NORMA TÉCNICA
NTC
COLOMBIANA
6074-1
2014-08-20
CABLES
DE
ENERGÍA
CON
AISLAMIENTO
EXTRUIDO Y SUS ACCESORIOS PARA TENSIONES
NOMINALES DESDE 1 kV (U
m= 1,2 kV) HASTA 30 kV
(U
m= 36 kV).
PARTE 1: CABLES PARA TENSIONES NOMINALES
DE 1 kV (U
m= 1,2 kV) y 3 kV (U
m= 3,6 kV)
E: POWER CABLES WITH EXTRUDED INSULATION AND
THEIR ACCESSORIES FOR RATED VOLTAGES FROM 1 kV (Um = 1,2 kV) UP TO 30 kV (Um = 36 kV). PART 1: CABLES FOR RATED VOLTAGES OF 1 kV ((Um = 1,2 kV) AND 3 kV (Um = 3,6 kV).
CORRESPONDENCIA: esta norma es Idéntica por traducción (IDT) del la IEC 60502-1:2004, incluida la Adenda 1: 2009
DESCRIPTORES: conductor eléctrico; cable de energía;
cable eléctrico, cable de potencia, conductor de potencia.
I.C.S.: 29.060.20
Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. (571) 6078888 - Fax (571) 2221435
PRÓLOGO
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.
ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental
para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo.
La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general.
La NTC 6074-1 fue ratificada por el Consejo Directivo de 2014-08-20.
Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales.
A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 140 Cables y conductores de potencia y energía.
CABLES DE ENERGÍA Y DE TELECOMUNICACIONES S.A. -CENTELSA- CHEC
CIDET
COMPAÑÍA ENERGÉTICA DE OCCIDENTE DOW
EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN FABRICA COLOMBIANA DE CONDUCTORES ELÉCTRICOS
-FACELEC-FABRICA DE CABLES Y ENCHUFES GPA SAS
INDUCABLES
INTERCONEXIÓN ELÉCTRICA S.A.
MEXICHEM COMPUESTOS COLOMBIA SAS
NEXANS COLOMBIA
PROCABLES - GENERAL CABLE SGS COLOMBIA S.A.
Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas:
ATLANTIC CABLE S.A. CABLES Y PROCESOS CABLETEC
CARBOQUIMICA
CENTRALES ELÉCTRICAS DE NORTE DE SANTANDER
CODENSA
COLREDES DE OCCIDENTE S.A. COMPONENTES TÉCNICOS LTDA. CONALCABLES LTDA.
CONDUBLEX INTERNATIONAL S.A. CONDUMEX
DIELCO LTDA.
ELECTBUS COLOMBIA LTDA. ELÉCTRICOS DE COLOMBIA S.A. ELECTRIFICADORA DE SANTANDER ELECTRIFICADORA DEL CARIBE S.A. E.S.P.
EMCOCABLES
EMPRESA DE ENERGÍA DE BOYACÁ EMPRESA DE ENERGÍA DE CUNDINAMARCA
EMPRESA DE ENERGÍA DEL PACÍFICO -EPSA-
EMPRESA DE ENERGÍA DEL QUINDÍO ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES
GESTIÓN Y METROLOGÍA
MINISTERIO DE COMERCIO, INDUSTRIA Y TURISMO
MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA PRINCEX C.I COLOMBIA
PROCOBRE PROTECNICA INGENIERÍA SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y COMERCIO UNIVERSIDAD NACIONAL UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA
ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados
normas internacionales, regionales y nacionales y otros documentos relacionados.
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CONTENIDO
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1. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN ... 1
2. REFERENCIAS NORMATIVAS ... 1
3. DEFINICIONES ... 3
3.1 DEFINICIONES DE LOS VALORES DIMENSIONALES (ESPESORES, SECCIONES, ETC.) ... 3
3.2 DEFINICIONES RELATIVAS A LOS ENSAYOS ... 3
4. DESIGNACIÓN DE LAS TENSIONES Y DE LOS MATERIALES ... 3
4.1 TENSIONES NOMINALES ... 3 4.2 MATERIALES DE AISLAMIENTO ... 4 4.3 MATERIALES DE CHAQUETA ... 5 5. CONDUCTORES ... 6 6. AISLAMIENTO ... 6 6.1 MATERIAL ... 6
6.2 ESPESOR DEL AISLAMIENTO ... 6
7. CABLEADO DE CABLES MULTIPOLARES, CUBIERTAS INTERNAS Y RELLENOS ... 8
7.1 CUBIERTAS INTERNAS Y RELLENOS ... 8
7.2 CABLES DE TENSIÓN NOMINAL 0,6/1 (1,2) KV... 8
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8. CAPAS METÁLICAS EN LOS CABLES UNIPOLARES Y MULTIPOLARES ... 10
9. PANTALLA METÁLICA ... 10 9.1 CONSTRUCCIÓN ... 10 9.2 REQUISITOS ... 10 10. CONDUCTOR CONCÉNTRICO ... 10 10.1 CONSTRUCCIÓN ... 10 10.2 REQUISITOS ... 11 10.3 APLICACIÓN ... 11 11. FORRO METÁLICO ... 11 11.1 FORRO DE PLOMO ... 11
11.2 OTROS FORROS METÁLICOS ... 11
12. ARMADURA METÁLICA ... 11
12.1 TIPOS DE ARMADURA METÁLICA ... 11
12.2 MATERIALES ... 12
12.3 APLICACIÓN DE LA ARMADURA ... 12
12.4 DIMENSIONES DE LOS ALAMBRES Y DE LOS FLEJES PARA ARMADURA ... 13
12.5 CORRESPONDENCIA ENTRE LOS DIÁMETROS DE LOS CABLES Y LAS DIMENSIONES DE LAS ARMADURAS ... 13
12.6 ARMADURA DE ALAMBRES REDONDOS O PLANOS ... 14
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Página 13. CHAQUETA EXTERIOR ... 14 13.1 GENERALIDADES ... 14 13.2 MATERIAL ... 15 13.3 ESPESOR ... 15 14. CONDICIONES DE ENSAYO ... 15 14.1 TEMPERATURA AMBIENTE ... 1514.2 FRECUENCIA Y FORMA DE LA ONDA DE LAS TENSIONES DE ENSAYO A FRECUENCIA INDUSTRIAL ... 16
14.3 FORMA DE LA ONDA DE LOS ENSAYOS DE TENSIÓN DE IMPULSO ... 16
15. ENSAYOS DE RUTINA ... 16
15.1 GENERAL ... 16
15.2 RESISTENCIA ELÉCTRICA DE LOS CONDUCTORES ... 16
15.3 ENSAYO DE TENSIÓN ... 16
16. ENSAYOS DE MUESTREO ... 18
16.1 GENERALIDADES ... 18
16.2 FRECUENCIA DE LOS ENSAYOS DE MUESTREO ... 18
16.3 REPETICIÓN DE LOS ENSAYOS ... 18
16.4 EXAMEN DEL CONDUCTOR ... 18
16.5 MEDICIÓN DEL ESPESOR DEL AISLAMIENTO Y DE LAS CUBIERTAS NO METÁLICAS (INCLUIDAS LAS CHAQUETAS DE SEPARACIÓN EXTRUIDAS, PERO EXCLUYENDO LAS CUBIERTAS INTERNAS EXTRUIDAS) ... 19
16.6 MEDIDA DEL ESPESOR DEL FORRO DE PLOMO ... 19
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16.8 MEDICIÓN DEL DIÁMETRO EXTERIOR ... 20
16.9 ENSAYO DE RETICULACIÓN (HOT SET) PARA AISLAMIENTOS DE EPR,
HEPR Y XLPE Y CHAQUETAS ELASTOMÉRICAS ... 20
17. ENSAYOS TIPO ELÉCTRICOS ... 21
17.1 MEDICIÓN DE LA RESISTENCIA DE AISLAMIENTO
A TEMPERATURA AMBIENTE ... 21
17.2 MEDICIÓN DE LA RESISTENCIA DE AISLAMIENTO A LA TEMPERATURA
DE OPERACIÓN ... 22
17.3 ENSAYO DE TENSIÓN DURANTE 4 H ... 22
17.4 ENSAYO DE TENSIÓN DE IMPULSO PARA LOS CABLES
DE TENSIÓN NOMINAL 1,8/3 (3,6) KV ... 23
18. ENSAYOS TIPO NO ELÉCTRICOS ... 23
18.1 MEDICIÓN DEL ESPESOR DE AISLAMIENTO ... 23
18.2 MEDICIÓN DEL ESPESOR DE LAS CUBIERTAS NO METÁLICAS (INCLUIDAS LAS CHAQUETAS DE SEPARACIÓN EXTRUIDAS,
PERO EXCLUYENDO LAS CUBIERTAS INTERNAS) ... 24
18.3 ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS PROPIEDADES MECÁNICAS
DEL AISLAMIENTO ANTES Y DESPUÉS DEL ENVEJECIMIENTO ... 24
18.4 ENSAYOS PARA LA DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS
DE LAS CUBIERTAS NO METÁLICAS ANTES Y DESPUÉS
DEL ENVEJECIMIENTO ... 24
18.5 ENSAYO ADICIONAL DE ENVEJECIMIENTO SOBRE MUESTRAS
DE CABLE TERMINADO ... 25
18.6 ENSAYO DE PÉRDIDA DE MASA DE LAS CHAQUETAS DE PVC TIPO ST2 ... 26
18.7 ENSAYO DE PRESIÓN A TEMPERATURA ELEVADA DEL AISLAMIENTO
Y DE LAS CUBIERTAS NO METÁLICAS ... 26
18.8 ENSAYO A BAJA TEMPERATURA DEL AISLAMIENTO
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18.9 ENSAYO DE RESISTENCIA AL AGRIETAMIENTO DEL AISLAMIENTO
Y DE LAS CHAQUETAS DE PVC (ENSAYO DE CHOQUE TÉRMICO) ... 26
18.10 ENSAYO DE RESISTENCIA AL OZONO DE LOS AISLAMIENTOS DE EPR Y HEPR ... 27
18.11 ENSAYO DE RETICULACIÓN (HOT SET TEST) DEL AISLAMIENTO DE EPR, HEPR Y XLPE Y DE LAS CHAQUETAS DE MATERIAL ELASTOMÉRICO ... 27
18.12 ENSAYO DE RESISTENCIA AL ACEITE MINERAL DE LAS CHAQUETAS DE MATERIAL ELASTOMÉRICO ... 27
18.13 ENSAYO DE ABSORCIÓN DE AGUA DE LOS AISLAMIENTOS ... 27
18.14 ENSAYOS DE RESISTENCIA AL FUEGO ... 27
18.15 MEDICIÓN DEL CONTENIDO DE NEGRO DE HUMO DE LAS CHAQUETAS EXTERIORES DE PE DE COLOR NEGRO ... 29
18.16 ENSAYO DE CONTRACCIÓN DEL AISLAMIENTO DE XLPE ... 29
18.17 ENSAYO ESPECIAL DE DOBLADO ... 29
18.18 DETERMINACIÓN DE LA DUREZA DEL AISLAMIENTO DE HEPR ... 30
18.19 DETERMINACIÓN DEL MÓDULO DE ELASTICIDAD DEL AISLAMIENTO DE HEPR ... 30
18.20 ENSAYO DE CONTRACCIÓN LONGITUDINAL DE LAS CHAQUETAS EXTERIORES DE PE ... 30
18.21 ENSAYOS MECÁNICOS ADICIONALES PARA CHAQUETAS EXTERIORES LIBRES DE HALÓGENOS ... 30
18.22 ENSAYO DE ABSORCIÓN DE AGUA PARA CHAQUETAS EXTERIORES LIBRES DE HALÓGENOS ... 31
19. ENSAYOS ELÉCTRICOS DESPUÉS DE LA INSTALACIÓN ... 31
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ANEXOS
ANEXO A (Normativo)
MÉTODO DE CÁLCULO FICTICIO PARA DETERMINAR LAS DIMENSIONES
DE LAS CUBIERTAS PROTECTORAS ... 39
ANEXO B (Normativo) REDONDEO DE NÚMEROS ... 45
ANEXO C (Normativo) DETERMINACIÓN DE LA DUREZA DEL AISLAMIENTO DE HEPR ... 47
TABLAS Tabla 1. Tensiones nominales recomendadas U0 ... 4
Tabla 2. Compuestos aislantes ... 5
Tabla 3. Temperaturas máximas del conductor para los diferentes tipos de compuestos aislantes ... 5
Tabla 4. Temperaturas máximas del conductor para los diferentes tipos de compuestos de chaqueta ... 6
Tabla 5. Espesor nominal del aislamiento de PVC/A ... 6
Tabla 6. Espesor nominal del aislamiento de polietileno reticulado (XLPE) ... 7
Tabla 7. Espesor nominal del aislamiento de etileno-propileno (EPR) y etileno- propileno de alto módulo (HEPR) ... 7
Tabla 8. Espesor de la cubierta interna extruida ... 8
Tabla 9. Diámetro nominal de los alambres de armadura ... 13
Tabla 10. Espesor nominal de los flejes de la armadura... 14
Tabla 11. Tensión de los ensayos de rutina... 17
Tabla 12. Número de muestras para ensayos de muestreo ... 18
Tabla 13. Requisitos para los ensayos tipo eléctrico, para los compuestos de aislamiento ... 31
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Tabla 15. Requisitos de ensayo para las propiedades mecánicas
de los compuestos de aislamientos (antes y después de envejecimiento) ... 33
Tabla 16. Requisitos de ensayo para las propiedades particulares
de los compuestos de PVC para aislamientos ... 34
Tabla 17. Requisitos de ensayo para las características particulares
de diversos compuestos de aislamiento reticulados ... 35
Tabla 18. Requisitos de ensayo para las propiedades mecánicas
de los compuestos para chaqueta (antes y después del envejecimiento) ... 36
Tabla 19. Requisitos de ensayo para las propiedades particulares
de los compuestos a base de PVC para chaquetas ... 36
Tabla 20. Requisitos de ensayo para las propiedades particulares
de los compuestos a base de PE (polietileno termoplástico) para chaquetas ... 37
Tabla 21. Requisitos de ensayo para las propiedades particulares
de los compuestos libres de halógenos para chaquetas ... 37
Tabla 22. Requisitos de ensayo para las propiedades particulares
de compuestos elastoméricos para chaquetas ... 38
Tabla 23. Métodos de ensayo y requerimientos para los compuestos
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CABLES DE ENERGÍA CON AISLAMIENTO EXTRUIDO Y SUS ACCESORIOS PARA TENSIONES NOMINALES DESDE 1 kV (Um = 1,2 kV) HASTA 30 kV (Um = 36 kV).
PARTE 1: CABLES PARA TENSIONES NOMINALES DE 1 kV (Um = 1,2 kV) y 3 kV (Um = 3,6 kV)
1. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN
Esta Norma especifica la construcción, las dimensiones y los requisitos de ensayos de cables de energía con aislamiento sólido extruido para tensiones nominales de 1 kV ( Um =1,2 kV) y
3 kV (Um =3,6 kV) para instalaciones fijas tales como las redes de distribución o las
instalaciones industriales.
Esta Norma incluye cables con propiedades de reducida propagación de la llama, bajos niveles de emisión de humos y emisiones de gas libres de halógenos cuando están expuestos a un incendio.
No se incluyen los cables destinados a condiciones particulares de instalación y de servicio, por ejemplo los cables para redes aéreas, para la industria minera, las centrales nucleares (en el interior y el exterior del recinto de confinamiento), los cables submarinos o los cables a bordo de navíos.
2. REFERENCIAS NORMATIVAS
Los siguientes documentos normativos referenciados son indispensables para la aplicación de esta norma. Para referencias fechadas, se aplica únicamente la edición citada. Para referencias no fechadas, se aplica la última edición del documento normativo referenciado (incluida cualquier corrección).
IEC 60038:1983, IEC Estándar Voltajes.
IEC 60060-1:1989, High-Voltage Test Techniques. Part 1: General Definitions and Test
Requirements (NTC 4591).
IEC 60183:1984, Guide to the Selection of High-Voltage Cables. IEC 60228:1978, Conductors of Insulated Cables. (NTC 5928). IEC 60230:1966, Impulse Tests on Cables and Their Accessories.
IEC 60332-1:1993, Tests on Electric Cables Under fire Conditions. Part 1: Test on a Single
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IEC 60332-3-24:2000, Tests on Electric Cables Under Fire Conditions. Part 3-24: Test for
Vertical Flame Spread of Vertically-Mounted Bunched Wires or Cables. Category C.
IEC 60502-2:1997, Power Cables with Extruded Insulation and their Accessories for Rated
Voltages from 1 kV (Um = 1,2 kV) Up To 30 kV (Um = 36 kV). Part 2: Cables for Rated Voltages from 6 kV (Um = 7,2 kV) up to 30 kV (Um = 36 kV)
IEC 60684-2:1987, Flexible Insulating Sleeving. Part 2: Methods of Test.
IEC 60724:2000, Short-Circuit Temperature Limits of Electric Cables with Rated Voltages of
1 kV (Um = 1,2 kV) and 3 kV (Um = 3,6 kV)
IEC 60754-1:1994, Test on Gases Envolved During Combustion of Materials from Cables.
Part 1: Determination of the Amount of Halogen Gas.
IEC 60754-2:1991, Test on Gases Envolved During Combustion of Electric Cables. Part 2:
Determination of Degree of Acidity of Gases Evolved During the Combustion of Materials Taken from Electric Cables by Measuring pH and Conductivity.
IEC 60811-1-1:1993, Common Test Methods for Insulating and Sheathing Materials of Electric
Cables. Part 1: Methods for General Application. Section 1: Measurement of thickness and Overall Dimensions. Tests for Determining the Mechanical Properties.
IEC 60811-1-2:1985, Common Test Methods for Insulating and Sheathing Materials of Electric
Cables. Part 1: Methods for General Application. Section 2: Thermal Ageing Methods.
IEC 60811-1-3:1993, Common Test Methods for Insulating and Sheathing Materials of Electric
Cables. Part 1: Methods for General Application. Section 3: Methods for Determining the Density. Water Absorption Tests. Shrinkage Test.
IEC 60811-1-4:1985, Common Test Methods for Insulating and Sheathing Materials of Electric
Cables. Part 1: Methods for General Application. Section 4: Tests At Low Temperature.
IEC 60811-2-1:1998, Insulating and Sheathing Materials of Electric and Optical Cables.
Common Test Methods. Part 2-1: Methods Specific to Elastomeric Compounds. Ozone Resistance, Hot Set and Mineral Oil Immersion Tests.
IEC 60811-3-1:1985, Common Test Methods for Insulating and Sheathing Materials of Electric
Cables. Part 3: Methods Specific to PVC Compounds. Section 1: Pressure Test at High Temperature. Tests for Resistance to Cracking.
IEC 60811-3-2:1985, Common Test Methods for Insulating and Sheathing Materials of Electric
Cables. Part 3: Methods Specific to PVC Compounds. Section 2: Loss of Mass Test. Thermal Stability Test.
IEC 60811-4-1:1985, Common Test Methods for Insulating and Sheathing Materials of Electric
Cables. Part 4: Methods Specific to Polyethylene and Polypropylene Compounds. Section 1: Resistance to Environmental Stress Cracking. Wrapping Test After Thermal Ageing in Air. Measurement of the Melt Flow Index. Carbon Black and/or Mineral Content Measurement in PE.
IEC 61034-2:1997, Measurement of Smoke Density of Cables Burning Under Defined
Conditions. Part 2: Test Procedure and Requirements.
ISO 48:1994, Rubber, Vulcanized or Thermoplastic. Determination of Hardness (Hardness
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3. DEFINICIONES
Para los propósitos de esta Norma se aplican las siguientes definiciones:
3.1 DEFINICIONES DE LOS VALORES DIMENSIONALES (espesores, secciones, etc.)
3.1.1 Valor nominal. Valor que caracteriza una magnitud y que frecuentemente, se utiliza en
tablas.
NOTA Usualmente, en esta Norma, los valores nominales dan lugar a valores que se verifican con mediciones, teniendo en cuenta las tolerancias especificadas.
3.1.2 Valor aproximado. Valor que no está ni garantizado ni verificado; se utiliza, por ejemplo
para el cálculo de otros valores dimensionales.
3.1.3 Valor de la mediana. Cuando se obtengan varios resultados de ensayo y se clasifiquen
por orden de valores crecientes (o decrecientes), la mediana es el valor central de la serie si el número de valores disponible es impar y el promedio de los dos valores centrales de la serie si el número es par.
3.1.4 Valor ficticio. Valor calculado según el "método del cálculo ficticio" definido en el Anexo A.
3.2 DEFINICIONES RELATIVAS A LOS ENSAYOS
3.2.1 Ensayos de rutina. Ensayos efectuados por el fabricante sobre cada una de las
longitudes del cable fabricado con el fin de verificar que cada longitud responde a las características especificadas.
3.2.2 Ensayos de muestreo. Ensayos efectuados por el fabricante sobre muestras de cable
terminado o sobre componentes obtenidos de un cable terminado, con una frecuencia determinada con el fin de verificar que el producto terminado responde a los requisitos especificados.
3.2.3 Ensayos tipo. Ensayos efectuados antes de la comercialización de un tipo de cable de
esta norma, con el fin de demostrar que sus características de servicio responden a las aplicaciones previstas.
NOTA Estos ensayos son de tal naturaleza que después de efectuarse, no es necesario repetirlos a menos que se introduzcan modificaciones en los materiales del cable o en los procesos de diseño o fabricación del mismo, susceptibles de modificar sus características de servicio.
3.2.4 Ensayos eléctricos después de la instalación. Ensayos efectuados para demostrar la
integridad del cable y de sus accesorios después de la instalación. …
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