herrajes metálicos

Se deben probar tres aisladores extraídos de la línea de producción y ensamblados completamente. La longitud de aislamiento (espacio metal a metal) no debe ser menor de 800 mm. Ambos herrajes metálicos deben ser iguales a los utilizados en la producción normal de aisladores. Los herrajes metálicos deben ser ensamblados de tal forma que la parte aislante desde el herraje a faldón más cercano debe ser idéntica a la del aislador de la línea de producción. Los aisladores deben examinarse visualmente y se verifica que las dimensiones cumplen con las especificadas en el plano de prototipo aprobado. Entonces los aisladores son sometidos a la prueba mecánica de rutina conforme al inciso 8.3.2. NOTA:

Si el fabricante sólo tiene instalaciones para producir aisladores más cortos que 800 mm, las pruebas de prototipo pueden ser ejecutadas en aisladores de longitudes disponibles, pero los resultados sólo son válidos para las longitudes que sean probadas.



8.1.1.1

Prueba de tensión de flameo en seco

En los tres especímenes la tensión de flameo en seco, a 60 Hz, debe ser determinado por el promedio de 5 tensiones de flameo en cada espécimen. El promedio de la tensión de flameo debe referirse a las condiciones atmosféricas normalizadas como se indica en NMX-J-271/1-ANCE.

8.1.1.2

Pre-esfuerzo

Las pruebas deben ser llevadas a cabo en los tres aisladores en la secuencia indicada a continuación:

8.1.1.2.1

Prueba de liberación súbita de carga

Con los aisladores de - 20 °C a - 25 °C, cada espécimen es sometido a cinco liberaciones súbitas de carga de una carga de tensión al 30 % de la SML. NOTA:

El Apéndice C describe dos ejemplos de posibles dispositivos para la liberación súbita de carga.

8.1.1.2.2

Prueba termo-mecánica

Los especímenes son sometidos a variaciones térmicas bajo una carga mecánica continua como se describe en la figura 1. El ciclo térmico debe tener una duración de 24 h y debe ser repetido 4 veces. Cada ciclo de 24 h tiene dos niveles de temperatura con una duración de al menos 8 h. La temperatura del primer ciclo es a + 50 °C ± 5 °C, y la temperatura del segundo es a – 35 °C ± 5 °C. Las pruebas pueden ser conducidas en aire u otro medio apropiado. La carga mecánica aplicada debe ser igual a la carga mecánica de rutina (al menos 50 % de la SML) del espécimen y éste debe ser cargado a temperatura ambiente antes de empezar el primer ciclo térmico. Las pruebas pueden ser interrumpidas para mantenimiento por una duración total de 4 h y reiniciadas después de la interrupción, permaneciendo válido el ciclo. Antes de comenzar la prueba, los especímenes deben ser sometidos a una carga mecánica de al menos 5 % de la SML por 1 min a la temperatura ambiente, durante el cuál se mide la longitud de las muestras con una exactitud de 0,5 mm. Esta longitud se considera l a longitud de referencia. Después de la prueba se mide la longitud a la misma carga del 5 % de la SML y a la temperatura ambiente, con la finalidad de disponer de información adicional acerca del movimiento relativo de los herrajes metálicos.

8.1.1.2.3

Prueba de inmersión en agua

Los especímenes deben mantenerse sumergidos en una tina, en agua desmineralizada en ebullición con 0,1 % por peso de NaCl, durante 42 h. Al final del periodo de ebullición, los especímenes deben mantenerse en la tina hasta que la temperatura del agua alcance aproximadamente los 50 °C, y esta temperatura debe mantenerse hasta que se inicien las pruebas de verificación.

8.1.1.2.3.1

Pruebas de verificación

Una vez extraído el espécimen de la tina, se dispone de un máximo de 48 h, para realizar todas las pruebas de verificación, las cuales deben realizarse respetando la siguiente secuencia 8.1.1.2.3.1.1; 8.1.1.2.3.1.2 y 8.1.1.2.3.1.3.

8.1.1.2.3.1.1 Examen visual La envolvente de cada espécimen debe ser visualmente inspeccionada, a fin de verificar que no existan grietas.



FIGURA 1 - Prueba termomecánica pre-esfuerzo - ciclos típicos 8.1.1.2.3.1.2 Prueba de tensión de impulso de frente escarpado Los especímenes de prueba son equipados con electrodos de extremos afilados (consistiendo en clips por ejemplo hechos de cinta de cobre de aproximadamente 20 mm de ancho y menos de 1 mm de espesor). Estos electrodos son sujetados firmemente alrededor de la envolvente entre los faldones posicionados de tal modo que formen secciones de 500 mm o más pequeñas. En caso de aisladores con una longitud de aislamiento igual o menor a 500 mm, la tensión debe aplicarse a los herrajes metálicos originales. Un impulso de tensión con una pendiente de al menos 1,000 kV/ μs debe aplicarse entre dos electrodos cercanos o entre el herraje metálico y el electrodo cercano respectivamente. A cada sección se aplican 25 impulsos de polaridad positiva y 25 impulsos de polaridad negativa. Cada impulso debe causar flameo externo entre los electrodos. No debe ocurrir perforación. Los electrodos para formar secciones deben ser retirados.

8.1.1.2.3.1.3 Prueba de Tensión de flameo en seco Las tensiones de flameo en seco deben determinarse una vez más para cada espécimen, utilizando el procedimiento dado en el inciso 8.1.1.1. El valor promedio de las tensiones de flameo no debe ser menor al 90 % de los valores determinados en el inciso 8.1.1.1 para cada muestra.



Cada espécimen de prueba debe sujetarse individualmente por 30 min al 80 % de su valor promedio de tensión de flameo como se determinó en el inciso 8.1.1.1. No debe ocurrir ninguna perforación y el aumento de temperatura del cuerpo del aislador, medido inmediatamente después de la prueba no debe ser mayor que 20 °C.

8.1.2

Prueba de carga-tiempo del núcleo ensamblado

8.1.2.1

Especímenes de prueba

Se deben probar 6 aisladores extraídos de la línea de producción y completamente ensamblados. La longitud de aislamiento (espacio metal a metal) no debe ser menor a 800 mm. Los herrajes en los extremos del núcleo deben ser los mismos que los utilizados en la línea de producción, pero más allá de estos, pueden modificarse a fin de evitar falla en los acoplamientos. Los 6 aisladores deben ser examinados visualmente verificando que las dimensiones cumplan con el plano prototipo aprobado.

8.1.2.2

Prueba de carga mecánica

Esta prueba es ejecutada en dos partes a temperatura ambiente.

8.1.2.2.1

Determinación de la carga promedio de falla del núcleo del aislador ensamblado

Tres de los especímenes deben ser sujetos a una carga de tensión. La carga de tensión debe ser incrementada rápidamente pero suavemente desde cero hasta aproximadamente el 75 % de la carga mecánica de falla esperada y entonces la carga es gradualmente incrementada en un tiempo entre 30 s y 90 s hasta que ocurra el rompimiento del núcleo o el desprendimiento completo. Cualquier prueba que eventualmente lleve a la falla de los acoplamientos debe ser ignorada. Con las tres cargas de falla se calcula la carga promedio de falla.

8.1.2.2.2

Control de la pendiente de la curva esfuerzo-tiempo del aislador

Las tres piezas restantes deben ser sometidas a una carga de tensión. La carga de tensión debe incrementarse rápido pero suavemente desde cero hasta el 60 % de la carga promedio de falla, que se calculó en el inciso 8.1.2.2.1 y entonces mantenerla en este valor por 96 h sin que se produzca una falla (rompimiento o desprendimiento).

8.1.3

Pruebas de la envolvente: “prueba de carbonización (tracking)” y erosión

Esta prueba es válida para toda la familia de aisladores con el mismo método de fabricación, mismos materiales de la envolvente, mismo diseño e igual o mayor mm/kV.

8.1.3.1


Dos aisladores de prueba con una distancia de fuga entre 484 mm y 693 mm deben extraerse de la línea de producción. Si tales aisladores no pueden ser extraídos de la línea de producción, especímenes especiales de prueba deben ser cortados de otros aisladores de tal manera que la distancia de fuga caiga en los valores mencionados anteriormente. Estos especímenes de prueba especiales deben ensamblarse con los herrajes metálicos de la línea de producción. Los herrajes deben ensamblarse de tal forma que la distancia entre el borde del herraje y el faldón más cercano sea idéntica a la de un aislador de producción normal.

8.1.3.2

Procedimiento de prueba

La prueba es continua, bajo una niebla salina, a una tensión constante de 60 Hz en el intervalo de 14 kV a 20 kV. La tensión de prueba en kV se determina al dividir la distancia de fuga en milímetros por 34,6 (igual a la distancia de fuga específica de 20 mm/kV).



Se prueba un espécimen en posición horizontal y otro en posición vertical. La prueba se lleva a cabo en una cámara sellada a la humedad a prueba de corrosión, el volumen no debe exceder 10 m3. La cámara debe tener una abertura de no más de 80 cm 2 para la salida natural del aire. Un turbo rociador o humidificador de cuarto de una capacidad constante de rociado debe ser utilizado util izado como atomizador de agua. La niebla debe llenar la cámara y no debe ser rociada directamente sobre el espécimen de prueba. El agua salada preparada con NaCl y agua desmineralizada es enviada al rociador. La tensión de prueba debe ser obtenida de un transformador. Cuando el circuito de prueba tenga una carga con una corriente resistiva de 250 mA (rcm) en el lado de alta tensión debe experimentarse una caída máxima de tensión del 5 %. El nivel de protección debe ser establecido a 1 A (rcm). Los especímenes bajo prueba deben ser limpiados con agua desmineralizada antes de empezar la prueba.

8.1.3.3

Condiciones de prueba

Duración de la prueba

5,000 h

Tasa del flujo de agua

(0,4 ± 0,1)l/(m3 x h)

Tamaño de las gotas

5 μm a 10 μm

Temperatura

20 °C ± 5 °C

NaCl contenido en el agua

(10 ± 0,5) kg/ m3

La tasa del flujo de agua es definida en litros por hora y por metros cúbicos del volumen de la cámara de pruebas. No se permite recircular el agua. NOTA:

Se permiten varias interrupciones de la prueba para propósitos de inspección, cada una de estas no debe exceder 15 min. Los periodos de interrupción no son contados en la duración de la prueba.

Alternativamente se puede realizar una prueba como la indicada en el Apéndice D, la cual consiste en aplicar de manera cíclica varios esfuerzos simulando condiciones climáticas en adición a la tensión más alta del sistema. La duración de esta prueba es de 8,000 h.

8.1.3.4

Evaluación de la prueba

Se considera que la prueba es satisfactoria si no ocurren más de tres disparos por sobrecorriente para cada espécimen de prueba, si no ocurre “tracking”, si la erosión no alcanza el núcleo de fibra de vidrio o si no se perforan los faldones. El núcleo no debe ser visible.

8.1.4

Pruebas para el material del núcleo

Para verificar el desempeño del material del núcleo contra la penetración del agua, se deben de llevar a cabo las siguientes pruebas.

8.1.4.1

Prueba de penetración de tinta

8.1.4.1.1


Se deben cortar diez muestras de un aislador de la línea de producción, haciendo el corte a 90 ° respecto al eje del núcleo con una hoja de sierra circular de cubierta de diamante bajo un chorro de agua fría. La longitud de los especímenes debe ser de 10 mm ± 0,5 mm. La superficie de los cortes deben ser alisados por medio de una tela abrasiva fina (tamaño del grano 180). Los cortes deben ser limpios y paralelos.



8.1.4.1.2


Las muestras son colocadas (fibras verticales) en una capa de balines de acero o de vidrio del mismo diámetro (1 mm a 2 mm) en un contenedor de vidrio. Se agrega al contenedor una solución de alcohol con fushina al 1 % (1 g de fushina en 100 g de etanol), a un nivel de 2 mm ó 3 mm arriba de la capa de balines. La tinta puede subir por capilaridad a través del núcleo. Debe tomarse el tiempo en que la solución de tinta penetra a todo lo largo de las muestras de prueba.

8.1.4.1.3

Criterio de aceptación

El tiempo tomado por la tinta en subir a través de las muestras debe ser mayor a 15 min.

8.1.4.2

Difusión de agua

8.1.4.2.1


Seis muestras deben ser cortadas de un aislador de la línea de producción haciendo el corte a 90 ° respecto al eje del núcleo con una hoja de sierra circular de cubierta de diamante bajo un chorro de agua fría. La longitud de las muestras debe ser de 30 mm ± 0,5 mm. La superficie de los cortes debe ser alisada por medio de una tela abrasiva fina (tamaño del grano 180). Los cortes deben ser limpios y paralelos y deben cortarse de un aislador sin quitar la envolvente, para evaluar el sello entre ésta y el núcleo de fibra de vidrio.

8.1.4.2.2

Pre-esfuerzo

La superficie de las muestras debe ser limpiada con alcohol isopropílico y papel filtro. Inmediatamente después de limpiarlas, las muestras son colocadas en un contenedor de vidrio con agua desionizada con 0,1 % por peso de NaCl. El recipiente es calentado hasta que el agua alcance el punto de ebullición por 100 h ± 0,5 h. Muestras de un solo material del núcleo son hervidas juntas en el mismo contenedor. Un ejemplo de tal contenedor es el mostrado en la figura 2. Después del periodo de ebullición, las muestras deben ser removidas del contenedor de vidrio y colocadas en otro contenedor de vidrio lleno con agua corriente a temperatura ambiente por al menos 15 min. Dentro de las tres horas siguientes debe realizarse la prueba de tensión a 60 Hz descrita a continuación.

8.1.4.2.3

Prueba de tensión a 60 Hz

La prueba de tensión debe llevarse a cabo con el ensamble mostrado en la figura 3. Las muestras deben ser removidas del contenedor de vidrio y su superficie debe ser secada con un papel-filtro. Inmediatamente después de secadas, las muestras deben ser sometidas a la prueba de tensión. Cada muestra debe ser colocada entre los electrodos. La tensión de prueba debe incrementarse a razón de 1 kV/s hasta alcanzar 12 kV. La tensión debe mantenerse constante a 12 kV por 1 min y después debe disminuirse hasta cero. Durante la prueba no debe ocurrir perforación o flameo superficial. La corriente durante toda la prueba no debe exceder 1 mA (rcm).

8.1.5

Prueba de flamabilidad

Esta prueba es válida para toda la familia de aisladores con el mismo método de fabricación, mismos materiales de la envolvente, mismo diseño e igual o mayor mm/kV.



FIGURA 2 - Ejemplo de un contenedor para la prueba de difusión de agua



FIGURA 3 - Prueba de tensión a 60 Hz 8.1.5.1


Cinco muestras deben ser cortadas de aisladores extraídos de la línea de producción haciendo el corte a 90 ° respecto al eje del núcleo con una hoja de sierra circular de cubierta de diamante bajo chorro de agua. La longitud de los especímenes debe ser de 125 mm ± 0,5 mm. Los cortes de superficie deben ser alisados por medio de una tela abrasiva fina (tamaño del grano 180). Los cortes deben ser limpios y paralelos y deben cortarse de un aislador sin quitar la envolvente.

8.1.5.2

Método FV: flama – vertical

8.1.5.2.1

Fuente de ignición

La fuente de ignición es producida por un mechero de laboratorio (Bunsen o quemador de Tirril) teniendo un tubo con una longitud de 100 mm y un diámetro interior de 9,5 mm ± 0,5 mm. El tubo no debe estar provisto con extremos conectados como estabilizadores.



8.1.5.2.2

Combustible del mechero

El mechero debe estar alimentado con gas metano de calidad tipo técnico con un regulador y medidor apropiado para producir un flujo de gas uniforme. NOTA:

Si se utiliza gas natural como una alternativa al metano, su poder calorífico debe ser aproximadamente de 37 MJ/m 3, el cual se ha encontrado que proporciona resultados similares.

8.1.5.2.3

Unidad de prueba

Cada espécimen es sujetado a 6 mm de su parte superior mediante un anillo soporte con abrazaderas, ajustables para posicionar el espécimen de forma vertical, con el eje longitudinal vertical. El otro extremo del espécimen debe estar a 10 mm sobre la parte alta del tubo del mechero y a 300 mm ± 10 mm sobre una capa horizontal de algodón quirúrgico absorbente seco, de una dimensión aproximada de 50 mm x 50 mm x 6mm estando descomprimido, y con una masa máxima de 0,08 g. El tubo del mechero debe permanecer centrado bajo el espécimen de prueba, por lo que se sugiere que el dispositivo de prueba cuente con asa o mango ajustable. En caso de ser necesario, el mechero debe ser inclinado a un ángulo de 45 ° y la distancia de 10 mm entre la parte baja del espécimen de prueba y la parte alta del quemador debe de mantenerse centrado durante la aplicación de l a flama.

8.1.5.3


Cada espécimen es fijado verticalmente por medio de la abrazadera sobre el anillo soporte. El mechero se coloca en posición vertical alejado del espécimen, se enciende y se ajusta el suministro de gas y las entradas de aire del mechero para que produzca una flama azul con punta amarilla de 20 mm ± 2 mm de alto. Una vez establecida la flama azul se aumenta el suministro de aire hasta que la punta amarilla desaparezca. La altura de la flama es medida de nuevo y se corrige si es necesario. El mechero se coloca centrado debajo del espécimen de prueba debiendo permanecer por 10 s. Después de este tiempo se retira el mechero por lo menos a una distancia de 150 mm y se anota el tiempo que arde el espécimen. Cuando la llama del espécimen deja de arder, el mechero es colocado nuevamente bajo el espécimen. Después de 10 s el mechero es retirado de nuevo y se anota el tiempo que arde el espécimen y el tiempo que el espécimen mantiene una combustión resplandeciente. Si el espécimen gotea material fundido o encendido durante ambas aplicaciones de flama, el quemador puede inclinarse a un ángulo de 45 ° y también apartar ligeramente el espécimen fuera de uno de los lados de 13 mm durante la aplicación de la flama, evitar el goteo de material en el tubo del mechero. Si el espécimen gotea material fundido o encendido o se consume durante la prueba, el mechero debe de ser capaz de mantener los 10 mm de distancia entre el fondo del espécimen y la punta del tubo del quemador durante la aplicación de flama. Cualquier fibra fundida del material debe ser ignorada y la llama debe de ser aplicada a la mayor parte espécimen. Este procedimiento se aplica a cada una de las cinco muestras. En total se deben tener 10 aplicaciones de flama, dos por cada uno de los especímenes de prueba.

8.1.5.4

Evaluación de resultados

El tiempo de combustión de la llama del espécimen después de cada aplicación de la flama de prueba debe ser menor o igual a 10 s para cada espécimen de prueba. El tiempo de combustión resplandeciente después de que es retirada la segunda flama de prueba debe ser menor o igual a 30 s.



El tiempo total de combustión de la llama para las 10 aplicaciones de la flama en los 5 especímenes (2 por cada muestra) debe ser menor o igual a 50 s. En caso de que en una de las 10 aplicaciones de la flama, el tiempo de combustión de la llama del espécimen sea mayor a 10 s, la prueba es aceptada solo si el tiempo total de la combustión de la llama del espécimen es menor a 50 s. No se permite encendido o combustión resplandeciente arriba del sostén de la abrazadera.

8.1.6

Verificación dimensional

La prueba se realiza en un aislador de acuerdo al tipo de aislador de que se trate. Los valores que deben cumplir son los indicados en los planos prototipo aprobados por el área usuaria y lo establecido en las tablas 2 y 3 de esta norma de referencia. A menos que se acuerde otra cosa una tolerancia de: -

± (0,04 x d + 1,5) mm cuando d ≤ 300 mm,

-

± (0,025 x d + 6) mm cuando d > 300 mm con un máximo de 50 mm.

Es permitida en todas las dimensiones en las cuales no se requiere una tolerancia especifica (d es la dimensión en milímetros).

8.1.7

Prueba de tensión de aguante de corta duración de 60 Hz en seco

Esta prueba debe realizarse a un aislador. El método de prueba es el indicado en la norma, NMX-J-271/1-ANCE.

8.1.8

Prueba de tensión de aguante de corta duración de 60 Hz en húmedo.

Esta prueba debe realizarse a un aislador. El método de prueba es el indicado en la norma NMX-J-271/1-ANCE.

8.1.9

Prueba de tensión critica de flameo al impulso de rayo en seco

Esta prueba debe realizarse a un aislador. El método de prueba es el indicado en la norma NMX-J-271/1-ANCE, cláusula 20.1.4 en polaridad positiva, con el método “up and Down”.

8.1.10

Prueba de tensión crítica de flameo al impulso de maniobra en húmedo

Esta prueba debe realizarse a un aislador cuando su tensión nominal sea superior a 300 kV. El método de prueba es el indicado en la norma NMX-J-271/1-ANCE, cláusula 20.1.4 en polaridad positiva, con el método “up and Down”.

8.1.11

Prueba de arco de potencia

Esta prueba debe realizarse a tres aisladores. El aislador a probarse debe tensionarse horizontalmente a 13,4 kN. El arco debe iniciarse a lo largo del aislador por medio de un alambre fusible. La duración del arco debe ser entre 15 ciclos a 150 ciclos y la magnitud de la corriente a aplicarse debe determinarse por el producto I X t, el cual debe ser 150 kA-ciclo. La separación mecánica de cualquiera de los tres aisladores constituye un incumplimiento de los requerimientos a cumplir de esta norma. Esta prueba debe realizarse por cada familia de aisladores de la misma resistencia mecánica (120 kN y 160 kN) sin importar la tensión del aislador, con el mismo sistema de fijación, forma y material del herraje.



8.1.12

Prueba de radiointerferencia

La prueba debe ser realizada en un aislador de acuerdo a la NMX-J-563. El aislador debe ser probado con los anillos equipotenciales si el diseño lo contempla. A una frecuencia de 0,5 MHz o 1,0 MHz. El valor máximo de tensión de radio interferencia (RIV) permitido es de 100 μV cuando el aislador esta energizado al 115 % de la tensión nominal fase-tierra.

8.1.13

Prueba de resistencia mecánica a la torsión

Esta prueba debe realizarse por cada familia de aisladores de la misma resistencia mecánica (120 kN y 160 kN) sin importar la tensión del aislador, con el mismo sistema de fijación y material del herraje. Se deben probar 5 aisladores extraídos de la línea de producción y completamente ensamblados. La longitud de aislamiento (espacio metal a metal) no debe ser menor de 800 mm. Los herrajes metálicos en los extremos del aislador deben los mismos que los utilizados en la línea de producción del aislador. Los 5 aisladores deben ser examinados visualmente verificando que las dimensiones cumplan con el plano prototipo aprobado. La carga en torsión a aplicarse debe incrementarse suavemente sin variaciones bruscas hasta alcanzar el valor nominal de resistencia a la torsión indicado en la tabla 3 y entonces mantenerse a este valor por 96 h. Después de la prueba de torsión, debe realizarse una prueba de penetración de tinta en cada uno de los cinco aisladores, de acuerdo al procedimiento descrito en el inciso 8.1.4.1 de esta norma de d e referencia.

TABLA 2 - Requerimientos de características eléctricas de aisladores Columna 1

Columna 2

Columna 3

Columna 4

Columna 5

Columna 6

Tensión nominal del sistema Un

Tensión de aguante de corta duración de 60 Hz, en seco

Tensión de aguante de corta duración de 60 Hz, en húmedo

Tensión de aguante al impulso por rayo (+)

Tensión de 60 Hz libre de corona

(kV)(1) (Valor Eficaz)

(kV) (1) (Valor Eficaz)

(kV) (1) (Valor pico)

Tensión de aguante al impulso por maniobra en húmedo (+)

520 520 550 625 625 625 700

500 500 530 590 (NA) (NA) (NA)

1 185 1 185 1 260 1 430 1 480 1 710 1 930

(kV)

161(2) 230(3) 230(4) 230(5) 400(3) 400(4) 400(5) (NA) (1) (2) (3) (4) (5) (6)

(kV) (1) (Valor pico) (NA) (NA) (NA) (NA) 1 170 1 170 1 290

(kV) (Valor pico)

(NA) (NA) (NA) (NA) 250 250 250

No aplica. Valores referidos a condiciones atmosféricas normalizadas. Valores requeridos para aisladores a instalarse a altitudes de 0 m a 2 500 500 m. Valores requeridos para aisladores a instalarse a altitudes de 0 m a 1 000 000 m. Valores requeridos para aisladores a instalarse a altitudes de 0 m a 1 500 500 m. Valores requeridos para aisladores a instalarse instalarse a altitudes de 1 501 m a 2 500 500 m. Para la calificación de los aisladores bajo prueba, prueba, las tensiones de aguante aguante especificadas especificadas en las columnas (4) y (5) deben calcularse mediante la metodología especificada en la norma NMX-J-271/1-ANCE-2000, a partir de su tensión critica de flameo determinada en el laboratorio. La desviación estándar utilizada en este cálculo debe ser la recomendada en la norma NMX-J-271/1-ANCE-2000. (7) Para altitudes mayores mayores a 2500 m, los los requerimientos requerimientos de los aisladores deben indicarse en características particulares. El usuario debe seleccionar los requerimientos mecánicos del aislador: Ejemplo 120 kN o 160 kN, los cuales están contemplados en la descripción corta del aislador.



TABLA 3 - Requerimientos de características mecánicas de aisladores Columna 1

Columna 2

Columna 3

Tensión nominal del sistema

Altitud máxima de operación

Longitud máxima del aislador

Un (kV) 161

(2)

(m) 0 a 2,500 0 a 1,000 (4) 0 a 1,500 1,501 a 2,500

(mm) 2 400 2 400 2 800 3 100

400

0 a 1,000 (4)

3 800

400

0 a 1,500

4 250

400

1,501 a 2,500

4 500

230

NOTAS: (1) (2) (3) (4)

8.1.14

(1)

Columna 4

Columna 5

Columna 6

Carga mecánica Carga mecánica Resistencia a la especificada de rutina torsión (SML) (kN) 120 120 120 120 120 160(3) 120 160(3) 120 160(3)

(RTL) (kN) 60 60 60 60 60 80 60 80 60 80

(N•m) 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50

Esta bajo consideración la selección y requerimientos de aisladores para altitudes mayores a 2 500 m. Esta longitud es entre centros de acoplamiento de los herrajes del aislador. La aplicación aplicación de aislador sintético sintético con una SML de 160 160 kN solo se debe hacer hacer en arreglos de 3 conductores conductores por fase, o a solicitud del usuario. Solo aplica para cierto tipo de estructuras.

Prueba mecánica de carga-tiempo y de sellado de la interfase entre herrajes y la envolvente del aislador

Esta prueba debe realizarse por cada familia de aisladores de la misma resistencia mecánica (120 kN y 160 kN) sin importar la tensión del aislador, con el mismo sistema de fijación, sistema de sellado, forma y material del herraje.

8.1.14.1


Se deben probar cuatro aisladores extraídos de la línea de producción y completamente ensamblados. La longitud del aislamiento (espaciamiento metal – metal) no debe ser menor a 800 mm. Los herrajes en los extremos del aislador deben ser los mismos que los utilizados en la línea de producción. Los herrajes deben ensamblarse de tal forma que la distancia entre el borde del herraje y el faldón más cercano sea idéntica a la de un aislador de producción normal. Los aisladores deben examinarse visualmente y verificar sus dimensiones de acuerdo a los planos prototipos aprobados. Los cuatro aisladores se someten a una prueba mecánica de rutina de acuerdo al procedimiento descrito en 8.3.2.

8.1.14.2

Procedimiento de la prueba

Los cuatro aisladores se someten a una carga de tensión entre herrajes a temperatura ambiente. La tensión mecánica debe incrementarse rápidamente y sin variaciones bruscas desde cero hasta el 70 % de la SML y entones mantenerse a este valor por 96 h.



8.1.14.2.1

Verificación por prueba de penetración

Al final de las 96 h, los dos extremos de uno de los cuatro aisladores, deben someterse a una prueba en la envolvente para verificar que no existan fracturas por medio de una prueba de penetración como la indicada en la norma descrita en el Apéndice E, inciso E.3, en la zona que abarque toda la longitud de la interfase entre la envolvente y el herraje más un área adicional, suficientemente extensa, mas allá del final de la parte metálica. La verificación debe realizarse de la siguiente manera:

a)

La superficie debe limpiarse adecuadamente.

b)

El penetrante, el cual debe actuar durante 20 min, debe aplicarse en la superficie limpia.

c)

La superficie debe limpiarse removiendo el exceso de penetrante y secarse.

d)

Si es necesario debe aplicarse revelador.

e)

La superficie debe inspeccionarse.

Algunos materiales de la envolvente pueden penetrarse por el penetrante aplicado. En tales casos debe proveerse evidencia para validar la interpretación de los resultados. Después de la prueba de penetración deben inspeccionarse los especímenes de prueba. Si ocurre cualquier fractura, la envolvente y si es necesario el herraje y el núcleo, deben cortarse en dos mitades con un corte perpendicular a la fractura en medio de la parte más ancha de la fractura señalada. La superficie de las dos mitades debe investigarse para ver la profundidad de las fracturas.

8.1.14.2.2

Segunda prueba de carga de tensión

Los tres aisladores restantes deben de nuevo someterse a una carga de tensión, aplicada entre herrajes y a temperatura ambiente. La tensión mecánica debe i ncrementarse rápidamente pero sin variaciones bruscas desde cero hasta el 75 % de la SML y entonces incrementarse gradualmente hasta alcanzar la SML en un periodo de tiempo entre 30 s y 90 s. Si se alcanza el 100 % de la SML en un tiempo menor a los 90 s, la carga (el 100 % de la SML) debe mantenerse hasta completar los 90 s. (Esta prueba se considera equivalente a la prueba de aguante durante un minuto de la SML). Para obtener más información de la prueba, a menos que apliquen razones especiales (por ejemplo la capacidad del equipo de prueba), la tensión mecánica debe incrementarse hasta que se alcance la carga de falla. El valor de la carga de falla debe registrarse.

8.1.14.3


Se considera que los aisladores pasan la prueba si:

a)

No ocurre falla (rompimiento o deslizamiento del núcleo, o fractura del herraje) ya sea durante las 96 h al 70 % de la SML o durante la prueba de aguante de 1 min al 100 % de la SML.

b)

No hay indicaciones de fracturas durante la prueba de penetración.

c)

La investigación de las mitades descritas en el inciso 8.1.14.2.1, muestran claramente que las fracturas no alcanzaron el núcleo.



8.1.15

Prueba de ataque de ácido

El objetivo de esta prueba es verificar que el núcleo soporte la acción de un ácido sin llegar a producirse una fractura. Esta prueba debe realizarse por cada familia de aisladores de la misma resistencia mecánica (120 kN y 160 kN) sin importar la tensión del aislador, con el mismo sistema de fijación y material del herraje y núcleo.

8.1.15.1


Se deben probar 3 aisladores extraídos de la línea de producción con los herrajes ensamblados pero sin la envolvente. Los herrajes en los extremos del núcleo deben ser los mismos que los utilizados en la línea de producción. La longitud de aislamiento (espacio metal a metal) debe ser de 800 mm ± 0,5 mm.

8.1.15.2

Procedimiento de la prueba

Se aplica ácido sobre el núcleo y se somete a una carga de tensión. Los esfuerzos químico y mecánico deben ser aplicados en forma simultánea y no por separado. Es decir, los especímenes de prueba deben estar sometidos a una tensión mientras se encuentran inmersos en un áci do. Se coloca un recipiente alrededor del núcleo sin la envolvente, de tal forma que el nivel del ácido se encuentre a no menos de 50 mm y más de 200 mm del herraje superior del aislador. Se vierte el ácido en el recipiente hasta cubrir una longitud de 50 mm del núcleo. El aislador debe ser sometido durante la prueba a una carga mecánica de tensión del 67 % de la SML (figura 4).

FIGURA 4 - Prueba de ataque de ácido



23 de 34

8.1.15.3

Condiciones de prueba

El ácido aplicado es una solución diluida de ácido nítrico (1N HNO 3, 1N significa 63 g de HNO 3 diluidos en 937 g de H2O). La prueba se realiza a temperatura ambiente la cual no debe ser menor a 15 °C. Las condiciones de prueba son mantenidas durante 96 h, en cada uno de los especímenes.

8.1.15.4


Se considera que la prueba es satisfactoria si los tres especímenes no se rompen antes de las 96 h. Si cualquiera de los tres especímenes se rompe antes de ese tiempo se debe considerar no aprobada l a prueba.

8.2

Pruebas de Aceptación

Las pruebas de aceptación se efectúan con el propósito de verificar otras características de los aisladores sintéticos, incluyendo aquellas que dependen de la calidad de la fabricación y de los materiales utilizados. El número de muestras para estas pruebas debe ser de acuerdo a lo señalado en 8.2.1.2.

8.2.1

Metodología de inspección

Los aisladores de suspensión sintéticos deben ser inspeccionados considerando dos tipos de inspecciones:

8.2.1.1

a)

La inspección por atributos aplicando la NMX-Z-012 (partes 1, 2 y 3) para el tamaño de muestra, con la que se evalúa la superficie, marcado y aspecto visual de los aisladores sintéticos considerando la clasificación de defectos de la tabla 4.

b)

La inspección por variables aplicando la tabla 5, para la cantidad de piezas a verificar.

Inspección por atributos

En este método se utilizan los conceptos, procedimientos y las tablas de la norma NMX-Z-012 (partes 1, 2 y 3). Esta inspección se refiere únicamente a los defectos visuales en el forro sintético y herrajes de los ai sladores, de acuerdo a los límites de defectos visuales. Esta inspección se realiza en dos etapas:

a)

1a etapa: El tamaño de la muestra para la inspección por atributos, debe ser considerando, la cantidad reportada para inspección y aplicando la NMX-Z-012 (partes 1, 2 y 3) y los niveles de calidad aceptable (NCA), siendo para los defectos críticos un NCA de 1,0 y para defectos mayores un NCA de 4,0.

TABLA 4 - Clasificación de defectos Defectos Marcado en el aislador Falta de identificación del fabricante Falta del valor de carga mecánica especificada Falta de fecha de fabricación Marcado ilegible Falta de marcado permanente Construcción del aislador Partes metálicas desalineadas Áreas dañadas ≥ 25 mm2 y con profundidades > 1 mm Empaque En mal estado para proteger los aisladores Roto

Críticos

Mayores

X X X X X X X X X



b)

2a etapa: Una vez que se cuente con suficiente información estadística, de inspección en fábrica y de su comportamiento en campo, la CFE debe realizar análisis con el fin de modificar o ratificar los niveles de inspección y los niveles de calidad aceptables.

8.2.1.2

Inspección por variables

El tamaño de la muestra para cada una de las pruebas está establecido en la tabla 5.

TABLA 5 - Muestreo para inspección por variables Tamaño del lote N < 300 300 < 2 000 2 000 < 5 000 5 000 < 10 000

8.2.2

Tamaño de la muestra E1 E2 Sujeto a Sujeto a acuerdo acuerdo 4 3 8 4 12 6

-

prueba dimensional (E1+E2),

-

prueba de galvanizado (E2),

-

prueba de verificación de sellado (E2),

-

prueba del sistema de seguro (E2),

-

prueba de carga mecánica especificada (E1 y E2).

Inspección visual

Esta prueba debe realizarse de acuerdo a lo indicado en el inciso 8.2.1.1.

8.2.3

Verificación dimensional

Esta prueba debe realizarse de acuerdo a lo indicado en el inciso 8.1.6.

8.2.4

Prueba de galvanizado

La verificación del galvanizado se realiza conforme a la NMX-H-004-SCFI. El espesor mínimo debe ser de 86,3 micras.

8.2.5

Prueba de verificación del sellado de la interfase entre herrajes y envolvente del aislador (E2) y de la carga mecánica especificada (SML) (E1)

Esta prueba se compone de dos partes. En la primera se realiza una prueba de penetración a un aislador seleccionado al azar de la muestra E2. En la segunda parte se realiza una prueba de carga de tensión a todos los aisladores de la muestra E1.



8.2.5.1

Verificación del sellado

En el aislador seleccionado se debe someter a una prueba en la envolvente para verificar que no existan fracturas, por medio de una prueba de penetración como la indicada en la norma descrita en el Apéndice E, inciso E.3, en la zona que abarque toda la longitud de la interfase entre la envolvente y el herraje más un área adicional, suficientemente extensa, mas allá del final de la parte metálica, de acuerdo al procedimiento descrito a continuación: Al tener indicio de penetración, debe realizarse el siguiente procedimiento:

a)

La superficie debe limpiarse adecuadamente.

b)

El penetrante, el cual debe actuar durante 20 min, debe aplicarse en la superficie limpia.

c)

Dentro de los 5 min después de la aplicación del penetrante, el aislador debe someterse, a temperatura ambiente, a una tensión mecánica del 70 % de la SML, aplicada entre herrajes; la tensión mecánica debe incrementarse rápidamente pero suavemente desde cero hasta el 70 % de la SML, y mantenerse en este valor val or durante 1 min.

d)

La superficie debe limpiarse removiendo el exceso de penetrante y secarse.

e)

Si es necesario debe aplicarse revelador.

f)

La superficie debe inspeccionarse.

Algunos materiales de la envolvente pueden penetrarse por la tinta aplicada. En tales casos debe proveerse evidencia para validar la interpretación de los resultados. Después de 1 min de prueba al 70 % de la SML, si ocurre cualquier fractura, la envolvente y si es necesario el herraje y el núcleo deben cortarse en dos mitades con un corte perpendicular a la fractura y en medio de la parte más ancha de la fractura señalada. La superficie de las dos mitades debe investigarse para ver la profundidad de las fracturas.

8.2.5.2

Carga de tensión

Los aisladores de la muestra E1 deben someterse, a una carga de tensión aplicada entre herrajes y a temperatura ambiente. La tensión mecánica debe incrementarse rápidamente pero sin variaciones bruscas desde cero hasta el 70 % de la SML y entonces incrementarse gradualmente hasta alcanzar la SML en un periodo de tiempo entre 30 s y 90 s. Si se alcanza el 100 % de la SML en un tiempo menor a los 90 s, la carga (el 100 % de la SML) debe mantenerse hasta completar los 90 s. (Esta prueba se considera equivalente al aguante durante un minuto de la SML). Para obtener más información de la prueba, a menos que aplique razones especiales (por ejemplo la capacidad del equipo de prueba) la tensión mecánica de la prueba debe incrementarse hasta que se alcance la carga de falla. El valor de la carga de falla debe registrarse.

8.2.5.3


Se considera que los aisladores pasan la prueba si:

a)

No ocurre falla (rompimiento o deslizamiento del núcleo, o fractura del herraje) ya sea durante la prueba de aguante (a) por un minuto al 70 % de la SML o durante la prueba de aguante (b) durante un minuto al 100 % de la SML.

b)

No hay indicaciones de fracturas después de la prueba de penetración descrita en 8.2.5.1.

c)

La investigación de las mitades descritas en 8.2.5.1, muestran claramente que las fracturas no alcanzan el núcleo.



8.2.6

Prueba de verificación del sistema de bloqueo en el acoplamiento de los herrajes

Esta prueba es aplicable únicamente a aisladores con acoplamientos de calavera y bola. Se seleccionan 3 aisladores y se les verifica que la fuerza de desenganche de la chaveta sea entre 111 N y 667 N, realizando 3 operaciones de enganche y desenganche. En caso de que en alguna de las operaciones anteriores no se cumpla con este valor, se considera un resultado no satisfactorio.

8.2.7

Copia del reporte de las pruebas de caracterización del material utilizado como aislamiento externo

El fabricante de aisladores debe presentar el reporte de caracterización del material utilizado en la envolvente y faldones. Este reporte puede ser el que presenta el proveedor del material base al fabricante de aisladores.

8.3

Pruebas de Rutina

El objetivo de estas pruebas es eliminar aisladores sintéticos con defectos de fabricación. Se realizan en todos los aisladores ofrecidos para aceptación, siendo las siguientes:

8.3.1

Verificación visual y del marcado

Cada aislador debe ser inspeccionado visualmente verificando que no presente erosiones, marcas o raspaduras. Asimismo, debe verificarse que el marcado contenga la información requerida en el inciso 9.1. El marcado del aislador debe ser claro, legible e indeleble.

8.3.2

Prueba mecánica de rutina

Cada aislador debe soportar a temperatura ambiente una tensión mecánica RTL correspondiente al 50 % de la SML, durante al menos 10 s.

9

MARCADO

El fabricante debe cumplir con lo establecido en la NRF-001-CFE.

9.1

Marcado del Aislador

Cada aislador debe ser marcado en forma indeleble, con la información que se describe a continuación.

10

a)

Nombre o logotipo del fabricante.

b)

Año de fabricación como mínimo.

c)

Lote de fabricación.

d)

Carga mecánica especificada (kN).

EMPAQUE, EMBALAJE Y EMBARQUE

Es preferible que el marcado sea en el herraje, aunque también puede ser en la parte superior de la envolvente .



10.1

Empaque

Los aisladores y anillos equipotenciales cuando se requieran, deben empacarse en cajas de madera cerradas, que garanticen la integridad del producto durante su entrega, estiba y almacenaje. Debe tener las siguientes leyendas en un lugar visible.

10.2

a)

Identificación del fabricante y del proveedor en su caso.

b)

Indicación de las condiciones de manejo y almacenaje.

c)

Número de contrato (pedido) de CFE.

d)

Número de lote de fabricación.

e)

Cantidad de piezas contenidas.

f)

Masa bruta y neta en kg, y volumen en m³.

g)

Estiba máxima.

h)

Destino.

i)

Descripción CFE.

j)

País de origen.

Embalaje

Debe ser el adecuado para manejarse por medio de polipastos o montacargas de doble uña.

11

BIBLIOGRAFÍA

NOM-008-SCFI-2002

Sistema General de Unidades de Medida.

IEC-61109-1992

Composite Insulators for a.c. Overhead Lines with a Nominal Voltage Greater than 1 000 V – Definitions, Test Methods and Acceptance Criteria.

Adendum 1995 IEC 61466-1-1997

Composite String Insulators Units for Overhead Lines with a Nominal Voltages Greater than 1 000 V - Part 1: Standard Strenght Classes and End Fittings.

ISO 3452-1984

Non – Destructive Testing – Penetrant Inspection General Principles.

12

CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES

Esta norma es no equivalente con las normas internacionales: IEC 61109 e IEC 61466-1.



APÉNDICE A (Informativo) INFORMACIÓN MÍNIMA REQUERIDA PARA PLANOS PROTOTIPO

Información Mínima Requerida para Planos Prototipo Descripción corta Material base de los faldones y cubierta aislante Tensión eléctrica nominal de operación Tipo de herraje de acoplamiento Carga mecánica específica Nivel de contaminación Altitud en operación (m s.n.m.)

Cantidad

Unidades kV kN m

Características mecánicas Carga mecánica específica (SML) Carga mecánica de rutina 10 s (RTL) Resistencia a la torsión (Nm)

kN kN N·m

Características eléctricas Tensión crítica de flameo al impulso de rayo (+) Tensión de flameo a 60 Hz en seco Tensión de flameo a 60 Hz en húmedo Tensión a 60 Hz libre de corona Tensión en radiointerferencia

kV kV kV kV μV

Dimensiones físicas Longitud máxima del aislador (L T) Distancia de aislamiento (D A) Distancia de fuga Diámetro del aislador ( ΦA) Diámetro del núcleo ( ΦN) Espaciamiento entre faldones Diámetro de faldón principal ( Φ1) Diámetro de faldón secundario ( Φ2) Ángulo de faldón ( α) Número de faldones principales

mm mm mm mm mm mm mm mm ·



29 de 34

APÉNDICE B (Informativo) REQUISITOS DE HERRAJES Para el caso de las dimensiones de los herrajes empleados en esta norma, éstos están regidos por lo estipulado en la norma descrita en el Apéndice E, inciso E.2. Aclarándose que los herrajes de acoplamiento que pueden ser utilizados son los siguientes:

FIGURA B1 – Designación de la letra de acoplamiento TABLA B1 – Designación del aislador

Designación

CS 120 CS 160

Carga mecánica especifica 120 kN 160 kN

Calavera (S) y bola (B) anexo A de la IEC 61466

Clevis (C)) tongue (T) anexo B de la IEC 61466

Y-Clevis anexo C de la IEC 61466

Ojo (E) anexo D de la IEC 61466

tamaño 18 N 22 N

tamaño 16 N 22 N

tamaño 19 22

tamaño 24 25



APÉNDICE C (Informativo) LIBERACIÓN SÚBITA DE CARGA Dispositivo 1. El dispositivo consiste en un gancho A, una palanca de liberación B y una placa de montaje C. El gancho A puede rotar (girar) sobre su pivote, el cuál es fijado a la placa de montaje. Se aplica tensión al aislador por medio de un perno apropiado o argolla D. Durante el tiempo que el aislador está bajo carga, la palanca de liberación es retenida en la posición mostrada por las líneas fijas. Debido a la longitud de la palanca de liberación B, una pequeña fuerza es suficiente para moverla a la posición mostrada por la línea punteada, rotándola (girando) sobre su pivote y moviendo el pivote en dirección de X. Está operación de la palanca de liberación causa que el gancho rote (gire) sobre su pivote, y así liberando el perno o argolla D. Dispositivo 2. El dispositivo consiste de una pieza de rompimiento E atornillada dentro de dos extremidades metálicas F y G, las cuáles enlazan el aislador a la máquina de tensión. La pieza de rompimiento E es en forma de una “dumb bell” cuyo diámetro es calibrado como función del acero utilizado y de la deseada carga de rompimiento. El acero utilizado por una pieza E debe tener un esfuerzo de deformación cercano a al último esfuerzo de tensión.



FIGURA C1 - Ejemplo de dos dispositivos para la prueba de liberación súbita de carga



APÉNDICE D (Informativo) PRUEBA DE ESFUERZOS MÚLTIPLES D.1

INTRODUCCIÓN

El método de prueba de este apéndice fue establecido por el grupo de trabajo 22.10 de CIGRÉ: Aisladores Compuestos y Reportados, en referencia [1] de la cláusula E.3.

D.2

PROCEDIMIENTO DE PRUEBA

Esta prueba consiste en aplicar, en adición a la más alta tensión del sistema (U m/ √3) a tensión en baja frecuencia, varios esfuerzos en una manera cíclica: -

radiación solar,

-

lluvia artificial,

-

calor seco,

-

“damp heat” (cerca de la saturación),

-

alta “dampness” a temperatura de cuarto (se debe obtener la saturación),

-

niebla salina a baja concentración.

Las variaciones de temperatura pueden causar algún grado de esfuerzo mecánico más adelante, especialmente al nivel de las interfases del aislador y también dar un incremento al fenómeno de condensación que son repetidos varias veces el curso de un ciclo. Un ejemplo del ciclo incluyendo todos los esfuerzos es mostrado en la figura D1.

a)

Cada ciclo dura 24 h y un programa de cambio toma lugar cada 2 h.

b)

Durante el tiempo cuando la humidificación y el calentamiento están fuera de operación, los aisladores son sometidos sometidos a temperatura temperatura del cuarto (15 °C - 25 °C) y una humedad relativa (30 % - 60 %).

c)

El incremento de la temperatura ambiente a 50 °C debe tomar menos de 15 min.

d)

La humidificación debe tomar menos de 15 min para alcanzar una humedad relativa de 95 % y menos de otros 10 min en alcanzar el valor requerido de al menos 98 % de humedad relativa.

e)

La saturación que causa que los aisladores goteen es obtenida por enfriamiento natural del cuarto de prueba después de una secuencia con 50 °C y 98 % de humedad relativa. El ventilador debe ser detenido para esta operación. El tiempo para regresar a la temperatura es de aproximadamente 2 h.

f)

La lluvia y niebla salina son de acuerdo con NMX-J-271/1-ANCE y NMX-J-561-ANCE respectivamente.



La simulación de radiación solar es obtenida con una lámpara de arco de “xenón” de 5 000 W espaciada dentro de unos 48 cm de los aisladores. Un sistema de filtrado hace posible reproducir aproximadamente la energía de un espectro solar recibido en un área de clima moderado al medio día en junio (cerca de 90 mW/cm 2). Una duración de 5 000 h es sugerida para la prueba completa.

Humidificación Calentamiento 50 ºC Lluvia desmineralizada Niebla salina 7 kg/m3 Simulación de radiación solar Tensión (kV) Um/ 3

Fuera de servicio

En operación

FIGURA D1 - Ejemplo de ciclo de envejecimiento acelerado bajo en tensión de operación



APÉNDICE E (Informativo) REFERENCIAS TÉCNICAS INTERNACIONALES En tanto no exista norma oficial mexicana o norma mexicana pueden consultarse en forma supletoria las normas internacionales siguientes:

E.1

IEC-61109-1992

Adendum IEC-61109-1995

Composite Insulators for a.c. Overhead Lines with a Nominal Voltage Greater than 1 000 V – Definitions, Test Methods and Acceptance Criteria.

E.2

IEC 61466-1, 1997

Composite String Insulators Units for Overhead Lines with a Nominal Voltages Greater than 1 000 V - Part 1: Standard Strength Classes and End Fittings.

E.3

ISO 3452-1984

Non – Destructive Testing – Penetrant Inspection General Principles.

E.4

IEC 60695-11-10

Fire hazard testing- Part 11-10: Test flames- 50 W horizontal and vertical flame test methods.

NRF-044 Aisladores de Susp Sinteticos Para Lt de 161 a 400 Kv

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