2178 2004
Esta impresión tiene incorporada la Modificación Nº1:2006.
Cables de energía aislados con
dieléctricos sólidos extruídos para
tensiones nominales de 1,1 kV a 33 kV
Power cables with solid dielectric extruded insulation for rated voltages from 1,1 kV up to 33 kV
*
Corresponde a la reaprobación de la edición de mayo de 1990.Segunda edición 2004-09-27
IRAM 2004-09-27
Prefacio
El Instituto Argentino de Normalización (IRAM) es una asociación civil sin fines de lucro cuyas finalidades específicas, en su carácter de Organismo Argentino de Normalización, son establecer normas técnicas, sin limitaciones en los ámbitos que abarquen, además de propender al conocimiento y la aplicación de la normalización como base de la calidad, promoviendo las actividades de certificación de productos y de sistemas de la calidad en las empresas para brindar seguridad al consumidor.
IRAM es el representante de la Argentina en la International Organization for Standardization (ISO), en la Comisión Panamericana de Normas Técnicas (COPANT) y en la Asociación MERCOSUR de Normalización (AMN).
Esta norma IRAM es el fruto del consenso técnico entre los diversos sectores involucrados, los que a través de sus representantes han intervenido en los Organismos de Estudio de Normas correspondientes.
Índice
INTRODUCCIÓN... 7
DOCUMENTOS NORMATIVOS PARA CONSULTA ... 7
SECCIÓN UNO O GENERALIDADES 1 ALCANCE... 8
2 DEFINICIONES ... 11
SECCIÓN DOS-CONSTRUCCIÓN 3 CONDUCTORES ... 12
4 AISLACIÓN ... 12
5 CAPAS DE HOMOGENEIZACIÓN; INTERNA Y EXTERNA ... 14
6 CABLEADO DE CONDUCTORES AISLADOS, REVESTIMIENTOS INTERNOS Y RELLENOS... 15
7 PROTECCIONES METÁLICAS DE LOS CABLES UNIPOLARES O MULTIPOLARES... 16
8 PANTALLA METÁLICA ... 16
9 CONDUCTOR NEUTRO ... 17
10 ARMADURA METÁLICA ... 18
11 ENVOLTURA EXTERIOR ... 20
SECCIÓN TRES - REQUISITOS DE ENSAYO 12 CONDICIONES DE ENSAYO ... 20
13 ENSAYOS DE RUTINA ... 21
14 ENSAYOS DE MUESTREO (ESPECIALES) ... 23
15 ENSAYOS ELÉCTRICOS DE TIPO ... 26
16 ENSAYOS DE TIPO, NO ELÉCTRICOS... 30
17 ENSAYOS ELÉCTRICOS DESPUÉS DE LA INSTALACIÓN ...34
18 MARCADO, ROTULADO Y EMBALAJE ...35
19 INSPECCIÓN Y RECEPCIÓN...44
Anexo A Método de cálculo "ficticio" para determinar las dimensiones de los revestimientos protectores ...47
Anexo B Redondeo de los números...52
Anexo C Instrucciones para el pedido de oferta...54
Anexo D (Informativo) Bibliografía...55
Anexo E (Informativo) Integrantes de los organismoa de estudio...56
Cables de energía aislados con dieléctricos sólidos extruídos
para tensiones nominales de 1,1 kV a 33 kV
INTRODUCCIÓN
En esta norma, correspondiente a la reaproba-ción de la edireaproba-ción de Mayo de 1990, se han incorporado las modificaciones N°1, N°2, N°3, N°4, N°5 y N°6.
No obstante, se informa que con posterioridad al año 1990 se produjeron los siguientes reem-plazos en las normas indicadas en los Documentos Normativos para Consulta:
La IRAM 2022:1988 Conductores para cables aislados, fue reemplazada por la IRAM-NM 280:2003 Conductores de cables aislados (IEC 60228, MOD). En la IRAM 2179:1990 Ca-bles de energía aislados con dieléctrico sólido extruído. Métodos de ensayo para aislaciones y envolturas (Compuestos elastoméricos y termoplásticos), fueron reemplazados los capí-tulos 4, 5, 6, 11, 19 y 20 por las normas: IRAM-NM-IEC 60811:2003 Métodos de ensayos co-munes para los materiales de aislación y de envoltura de cables eléctricos. Parte 1: Méto-dos para aplicación general, Sección 1: Medi-ción de espesores y dimensiones exteriores - Ensayos para la determinación de las propie-dades mecánicas; Sección 2: Métodos de envejecimiento térmico; Sección 3: Métodos para la determinación de la densidad - Ensayos de absorción de agua - Ensayo de contracción. La IRAM 2243:1971 Conductores, alambres y cables para uso eléctrico. Definiciones, fue reemplazada por la IRAM 2455-461:1997 Voca-bulario electrotécnico internacional. Versión argentina. Capítulo 461: Cables eléctricos. A continuación se reproduce la Introducción y el Informe Técnico que se incluyó en la IRAM 2178:1990:
Esta norma se corresponde con la norma de la
502 - Extruded solid dielectric insulated power cables for rated voltages From 1 kV up to 30 kV (Elastomeric and thermoplastic compounds) y su Modificación Nº 1.
Para facilitar su aplicación sigue la misma es-tructura que el documento internacional y las diferencias con el mismo además de los cam-bios de redacción y de forma considerados necesarios para mantener una unidad de crite-rio con el conjunto de las normas IRAM y lograr una mejor comprensión del texto se reducen a algunas modificaciones de forma y agregados que el organismo técnico estimó conveniente. Los agregados están señalados al margen con una línea recta.
Esta norma se preparó de acuerdo con lo esta-blecido en la Publicación IEC 502/83 y su modificación N°1 de 1983 pero teniendo en cuenta las modificaciones e incorporaciones ci-tadas en el informe técnico de la IRAM 2179.
DOCUMENTOS NORMATIVOS PARA
CONSULTA
Los documentos normativos siguientes contie-nen disposiciones, las cuales, mediante su cita en el texto, se transforman en disposiciones váli-das para la aplicación de la presente norma IRAM. Las ediciones indicadas son las vigentes en el momento de esta publicación. Todo docu-mento es susceptible de ser revisado y las partes que realicen acuerdos basados en esta norma se deben esforzar para buscar la posibilidad de aplicar sus ediciones más recientes.
Los organismos internacionales de normaliza-ción y el IRAM, mantienen registros actualizados de sus normas.
ais-IRAM 2179:1990 - Cables de energía aislados con dieléctricos sólidos extruídos. Métodos de ensayo para aislaciones y envolturas (compues-tos elastoméricos y termoplásticos).
IRAM 2211-1:1985 - Coordinación de la aisla-ción. Definiciones, principios y reglas.
IRAM 2211-2:1988 - Coordinación de la aisla-ción. Guía de aplicaaisla-ción.
IRAM 2211-3:1988 - Coordinación de la aislación entre fases. Principios, reglas y guía de aplica-ción.
IRAM 2243:1971 - Conductores, alambres y ca-bles para uso eléctrico. Definiciones.
IRAM 2280-1:1994 - Técnicas de ensayo con al-ta tensión. Definiciones y requisitos generales para ensayos.
IRAM 2280-2:1998 - Técnicas de ensayo con al-ta tensión. Parte 2: Sistemas de medición.
IRAM 9590-1:1996 - Carretes de madera para cables.
IRAM 9590-2:1997 - Carretes de madera para cables. Preservación de la madera de pinos resi-nosos nacionales.
IRAM 60712:1975 - Productos siderúrgicos cin-cados. Métodos de determinación de la masa de la capa de cinc y de la uniformidad del cincado. IRAM-NM 60332-1 - Métodos de ensayos para cables eléctricos sometidos al fuego. Parte 1: En-sayo sobre un conductor o cable aislado vertical. IRAM-NM 60332-3-22 - Métodos de ensayos pa-ra cables eléctricos sometidos al fuego. Par te 3-22: Ensayo de propagación vertical de la llama de cables en haces en posición vertical - Categoría A.
IRAM-NM 60332-3-23 - Métodos de ensayos para cables eléctricos sometidos al fuego. Par-te 3-23: Ensayo de propagación vertical de la llama de cables en haces en posición vertical – Categoría B.
IRAM-NM 60332-3-24 - Métodos de ensayos para cables eléctricos sometidos al fuego. Par-te 3-24: Ensayo de propagación vertical de la llama de cables en haces en posición vertical - Categoría C.
SECCIÓN UNO O GENERALIDADES
1 ALCANCE
1.1 Generalidades. Esta norma especifica la
construcción, dimensiones y requisitos de en-sayo de cables de energía aislados con dieléc-tricos sólidos extruidos de los tipos enu-merados en 1.2 para tensiones nominales (U) de 1,1 kV a 33 kV inclusive, indicadas en 1.3, para instalaciones fijas. No están incluidos los cables para condiciones especiales de instala-ciones y servicios tales como cables subma-rinos, subfluviales, cables para minas, para barcos, para trenes etc. Para estas aplicacio-nes se deben prever requisitos adicionales.
NOTA: Si en algún punto de esta norma se hace referen-cia a otra, sin mencionar su fecha de edición, debe interpretarse que la norma por aplicar deberá ser la que corresponde a la última edición en vigencia.
1.2 Materiales aislantes. Los tipos de
com-puestos aislantes considerados en esta norma y sus designaciones abreviadas se indican en la tabla 1.
Tabla 1 - Compuestos aislantes
Compuestos
aislantes Designación abreviada
a) Termoplásticos:
− Compuesto aislante a base de poli (cloruro de vinilo) o de copo-límero de cloruro de vinilo y de acetato de vinilo para cables con tensiones nominales
Uo/U < 2,3/3,3 kV.
− Compuesto aislante a base de poli (cloruro de vinilo) o de copo-limero de cloruro de vinilo y de acetato de vinilo para cables con tensión nominal
Uo/U ≥ 2,3/3,3 kV.
PVC/A
PVC/B
b) Elastoméricos termoestables: − Compuesto aislante a base de
caucho de etileno propileno o similar (EPM o EPDM)
− Compuesto aislante a base de polietileno reticulado
EPR * XLPE* * Reticulado químicamente.
1.3 Tensiones nominales. Las tensiones
efi-caces nominales normalizadas Uo/U (Um) de los
cables considerados en esta norma son las si-guientes:
Uo/U (Um) - 0,6/1,1 (1,2); 2,3/3,3 (3,6); 3,8/6,6
(7,2); 5,2/6,6 (7,2); 7,6/13,2 (14,5); 10,5/13,2 (14,5); 19/33 (36) kV eficaces.
En las designaciones de tensiones de cables Uo/U (Um) antes indicadas se tiene:
Uo la tensión nominal a frecuencia industrial
entre el conductor y el conductor de pro-tección a tierra o pantalla metálica para la cual está diseñado el cable.
U la tensión nominal a frecuencia industrial entre los conductores para la cual está di-señado el cable.
Um la tensión máxima para el equipamiento
(ver IRAM 2211-1).
Categorías. En la tabla 2 se indican, para cada
valor de la tensión U, los valores correspondien-tes de Uo en función de las características de la
red que, al efecto, se definen de la forma siguien-te:
Categoría I: Comprenderá las redes en que, en
el caso de falla de una fase contra tierra, el cable es retirado de servicio en un tiempo no mayor de 1 h. Cuando se utilicen cables con conductores aislados, individualmente apantallado, podrán ser toleradas duraciones más prolongadas, pero en ningún caso dichos períodos serán mayores de 8 h. Se preverá que estas situaciones anor-males no se presenten frecuentemente.
Categoría II: Comprenderá todas las redes
que no están incluidas en la categoría I.
Tabla 2 - Categorías del cable de acuerdo con la tensión de la red
Tensión nominal de la red
U(V) Tensión máxima de la red Um (V)
Categoría Tensión entre conductor y tierra
Uo (V) 1 100 1 200 II 600 3 300 3 600 II 2 300 I 3 800 6 600 7 200 II 5 200 I 7 600 13 200 14 500 II 10 500 33 000 36 000 I 19 000
NOTA: Para redes cuya tensión máxima permanente no esté incluida en la tabla, se considerará el valor inmediato mayor. NOTA: Si el cable es usado en un sistema donde una falla a tierra no es automática y rápidamente eliminada, el esfuerzo dieléctrico adicional sobre la aislación del cable durante la falla a tierra, reduce en cierto grado la vida útil de la aislación. Por esto si el sistema está previsto para operar regularmente con una falla a tierra se deberá adoptar para este caso la ca-tegoría II.
1.4 Temperatura máximas en el conductor para los diferentes tipos de compuestos aislantes Tabla 3 - Temperaturas máximas en el conductor
Temperatura máxima del conductor (ºC) * Compuesto aislante Operación
normal **
Cortocircuito (du-ración máxima 5 s)
Sobrecarga de emergencia
Poli (cloruro de vinilo) o copolimero de
clo-ruro de vinilo y acetato de vinilo (PVC) 70 160 — Polietileno reticulado (XLPE) 90 250 130
Caucho de etileno-propileno (EPR) 90 250 130
* Ver 2.3.
** Es esencial que las pérdidas dieléctricas sean tomadas en cuenta cuando Uo es igual a/o mayor que los
va-lores indicados en IEC 287: "Calculation of the Continuous Current Rating of cables (100 % Load Factor)".
Las temperaturas indicadas en la tabla 3 están basadas en las propiedades intrínsecas de los materiales aislantes. Es importante tomar pre-cauciones al adoptar estos valores para el cálculo de las corrientes admisibles, a fin de elegir la sección de los conductores, en función de las condiciones de instalación.
Por ejemplo, en servicio normal, si un cable di-rectamente enterrado es utilizado bajo carga continua (factor de carga del 100%) a la tempe-ratura máxima asignada del conductor indicada en la tabla, la resistividad térmica de la tierra que rodea el cable puede, con el tiempo, exce-der su valor original como resultado de los procesos de secado. Como consecuencia, la temperatura del conductor puede exceder grandemente el valor máximo. Si se prevén ta-les condiciones de servicio, se tomarán las precauciones apropiadas.
Se tomarán en cuenta los siguientes factores en la elección de las temperaturas de cortocir-cuitos:
a) La deformación de la aislación, debido a las fuerzas termomecánicas producidas en las condiciones de cortocircuito, pueden reducir el espesor efectivo de la aislación. b) Las capas de homogeneización interna y
ex-terna pueden ser desfavorablemente afectadas. Del mismo modo las
propieda-des térmicas de la envoltura exterior pueden ser un factor limitativo.
c) Es esencial que los accesorios utilizados en el sistema de cables con conexiones mecá-nicas o soldadas sean adecuados para las temperaturas adoptadas para el cable.
1.5 Tipos de envoltura exterior a utilizar en función de la temperatura máxima del con-ductor
Tabla 4 - Envoltura exterior en función de la temperatura
Compuesto para la envoltura
Temperatura máxima del conductor en
ope-ración normal (°C) ST1 ST2 ST3 ST7 SE1 80 90 80 90 85
NOTA: Todos los requisitos y las características técni-cas de la envoltura (polietileno) ST 7 a tener en cuenta son los indicados respectivamente en las IEC 60502-1 e IEC 60502-2.
Los compuestos para la envoltura exterior pue-den ser utilizados sobre cables para los cuales la temperatura máxima de servicio es de 5 °C mayor que los valores indicados en la tabla 4,
cuando las tensiones nominales son iguales o mayores que las siguientes:
− para las envolturas de ST3 y SE1: 5,2/6,6 (7,2) kV;
− para las envolturas de ST1 y ST2 (*): 19/33 (36) kV.
ST1 y ST2 son las clases de compuestos a ba-se de PVC.
ST3 y ST7 son las clases de compuestos a ba-se de polietileno termoplástico.
SE1 es una clase de compuesto elastomérico a base de policloropreno, polietileno clorosulfo-nado o polímeros similares.
(*) Ninguno de los cables incluidos en esta norma son para servicio normal a una temperatura de conductor mayor que 90 °C o a una tensión nominal mayor que 19/33 (36) kV, pe-ro debe tenerse en cuenta la posibilidad de que otras normas puedan referirse a esta norma para la especificación de compuestos de envoltura para otros tipos de cable.
2 DEFINICIONES
Son aplicables a esta norma las definiciones siguientes:
2.1 Definiciones de los valores dimensiona-les (espesores, secciones, etc.)
a) Valor nominal. Valor con que se designa una cantidad que comúnmente se indica en las tablas. En esta norma, los valores nominales indicados corresponden a valo-res que se verifican por mediciones, tomando en cuenta las tolerancias corres-pondientes especificadas.
b) Valor aproximado. Valor que no se garan-tiza ni se verifica se utiliza, por ejemplo, para el cálculo de otros valores dimensionales. c) Valor de la mediana o valor medio.
Cuando se obtienen varios resultados de ensayo y se los clasifican por orden de va-lores crecientes (o decrecientes), el valor de la mediana es el valor central si el nú-mero de valores disponibles es impar, y la
media de los dos valores centrales si el número es par.
d) Valor ficticio. Valor calculado conforme al "método ficticio" definido en el Apéndice A.
2.2 Definiciones relativas a los ensayos
a) Ensayos de rutina. Son los realizados por el fabricante sobre todos los largos de ca-bles para demostrar la integridad del cable.
NOTA: Por convenio previo haciendo referencia, por ejemplo, a resultados de un método de control de calidad, puede ser reducido el número de largos de cable terminado sobre los cuales deben realizarse estos ensayos.
b) Ensayos especiales (muestreo). Son los realizados por el fabricante sobre muestras de cable completo o componentes toma-dos de una cable completo, a una frecuen-cia especificada, de manera de verificar que el producto terminado cumple las es-pecificaciones de diseño.
c) Ensayos de tipo. Son los realizados por el fabricante antes de la comercialización de un tipo de cable fabricado según esta nor-ma, a fin de demostrar características de comportamiento satisfactorias para cumplir la aplicación para la que están destinados. Estos ensayos son de una naturaleza tal que, después de su ejecución, no es nece-sario repetirlos, salvo que se hagan cambios en los materiales o diseño del cable que pu-dieran modificar las características de comportamiento. Estos ensayos serán rea-lizados por única vez. Cuando el proveedor posea un protocolo certificado por entidad competente reconocida, por el comprador, donde figura el cumplimiento de los ensayos correspondientes, no se exigirá la ejecución de estos ensayos. El protocolo se computa-rá válido para las secciones ensayadas y todas las menores de la serie. El comprador podrá solicitar que el proponente indique en su oferta si posee protocolo de ensayo de ti-po y en caso ti-positivo el organismo certificante y la fecha de su emisión. Dicho protocolo contendrá también las característi-cas dimensionales del cable y las características físicas de los materiales de la
los envejecimientos prescriptos. Si el com-prador exigiera, no obstante, su ejecución, el costo de los ensayos estará a su cargo. d) Ensayos eléctricos después de la
instala-ción (ver 17).
2.3 Temperaturas máximas en el conductor 2.3.1 temperatura máxima de operación normal. La alcanzada en cualquier punto del
cable bajo carga constante.
2.3.2 temperatura máxima bajo sobrecarga de emergencia. La alcanzada en cualquier
punto del cable bajo condiciones de sobrecarga de emergencia de tiempo y frecuencia determi-nada. A los efectos de la presente norma, la operación durante sobrecargas de emergencia no debe sobrepasar las 100 h, durante 12 me-ses consecutivos, cualesquiera, ni superar las 500 h durante la vida del cable.
2.3.3 temperatura máxima de cortocircuito.
La alcanzada en cualquier punto del cable duran-te un cortocircuito, cuya magnitud depende de las particularidades de la red y cuya duración máxima sea, a los efectos de esta norma, de 5 s.
SECCIÓN DOS-CONSTRUCCIÓN
3 CONDUCTORES
Los conductores serán:
− de clase 1 o de clase 2, de cobre recocido desnudo o estañado o de aluminio conforme con la IRAM 2022.
− de clase 4 o de clase 5, de cobre recocido desnudo o estañado conforme con la IRAM 2022 para la tensión de 0,6/1 kV.
4 AISLACIÓN
4.1 Material. La aislación será un dieléctrico
sólido extruido de uno de los tipos enumerados en 1.2 y que cumpla con los requisitos de en-sayo especificados en la Sección Tres de esta norma.
4.2 Espesor de la aislación
a) Los espesores nominales de la aislación se indican en las tablas 5 a 7.
b) Los espesores de la aislación indicados en dicha tablas están basados en tensiones nominales y son únicamente aplicables a cables con una envoltura de protección exte-rior.
c) El espesor promedio de la aislación no será menor que el valor nominal especificado. d) Sin embargo, el espesor en un punto
cual-quiera puede ser menor que el valor nomi-nal, siempre que se cumpla la fórmula siguiente:
emin ≥ 0,9 enom - 0,1, en milímetros
siendo:
emin el espesor mínimo medido del
aislan-te, en milímetros;
enom el espesor nominal del aislante, en
milímetros.
e) El espesor de un separador o de una pan-talla semiconductora dispuesta sobre el conductor o sobre la aislación no deberá ser incluido en el espesor de la aislación.
Tabla 5 - Espesor del aislante de poli (cloruro de vinilo) (PVC) **
Espesor del aislante de los conductores a la tensión nominal Uo/U
Sección nominal del conductor (mm2) 0,6/1,1 kV (mm) 2,3/3,3 kV (mm) 3,8/6,6 kV (mm) 5,2/6,6 kV** (mm) 1,0, 1,5 y 2,5 0,8 – – – 4 y 6 1,0 * * – 10 1,0 2,6 3,4 * 16 1,0 2,6 3,4 3,7 25 1,2 2,6 3,4 3,7 35 1,2 2,6 3,4 3,7 50 y 70 1,4 2,6 3,4 3,7 95 y 120 1,6 2,6 3,4 3,7 150 1,8 2,6 3,4 3,7 185 2,0 2,6 3,4 3,7 240 2,2 2,6 3,4 3,7 300 2,4 2,7 3,4 3,7 400 2,6 2,9 3,4 3,7 500 a 800 2,8 3,0 3,4 3,7 1 000 3,0 3,1 3,4 3,7
NOTA: Para las secciones intermedias se deberán adoptar los espesores dados en esta tabla para la sección inmediata mayor. * No es aconsejable el empleo de conductores de sección menor que las que se indican en la tabla. Sin embargo, si es nece-sario un conductor de sección menor, es necenece-sario incrementar el diámetro del conducto mediante una pantalla colocada sobre él (ver 5.2) o bien incrementar el espesor del aislante de forma que el gradiente eléctrico máximo aplicado al aislante a las tensiones de ensayo, no exceda del valor calculado para el conductor de menor sección indicado en esta tabla.
** El aislante de PVC puede ser utilizado para cables con tensión de hasta 5,2/ 6,6 kV pero debido a la alta pérdida dieléc-trica, para mayores tensiones se prefiere utilizar alguno de los otros aislantes incluidos en esta norma.
Tabla 6 - Espesor del aislante de conductores de polietileno reticulado (XLPE)
Espesor del aislante de conductores a la tensión nominal UO/U
Sección nominal del conductor (mm2) 0,6 kV/1,1 kV (mm) 2,3 kV/3,3 kV (mm) 3,8 kV/6,6 kV (mm) 5,2 kV/6,6 kV (mm) 7,6 kV/13,2 kV (mm) 10,5 kV/13,2 kV (mm) 19 kV/33 kV (mm) 1,5 y 2,5 0,7 – – – – – – 4 y 6 0,7 * * – – – – 10 0,7 2,3 2,5 * – – – 16 0,7 2,3 2,5 3,3 – – – 25 0,9 2,3 2,5 3,3 3,9 * – 35 0,9 2,3 2,5 3,3 3,9 5,0 * 50 1,0 2,3 2,5 3,3 3,9 5,0 8,0 70 y 95 1,1 2,3 2,5 3,3 3,9 5,0 8,0 120 1,2 2,3 2,5 3,3 3,9 5,0 8,0 150 1,4 2,3 2,5 3,3 3,9 5,0 8,0 185 1,6 2,3 2,5 3,3 3,9 5,0 8,0 240 1,7 2,3 2,6 3,3 3,9 5,0 8,0 300 1,8 2,3 2,8 3,3 3,9 5,0 8,0 400 2,0 2,5 3,0 3,3 3,9 5,0 8,0 500 2,2 2,5 3,2 3,3 3,9 5,0 8,0 630 2,4 2,7 3,2 3,3 3,9 5,0 8,0 800 2,6 2,8 3,2 3,3 3,9 5,0 8,0 1 000 2,8 2,9 3,2 3,3 3,9 5,0 8,0
* No es aconsejable el empleo de conductores de sección menor que las que se indican en la tabla. Sin embargo, si es nece-sario un conductor de sección menor, se debe incrementar el diámetro del conductor mediante una pantalla colocada sobre el mismo (ver 5.2) o bien incrementar el espesor del aislante de forma que el gradiente eléctrico máximo aplicado al aislante, a las tensiones de ensayo, no exceda del valor calculado para el conductor de menor sección indicado en esta tabla.
Tabla 7 - Espesor del aislante de conductores de caucho etileno propileno (EPR)
Espesor de la aislación de conductores a la tensión nominal UO/U
Sección nominal del conductor (mm2) 0,6 kV/1,1 kV (mm) 2,3 kV/3,3 kV (mm) 3,8 kV/6,6 kV(mm) 5,2 kV/6,6 kV(mm) 7,6 kV/13,2 kV(mm) 10,5 kV/13,2 kV (mm) 19 kV/33 kV(mm) 1,5 y 2,5 1,0 – – – – – – 4 y 6 1,0 * * – – – – 10 1,0 2,4 3,0 * – – – 16 1,0 2,4 3,0 3,3 * – – 25 1,2 2,4 3,0 3,3 3,9 * – 35 1,2 2,4 3,0 3,3 3,9 5,0 * 50 1,4 2,4 3,0 3,3 3,9 5,0 8,0 70 y 95 1,6 2,6 3,0 3,3 3,9 5,0 8,0 120 1,6 2,6 3,0 3,3 3,9 5,0 8,0 150 1,8 2,6 3,0 3,3 3,9 5,0 8,0 185 2,0 2,6 3,0 3,3 3,9 5,0 8,0 240 2,2 2,6 3,0 3,3 3,9 5,0 8,0 300 2,4 2,6 3,0 3,3 3,9 5,0 8,0 400 2,6 2,7 3,0 3,3 3,9 5,0 8,0 500 2,8 2,9 3,2 3,3 3,9 5,0 8,0 630 2,8 2,9 3,2 3,3 3,9 5,0 8,0 800 2,8 2,9 3,2 3,3 3,9 5,0 8,0 1 000 3,0 3,1 3,2 3,3 3,9 5,0 8,0
* No es aconsejable el empleo de conductores de sección menor que las que se indican en la tabla. Sin embargo, si es necesario un conductor de sección menor, se debe incrementar el diámetro del conductor mediante una pantalla colo-cada sobre el mismo (ver 5.2) o bien incrementar el espesor del aislante de forma que el gradiente eléctrico máximo aplicado al aislante, a las tensiones de ensayo, no exceda del valor calculado para el conductor de menor sección indi-cado en esta tabla.
5 CAPAS DE HOMOGENEIZACIÓN;
INTERNA Y EXTERNA
5.1
a) Utilización de las capas. Cuando se re-quieran capas de homogeneización en ca-bles uni o multipolares se aplicará una capa no metálica de material semiconductor sobre el conductor y una capa no metálica de ma-terial semiconductor sobre la aislación. b) Estas capas se deben colocar:
− en cables con aislante de XLPE para tensión nominal igual o mayor que 2,3/3,3 (3,6) kV;
− en cables con aislante de EPR para tensión nominal igual o mayor que 5,2/6,6 (7,2) kV y en cables con aisla-ción de PVC para tensión nominal igual a 5,2/6,6 kV (7,2) kV.
5.2 Constitución de las capas
5.2.1 Cables para tensión nominal igual 2,3/3,3 (3,6) kV en XLPE y 5,2/6,6 (7,2) kV en PVC. Las capas consistirán en una o más
cin-tas o una capa extruida de material semicon-ductor, debiendo distinguirse a simple vista de la aislación misma.
5.2.2 En los cables aislados con XLPE o EPR
con tensión Uo igual o mayor que 3,8 kV, las
capas de homogeneización sobre el conductor (interior) y sobre la aislación (exterior) serán no
metálicas y estarán constituidas por un com-puesto semiconductor reticulable extruido simultáneamente con el material de la aisla-ción. Deberán distinguirse a simple vista de la aislación misma. No será admitido ningún tipo de polvo, ni barniz u otra sustancia entre la su-perficie del aislante y la susu-perficie de las capas semiconductoras.
5.2.3 La capa de homogeneización interna
se-rá fácilmente separable del conductor y su espesor promedio mínimo no será menor que 0,4 mm y el espesor mínimo en cualquier punto no será menor que 0,30 mm.
5.2.4 A opción del fabricante se aplicará una
cinta semiconductora no metálica compatible con los materiales adyacentes entre el conduc-tor y la capa de homogeneización interna y/o debajo de la pantalla metálica.
5.2.5 El espesor de la capa de
homogeneiza-ción externa será el adecuado para permitir la ejecución del ensayo de pelado según 22 de la IRAM 2179, con un mínimo de 0,6 mm.
6 CABLEADO DE CONDUCTORES
AISLADOS, REVESTIMIENTOS
INTERNOS Y RELLENOS
6.1 Diferentes tipos de cables multipolares.
El cableado de los conductores aislados de ca-bles multipolares depende de la tensión nomi-nal y de las pantallas metálicas o de la capas de homogeneización aplicadas a cada conduc-tor aislado.
Los párrafos 6.2 a 6.6 que se dan a continua-ción no se aplican al cableado de cables unipolares con envoltura individual
6.2 Cables con tensión nominal de 0,6/1,1 kV
a) Los cables multipolares con armadura o con conductor concéntrico u otro revesti-miento metálico (ver 7.1) tendrán un revestimiento interno sobre el cableado de los conductores aislados. El revestimiento interno y los rellenos cumplirán con 6.6.
b) Vacante.
c) En el caso de cables que no tengan arma-dura o conductor concéntrico u otras protec-ciones metálicas (ver 7.1), podrá omitirse el revestimiento interno siempre que la forma exterior del cable permanezca prácticamen-te cilíndrica y no haya adherencia entre los conductores aislados y la envoltura.
La envoltura puede penetrar en los intersti-cios de los conductores aislados, excepto en el caso de envolturas termoplásticas sobre conductores circulares con almas de sección mayor que 10 mm2.
Sin embargo, si se aplica un revestimiento interno, su espesor no necesita cumplir con los apartados e) y f) de 6.6.
6.3 Cables de campo no radial con tensión nominal mayor que 0,6/1,1 kV. Este tipo de
cable cumplirá con a) de 6.2. El revestimiento interno y rellenos serán no higroscópicos.
6.4 Cables de campo radial con tensión no-minal mayor que 0,6/1,1 kV con una pantalla metálica sobre cada conductor aislado. Los
cables cumplirán con a) y c) de 6.2 y con 10.5. Las pantallas metálicas podrán o no estar en contacto entre sí, debiendo cumplir con 8.2.3.
6.5 Cables de campo radial con tensión nominal mayor que 0,6/1,1 kV con una sola pantalla metálica concéntrica sobre el con-junto de conductores aislados. Los cables
cumplirán con a) de 6.2.
El revestimiento interno será semiconductor y los rellenos pueden ser semiconductores.
6.6 Revestimiento interno y rellenos
a) El revestimiento interno puede ser extruido o encintado.
b) Para cables con conductores circulares, con excepción de los cables con más de cinco conductores, un revestimiento interno encintado será permitido únicamente si los intersticios entre los conductores aislados
están sustancialmente llenados con ele-mentos separados de relleno.
c) Los revestimientos internos y rellenos se-rán de material no higroscópico adecuado. Está permitido el uso de una cinta adecua-da en forma de hélice abierta como liga-dura antes de la aplicación de un revestimiento interno extruido. El revesti-miento interno siendo extruido penetrante reemplaza los rellenos mencionados. d) El material utilizado en los revestimientos
in-ternos y en los rellenos, debe ser apropiado para la temperatura de operación del cable y compatible con el material del aislante. e) El espesor de los revestimientos internos
extruidos conformarán los valores de la ta-bla 8.
Tabla 8 - Espesores de los revestimientos internos extruidos
Diámetro "ficticio" del conjunto de los conduc-tores aislados cableados Mayor que (mm) menor o igual que (mm) Espesor del revestimiento interno extruido (valores aproxi-mados)* (mm) – 25 1,0 25 35 1,2 35 45 1,4 45 60 1,6 60 80 1,8 80 – 2,0
f) El espesor aproximado (*) del revestimiento encintado será 0,4 mm para los diámetros "ficticios" (sobre el cableado de conductores aislados) menores o iguales a 40 mm y de 0,6 mm para diámetros mayores.
g) En caso de cables con armadura de flejes los espesores del revestimiento deben ser, como mínimo, los indicados en e) y f) ante-riores.
* Ver definición de "valor aproximado" en el punto b) de 2.1.
7 PROTECCIONES METÁLICAS DE LOS
CABLES UNIPOLARES O
MULTIPOLARES
7.1 Tipos de protecciones metálicas. La
presente norma incluye los tipos de proteccio-nes metálicas siguientes:
a) Pantalla metálica (ver capítulo 8);
b) Conductor neutro concéntrico (ver capítu-lo 9);
c) Armadura metálica (Ver capítulo 10).
7.2 Utilización de las protecciones metáli-cas
a) Los cables cuya tensión nominal entre conductor y tierra (Uo) sea igual a 0,6 kV,
pueden tener una protección metálica que rodee completamente al o a los conducto-res aislados.
NOTA: La elección entre cables con o sin protección metálica depende de los reglamentos y de la prácti-ca de instalación para la prevención contra riesgos de avería mecánica o de contacto eléctrico directo.
Cuando exista una protección metálica, deberá cumplir el apartado b) siguiente: b) Los cables cuya tensión nominal entre
conductor y tierra (Uo) sea mayor que
0,6 kV, estarán provistos de una protección metálica sobre los conductores individuales o bien sobre el conjunto de conductores del cable. Esta protección deberá corres-ponder a uno o a varios de los tipos indicados en 7.1 y deberá ser no magnéti-ca cuando se aplique individualmente sobre los conductores aislados, en cables unipolares y multipolares.
8 PANTALLA METÁLICA
8.1 Construcción. La pantalla metálica podrá
estar constituida de una o más cintas, o una capa concéntrica de alambres sujetos por una o dos cintas antidesenrollantes. Las pantallas metálicas serán de cobre.
8.2 Requisitos
8.2.1 Los cables con tensión igual o mayor que
2,3/3,3 (3,6) kV de XLPE igual o mayor que 5,2/6,6 /7,2) kV de EPR, y de 5,2/6,6 (7,2) kV de PVC tendrán una pantalla metálica indivi-dual sobre la capa de homogeneización exter-na de cada conductor.
8.2.2 Para tensiones menores a las indicadas
en 8.2.1 la pantalla metálica será aplicada si es explícitamente requerida y en forma individual o sobre el conjunto de los conductores aislados.
8.2.3 En cables tripolares con pantallas
metáli-cas individuales en contacto entre sí, la resis-tencia eléctrica de ellas, puestas en paralelo, no será mayor que 3,3 Ω/km a 20 °C.
En el caso de cables unipolares y cables tripo-lares en que las pantallas metálicas no estén en contacto entre sí, la resistencia eléctrica de cada una de ellas no será mayor que 3,3 Ω/km a 20 °C.
8.3 La pantalla de cintas debe construirse con
una o más cintas continuas de cobre recocido de 0,08 mm de espesor mínimo aplicadas heli-coidalmente con una sobreposición mínima del 10 % o bien por una cinta continua del mismo metal y espesor mínimo aplicada longitudinal-mente con una sobreposición mínima de 6 mm y corrugado.
8.4 Las pantallas de alambre deben construirse
con una capa concéntrica de alambres continuos de cobre recocido de 0,5 mm de diámetro míni-mo. Los alambres estarán dispuestos heli-coidalmente con una separación promedio entre dos alambres contiguos no mayor que 4 mm. La separación máxima entre dos alambres conti-guos no deben superar 8 mm en ningún punto. Sobre la capa de alambres y en íntimo contacto se colocarán una o dos cintas continuas
anti-desenrollantes de cobre recocido con o sin solapado, que tengan, como mínimo, 0,08 mm de espesor.
8.5 Las pantallas deben estar dimensionadas
de forma que permitan la circulación de la in-tensidad de cortocircuito prevista en la instala-ción
NOTA: Si se estima que por las características de la red, la pantalla requerida para llevar sin deterioro la corriente de cortocircuito no es la establecida en la presente norma, por convenio previo se acordarán otras características. Con este fin puede considerarse que la intensidad de la corriente admisible, sin excesivo calentamiento, en una pantalla de aproximadamente 6 mm2 de sección (cuya re-sistencia eléctrica es de aproximadamente 3 Ω/km a 20 °C) provista de adecuadas tomas de tierra y con unio-nes realizadas correctamente, puede estimarse en el orden de 15 A permanentemente, algunos centenares de ampere durante 3 s a 4 s y de 2 000 A durante 0,2 s.
8.6 La continuidad de las cintas y alambres se
consigue mediante soldadura adecuada.
9 CONDUCTOR NEUTRO
La sección nominal del conductor neutro será igual a la sección de los conductores activos hasta 16 mm2, inclusive. Para mayores
seccio-nes de los conductores activos comprendidas entre 25 mm2 y 400 mm2, la sección nominal
del conductor neutro será mayor ó igual que la indicada en la tabla 9.
NOTA: Debe tenerse en cuenta lo siguiente:
− En redes monofásicas, el neutro de los cables corres-pondientes debe tener una resistencia eléctrica igual a la del conductor activo.
− En redes trifásicas con cables multipolares, el neutro concéntrico debe tener la sección indicada en la ta-bla 9.
Tabla 9 - Sección del conductor neutro cuando los conductores activos y el neutro son del mismo material
Sección de los conductores activos (mm2) 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 Sección del conductor neutro (mm2) 16 16 25 35 50 70 70 95 120 150 185
La resistencia eléctrica del conductor neutro debe cumplir con la IRAM 2022 para la respec-tiva sección del conductor.
En el caso que el cable posea conductor neu-tro, éste podrá adoptar alguna de las construc-ciones siguientes:
a) Como conductor desnudo, en los casos de redes con neutro rígidamente puesto a tie-rra, será de cobre. Podrá estar aplicado en el cable en las formas siguientes:
1) cableado juntamente con los conduc-tores activos;
2) como conductor concéntrico de alam-bres, aplicado sobre el revestimiento interno de los conductores cableados, o bien directamente sobre el conductor aislado, o sobre la pantalla semicon-ductora que recubre la aislación. b) Como conductor aislado, cableado
junta-mente con los conductores activos, podrá ser de cobre o aluminio. En caso de optar-se por el aluminio, éste optar-será de resistencia óhmica equivalente, aproximadamente igual a la del cobre que sustituye.
NOTA: En el caso del conductor concéntrico, la separa-ción máxima entre alambres será de 8 mm y el promedio de separación entre todos los alambres será como máxi-mo 4 mm.
10 ARMADURA METÁLICA
10.1 Exigibilidad. Todos los cables con Uo
mayor que 0,6 kV tendrán una armadura
metá-lica, si no llevan una pantalla o un conductor neutro concéntrico.
10.2 Tipos
10.2.1 La eventual armadura podrá ser de
alambres, flejes o trenzas y estará aplicada so-bre el revestimiento interno y bajo la envoltura, cuando corresponda.
10.2.2 La armadura de alambres cubrirá
uni-formemente por lo menos el 70 % de la superficie del cable. El eventual fleje antide-senrollante será aplicado con una discontinui-dad aproximadamente igual a su ancho.
10.2.3 La armadura de trenza será construida
de modo que su masa sea, por lo menos, el 80 % de la masa de un tubo teórico macizo del mismo material que tenga un diámetro interno igual al diámetro interior de la armadura y un espesor igual al diámetro de un alambre que forma la trenza.
10.2.4 La armadura de flejes consistirá en dos
cintas colocadas en forma de hélice abierta, aplicada cada una con una discontinuidad má-xima del 50 % de su ancho, de manera que la cinta exterior cubra totalmente los espacios de-jados por la interior.
10.3 Material
10.3.1 Las armaduras podrán estar elaboradas
con acero, cobre, aluminio o sus aleaciones. En el caso de cables unipolares para uso en c.a., la armadura será de material no magnético.
10.3.2 Al emplearse alambres de acero, éstos
serán cincados; en el caso de flejes de acero, el cincado se realizará únicamente si es expre-samente requerido.
10.3.3 Para los alambres, la masa de la capa
de cinc, determinada según la IRAM 60712, se-rá igual o mayor que 35 g/m2.
10.3.4 Para los flejes se admiten dos tipos de
cincado cuyas masas, determinadas según la IRAM 60712 serán las siguientes:
− tipo 1: igual o mayor que 100 g/m2;
− tipo 2: igual o mayor que 35 g/m2.
10.3.5 Al elegir el material para la armadura, se
debe considerar especialmente la posibilidad de corrosión, no sólo por seguridad mecánica, sino también por seguridad eléctrica, especialmente cuando se utiliza la armadura como pantalla.
10.4 Armaduras de acero y de aluminio.
Los distintos tipos de armaduras de acero y de aluminio, tendrán las características indicadas en la tabla 10 admitiéndose, para los valores individuales medidos según 14.6, una discre-pancia de –10 % sin limitación de discrediscre-pancia positiva del valor nominal indicado en la misma.
10.5 Envoltura de separación
a) Cuando la pantalla metálica y la armadura sean de metales diferentes, serán separa-das por una envoltura extruida estanca de
uno de los materiales especificados en 11.2.
La envoltura que conforme el requisito para una envoltura de separación puede tam-bién aplicarse debajo de la armadura de un cable que no tenga una pantalla de mate-rial diferente. Ello puede ser en lugar de, o además de, un revestimiento interno. b) El espesor nominal de esta envoltura,
re-dondeado al 0,1 mm (ver Anexo B), se obtendrá de la fórmula:
TS = 0,02 Du + 0,6 mm
siendo Du el diámetro "ficticio" debajo de la
envoltura, calculado según lo indicado en el Anexo A. El espesor nominal calculado no será menor que 1,2 mm. El espesor mínimo en cualquier punto no será menor que el calculado con la fórmula siguiente: Tmin ≥ 0,80 Ts - 0,2 , en milímetros
c) La calidad del material utilizado para la en-voltura de separación deberá adecuarse a la temperatura de servicio del cable.
Tabla 10 - Características de la armadura de acero y de aluminio
Diámetro "ficticio", bajo armadura
Hasta 30 mm menor o igual a 70 mm Mayor que 30 mm y Mayor que 70 mm
Tipo Material y construcción
Diámetro o espesor (mm)
Alambres
Una capa de alambres de acero cincado aplicada helicoidalmente, con eventual fleje de acero antidesenrollante de por lo menos 0,3 mm de espesor
0,6 0,8 –
Trenza Alambres de acero cincado 0,3 0,4 –
⋅ 2 cintas de acero enrolladas
helicoi-dalmente 2 x 0,2 2 x 0,5 2 x 0,8
Flejes
⋅ 2 cintas de aluminio enrolladas
heli-coidalmente 2 x 0,5 2 x 0,5 2 x 0,8
NOTA: En caso de cables con armadura de alambres, podrán utilizarse diámetros mayores a los establecidos sobre la base del esfuerzo de tracción que deben soportar durante el tendido.
11 ENVOLTURA EXTERIOR
11.1 Generalidades. Todos los cables
ten-drán una envoltura exterior, salvo que no sea requerida para algunas condiciones de uso, en los tipos de cables siguientes:
a) cables con un conductor neutro concéntri-co de concéntri-cobre estañado;
b) cables armados con alambre o trenza de acero cincado.
11.2 Material
a) La envoltura exterior estará formada de un compuesto termoplástico (PVC, polietileno o materiales similares) o compuesto elas-tomérico vulcanizado (policloropreno, polie-tileno clorosulfonado o materiales similares).
b) Los requisitos de ensayo para los tipos de compuesto normalmente utilizados están especificados en las tablas 18 a 22.
c) El material de la envoltura deberá ser ade-cuado para su temperatura de servicio de acuerdo con 1.5.
11.3 Espesor de la envoltura
a) El espesor nominal (ver 14.5.2 b) de la en-voltura exterior no metálica deberá calcularse mediante la fórmula siguiente: ts = 0,035 D + 1,0 mm
siendo D el diámetro "ficticio" inmediata-mente debajo de la envoltura (ver Ane-xo A).
Los valores calculados con la fórmula se-rán redondeados hasta el próximo 0,1 mm (ver Anexo B).
b) Para cables no armados y cables que no entran en el caso del apartado c) siguiente, el espesor nominal de la envoltura no será menor que 1,4 mm para cables unipolares y 1,8 mm para los cables multipolares.
c) Para los cables armados con la envoltura aplicada directamente sobre la armadura, la pantalla metálica o el conductor concén-trico, el espesor nominal de la envoltura no será menor que 1,8 mm.
d) Para una envoltura aplicada sobre una su-perficie cilíndrica lisa, tal como un revesti-miento interno, o la aislación de un cable unipolar; el espesor promedio, medido − en el caso de un ensayo de muestreo
(especial), de acuerdo con 14, 5;
− en el caso de un ensayo de tipo, de acuerdo con 16, 2;
no será menor que el valor nominal. emín ≥ 0,85 en – 0,1 mm
e) Para una envoltura aplicada sobre una su-perficie cilíndrica irregular, tal como una envoltura penetrante sobre un cable no armado, sin revestimiento interno, o una envoltura aplicada directamente sobre la armadura o pantalla metálica o conductor concéntrico, el espesor mínimo en cual-quier punto, medido
en el caso de un ensayo de muestreo (es-pecial), de acuerdo con 14.5;
en el caso de un ensayo de tipo, de acuer-do con 16.2;
no será menor que el 80 % del valor nomi-nal menos 0,2 mm.
SECCIÓN TRES - REQUISITOS DE
ENSAYO
12 CONDICIONES DE ENSAYO
12.1 Temperatura ambiente. Los ensayos se
efectúan a una temperatura ambiente de 20 °C ± 15 °C, salvo que se establezca lo con-trario en los detalles para un ensayo particular.
12.2 Frecuencia y forma de onda de tensio-nes de ensayo a frecuencia industrial. La
frecuencia de las tensiones alternas estarán comprendidas entre 49 Hz y 61 Hz. La forma de onda deberá ser prácticamente senoidal. Los valores indicados son valores eficaces.
12.3 Forma de onda de las tensiones de en-sayo de impulso. La forma de onda será de
(1,2/50) µs con los siguientes límites; el tiempo del frente de onda estará comprendido entre 1 µs y 5 µs y el tiempo nominal a la mitad del valor de cresta, entre 40 µs y 60 µs. En otros aspectos conformará la IRAM 2280.
13 ENSAYOS DE RUTINA
13.1 Generalidades. Los ensayos de rutina
requeridos por esta norma son:
a) medición de la resistencia eléctrica de los conductores (ver 13.2);
b) ensayo de descargas parciales (ver 13.3) pa-ra cables aislados con XLPE de tensión igual o superior a 2,3/3,3 (3,6) kV y para cables aislados con EPR de tensión igual o mayor que 5,2/6,6 (7,2) kV y para cables aislados con PVC con tensión 5,2/ 6,6 (7,2) kV;
c) ensayo de tensión (ver 13.4).
Los ensayos de rutina se efectúan normalmen-te sobre todos los largos de cable de expedición, pero el número de largos puede ser reducido si así se acuerda por convenio previo, haciendo referencia, por ejemplo, a resultados de control de calidad.
13.2 Resistencia eléctrica de los conducto-res
a) En los cables multipolares, las mediciones se efectúan sobre todos los conductores de cada largo de cable seleccionado para los ensayos de rutina, incluyendo el con-ductor concéntrico, si hubiera.
b) El largo del cable completo, o una muestra tomada de allí, será colocado en el local de ensayo, el cual será mantenido a una tem-peratura razonablemente constante, duran-te como mínimo 12 h anduran-tes del ensayo. Si fuera dudoso que la temperatura del con-ductor sea igual a la del local, la resistencia se mide después de que el cable haya es-tado en el local de ensayo durante 24 h. Alternativamente, la resistencia puede ser medida sobre una muestra del conductor acondicionada durante como mínimo 1 h en un baño de aceite a temperatura contro-lada.
El valor medido de la resistencia se corrige a una temperatura de 20 °C y a 1 km de longitud conforme con la fórmula y factores indicados en la IRAM 2022.
c) La resistencia de cada conductor en c.c. a 20 °C no será mayor que el valor corres-pondiente indicado en la IRAM 2022. Para los conductores concéntricos la resistencia eléctrica o la sección estarán de acuerdo con lo acordado entre fabricante y compra-dor, debiendo cumplir como mínimo las secciones indicadas en el capítulo 9 o la resistencia eléctrica indicada en el capítu-lo 8.
13.3 Ensayo de descargas parciales
a) Este ensayo debe ser efectuado sobre ca-bles aislados con XLPE de tensión nominal igual o mayor que 2,3/3,3 (3,6) kV, sobre cables aislados con EPR de tensión nomi-nal igual o mayor que 5,2/6,6 (7,2) kV y para cables aislados con PVC con tensión 5,2/6,6 (7,2) kV.
Para los cables multipolares, el ensayo se efectúa sobre todos los conductores aisla-dos, aplicando la tensión entre cada con-ductor y la pantalla metálica.
b) El ensayo de descargas parciales se efec-túa según el capítulo 3 de la IRAM 2179, siendo el impulso mínimo de descarga de-tectable menor o igual que pC para el PVC y de 5 pC para el XLPE y el EPR.
c) La magnitud de la descarga a 2 Uo no será
mayor que 20 pC para el PVC y de 5 pC para el XLPE y EPR.
13.4 Ensayo de tensión
a) Generalidades. EL ensayo de tensión se efectúa a temperatura ambiente, utilizando una tensión alterna de frecuencia industrial o tensión continua, a elección del fabricante. b) Método de ensayo para los cables
uni-polares. Para los cables unipolares con
pantalla metálica, la tensión de ensayo de-be ser aplicada durante 5 min entre el conductor y la pantalla metálica.
Los cables unipolares sin pantalla metálica deben ser sumergidos en agua a tempera-tura ambiente durante 1 h y luego se aplica la tensión de ensayo durante 5 min entre el conductor y el agua.
c) Método de ensayo para cables
multipo-lares. Para los cables multipolares con
pantalla individual en cada conductor, la tensión de ensayo se aplica durante 5 min entre cada conductor y la pantalla metálica o revestimiento metálico Para los cables multipolares sin pantalla individual sobre cada conductor, la tensión de ensayo se aplica durante 5 min sucesivamente entre cada conductor aislado y todos los otros conductores unidos entre sí y al revesti-miento metálico, si hubiere.
Los conductores pueden ser adecuada-mente conectados para sucesivas
aplica-ciones de la tensión de ensayo de manera de limitar la duración del ensayo, siempre que la secuencia de conexiones asegure que la tensión se aplica durante 5 min co-mo mínico-mo, sin interrupción entre cada uno de los conductores y los otros y entre cada conductor y el revestimiento metálico, si hubiere.
d) Tensiones de ensayo. La tensión de en-sayo a frecuencia industrial deberá ser 2,5 Uo + 2 kV para los cables de tensión
nominal menor o igual que 3,8/6,6 (7,2) kV y de 2,5 Uo para los cables de tensión
no-minal mayor.
La tabla 11 Indicada los valores de la ten-sión de ensayo para las tensiones nomina-les.
Si para los cables de tres conductores el ensayo de tensión se efectúa con un trans-formador trifásico, la tensión de ensayo entre fases del transformador será 1,73 veces los valores indicados en esta tabla. Cuando se aplica una tensión continua, la tensión aplicada será 2,4 veces mayor que el valor de la tensión a frecuencia indus-trial.
En todos los casos, la tensión de ensayo será aumentada gradualmente hasta el va-lor especificado.
e) Requisito. No se producirá la perforación dieléctrica de la aislación.
Tabla 11 - Tensiones de ensayo
Tensión nominal Uo
(kV) 0,6 2,3 3,8 5,2 7,6 10,5 19
Tensión de ensayo (valor eficaz)
14 ENSAYOS DE MUESTREO
(ESPECIALES)
14.1 Los ensayos de muestreo establecidos
para esta norma son los siguientes: a) Examen del conductor (ver 14.4).
b) Verificación de las dimensiones (ver 14.5; 14.6 y 14 .7).
c) Ensayo eléctrico (14.8).
d) Alargamiento en caliente (14.9). e) Resistencia al pelado (14.10).
f) Estado de reticulación de las capas semi-conductoras (14.11).
g) tg δ en función de la tensión (15.15).
h) Resistencia de aislación a temperatura ambiente (15.4.1.1).
i) Tracción y alargamiento antes y después del envejecimiento de la aislación(16.3). j) Tracción y alargamiento antes y después
del envejecimiento de la envoltura (16.4). k) Ensayo de presión a alta temperatura (16.7). l) Choque térmico (16.9).
m) Resistencia al ozono (16.11).
n) Cavidades y contaminantes (16.20).
14.2 Frecuencia de los ensayos especiales
a) Examen del conductor y verificación de
las dimensiones. Si el comprador lo
solici-ta, el examen del conductor, la medición del espesor de la aislación y la envoltura y la medición del diámetro exterior serán efec-tuados sobre un largo de cable del mismo tipo y sección de cada serie de fabricación*, pero se limitará a no más del 10 % del nú-mero de largos estipulados en el contrato.
* Serie de fabricación. Se entiende por tal el conjunto de largos de cables obtenidos con la misma porción de compuesto, mismas máqui-nas y en las mismas condiciones.
b) Ensayos eléctricos y físicos. SI así se establece por convenio previo, el ensayo especificado será efectuado sobre mues-tras tomadas de cables fabricados para el suministro con la condición de que el largo total del suministro exceda 2 km de cables multipolares ó 4 km de cables unipolares, sobre la base indicada en la tabla 12.
14.3 Repetición de los ensayos. Si alguno
de los ensayos indicados en el capítulo 14 no fuera satisfactorio, se recomienda tomar dos nuevas muestras del mismo lote y someterlas al mismo ensayo que no fuera satisfecho. Si los dos nuevos ensayos son satisfactorios, to-dos los cables del lote serán considerato-dos como conformes con los requisitos de esta norma. Si uno de los nuevos ensayos es de-fectuoso, el lote de cables será considerado como no conforme. Un nuevo muestreo y en-sayo será entonces motivo de convenio previo.
Tabla 12 - Muestras Longitud de cable
Cables multipolares Cables unipolares mayor que
(km) menor o igual que(km) mayor que (km) menor o igual que (km)
Número de muestras
2 10 4 20 1
10 20 20 40 2 20 30 40 60 3
14.4 Examen del conductor
14.4.1 La conformidad con los requisitos de
construcción del conductor de acuerdo con la IRAM 2022 se verifica por examen o medición, cuando ello fuera posible.
14.4.2 Alargamiento de rotura y estañado 14.4.2.1 El método de alargamiento de rotura y
estañado de los alambres de cobre retirados del conductor debe satisfacer el Anexo III de la IRAM 2022.
14.4.2.2 Cada longitud de cable seleccionado
para el ensayo debe estar representada por un trozo de cable tomado de un extremo después de haber desechado, si fuera necesario, cual-quier parte dañada.
Para los cables que tienen más de tres conduc-tores de igual sección nominal, el número de conductores sobre los cuales se efectúa la me-dición deberá ser limitado a tres conductores o el 10 % de los conductores, cualquiera sea ma-yor.
La longitud de las muestras será la suficiente para realizar los ensayos correspondientes. De las muestras así obtenidas se someterán a ensayo el 10 % de los alambres que forman cada conductor, con un mínimo de 3 alambres. Si más del 10 % de los alambres ensayados no satisface los requisitos especificados se toma-rán dos nuevas muestras. Si en alguna de ellas más del 10 % de los alambres ensayados no cumple los requisitos especificados el cable se considera como que no cumple los requisi-tos de esta norma.
14.5 Medición del espesor de la aislación y de la envoltura no metálica (incluyendo las
envolturas de separación extruidas, pero exclu-yendo los revestimientos interiores extruidos).
14.5.1 Generalidades. El método de ensayo
debe cumplir el capítulo 4 de la IRAM 2179. Cada longitud de cable seleccionada para el ensayo debe estar representada por un trozo de cable tomado de un extremo después de
haber desechado, si fuera necesario, cualquier parte dañada.
Para los cables que tienen más de tres conduc-tores de igual sección nominal, el número de conductores sobre los cuales se efectúa la me-dición deberá ser limitado a tres conductores o el 10 % de los conductores cualquiera sea ma-yor.
Si el espesor promedio medido o el valor míni-mo medido no satisface los requisitos especifi-cados en 14.5.2, se miden dos nuevas muestras. Si ambas muestras suplementarias responden a los requisitos especificados, el ca-ble se considera satisfactorio, pero si una de ellas no cumple con los requisitos especifica-dos, se considera que el cable no cumple los requisitos de esta norma.
14.5.2 Requisitos
a) Aislación. Para cada trozo de conductor, el promedio de los valores medidos redon-deado hasta 0,1 mm de acuerdo con el Anexo B, no será menor que el espesor nominal especificado, y el valor mínimo no será menor que el valor nominal en más de 0,1 mm + 10 % del valor nominal especifi-cado, o sea:
tm ≥ 0,9 tn - 0,1 , en milímetros
siendo:
tm el espesor mínimo, en milímetros;
tn el espesor nominal, en milímetros.
b) Envolturas. La muestra de envoltura debe satisfacer lo siguiente:
− Para cada envoltura aplicada sobre una superficie cilíndrica lisa (por ejemplo so-bre un revestimiento interno, una envoltura metálica o la aislación de un cable unipolar), el promedio de los valo-res medidos, redondeados hasta 0,1 mm de acuerdo con el Anexo B, no será menor que el espesor nominal es-pecificado y el valor mínimo medido no será menor que el espesor nominal
es-pecificado en más de 0,1 mm + 15 % del valor nominal especificado, o sea:
tm ≥ 0,85 tn - 0,1 , en milímetros.
− Para una envoltura aplicada sobre una superficie cilíndrica irregular (por ejem-plo una envoltura penetrante sobre un cable multipolar no armado sin revesti-miento interno una envoltura aplicada directamente sobre la armadura o pan-talla metálica o conductor concéntrico y para una envoltura de separación), el valor mínimo medido no será menor que el espesor nominal especificado en más de 0,2 + 20 % del espesor nominal es-pecificado, o sea:
tm ≥ 0,80 tn - 0,2 , en milímetros.
14.6 Medición de los alambres y flejes de armadura
14.6.1 Medición sobre los alambres. El
diá-metro de lo alambres redondos se mide por medio de un micrómetro que tenga dos superfi-cies planas y una precisión de ± 0,01 mm. Para los alambres redondos las mediciones se harán en ángulos rectos sobre el mismo diáme-tro y el promedio de los dos valores se toma como diámetro del alambre.
14.6.2 Medición sobre los flejes. Para los
flejes de hasta 40 mm de ancho, el espesor se-rá medido en el centro del ancho. Para flejes más anchos, las mediciones se efectúan a 20 mm de cada borde y el promedio de los re-sultados será tomado como el espesor. La medición se efectúa con un micrómetro que tenga superficies planas y una precisión de ± 0,01 mm.
14.6.3 Requisito. Las medidas de los
alam-bres o flejes no serán menores a las requeridas en 10.4.
14.7 Medición del diámetro exterior. Si la
medición del diámetro exterior del cable se exi-ge como un ensayo especial, ella deberá ser efectuada conforme con el capítulo 4 de la IRAM 2179.
14.8 Ensayo de tensión de 4 h. Este ensayo
se aplica solamente a los cables de tensión nominal igual o mayor que 5,2/6,6 (7,2) kV. a) Muestra. La muestra será un trozo de
ca-ble completo de 5 m de longitud como mínimo entre los accesorios de ensayo. b) Procedimiento. Se aplica una tensión a
frecuencia industrial durante 4 h a tempe-ratura ambiente entre cada conductor y la pantalla o revestimiento metálico.
c) Tensión de ensayo. La tensión de ensa-yo será de 3 Uo.
Los valores de la tensión de ensayo para las tensiones nominales normalizadas es-tán indicados en la tabla 13.
Tabla 13 - Tensión de ensayo
Tensión
nomi-nal Uo (kV) 5,2 7,6 10,5 19
Tensión de
ensayo (kV) 15,6 22,8 31,5 57
La tensión de ensayo se aumenta gra-dualmente al valor especificado y se mantiene durante 4 h.
d) Requisitos. No se producirá la perfora-ción dieléctrica de la aislaperfora-ción.
14.9 Ensayo de alargamiento en caliente de aislaciones de EPR y XLPE y de envolturas de SE1
a) Procedimiento. El muestreo y el método de ensayo deberán realizarse conforme con 14.1 de la IRAM 2179, empleando las condiciones indicadas en las tablas 21 y 22.
b) Requisitos. Los resultados del ensayo conformarán los requisitos indicados en la tabla 21 para aislaciones EPR y XLPE y en la tabla 22 para las envolturas de SE1.
14.10 Resistencia al pelado de la capa de homogeneización externa para aislantes de EPR y XLPE. La capa semiconductora externa
ensayada según el capítulo 22 de la IRAM 2179 tendrá una resistencia al pelado mínima de 1,5 daN y una resistencia al pelado máxima de 7 daN. El pelado de la capa no dejará partículas semiconductoras adheridas a la aislación que no puedan ser removidas fácilmente.
14.11 Estado de reticulación de las capas de homogeneización para aislantes de EPR y XLPE
14.11.1 En las muestras observadas después
del ensayo según el capítulo 23 de la IRAM 2179 se verificará que las capas de homogeneización sean continuas en los 360°, permitiéndose sola-mente pequeñas faltas de material en la interfase capa-aislante.
14.11.2 No se observará, asimismo, la falta de
apantallamiento completo debido a la migración de cargas conductoras por acción del solvente.
15 ENSAYOS ELÉCTRICOS DE TIPO
15.1 Cables aislados con XLPE de tensión nominal igual o mayor que 2,3/3,3 (3,6) kV, cables aislados con EPR de tensión nominal igual o mayor que 5,2/6,6 (7,2) kV y cables aislados con PVC con tensión nominal 5,2/6,6 (7,2) kVa) Para estos cables, los ensayos eléctricos de tipo indicados en 15.1.1 serán efectua-dos sobre una muestra de cable completo de 10 m a 15 m de longitud entre los acce-sorios de ensayo.
b) Con excepción de lo indicado en a) y c) de 15.1.2, todos los ensayos indicados en 15.1.1 serán efectuados sucesivamente sobre la misma muestra.
c) En los cables multipolares, cada ensayo o medición será efectuado sobre todos los conductores.
15.1.1 Secuencia de ensayos. La secuencia
normal de los ensayos será:
a) Ensayo de descargas parciales (ver 15.1.3).
b) Ensayo de doblado, seguido de un ensayo de descarga parcial. Será registrada la magnitud de la descarga a 2 Uo (ver
15.1.4).
c) Medición de tg δ como una función de la tensión y medición de la capacitancia (ver 15.1.5 y apartado c) de 15.1.2).
d) Medición de tg δ como una función de la temperatura (ver 15.1.6 y apartado c) de 15.1.2).
e) Ensayo de ciclos de calentamiento, segui-do de un ensayo de descargas parciales. Será registrada la magnitud de la descarga a 2 Uo (ver 15.1.7).
f) Ensayo de tensión de impulso, seguido de un ensayo de tensión a frecuencia indus-trial (ver 15.1.8).
g) Ensayo de alta tensión en corriente alterna (ver 15.1.9).
15.1.2 Disposiciones especiales
a) Los ensayos c) y d) pueden efectuarse so-bre muestras diferentes de la que es utilizada (ver 15.1) para la secuencia nor-mal de ensayos enumerados en 15.1.1. b) Una nueva muestra puede ser tomada
pa-ra el ensayo g), con la condición de que esta muestra sea sometida previamente a los ensayos b) y e) enumerados en 15.1.1. c) Los cables con tensión nominal menor que
7,6/ 13,2 (14,5) kV no son sometidos a los ensayos c) y d) enumerados en 15.1.1.
15.1.3 Ensayo de descargas parciales. El
ensayo de descargas parciales se efectúa se-gún el capítulo 3 de la IRAM 2179.
La magnitud de la descarga a 2 Uo será medida
y registrada. Este valor no será mayor que 20 pC para el PVC y que 5 pC para el XLPE y EPR.
15.1.4 Ensayo de doblado
a) La muestra se enrolla alrededor de un cilin-dro o mandril (por ejemplo el tambor de un carrete), a temperatura ambiente como mí-nimo una vuelta completa. Después se desenrolla y se repite la operación, pero el doblado se realiza en la dirección inversa, girando la muestra 180° alrededor de su eje. Este ciclo de operaciones debe efectuarse tres veces.
b) El diámetro del cilindro o mandril será: − para cables unipolares 20 (d + D) ± 5 %; − para cables multipolares: 15 (d + D) ± 5 %;
siendo:
D el diámetro externo real de la muestra de cable, en milímetros;
d el diámetro real del conductor, en milí-metros.
Si el conductor no es circular: d = 1,3 S , en milímetros siendo:
S la sección nominal, en milímetros cua-drados.
c) Una vez finalizado este ensayo, la muestra se somete al ensayo de descarga parcial debiendo conformar los requisitos indica-dos en 15.1.3.
15.1.5 Medición del factor de pérdidas (tg δ)
en función de la tensión para cables de ten-sión nominal de 7,6/ 13,2 (14,5) kV o mayor
a) El factor de pérdidas de la muestra, acon-dicionada mecánicamente según se indica
biente, con tensión alterna a frecuencia industrial de 0,5 Uo, Uo y 2 Uo.
b) Los valores medidos no serán mayores que los indicados en la tabla 15.
15.1.6 Medición del factor de pérdidas (tg δ)
en función de la temperatura para cables de tensión nominal igual o mayor que 7,6/ 13,2 (14,5) kV
a) La muestra del cable completo se calienta por uno de los métodos indicados más adelante; en cada método, la temperatura del conductor se determina ya sea midien-do la resistencia del conductor o con un termómetro colocado en el baño u horno o sobre la superficie de la pantalla metálica. La muestra se coloca en un tanque con lí-quido o en un horno, o se calienta por una corriente aplicada a la pantalla metálica. Para los cables aislados con EPR o con XLPE la temperatura se aumenta gradual-mente hasta que el conductor alcanza la temperatura máxima de operación normal indicada en 1.4.
b) El factor de pérdidas se mide con una ten-sión alterna de 2 kV a frecuencia industrial, a la temperatura especificada anteriormente. c) Los valores medidos conformarán los
re-quisitos indicados en la tabla 15.
15.1.7 Ensayo de ciclos de calentamiento
a) La muestra, que ya ha sido sometida a los ensayos anteriores, se coloca sobre el piso del local de ensayo se la calienta haciendo pasar una corriente alterna por el conduc-tor, hasta que éste alcance una tempera-tura constante 10 °C mayor que la temperatura máxima de operación normal en el conductor.
Para los cables multipolares, la corriente de calentamiento debe ser aplicada sobre todos los conductores.
Esta corriente de calentamiento debe ser aplicada durante 2 h como mínimo, luego se deja enfriar la muestra naturalmente al aire durante 4 h como mínimo.
Este ciclo debe repetirse dos veces más. b) Después del tercer ciclo, la muestra se
somete al ensayo de descargas parciales indicado en 15.1.3 debiendo conformar los requisitos de esa cláusula.
15.1.8 Ensayo de tensión de impulso segui-do de un ensayo de tensión alterna
a) La probeta del cable se prepara con termi-nales de ensayo adecuados, para que sus extremos no descarguen a la tensión es-pecificada. Se calienta lentamente hasta la temperatura de ensayo, y al alcanzarse esa temperatura se le aplican los impulsos. b) Este ensayo se efectúa sobre la muestra a
una temperatura del conductor 5 °C mayor que la temperatura máxima de operación normal en el conductor.
c) El cable resistirá, sin perforación, con la forma de onda indicada en 12.3 diez im-pulsos de polaridad positiva y diez impulso de polaridad negativa de la tensión indica-da en la tabla 14.
Tabla 14 - Valores para el ensayo con tensión de impulso
Tensión nominal de aislación Uo (kV) 3,8 5,2 7,6 10,5 19 Tensión de impulso (kV de cresta) 60 70 85 110 170
d) Después del ensayo indicado en los apar-tados a), b) y c), la muestra de cable será sometida, a temperatura ambiente, a un ensayo de tensión a frecuencia industrial durante 15 min, sobre cada conductor.
Los valores de la tensión de ensayo serán los indicados en d) de 13.4. No se produci-rá la perforación dieléctrica de la aislación.
15.1.9 Ensayo de tensión de 4 h. Este ensa-yo se efectúa a temperatura ambiente. Se aplica a la muestra durante 4 h una tensión de 3 Uo a frecuencia industrial entre el conductor y
su pantalla metálica. La tensión se eleva gra-dualmente hasta el valor especificado. No se producirá la perforación dieléctrica de la aisla-ción.
15.2 Resistividad de las capas de homoge-neización
15.2.1 Capa interna. La resistividad, medida según el capítulo 24 de la IRAM 2179 no será mayor que 5 000 Ω cm a 20 °C ± 2 °C y no ma-yor que 50 000 Ω cm a 90 °C ± 2 °C.
15.2.2 Capa externa. La resistividad medida según el capítulo 25 de la IRAM 2179 no será mayor que 50000 Ω·cm tanto a 20 °C ± 2 °C, como a 90 °C ± 2 °C y a 110 °C ± 2 °C.
15.3 Cintas semiconductoras. Las cintas semiconductoras internas y externas indicadas en 5.2.1 ensayadas según el capítulo 27 de la IRAM 2179 tendrán una resistividad máxima a 20 °C ± 2 °C y a 90 °C de 50 000 Ω·cm.
15.4 Ensayos eléctricos de tipo sobre ca-bles con tensión nominal menor que 2,3/3,3 (3,6) kV para XLPE y menor o igual que 3,8/6,6 (7,2) kV para EPR y PVC. Estos cables serán sometidos a los siguientes ensayos reali-zados sucesivamente sobre la misma muestra de cable completo, de 10 m a 15 m de longitud: a) medición de resistencia de aislación a
temperatura ambiente (ver 15.4.1.1);
b) medición de resistencia de aislación a temperatura de operación (ver 15.4.1.2); c) ensayo de alta tensión en corriente alterna
(ver 15.4.2).
Los ensayos se limitarán a no más de tres con-ductores.