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INSTITUTO COSTARRICENSE DE ELECTRICIDAD
UEN PROYECTOS Y SERVICIOS ASOCIADOS
ICE ETA - 4
ESPECIFICACIÓN TÉCNICA PARA ADQUISICIÓN
DE CONDUCTORES
4.1.1.1.1.1.1
2011
INDICE
4.1. REFERENCIAS ....................................................................................................................................... 3
4.2. ALCANCE Y OBJETIVO ........................................................................................................................ 4
4.3. DEFINICIONES ....................................................................................................................................... 4
4.4. DESCRIPCION ....................................................................................................................................... 4
4.4.1 CONDUCTOR DE ACERO ALUMINIZADO (SAC).............................................................................. 4
4.4.2 CONDUCTOR DE ALUMINIO CON NÚCLEO DE ALEACIÓN DE ALUMINIO REFORZADO
(ACAR) ........................................................................................................................................................... 4
4.4.3 CONDUCTOR DE ALUMINIO CON NÚCLEO DE ACERO REFORZADO (ACSR) ........................... 4
4.5. REQUERIMIENTOS................................................................................................................................ 4
4.5.1 CONDUCTOR DE ACERO ALUMINIZADO (SAC).............................................................................. 4
4.5.2 CONDUCTOR DE ALUMINIO CON NÚCLEO DE ALEACIÓN DE ALUMINIO REFORZADO
(ACAR) ........................................................................................................................................................... 5
4.5.3 CONDUCTOR DE ALUMINIO CON NÚCLEO DE ACERO REFORZADO (ACSR) ........................... 6
4.6. PRUEBAS TIPO ..................................................................................................................................... 6
4.6.1 GENERAL ............................................................................................................................................. 6
4.6.2 UNIONES (JUNTAS) EN LOS HILOS .................................................................................................. 6
4.6.3 CURVAS DE ESFUERZO - DEFORMACIÓN ...................................................................................... 6
4.6.4 CARGA DE RUPTURA ......................................................................................................................... 6
4.7. PRUEBAS A MUESTRAS ...................................................................................................................... 7
4.7.1 GENERAL ............................................................................................................................................. 7
4.7.2 HILOS ANTES DEL TRENZADO ......................................................................................................... 7
4.7.3 AREA DE SECCIÓN TRANSVERSAL ................................................................................................. 7
4.7.4 DIÁMETRO DEL CONDUCTOR .......................................................................................................... 7
4.7.5 MASA POR UNIDAD DE LONGITUD .................................................................................................. 7
4.7.6 RESISTENCIA DE RUPTURA DE LOS HILOS ................................................................................... 7
4.7.7 CONDICIÓN DE LA SUPERFICIE ....................................................................................................... 7
4.7.8 RAZÓN Y DIRECCIÓN DE CAPAS ..................................................................................................... 7
4.7.9 CANTIDAD DE GRASA........................................................................................................................ 7
4.8. APROBACION DEL TIPO ...................................................................................................................... 7
4.8.1 GENERAL .............................................................................................................................................. 7
4.8.2DOCUMENTACION..............................................................................................................................8
4.9. ENVIO ..................................................................................................................................................... 8
ICE-ETA-4
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4.1.
ICE-ETA-4
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REFERENCIAS
IEC 50 (466)
International Electrotechnical Vocabulary - Overhead lines
IEC 104
Recommendation for an international specification for
aluminium alloy conductor wire of the aluminium-magnesium
silicon type
IEC 865
Calculations of the effect of short-circuit current
IEC 888
Zinc-coated steel wires for stranded conductor
IEC 889
Hard-drawn aluminium wire for overhead line conductors
IEC 1089
Round wire concentric lay overhead electrical stranded
conductors
IEC 1232
Aluminium clad steel wires for electrical purposes
ISO 5455
Technical drawings - Scales
ISO 9002
installation
Quality systems - Model for quality assurance in production
ICE ETA-7
Especificación técnica para la adquisición de empalmes
ICE ETA-9
Especificación técnica para la adquisición de amortiguadores vibración
ICE ETA-13
tierra
Especificación técnica para la adquisición de sistemas de
IEV
International Electrotechnical Vocabulary
and
puesta
a
4.2.
ALCANCE Y OBJETIVO
Esta especificación para compra se aplica a conductores de Acero Aluminizado
(Aluminium-Clad Steel Conductor (SAC)), de Aluminio con núcleo de Aleación de
Aluminio Reforzado (Aluminium Conductors Aluminium-Alloy Reinforced (ACAR)), y de
Aluminio con núcleo de Acero Reforzado (Aluminium Conductors Steel Reinforced
(ACSR)), para usarse en líneas de transmisión aéreas.
El objetivo de esta especificación es definir los requisitos de diseño y prueba para los
conductores suplidos por diferentes fabricantes, de manera que se asegure el
funcionamiento satisfactorio durante toda la vida útil de una línea de transmisión.
4.3.
DEFINICIONES
Tensión nominal de ruptura (Rated Tensile Strength)
Es la tensión de ruptura nominal definida para un tipo específico de cable.
Tensión de ruptura real (Ultimate Tensile Strength)
Es la tensión de ruptura propia de una muestra del cable.
La definición de otros términos empleados en esta especificación se encuentra en las
publicaciones de la IEC e IEV.
4.4.
DESCRIPCION
4.4.1
CONDUCTOR DE ACERO ALUMINIZADO (SAC)
Conductor que consiste de una o más capas de hilos de acero aluminizado. Ver Figura 1.
4.4.2
CONDUCTOR DE ALUMINIO CON NÚCLEO DE ALEACIÓN DE ALUMINIO
REFORZADO (ACAR)
Conductor que consiste de un núcleo de uno o más hilos de aleación de aluminio y una o
más capas de hilos de aluminio, trenzadas alrededor del núcleo. Ver Figura 2.
4.4.3
CONDUCTOR DE ALUMINIO CON NÚCLEO DE ACERO REFORZADO (ACSR)
Conductor con un núcleo de uno o más hilos de acero reforzado, y una o varias capas de
aluminio alrededor. Ver Figura 3.
4.5.
REQUERIMIENTOS
4.5.1
CONDUCTOR DE ACERO ALUMINIZADO (SAC)
4.5.1.1
Hilos
El conductor debe estar construido con hilos según la Norma IEC Clase 20SA Tipo A.
4.5.1.2
Dimensiones
El conductor debe tener las dimensiones de acuerdo a la Tabla 1.
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4.5.1.3
Diseño
El conductor debe estar diseñado de acuerdo a los requerimientos establecidos en la
Norma IEC 1089.
4.5.1.4
Requerimientos mecánicos
El conductor debe cumplir con los requerimientos de esfuerzo mecánico incluidos en la
Tabla 1.
4.5.1.5
Resistencia eléctrica
El conductor debe cumplir con los valores de resistencia especificados en la Tabla 1.
4.5.1.6
Engrase
En caso de que se especifique, el conductor debe engrasarse de acuerdo a la Norma IEC
1089, Anexo C, Caso 4. Ver Figura 3.
La grasa empleada para tal fin debe cumplir con los requisistos establecidos en la
especificación ICE-ETA-7, Subcláusula 7.4.4.
4.5.2
CONDUCTOR DE ALUMINIO CON NÚCLEO DE ALEACIÓN DE ALUMINIO
REFORZADO (ACAR)
4.5.2.1
Hilos
El núcleo debe estar construido con hilos que cumplan la Norma IEC 889.
Las capas de Aluminio deben construirse con hilos que cumplan la Norma IEC 104, tipo
A.
4.5.2.2
Dimensiones
El conductor debe tener las dimensiones de acuerdo a la Tabla 2.
4.5.2.3
Diseño
El conductor debe estar diseñado de acuerdo a los requerimientos establecidos en la
Norma IEC 1089.
4.5.2.4
Requerimientos mecánicos
El conductor debe cumplir con los requerimientos de esfuerzo mecánico incluidos en la
Tabla 2.
4.5.2.5
Resistencia eléctrica
El conductor debe cumplir con los valores de resistencia especificados en la Tabla 2.
4.5.2.6
Engrase
En caso de que se especifique, el núcleo del conductor debe engrasarse de acuerdo a la
Norma IEC 1089, Anexo C, Caso 1. Ver Figura 3.
La grasa empleada para tal fin debe cumplir con los requisitos establecidos en la
especificación ICE-ETA-7, Subcláusula 7.4.4.
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4.5.3
CONDUCTOR DE ALUMINIO CON NÚCLEO DE ACERO REFORZADO (ACSR)
4.5.3.1
Hilos
El núcleo debe estar construido con hilos que cumplan la Norma IEC 888, Acero Regular,
recubrimiento de Aluminio Clase 1.
Las capas de Aluminio deben construirse con hilos que cumplan la Norma IEC 889.
4.5.3.2
Dimensiones
El conductor debe tener las dimensiones de acuerdo a la Tabla 3.
4.5.3.3
Diseño
El conductor debe estar diseñado de acuerdo a los requerimientos establecidos en la
Norma IEC 1089.
4.5.3.4
Requerimientos mecánicos
El conductor debe cumplir con los requerimientos de esfuerzo mecánico incluidos en la
Tabla 3.
4.5.3.5
Resistencia eléctrica
El conductor debe cumplir con los valores de resistencia especificados en la Tabla 3.
4.5.3.6
Engrase
En caso de que se especifique, el núcleo del conductor debe engrasarse de acuerdo a la
Norma IEC 1089, Anexo C, Caso 1. Ver Figura 4.
La grasa empleada para tal fin debe cumplir con los requisitos establecidos en la
especificación ICE-ETA-7, Subcláusula 7.4.4.
4.6.
PRUEBAS TIPO
4.6.1
GENERAL
Las pruebas deben hacerse de acuerdo a las Subcláusulas 4.6.2 a 4.6.4., y de manera
que el procedimiento seguido y el equipo empleado no afecten los resultados
4.6.2
UNIONES (JUNTAS) EN LOS HILOS
Pruebas de acuerdo a la Norma IEC 1089 Cláusula 6.5.4
4.6.3
CURVAS DE ESFUERZO - DEFORMACIÓN
Las pruebas se harán de acuerdo a la Norma IEC 1089 Anexo B. Todos los valores
obtenidos deben registrarse. Además, se debe incluir tanto las curvas como las fórmulas
(polinomios en potencia de tres) empleadas en su cálculo, para todos los valores de
esfuerzo y deformación obtenidos en la prueba.
4.6.4
CARGA DE RUPTURA
De acuerdo a la Norma IEC 1089 Cláusula 6.5.3
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4.7.
PRUEBAS A MUESTRAS
4.7.1
GENERAL
De acuerdo a la Norma IEC 1089 Cláusula 6.2.2
4.7.2
HILOS ANTES DEL TRENZADO
De acuerdo con el estándar que corresponda al tipo de hilo respectivo
4.7.3
AREA DE SECCIÓN TRANSVERSAL
De acuerdo a la Norma IEC Cláusula 6.6.1
4.7.4
DIÁMETRO DEL CONDUCTOR
De acuerdo a la Norma IEC Cláusula 6.6.2
4.7.5
MASA POR UNIDAD DE LONGITUD
De acuerdo a la Norma IEC 1089 Cláusula 6.6.3
4.7.6
RESISTENCIA DE RUPTURA DE LOS HILOS
De acuerdo a la Norma IEC 1089 Cláusula 6.6.4
4.7.7
CONDICIÓN DE LA SUPERFICIE
De acuerdo a la Norma IEC 1089 Cláusula 6.6.5
4.7.8
RAZÓN Y DIRECCIÓN DE CAPAS
De acuerdo a la Norma IEC 1089 Cláusula 6.6.6
4.7.9
CANTIDAD DE GRASA
De acuerdo a la Norma IEC 1089 Cláusula 6.6.3
4.8.
APROBACION DEL TIPO
4.8.1
GENERAL
El ICE debe aprobar el tipo de conductor antes de su envío. Para su aprobación, el
fabricante debe verificar que el conductor cumpla en todos los aspectos con los
requisitos establecidos en esta especificación. Para esto, enviará al ICE la
documentación especificada en las Subcláusulas 4.8.2.1 - 4.8.2.5 ya sea en inglés o
español.
La aprobación de los planos no exime al fabricante de responsabilidad alguna con
respecto al cumplimiento de los requerimientos especificados.
Si el fabricante hace algún cambio al diseño después de que ha sido aprobado, deberá
informarlo al ICE para su revisión.
4.8.2
DOCUMENTACIÓN
4.8.2.1
Planos de fabricación
El fabricante deberá presentar en los planos la siguiente información, de acuerdo a la
Norma ISO 5455:
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Tipo
Sección transversal y cableado
Peso por unidad de longitud
Resistencia eléctrica
4.8.2.2
Especificación del material
Descripción del material empleado
4.8.2.3
Descripción del proceso de manufactura
4.8.2.4
Sistema de control de calidad
De acuerdo con la Norma ISO 9002
4.8.2.5
Instrucciones de instalación
Instrucciones debidamente ilustradas en español o inglés.
4.8.2.6
Reportes de las pruebas tipo
De acuerdo a la Cláusula 4.6
4.9.
ENVIO
La longitud de conductor en cada carrete no debe ser menor al largo definido, con una
tolerancia de +5%. El peso del conductor más el del carrete no debe ser superior a 3000
kg. El diámetro externo del carrete debe ser inferior a 1900 mm, y el del agujero central
debe ser de 80 mm.
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TABLAS
TABLA 1
Código
Numérico
Conductor de acero aluminizado (SAC)
Area
mm
7 No.7
(1)
(2)
Número
de hilos
2
73,8
7
Diámetro
Masa por
Tensión Resistenci
unidad de nominal
a
longitud de ruptura C.D. (1)
Hilo Cond.
kg/km
kN
/km
mm
mm
3,66 11,00
491
84,8
1 163
kA
6,1
La resistencia de corriente directa (C.D.) está calculada con un valor medio de 84,80 n m (20,3% IACS) por
cada hilo
La corriente de corto circuito se calcula como el valor r.m.s. para una duración de 1 segundo, y con una
temperatura de inicial de +30ºC, lo cual da una temperatura máxima de +300ºC.
TABLA 2
Código
Conductor de aluminio con núcleo de aleación de aluminio reforzado
(ACAR)
Número de Diámetro Diám Masa por
hilos
de los hilos
.
unidad
cond.
de
longitud
Al. Aleac Total Al Alea Al
Alea
.
c
2
2
2
mm
mm
mm
mm mm mm
kg/km
Cabedelo 147,5 155,7 303,2 18 19 3,23 3,23 22,6
835
1
(1)
por
(2)
Corriente Corto
Circuito (2)
Areas
Tensión
nominal
de
ruptura
kN
74,9
Resist.
C.D.(1)
/km
0,1014
Corriente
Corto
Circuito (2)
kA
27,8
La resistencia de Corriente Directa (C.D.) está calculada con un valor medio de 28,264 n m (61,0% IACS)
cada hilo de aluminio y 32,840 n m (52,5% IACS) por cada hilo de aleación
La corriente de corto circuito se calcula como el valor r.m.s. para una duración de 1 segundo, y con una
temperatura inicial de +50ºC , lo cual da una temperatura final máxima de +200ºC.
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TABLA 3
Conductor de Aluminio con núcleo de Acero Reforzado (ACSR)
Código
Areas
Número de Diámetro Diám
hilos
de los hilos
.
cond
.
Al.
Acero
2
2
mm
mm
Conductores de fase
Grosbeak 322,3 52,5
Total
2
mm
Al Acero. Al
mm
375
26
7
Drake
402,8
65,6
468
26
Tern
402,8 27,8
430
Cardinal
483,2
62,6
Ac.
mm
Masa
por
unidad
de
longitud
Tensión
nominal
de
ruptura
Resist.
C.D.(1)
Corriente
Corto
Circuito
mm
kg/km
kN
3,97 3,09
25,1
5
1298
109
0,008872
32,9 (2)
7
4,44 3,45
28,1
1
1622
136
0,07093
41,2 (2)
45
7
3,37 2,25
27,0
1333
98
0,0712
546
54
7
3,38 3,38
30,4
2
1830
149
0,05893
49,2 (2)
/km
kA
Hilo de guarda
Dotterel
89,6
52,3
142
12
7
3,08 3,08
15,4
2
654
72,1
0,3194
9,4 (3)
Atle
152,3
88,8
241
12
7
4,02 4,02
20,1
0
1115
122
0,1875
16,0 (3)
(1)
por
(2)
(3)
La resistencia de Corriente Directa (C.D.) está calculada con un valor medio de 28,264 n m (61,0% IACS)
cada hilo
La corriente de corto circuito se calcula como el valor r.m.s. para una duración de 1 segundo, y con
una temperatura inicial de +50ºC, lo cual da una temperatura máxima de +200ºC.
La corriente de corto circuito se calcula como el valor r.m.s. para una duración de 1 segundo, y con
una temperatura de +30ºC en el hilo de tierra, lo cual da una temperatura máxima de +200ºC.
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FIGURAS
FIGURA 1
CONDUCTOR DE ACERO ALUMINIZADO (SAC)
7 HILOS
FIGURA 2
CONDUCTOR DE ALUMINIO CON NUCLEO DE ALEACION DE
ALUMINIO REFORZADO (ACAR)
18/19 HILOS
FIGURA 3
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CONDUCTOR DE ALUMINIO CON NUCLEO DE ACERO REFORZADO
(ACSR)
26/7 HILOS
54/7 HILOS
Figura 3a
Conductores de fase
12/7 HILOS
Figura 3b
FIGURA 4
Hilo de guarda
CONDUCTORES: ENGRASE
CASO 1
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