COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD

MÉXICO

CABLES DE ENERGÍA MONOPOLARES CON AISLAMIENTO SINTÉTICO PARA TENSIONES DE 150 kV HASTA 500 kV

ESPECIFICACIÓN CFE E0000-28

SEPTIEMBRE 2003

REVISA Y SUSTITUYE A LA EDICIÓN DE SEPTIEMBRE 1993

CABLES DE ENERGÍA MONOPOLARES CON AISLAMIENTO SINTÉTICO PARA TENSIONES DE 150 kV HASTA 500 kV

ESPECIFICACIÓN

CFE E0000-28

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C O N T E N I D O

1 OBJETIVO __________________________________________________________________________________ 1

2 CAMPO DE APLICACIÓN ______________________________________________________________________ 1

3 NORMAS QUE APLICAN_______________________________________________________________________ 1

4 CLASIFICACIÓN______________________________________________________________________________ 1

4.1 Sistema de Cable_____________________________________________________________________________ 1

4.2 Pruebas de Rutina____________________________________________________________________________ 1

4.3 Pruebas Sobre Muestras ______________________________________________________________________ 1

4.4 Pruebas Tipo ________________________________________________________________________________ 1

4.5 Pruebas de Precalificación_____________________________________________________________________ 2

4.6 Pruebas Eléctricas Después de la Instalación _____________________________________________________ 2

5 CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES ________________________________________________ 2

5.1 De Operación del Sistema _____________________________________________________________________ 2

5.2 De Operación del Cable _______________________________________________________________________ 2

5.3 Características de Construcción ________________________________________________________________ 2

6 MARCADO __________________________________________________________________________________ 5

7 EMPAQUE __________________________________________________________________________________ 5

8 CONDICIONES DE PROTECCIÓN AMBIENTAL ____________________________________________________ 5

9 CONDICIONES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL _____________________________________________________ 5

10 CONTROL DE CALIDAD _______________________________________________________________________ 5

10.1 Pruebas ____________________________________________________________________________________ 5

11 CARACTERÍSTICAS PARTICULARES ____________________________________________________________ 7

APÉNDICE A INFORMATIVO PRUEBA PARA LA PROTECCIÓN EXTERIOR DE EMPALMES ENTERRADOS _______ 8

APÉNDICE B NORMATIVO MÉTODO DE PRUEBA CORTO CIRCUITO______________________________________ 10

APÉNDICE C DISPOSITIVO DE TRACCIÓN PARA EL JALADO DEL CABLE _________________________________ 11

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TABLA 1 Operación del sistema ________________________________________________________________________ 2

TABLA 2 Sección transversal y resistencia de conductores _________________________________________________ 2

TABLA 3 Temperaturas de operación ____________________________________________________________________ 2

TABLA 4 Propiedades físicas del aislamiento _____________________________________________________________ 3

TABLA 5 Espesores mínimos nominales de las cubiertas de plomo __________________________________________ 4

TABLA 6 Características mecánicas de la cubierta exterior__________________________________________________ 5

TABLA 7 Tensión en CA de prueba después de instalación _________________________________________________ 7

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1 OBJETIVO Esta especificación establece las características técnicas y de control de calidad que deben cumplir los cables de energía monopolares con aislamiento sintético y sus accesorios.

2 CAMPO DE APLICACIÓN Estos cables son utilizados en la CFE en sistemas trifásicos para transmitir energía eléctrica para tensiones de 150 kV hasta 500 kV y deben ser apropiados para instalación subterránea en ductos, trincheras y túneles.

3 NORMAS QUE APLICAN NOM-008-SCFI-2002; Sistema General de Unidades de Medida. NMX-J-012/1-ANCE-2000; Productos Eléctricos - Conductores – Conductores de Cobre para Cables Aislados Designación Internacional – Especificaciones. NMX-J-059-ANCE-1995; Productos Eléctricos - Conductores - Cable de Cobre con Cableado Concéntrico Compacto, para Usos Eléctricos - Especificaciones. NMX-J-062-ANCE-1995; Productos Eléctricos - Conductores - Cable concéntrico Compacto de Aluminio con Cableado para Usos Eléctricos Especificaciones. NMX-J-142-ANCE-2000; Productos Eléctricos - Conductores - Cables de Energía con Pantalla Metálica Aislados con Polietileno de Cadena Cruzada o a Base de Etileno-Propileno para Tensiones de 5 kV a 115 kV - Especificaciones y Métodos de Prueba. NMX-J-177-ANCE-1996; Productos Eléctricos – Conductores Determinación de Espesores de Pantallas Semiconductoras, Aislamientos y Cubiertas de Conductores Eléctricos. Método de Prueba. NMX-J-178-ANCE-1996; Productos Eléctricos - Conductores - Determinación del Esfuerzo y Alargamiento por Tensión a la Ruptura de Aislamientos – Pantallas Semiconductoras, Aislamientos y Cubiertas de Conductores Eléctricos - Método de Prueba. NMX-J-186-ANCE-1996; Productos Eléctricos –Conductores- Envejecimiento Acelerado a Pantallas Semiconductoras, Aislamientos y Cubiertas Protectoras de Conductores Eléctricos - Método de Prueba. NMX-J-204-ANCE-2000; Productos Eléctricos - Conductores -Determinación de la Resistividad Volumétrica de los Componentes Semiconductores de las Pantallas de Cables de Energía con Aislamiento Extruído –Método de Prueba.

NMX-J-293-ANCE-1996; Productos Eléctricos- Conductores-Aplicación de Alta Tensión a Corriente Alterna y Corriente Directa-Método de Prueba. NMX-J-309-ANCE-2000; Productos Eléctricos - Conductores – Tensión de Impulso en Cables de Energía Aislados - Método de Prueba. NMX-J-432-ANCE-2000; Productos Eléctricos - Conductores - Determinación del Alargamiento en Caliente y Deformación Permanente en Aislamientos de Etileno - Propileno y Polietileno de Cadena Cruzada - Método de Prueba. NMX-J-444-1987; Productos Electrónicos - Conductores - Pruebas de Alta Tensión con Corriente Directa en el Campo a Cables de Energía-Método de Prueba. IEC 62067-2001; Power Cables with Extruded Insulation and their Accesories for Rated Voltages Above 150 kV (Um = 170 kV) up to 500 kV (Um = 550 kV) Test Methods and Requirements. NRF-001-CFE-2001; Empaque, Embalaje, Embarque, Transporte, Descarga, Recepción y Almacenamiento de Bienes Muebles Adquiridos por CFE. CFE L0000-57-1998; Sistema de Administración de Seguridad Industrial de CFE. CFE L0000-58-1999; Sistema de Administración Ambiental. NOTA: En caso de que los documentos anteriores sean revisados o modificados debe tomarse en cuenta la edición en vigor o la última edición en la apertura de las propuestas de la licitación, salvo que la CFE indique otra cosa. 4 DEFINICIONES 4.1 Sistema de Cable Consiste de un cable instalado con todos sus accesorios. 4.2 Pruebas de Rutina Pruebas realizadas por el fabricante sobre cada componente fabricado (tramo de cable o accesorio), para comprobar que el componente cumple con los requerimientos especificados. 4.3 Pruebas Sobre Muestras Pruebas realizadas por el fabricante sobre muestras del cable o componentes, a una frecuencia especificada, para verificar que el producto terminado cumple con los requerimientos especificados. 4.4 Pruebas Tipo Son pruebas realizadas antes de abastecer en forma comercial un sistema de cable cubierto por esta especificación, para demostrar las características satisfactorias de desempeño para la aplicación prevista.

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4.5 Pruebas de Precalificación Es una prueba realizada antes de abastecer en forma comercial un sistema de cable cubierto por esta especificación, para demostrar que las características de desempeño a largo tiempo, del sistema completo del cable son satisfactorias. 4.6 Pruebas Eléctricas Después de la Instalación Son pruebas realizadas para demostrar la integridad del sistema de cable después de instalado, pero antes de ser puesto en servicio con el propósito de detectar defectos o daños en el proceso de instalación.

5 CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES

5.1 De Operación del Sistema El sistema de cable se debe diseñar para operar bajo las condiciones indicadas en la tabla 1.

TABLA 1 - Operación del sistema

Conceptos Valores

Tensión nominal entre fases (kV) 230 400 Tensión máxima (kV) 245 420 Frecuencia (Hz) 60 60 Altitud de operación (msnm) (2) (2) Neutro (2) Corto circuito máximo (kA) (1) y (2) 31,5/40 40/63 Tensión de aguante al impuso por rayo (kV) (2) 1050 1425

Tensión de aguante por maniobra (kV) ------------ 1050

Potencia en operación normal (MVA) (2)

Potencia en condiciones de emergencia (MVA)

(2)

NOTAS: (1) El cable, terminales, empalmes y partes

componentes deben soportar las condiciones de falla ocasionadas por el corto circuito trifásico o de fase a tierra sin que sufra daño, durante 0,5 s.

(2) Estos valores se dan en las Características Particulares.

5.2 De Operación del Cable El cable y demás componentes debe soportar las condiciones de falla ocasionadas por el cortocircuito trifásico o de fase a tierra sin dañarse durante 0,25 s.

5.2.1 Sección de conductor Debe ser seleccionada de acuerdo a los valores indicados en la tabla 2. Y en las Características Particulares se debe indicar el valor específico para cada caso.

TABLA 2 - Sección transversal y resistencia de

conductores

Diámetro (mm)

Resistencia máxima a la CD a 20 °C

Aluminio Cobre

Sección transversal

nominal (mm2 ) Mínimo Máximo (Ω/km)

400 (RC) 500 (RC) 630 (RC) 800 (RC) 1000 (S) 1200 (S) 1600 (S) 2000 (S) 2500 (S)

22,9 25,7 29,3 33,5 38,0 41,0 48,2 55,0 60,0

24,6 27,6 31,5 36,8 40,4 45,0 52,2 59,0 64,0

0,0778 0,0605 0,0469 0,0367 0,0291 0,0247 0,0186 0,0149 0,0127

0,0470 0,0366 0,0283 0,0221 0,0176 0,0151 0,0113 0,0090 0,0072

NOTAS: RC = Redondo compacto S = Segmental 5.2.2 Temperaturas de operación La temperatura de operación del conductor se define de acuerdo con lo indicado en la tabla 3.

TABLA 3 - Temperaturas de operación

Condiciones de operación Polietileno de cadena

cruzada (XLP)

°C En operación normal 90 En condiciones de sobrecarga (1) 100

En corto circuito 250 NOTA: (1) La duración promedio anual de las sobrecargas durante toda la vida del cable no debe ser mayor de 72 h y en cualquier periodo de 365 días naturales consecutivos no debe sobrepasar de 216 h. 5.3 Características de Construcción 5.3.1 Conductor Formado por cables de cobre o aluminio con cableado concéntrico compacto o segmental, según las normas NMX-J-012-ANCE, NMX-J-059-ANCE y NMX-J-062-ANCE respectivamente.

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En las Características Particulares se debe indicar el material del conductor solicitado en cada caso. Si es necesario sellarse se hará con un material compatible con los demás elementos que forman el cable para evitar la penetración de agua por los espacios propios del proceso de cableado. En las Características Particulares se indica el tipo requerido. 5.3.2 Pantalla semiconductora sobre el conductor El conductor debe ser cubierto por una capa extruida de un material semiconductor negro, de tipo súper liso compatible con el aislamiento y el conductor; debe resistir una temperatura de operación igual o mayor que el aislamiento. Toda la superficie de contacto con el aislamiento debe ser continua, uniforme y firmemente adherida. El espesor promedio debe ser mayor o igual al 5 % del espesor promedio del aislamiento. La relación entre el espesor mínimo y máximo medidos, no debe ser mayor de 2,0. La medición debe realizarse de acuerdo con la norma NMX-J-177-ANCE. 5.3.2.1 Resistividad volumétrica La resistividad volumétrica de la capa semiconductora extruida sobre el conductor no debe exceder de 1 000 Ω-m a la temperatura de operación normal del aislamiento indicada en la tabla 3 y debe medirse de acuerdo con el método descrito en la norma NMX-J-204-ANCE.

5.3.3 Aislamiento El aislamiento debe ser de un compuesto extruído de polietileno de cadena cruzada (XLP). El espesor nominal debe satisfacer las siguientes condiciones:

- súper limpio y libre de contaminantes, - gradiente inferior o igual a 11,0 kV/mm a nivel del

semiconductor interno y 5,5 kV/mm a nivel del semiconductor externo para un Vm ≤ 300 kV,

- gradiente inferior o igual a 16,0 kV/mm a nivel del

semiconductor interno y 7,0 kV/mm a nivel del semiconductor externo para un Vm> 300 kV.

Los espesores medidos en un punto deben cumplir con los siguientes requisitos: emax – emin ≤ 0,15 emax emin ≥ 0,92 enom En donde:

enom = es el espesor nominal, en mm; emax = es el espesor de aislamiento máximo,

en mm; y emin = es el espesor de aislamiento mínimo, en

mm. Además debe cumplir con las características físicas indicadas en la tabla 4.

TABLA 4 - Propiedades físicas del aislamiento

Prueba Unidad Valor especificado (XLP) Método de prueba

Esfuerzo por tensión a la ruptura, valor mínimo inicial Mpa 12,5 NMX-J-178-ANCE

Alargamiento por tensión a la ruptura, valor mínimo inicial % 200 NMX-J-178-ANCE

Envejecimiento en horno a 121 °C ± 2 °C, durante 7 días ----- ----- NMX-J-186-ANCE

Variación 1) máxima del esfuerzo por tensión a la ruptura % ± 25 - - -

Alargamiento en caliente y deformación permanente a 150 °C ± 2 °C ----- ----- NMX-J-432-ANCE

Alargamiento máximo % 175 NMX-J-432-ANCE Deformación permanente máxima % 10 NMX-J-432-ANCE 1) Variación: Diferencia entre el valor medio obtenido antes del envejecimiento y el valor medio obtenido después del

envejecimiento, expresado en valores porcentuales.

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5.3.4 Pantalla semiconductora sobre el aislamiento El aislamiento debe ser cubierto por medio de una capa extruida de un material semiconductor negro, de tipo súper liso compatible con el aislamiento y que soporte una temperatura igual o mayor a la del aislamiento. El espesor promedio debe ser igual o mayor a 0,2 mm. La relación entre el espesor mínimo y máximo medidos, no debe ser mayor de 2,0. La medición de espesores debe realizarse de acuerdo a lo indicado en NMX-J-177-ANCE. 5.3.4.1 Resistividad volumétrica La resistividad volumétrica de la capa semiconductora extruida sobre el aislamiento no debe exceder de 500 Ω -m a la temperatura de operación normal del aislamiento indicada en la tabla 3 y debe medirse de acuerdo con el método descrito en NMX-J-204-ANCE. 5.3.5 Pantalla metálica Sobre la pantalla semiconductora del aislamiento, debe disponerse de una pantalla metálica no magnética, continua eléctricamente y en contacto a lo largo de todo el cable con la pantalla semiconductora y debe aplicarse de tal forma que el cable pueda ser doblado a su radio de curvatura mínimo, sin afectar o interrumpir su continuidad eléctrica y que sea capaz de:

- poder llevar la corriente de corto circuito indicada en la tabla 1,

- funcionar como una barrera adicional para impedir

la penetración radial de agua al cable, - contribuir a mejorar la protección mecánica del

cable. La pantalla metálica y los componentes adyacentes del cable (pantalla semiconductora; cubierta exterior y aislamiento), deben ser capaces de soportar los efectos térmicos del corto circuito. La construcción de la pantalla debe consistir de una capa metálica continua, lisa o corrugada, de alguno de los siguientes tipos:

- extruida, - longitudinal soldada, - longitudinal traslapada y sellada.

NOTA: Para satisfacer condiciones especiales de corto circuito, pueden emplearse elementos adicionales, tales como alambres o cintas metálicas, bajo la capa metálica continua. 5.3.5.1 Pantalla metálica de plomo Cuando la pantalla metálica sea de plomo, el espesor mínimo no debe ser menor que el indicado en la tabla 5. emin ≥ enom – ( 0,1 + 0,05 enom )

5.3.5.2 Pantalla lisa o corrugada de aluminio Para cables con pantalla de aluminio, el espesor mínimo de la pantalla metálica no debe ser menor que el nominal en más del: 0,1 mm + 10 % del espesor nominal para pantallas metálicas de aluminio lisas, ejemplo:

emin ≥ enom - (0,1 + 0,1 enom) 0,1 mm + 15 % del espesor nominal para pantallas metálicas de aluminio corrugadas, ejemplo:

emin ≥ enom - (0,1 + 0,15 enom) Donde:

emin = Espesor mínimo de la pantalla enom = Espesor nominal de la pantalla

TABLA 5- Espesores mínimos nominales de las cubiertas

de plomo

Diámetro exterior D1 del cable bajo la

cubierta de plomo Espesor mínimo de la

cubierta de plomo

65 ≤ D1 < 70 1,7 70 ≤ D1 < 75 1,8 75 ≤ D1 < 80 1,8 80 ≤ D1 < 85 1,9 85 ≤ D1 < 90 1,9 90 ≤ D1 < 95 2,0 95 ≤ D1 < 100 2,1

100 ≤ D1 < 105 2,2 105 ≤ D1 < 110 2,3 110 ≤ D1 < 115 2,4

115 ≤ D1 En estudio NOTA: Dimensiones en mm. La determinación del espesor de la pantalla metálica debe hacerse de acuerdo con la norma NMX-J-177-ANCE. 5.3.6 Cubierta exterior La cubierta de protección exterior debe ser de una mezcla extruida a base de polietileno de color negro sin burbujas, grumos o defectos y resistente a la penetración de agua. Para cables con conductor de 800 mm² de sección transversal y menores, el espesor promedio mínimo de la cubierta debe ser de 4 mm y el espesor mínimo en cualquier punto no debe ser menor de 3,2 mm. Para cables con conductor de 1000 mm² de sección transversal y mayores, el espesor promedio mínimo de la cubierta debe ser de 5 mm y el espesor mínimo en cualquier punto no debe ser menor de 4,0 mm.

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La determinación del espesor de la cubierta debe realizarse de acuerdo con lo indicado en NMX-J-177-ANCE. La cubierta protectora debe cumplir los requisitos indicados en la tabla 6.

TABLA 6 - Características mecánicas de la cubierta exterior

Prueba Unidad

Valores especificados

para polietileno (PD)

Esfuerzo por tensión a la ruptura, valor mínimo inicial

MPa 12,5

Alargamiento por tensión a la ruptura, valor mínimo inicial

% 300

Envejecimiento en horno a 110 °C ± 2 °C, durante 14 días. Alargamiento por tensión a la ruptura, valor mínimo

% 300

6 MARCADO Los cables deben llevar en toda su longitud una identificación con letra bajo relieve en forma visible y permanente inscrita en la superficie exterior debiendo tener como mínimo la siguiente información.

a) Logotipo o nombre del fabricante. b) Tipo de aislamiento (XLP). c) Sección transversal del conductor central en mm2. d) Material del conductor, aluminio (Al) o cobre (Cu). e) Tensión nominal en (kV). f) Año de fabricación. g) Clave CFE E0000-28.

NOTA: Esta identificación debe repetirse, a lo largo del cable, en intervalos regulares de tal forma que la superficie que no esté marcada no exceda de 30 cm.

7 EMPAQUE El empaque debe identificarse en forma visible y permanente en su exterior como mínimo con la información indicada en el capítulo 6 de esta especificación y lo establecido en la norma NRF-001-CFE.

Cada tramo de cable se debe enrollar en un carrete metálico de tipo retornable, laminado totalmente en el exterior, con las dimensiones y características que recomiende el fabricante. Todos los tramos de cable deben estar provistos en un extremo de un capuchón termocontráctil con material sellador que impida la entrada de humedad al interior del cable y en el extremo exterior un dispositivo de tracción como se indica en el Apéndice C. Cuando se requiera el dispositivo de tracción en ambos extremos se debe indicar en las Características Particulares. 8 CONDICIONES DE PROTECCIÓN AMBIENTAL Las condiciones de protección ambiental, deben ser de acuerdo a las indicadas en la especificación CFE L0000-58. 9 CONDICIONES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Las condiciones de seguridad industrial, deben ser de acuerdo a las indicadas en la especificación CFE L0000-57. 10 CONTROL DE CALIDAD CFE representada por la Gerencia del LAPEM o persona física o moral que designe, debe verificar que los cables de energía monopolares con aislamiento extruído para tensiones de 150 kV a 500 kV, cumplan con las pruebas indicadas en este capítulo. 10.1 Pruebas 10.1.1 Pruebas de prototipo Estas pruebas son para verificar que las características de funcionamiento de cada diseño básico de cable cumple con esta especificación, y se deben efectuar al inicio y cuando se modifique alguno de sus componentes, el proceso de fabricación o el diseño del cable. Las pruebas eléctricas de prototipo sobre tramos completos de conductores terminados son:

a) Medición de espesores.

b) Prueba de doblez.

c) Descargas parciales.

d) Medición de tangente σ.

e) Tensión con ciclos de calentamiento.

f) Descargas parciales.

- a temperatura ambiente, - a alta temperatura.

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g) Impulso por maniobre de interruptores.

h) Impulso por rayo y alta tensión CA.

i) Inspección del cable y accesorios.

j) Resistividad de las pantallas semiconductoras. Las pruebas no eléctricas de prototipo sobre muestras o tramos completos de conductores terminados son:

a) Verificación de la construcción del cable completo.

b) Propiedades mecánicas del aislamiento y de la cubierta exterior, antes y después del envejecimiento cíclico.

c) Compatibilidad de los materiales.

d) Deformación de las cubiertas a alta temperatura.

e) Alargamiento en caliente y deformación

permanente.

f) Contenido de negro de humo.

g) Penetración longitudinal de agua. Las pruebas de precalificación sobre el sistema de cables y accesorios son:

a) Verificación del espesor del aislamiento del cable.

b) Prueba de tensión con ciclos térmicos.

c) Prueba de tensión de impulso por rayo.

d) Examen del sistema de cable y accesorios después de completar las pruebas anteriores.

Estas pruebas se deben realizar de acuerdo a la secuencia de la norma IEC 62067.

NOTA: Además se debe cumplir con lo indicado en los Apéndices A y B. 10.1.2 Pruebas de rutina Estas pruebas, el fabricante debe realizarlas, utilizando el muestreo y la frecuencia que establece la norma IEC 62067, durante o después de la producción sobre cables y/o sus componentes para propósitos de calidad, con objeto de verificar que cumplen con esta especificación y su conformidad con la aceptación del prototipo. Las pruebas de rutina sobre tramos completos de conductores terminados, de acuerdo a la norma IEC 62067, son:

a) Descargas parciales.

b) Alta tensión corriente alterna.

c) Prueba eléctrica a la cubierta del cable. Las pruebas de rutina sobre muestras o tramos completos de conductores terminados, de acuerdo a la norma IEC 62067, son:

a) Dimensionales.

- espesor de la pantalla semiconductora extruida sobre el conductor,

- espesor de aislamiento, - diámetro sobre el aislamiento, - espesor de la pantalla semiconductora extruida

sobre el aislamiento, - resistividad volumétrica de la pantalla

semiconductora extruida sobre el aislamiento, - diámetro y número de los alambres de cobre

suave de la pantalla electrostática, - espesor de la cubierta metálica, - espesor de la cubierta protectora.

b) Alargamiento en caliente y deformación

permanente. c) Medición de la capacitancia. d) Tensión de aguante al impulso por rayo y alta

tensión corriente alterna. e) Penetración longitudinal de agua.

Los reportes de estas pruebas pueden ser requeridos por el supervisor de control de calidad durante la inspección del suministro.

10.1.3 Pruebas de aceptación Las pruebas indicadas en a), el fabricante debe realizarlas a uno de cada 5 carretes (tramos de embarque) consecutivos de la producción y efectuarlas al inicio y final de cada tramo, las pruebas indicadas en b) hasta e), el fabricante debe realizarlas a todos y cada uno de los tramos de embarque.

a) Dimensionales.

- espesor de la pantalla semiconductora extruida sobre el conductor,

- espesor de aislamiento,

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- diámetro sobre el aislamiento, - espesor de la pantalla semiconductora extruida

sobre el aislamiento, - resistividad volumétrica de la pantalla

semiconductora extruida sobre el aislamiento, - fuerza para retirar la pantalla semiconductora

extruida sobre el aislamiento, - diámetro y número de los alambres de cobre

suave de la pantalla electrostática, - espesor de al cubierta metálica, - espesor de la cubierta protectora.

b) Resistividad eléctrica del conductor a corriente

directa.

c) Continuidad y resistencia eléctrica de la pantalla electrostática a corriente directa (para información).

d) Descargas parciales.

e) Alta tensión corriente alterna.

10.1.4 Pruebas en campo 10.1.4.1 Pruebas eléctricas después de la instalación Las pruebas después de la instalación se llevaran a cabo en instalaciones nuevas, cuando se ha completado la instalación del cable conectado con todos sus accesorios y el sistema de puesta a tierra. Las pruebas descritas a continuación deben realizarse adicional a lo indicado en las normas NMX-J-142-ANCE, NMX-J-293-ANCE y NMX-J-444. 10.1.4.2 Prueba sobre la cubierta exterior del cable Para sistemas con tensiones de operación de 150 kV hasta 220 kV: se aplicara una tensión con corriente directa de 100 V/mil (4 kV/mm) del valor medio del mínimo especificado del espesor de la cubierta exterior del cable, por un periodo de 1 minuto; no excediendo este valor a 10 kV. Para sistemas de 220 kV hasta 500 kV: la cubierta exterior del cable se someterá a una tensión de 20 kV CD aplicada entre la cubierta/pantalla metálica y tierra durante 15 min.

10.1.4.3 Prueba sobre el aislamiento del cable Para sistemas con tensiones de operación de 150 kV hasta 220 kV: se realizara la prueba mediante la aplicación de la tensión de corriente alterna igual a la de fase a tierra del sistema de que se trate, a la frecuencia de 20 Hz a 300 Hz, durante 24 h, en vacío; o en su defecto 1 h aplicando una tensión de 1,4 V o 1,7 V veces el valor de la tensión de fase a tierra del sistema de que se trate a la frecuencia de 20 Hz a 300 Hz. La forma de onda de la tensión aplicada debe ser sustancialmente senoidal. No se permitirán pruebas alternativas con la aplicación de la corriente directa. Para sistemas con tensiones de operación de 220 kV hasta 500 kV: se debe realizar la prueba mediante la aplicación de la tensión de corriente alterna igual a la de fase a tierra del sistema de que se trate, a la frecuencia de 20 Hz a 300 Hz, durante 1 h aplicando una tensión del valor de la tensión mostrado en la tabla 7. La forma de onda de la tensión aplicada debe ser sustancialmente senoidal. No se permitirán pruebas alternativas con la aplicación de la corriente directa.

TABLA 7- Tensión en CA de prueba después de instalación

Tensión nominal

(fase a fase) (kV) (V)

Tensión de prueba (fase-tierra) (kV) eficaz

150 a 180 90 150 220 a 230 127 180 380 a 500 220 260

Antes de hacer cualquier maniobra, debe tener en cuenta la suma importancia de que el sistema se encuentre debidamente aterrizado. Así mismo debe tener cuidado de que los cables y sus pantallas o equipos próximos, aún estando fuera del sistema y que puedan verse afectados o afectar las pruebas eléctricas, se aterricen.

11 CARACTERÍSTICAS PARTICULARES Las Características Particulares de la presente especificación son las que se anexan al final de este documento y están contenidas en la forma CPE-320 y que son complemento de las bases de la licitación.

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APÉNDICE A

INFORMATIVO

PRUEBA PARA LA PROTECCIÓN EXTERIOR DE EMPALMES ENTERRADOS A.1 Objetivo Este anexo especifica el procedimiento que debe seguirse para las pruebas tipo de aprobación de la cubierta exterior de empalmes o de los elementos de interrupción de la cubierta metálica o pantalla, en sistemas de cables directamente enterrados y cuando exista interrupción de la pantalla metálica, la seccionalización asociada del aislamiento de la cubierta. A.2 Intervalo de Aprobación Cuando se requiere la aprobación para la protección exterior del empalme que comprenda dispositivos tales como las conexiones para transposición “bonding”, la prueba de la protección debe incluir esos dispositivos. Una prueba exitosa para la cubierta de empalmes que contenga dispositivos de seccionalización para los diámetros mayores y menores de los cables para los que se hicieron las pruebas, califica a tal protección para accesorios similares sin tales dispositivos, pero no a la inversa. Cuando se prueba un diseño para la protección exterior de empalmes, se consideran aprobadas las protecciones exteriores de empalmes de la misma procedencia, con los mismos principios básicos de diseño, mismos materiales y dentro del intervalo de diámetros de los cables probados y que requieran una tensión igual o menor de prueba. Las pruebas A.3 y A.4 deben aplicarse sucesivamente a un empalme que haya pasado la prueba de tensión con ciclos de calentamiento o a un empalme diferente que haya soportado por lo menos 3 ciclos térmicos sin tensión. A.3 Inmersión en Agua y Ciclos de Calentamiento El ensamble en prueba debe sumergirse en agua a una profundidad de no menos de 1 m de la parte alta de la protección. Se aplica un total de 20 ciclos de calentamiento/enfriamiento, aumentando la temperatura del agua entre 15 °C y 20 °C por debajo de la temperatura máxima de operación normal del conductor del cable (es decir entre 70 °C y 75 °C). En cada ciclo el agua se lleva hasta la temperatura especificada y se mantiene por lo menos durante 5 h y después se le permite enfriar hasta unos 10 °C arriba de la temperatura ambiente. Las temperaturas de prueba del agua pueden lograrse diluyendo agua a mayor o menor temperatura. A.4 Pruebas de Tensión Al terminar los ciclos térmicos y con el ensamble aún sumergido, se llevan a cabo pruebas de tensión en la siguiente forma: A.4.1 Ensambles que comprendan accesorios sin dispositivos seccionalizadores Se aplica una tensión de 20 kV CD por 1 min entre la pantalla-cubierta metálica del cable y la protección externa del empalme conectado a tierra. A.4.2 Ensambles que comprendan accesorios con dispositivos seccionalizadores A.4.2.1 Prueba de tensión CD Se aplica una tensión de 20 kV CD por 1 min entre la pantalla-cubierta metálica del cable a ambos extremos del accesorio y también entre cada pantalla-cubierta y la protección externa del empalme conectado a tierra. A.4.2.2 Prueba de tensión de impulso por rayo La tensión de prueba debe aplicarse entre la pantalla-cubierta metálica del cable a ambos extremos del accesorio y también entre cada pantalla-cubierta y la protección externa del empalme conectado a tierra. El procedimiento de prueba debe ser el indicado en la norma NMX-J-309, estando el empalme a temperatura ambiente.

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ESPECIFICACIÓN

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TABLA A.1 - Tensión de prueba de impulso por rayo

Nivel de impulso Entre las partes Entre cada parte y tierra

Tensión nominal de impulso por rayo

para el aislamiento principal

kV

Conexión para transposición

≤ 3 m

kV

Conexión para transposición 1) > 3 m y ≤ 10 m

kV

Conexión para transposiciones

≤ 3 m

kV

Conexión para transposición 1) > 3 m y ≤ 10 m

kV

1 050 1 425

60 75

95 125

30 30,7

47,5 62,5

1) Si los limitadores de tensión de la cubierta son colocados adyacentes al empalme, se emplean las tensiones para las conexiones de transposición ≤ 3 m

No debe ocurrir falla en ninguna de las pruebas indicadas. En caso de que no se puedan llevar a cabo las pruebas de impulso por rayo el ensamble sumergido, se puede sacar del agua y hacer las pruebas de impulso lo más pronto posible. Para este propósito se debe aplicar previamente una capa conductora sobre toda la superficie exterior del ensamble bajo prueba. A.5 Examen del Ensamble Probado Al terminar las pruebas descritas en A.4 debe examinarse el ensamble probado. Para cajas de protección de empalmes que estén rellenas con compuestos removibles, éstos deben considerarse satisfactorios si no hay evidencia visible de burbujas internas o desplazamiento interno del compuesto por ingreso de agua, o si no hay pérdidas de compuesto a través de los sellos o paredes de la caja. Para las protecciones exteriores de empalmes que empleen diversos diseños o materiales, no debe haber evidencia de ingreso de agua o corrosión interna.

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APÉNDICE B

NORMATIVO

MÉTODO DE PRUEBA CORTO CIRCUITO B.1 Definición de los Materiales Los ensambles de los materiales para esta prueba de tipo están constituidos por:

- un cable de por lo menos 15 m de longitud instalado sobre el suelo, - un empalme fijado mecánicamente sobre una cama de cemento.

Para empalme con transposición de pantallas, los dos conductores de cable coaxial de unión, se conectan a 2 m de la salida del empalme. B.2 Parámetros Eléctricos La intensidad y la duración de la corriente de corto circuito monofásico corresponden a las definidas en el capítulo 5 de esta especificación y la prueba debe realizarse bajo las siguientes condiciones.

- asimetría máxima, constante de tiempo: 120 = ح ms; - tensión de prueba ≤ 20 kV; - número de corto circuitos: 3.

B.3 Parámetros Térmicos El conductor del cable se lleva a la temperatura máxima de operación normal (90 °C) después de cada corto circuito. Los corto circuitos deben separarse por un intervalo de tiempo suficiente para asegurar un enfriamiento del empalme que permita el retorno a las condiciones iniciales.

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APÉNDICE C

DISPOSITIVO DE TRACCIÓN PARA EL JALADO DEL CABLE C.1 Instructivo para Fijar el Dispositivo de Tracción a Cables Las figuras a y b muestran el cable y el dispositivo de tracción (ojo de tracción). Paso 1 Se abren los conductores como lo muestra la figura c, sin cortar un solo de ellos y se distribuyen uniformemente alrededor del dispositivo de tracción. Paso 2 Se fijan los conductores al dispositivo de tracción con dos flejes de acero inoxidable, véase la figura d. Paso 3 Se doblan los conductores hacia el cable y se fijan con otro fleje como se ve en la figura e, cortando el excedente, si es que lo hay. Paso 4 Se estañan y se hace una soldadura de bola cubriendo todos los conductores, se llenan los intersticios con mastique o cinta de relleno y al final, se sella con una manga termocontráctil para evitar la entrada de humedad, véase la figura f.

FIGURA C.1 – Figuras que muestran el dispositivo de tracción para jalado del cable

COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD

CARACTERISTICAS PARTICULARES PARA: CABLES DE ENERGÍA MONOPOLARES CON AISLAMIENTO SINTÉTICO PARA TENSIONES DE 150 kV HASTA 500 kV

Correspondiente a la especificación CFE E0000-28 1 de 1

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CPE

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DATOS DIVERSOS