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Et at 102

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ESPECIFICACIÓN TÉCNICA

CONDUCTORES PARA SUBESTACIONES DE ET-AT-102


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15 Y 34,5 kV

1. REQUISITOS GENERALES

Condiciones de servicio
Los cables de que trata esta especificación serán instalados en sistemas subterráneos de
distribución primaria a las celdas de alimentación de circuitos de media tensión en subestaciones
de CODENSA S.A. E.S.P., de acuerdo con las siguientes condiciones generales del sistema:

Condiciones ambientales
- Altura sobre el nivel del mar: 2640 m
- Humedad relativa: 90%
- Temperatura ambiente máxima: 27 °C
- Temperatura ambiente mínima: -5 °C
- Temperatura ambiente promedio: 14 °C

Características eléctricas del sistema


- Tensión nominal: 11,4-13,2 y 34,5 kV
- Conexión: Trifásica trifilar
- Frecuencia nominal: 60 Hz

Máxima temperatura del conductor


- Operación normal: 90°C
- Emergencia: 130°C
- Cortocircuito (5 seg de duración máxima): 250°C

Condiciones de instalación
- Ductos de PVC
- Bandejas portacable

Cable normalizado

Los conductores de fase deben ser de cobre y la pantalla del conductor debe ser elaborada en
hilos. El aislamiento de la fase debe ser polietileno reticulado retardante a las arborescencias (TR-
XLPE) y la chaqueta de cloruro de polivinilo de 90°C (PVC). Los conductores normalizados son:

− 1000 KCMIL, para 15 kV


− 750 KCMIL, para 34,5 kV

Normas de fabricación y pruebas


El cable ensamblado y sus componentes, deben estar de acuerdo con los requerimientos de la
última revisión de las siguientes normas (donde sean aplicables):

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• ASTM B 8 (ICONTEC 307 – Cables concéntricos de cobre duro, semiduro y blando para usos
eléctricos) Standard specification for concentric-lay-stranded copper conductors, hard, menium-
hard, or soft.
• ASTM B 3 (ICONTEC 359 – Alambres de cobre blando o recocido desnudo de sección circular
para usos eléctricos) Standard specification for soft or annealed copper wire
• ASTM B 49 (ICONTEC 1818 – Alambrón de cobre laminado en caliente para usos eléctricos)
Standard specification for copper redraw rod for electrical purposes
• ICEA S 66-524 (ICONTEC 2186 – Alambres y cables aislados con polietileno reticular
termoestable para transmisión y distribución de energía eléctrica) Cross-linked-thermosetting-
polyethylene-insulated wire and cable for the transmission and distribution of electrical energy
• NTC 2447 – Plásticos compuestos no rígidos de polímero y copolímero de cloruro de vinilo para
moldeo y extrusión
• ASTM B 496 – Standard specification for compact round concentric-lay-stranded copper
conductors

2. REQUISITOS TÉCNICOS PARTICULARES

Conductor y cable terminado


El cable debe ser monopolar y sus componentes, deben cumplir con las características generales
dadas en la Tabla No. 1.

Marcación de los cables


El cable monopolar deberá marcarse en relieve, en forma legible sobre la chaqueta y con una
separación máxima de un (1) metro, con la siguiente información:
- CODENSA S.A. ESP.
- Nombre del fabricante
- Número de pedido y/o contrato
- Material y calibre del conductor
- Tipo y clase de aislamiento y cubierta
- Tensión nominal de aislamiento
- Año de fabricación
- Fase (A,B o C) monopolar secuencial

La pantalla semiconductora externa debe marcarse con CODENSA S.A. ESP. y el número de
pedido o contrato, en tinta indeleble.

3. CARACTERÍSTICAS DE FABRICACIÓN

Los cables deben ser aptos para utilización en las condiciones de servicio estipuladas en el
numeral 1.1. de la presente especificación, y deberán cumplir con las características que se
especifican a continuación:

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Conductor de fase en cobre

Materia prima
La materia prima utilizada en el alambrón de cobre debe tener una pureza del 99.5% y debe
cumplir con los requisitos de la norma ASTM B 49 (ICONTEC 1818).

Alambres de cobre
Los alambres de cobre deben ser de cobre blando, con una conductividad mínima del 100% IACS,
y debe cumplir con la norma ASTM B 3 (ICONTEC 359).

Conductor
Los conductores estarán formados por alambres dispuestos en capas, cableados concéntricamente
y deberán cumplir con las características técnicas de fabricación especificadas en la norma ASTM
B 496.

El cableado deberá ser redondo compacto para el calibre de conductor especificado en el numeral
1.2.
Pantallas sobre el conductor y el aislamiento

Las pantallas sobre el conductor y aislamiento deberán ser de material termoestable, compatible
con todos los componentes del cable con los cuales está en contacto. Las temperaturas de
operación permisibles de las pantallas deberán ser mayores o iguales que las del aislamiento del
cable.

Las superficies de unión (de contacto) entre las pantallas y el aislamiento serán completamente
lisas, libres de vacío, discontinuidades y contaminantes.

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Tabla No. 1
Requisitos generales del cable
Conductor de fase Und
Tensión nominal kV 15 34,5
Material Cobre Cobre
Calibre kcmil 1000 500
Sección mm² 507 253
Diámetro antes de comprimir o mm 29,25 20,65
compactar
No. alambres cobre 61 37
Peso unitario kg/km 4590 2300
Resistencia máxima D.C., 20 ºC /km 0,0347 0,0694
Pantalla sobre el conductor
Material Semiconductor de P.E. Semiconductor de P.E.
termoestable extruído termoestable extruído
Espesor pantalla
- Promedio mínimo mm 0,51 0,51
- Mínimo en un punto mm 0,41 0,41
Aislamiento
Material TRXPLE TRXPLE
Nivel de aislamiento % 100 100
Espesor promedio mínimo
- Cable de 15 kV mm 4,45 8,76
Espesor mínimo en un punto
- Cable de 15 kV mm 4,01 7,884
Pantalla sobre el aislamiento
Material Semiconductor de P.E. Semiconductor de P.E.
termoestable extruído termoestable extruído
Espesor mínimo en un punto
- Cable de 15 kV mm 0,762 1,02
Espesor máximo en un punto
- Cable de 15 kV mm 1,778 2,16
Pantalla metálica
Material Cobre Cobre
Tipo Conductor concéntrico Conductor concéntrico
en hilos en hilos
No. de hilos 32 26
Diámetro hilos mm 2.59 2.05
Chaqueta
Material PVC PVC
Espesor promedio mínimo mm 2,79 2,03
Espesor mínimo en un punto mm 2,23 1,624
Color Negro Negro

La fuerza mecánica necesaria para remover la pantalla semiconductora extruida sobre el


aislamiento, no deberá ser inferior 13.3 N para los cables de 15 kV y 17.8 N para los cables de 35
kV. La pantalla semiconductora del aislamiento se deberá marcar como tal.

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Las pantallas sobre el conductor y sobre el aislamiento, deberán cumplir con los requisitos
generales de las Tablas No. 2 y No. 3 respectivamente.

Tabla No. 2
Requisitos de la pantalla sobre el conductor
Requisistos físicos Valores
Requisitos de envejecimiento después de someter la probeta en horno
de aire por 168 horas a 121 ºC ± 1 ºC
Elongación, porcentaje mínimo (%) 75
Máxima temperatura de fragilidad (ºC) -10
Máxima resistividad volumétrica
- A 90 ºC ( -m) 1000
- A 130 ºC ( -m) 1000

Tabla No. 3
Requisitos de la pantalla sobre el aislamiento
Requisistos físicos Valores
Requisitos de envejecimiento después de someter la probeta en horno
de aire por 168 horas a 121 ºC ± 1 ºC
Elongación, porcentaje mínimo (%) 100
Máxima temperatura de fragilidad (ºC) -10
Máxima resistividad volumétrica
- A 90 ºC ( -m) 500
- A 130 ºC ( -m) 500

Aislamiento
El aislamiento de polietileno reticulado deberá ser retardante a las arborescencias.

El aislamiento de polietileno será apto para reticular, extra limpio, libre de contaminantes y sin
contenido de negro de humo o rellenos minerales. El polietileno vulcanizado de cadena cruzada
será aplicado al conductor simultaneamente con las pantallas semiconductoras, por medio del
proceso de triple extrusión.

La superficie del aislamiento una vez aplicado, debe ser suave, uniforme, libre de burbujas, rayas u
otros defectos no consistentes con la buena práctica comercial y debe estar libre de cualquier tipo
de contaminación, porosidades u oclusiones de aire.

El aislamiento debe ser aplicado de tal forma que el conductor de cobre quede completamente
centrado.

El aislamiento de XLPE deberá ser apto para soportar temperaturas en el conductor de cobre, de
90 ºC bajo condiciones normales de operación, 130 ºC en condiciones de emergencia, y 250 ºC en
condiciones de cortocircuito, y deberá cumplir con los requisitos establecidos en las norma ICEA S
66-524.

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El aislamiento deberá ser adecuado para uso en medios húmedos y secos, resistente a los
esfuerzos mecánicos durante la instalación y operación del cable. El aislamiento de XLPE deberá
cumplir con los requisitos especificados en la Tabla No. 4

Tabla No. 4
Requisitos del aislamiento

Requisitos físicos Valores


Constante resistencia aislamiento 15,6 ºC (M km) 6100
Requisitos sin envejecimiento
Resistencia mínima a la tracción (MPa) 12,5
Elongación mínima a la rotura (%) 250
Requisitos de envejecimiento después de someter la
probeta en horno de aire por 168 horas a 121 ºC ± 1 ºC
Resistencia mínima a la tracción (% del valor no envejecido) 75
Elongación mínima a la rotura (% del valor no envejecido) 75
Deformación en caliente
Elongación máxima (%) 175
Contracción máxima (%) 10

Pantalla metálica (conductor concéntrico)

Cada cable monopolar tendrá una pantalla metálica conformada por un grupo de alambres de
cobre recocido aplicados helicoidalmente en estrecho contacto con la pantalla semiconductora del
aislamiento. El paso de los alambres aplicados helicoidalmente no será menor a seis (6) ni mayor a
diez (10) veces el diámetro medio sobre los alambres concéntricos.

El diámetro y el número de los alambres de cobre que conforman la pantalla metálica son los
establecidos en la Tabla No. 1 de la presente especificación. La materia prima empleada en la
fabricación de la pantalla metálica debe tener las mismas características del conductor central.

Entre la pantalla metálica y la cubierta exterior se aplicará un separador constituido por una cinta
protectora y de amarre del tipo Mylar o equivalente, de un material no higroscópico que sea
compatible con los componentes del cable.
Chaqueta del cable
Los compuestos para la elaboración del PVC de la chaqueta, deben ser composiciones de
polímeros o copolímeros de cloruro de vinilo, de acuerdo con lo establecido en la norma ICONTEC
2447, presentada en forma de mezcla seca aglomerada y granulada.

La chaqueta de PVC debe ser adecuada para uso en medios húmedos y secos, debe ser resistente
a los esfuerzos mecánicos durante la instalación y operación del cable. La chaqueta deberá ser de
color negro.

La chaqueta de cloruro de polivinilo deberá cumplir con los requisitos establecidos en la norma
ICEA S 66-524 (ICONTEC 2186).

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El espesor mínimo promedio de la chaqueta será el establecido en la Tabla No. 1, y el mínimo no


será inferior, en ningún punto, al ochenta por ciento (80%) del espesor mínimo promedio
especificado.

La chaqueta deberá cumplir con las características de la Tabla No. 5.

Tabla No. 5
Requisitos de la chaqueta

Requisistos físicos Valores


Requisitos sin envejecimiento
Resistencia mínima a la tracción (MPa) 10,3
Elongación mínima a la rotura (%) 100
Requisitos de envejecimiento después de someter la probeta en
horno de aire por 120 horas a 100 ºC
Resistencia mínima a la tracción (% del valor no envejecido) 85
Elongación mínima a la rotura (% del valor no envejecido) 60
Requisitos de envejecimiento después de inmersión en
aceite por cuatro (4) horas a 70 ºC ± 1 ºC
Resistencia mínima a la tracción (% del valor no envejecido) 80
Elongación mínima a la rotura (% del valor no envejecido) 60
Deformación térmica a 121 ºC
Deformación térmica máxima (% del valor no envejecido) 50
Choque térmico, 121 ºC ± 1 ºC sin grietas
Doblado en frío, -35 ºC ± 1 ºC sin grietas

4. EMPAQUE E IDENTIFICACIÓN

Los cables se despacharán en carretes de madera y adecuadamente protegidos, de tal manera que
durante el transporte y almacenamiento no sufran daños por humedad, contacto o golpes con otros
materiales y no se deterioren por almacenamiento a la intemperie.

La madera empleada en la fabricación de los carretes debe ser nueva, de calidad reconocida y
deberá someterse a un tratamiento de preservación para evitar el ataque de plagas, parásitos y
otros agentes naturales.

Todos los carretes deben estar pintados en su superficie interior y exterior para protegerlos
debidamente contra la intemperie. El tambor del carrete debe tener un diámetro exterior no menor
que treinta (30) veces el diámetro del conductor, pero en ningún caso deberá ser menor de 460
milímetros.

El orificio para el manejo de los carretes debe ser circular, centrado en su eje, con un diámetro
mínimo de 75 milímetros, provisto de flange metálico en cada cara del carrete. Los carretes con un
peso bruto (carrete más cable) de 1000 kilogramos ó mayor, deberán estar provistos de un tubo
metálico que atraviese el carrete, soporte su peso bruto y que tenga un diámetro exterior mayor de
75 milímetros.
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Los planos de dimensiones y detalles de los carretes deben ser presentados con la propuesta y,
posteriormente, para la aprobación por parte de CODENSA S.A. ESP.

El cable debe embobinarse por capas uniformes y la última capa debe protegerse con un
recubrimiento de material impermeable. Los dos extremos del cable aislado deben asegurarse
fírmemente al carrete y sellarse completamente por medio de una caperuza o material aislante, con
el fin de prevenir la penetración de humedad en los cables.

La capa final deberá ser protegida en forma segura contra daños mecánicos.

Los carretes deben tener una protección exterior construída con listones de madera fijados sobre el
borde de las alas de los carretes y asegurados con cinta o fleje de acero inoxidable (zunchos).

Los carretes deberán numerarse en forma consecutiva y sus números se marcarán con pintura o
tinta indeleble, de igual forma se deberá indicar el sentido correcto de rodamiento de los carretes
mediante una flecha ubicada en los costados de los mismos. Los carretes deberán tener una placa
metálica para su identificación en cada uno de los costados, cada una de las cuales incluirá por lo
menos la siguiente información:

- CODENSA S.A. - E.S.P.


- Nombre del fabricante
- Número del contrato y/o pedido
- Número del carrete
- Material y calibre del conductor
- Tipo, clase y tensión nominal del aislamiento
- Peso bruto en kilogramos
- Peso neto en kilogramos
- Longitud en metros
- Fecha de fabricación

5. INSPECCIÓN Y PRUEBAS DE RECEPCIÓN TÉCNICA DEL CABLE

Las pruebas y recepción del cable serán efectuadas por representantes de CODENSA S.A. E.S.P.
Distribuidora de Energía de Bogotá, realizándose las pruebas en las instalaciones del fabricante
quien deberá asumir su costo y proporcionar el material, los equipos y el personal necesario para
tal fin.

Las pruebas podrán ser repetidas en laboratorios oficiales o particulares reconocidos por
CODENSA S.A. E.S.P. Distribuidora de Energía de Bogotá, la que a su vez se reservará el
derecho de realizar una inspección previamente durante el proceso de fabricación, para lo cual el
fabricante deberá suministrar los medios necesarios para facilitar la misma.

Los ensayos incluyen:

− Control dimensional de los alambres de cobre blando del conductor de neutro concéntrico y del
conductor de fase.

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− Resistencia a la tracción y elongación de los alambres que conforman el conductor de fase y


el conductor de neutro concéntrico.
− Determinación de la resistividad y conductividad eléctrica del alambre de cobre.
− Determinación de la resistencia eléctrica del conductor.
− Ensayos físicos y de envejecimiento del aislamiento, la chaqueta, las pantallas
semiconductoras.
− Ensayo a la llama, doblado en frío, choque térmico y deformación térmica.
− Medición del espesor del aislamiento, pantallas semiconductoras y la chaqueta de PVC.
− Ensayo de tensión aplicada al cable terminado.
− Ensayo de resistividad volumétrica de las pantallas semiconductoras.
− Ensayo de tensión aplicada AC y DC al cable terminado.
− Ensayo de resistencia de aislamiento en el cable terminado.
− Ensayo de descargas parciales en el cable terminado.

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PLANILLA DE CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GARANTIZADAS


CABLE DE COBRE MONOPOLAR 1000 KCMIL, 15 KV

ITEM OFERENTE Unid SOLICITADO OFERTADO


1 País
2 Fabricante
3 País
4 Conductor de fase
a Material Cobre
b Calibre kcmil 1000
c Sección mm² 507
d Diámetro mm 29,25
e No. alambres cobre 61x3,25
f Peso unitario kg/km 4590
g Resistencia máxima D.C., 20 ºC Ω/km 0,0347
5 Pantalla sobre el conductor
a Material Semiconductor de P.E.
termoestable extruído
b Espesor pantalla
c - Promedio mínimo mm 0,38
d - Mínimo en un punto mm 0,31
6 Aislamiento
a Material TRXPLE
b Nivel de aislamiento % 100
c Espesor promedio mínimo
d - Cable de 15 kV mm 4,45
e Espesor mínimo en un punto
f - Cable de 15 kV mm 4,01
7 Pantalla sobre el aislamiento
a Semiconductor de P.E.
Material
termoestable extruído
b Espesor mínimo en un punto
c - Cable de 15 kV mm 0,762
d Espesor máximo en un punto
e - Cable de 15 kV mm 1,778
8 Pantalla metálica
a Material Cobre
b Tipo Conductor concéntrico
en hilos
c No. de hilos 32
d Diámetro hilos mm 2.59
9 Chaqueta
a Material PVC
b Espesor promedio mínimo mm 2,79
c Espesor mínimo en un punto mm 2,23
d Color Negro
CALIFICACIÓN

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PLANILLA DE CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GARANTIZADAS


CABLE DE COBRE MONOPOLAR 500 KCMIL, 34,5 KV
ITEM OFERENTE Unid SOLICITADO OFERTADO
1 País
2 Fabricante
3 País
4 Conductor de fase
a Material Cobre
b Calibre Kcmil 500
c Sección mm² 253
d Diámetro mm 20,65
e No. alambres cobre 37x2,95
f Peso unitario kg/km 2300
g Resistencia máxima D.C., 20 ºC Ω/km 0,0694
5 Pantalla sobre el conductor
a Material Semiconductor de P.E.
termoestable extruído
b Espesor pantalla
c - Promedio mínimo mm 0,51
d - Mínimo en un punto mm 0,41
6 Aislamiento
a Material TRXPLE
b Nivel de aislamiento % 100
c Espesor promedio mínimo
d - Cable de 34,5 kV mm 8,76
e Espesor mínimo en un punto
f - Cable de 34,5 kV mm 7,88
7 Pantalla sobre el aislamiento
a Material Semiconductor de P.E.
termoestable extruído
b Espesor mínimo en un punto
c - Cable de 34,5 kV mm 1,02
d Espesor máximo en un punto
e - Cable de 34,5 kV mm 1,14
8 Pantalla metálica
a Material Cobre
b Tipo Conductor concéntrico en
hilos
c No. de hilos 26
d Diámetro hilos mm 2,05
9 Chaqueta
a Material PVC
b Espesor promedio mínimo mm 2,03
c Espesor mínimo en un punto mm 1,63
d Color Negro
CALIFICACIÓN

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