presentacion_conductores_electricos
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CONDUCTORES ELÉCTRICOS PARA BAJA
TENSIÓN. CONDUCTORESRESISTENTES AL FUEGO Y
CONDUCTORES LIBRES DE HALÓGENOSCONDUCTORES ELÉCTRICOS DE
POTENCIA PARA BAJA Y MEDIATENSIÓN
MIGUEL ROMAN [email protected]
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Las NTP en una red de transmisión ydistribución de la energía eléctrica
Transformador de
2,5 kV a 60 kV
Transformador de 60kV a 12,5 kV
Transf. De 12 500 V
a 220 V
Línea de A.T. De 60 kVNTP 370.251 (Cobre)NTP 370.258 (Aluminio, Aleac. De Al
y ACSR)
Cables de M.T.
* y NTP 370.255-2
Transf. De 12 500 Va
2500 V
220 V
Cables de distrib. Subterránea* y NTP 370.255-1
Cables de distrib. Aérea* y NTP 370.254 (Aislados)NTP 370.045 (Protegidos)
Acometida
* y NTP 370.255-1
Cables de construcción
* y NTP 370.252, NTP 370.253
Cables de M.T.* y NTP 370.255-2
NTP 370.250 * (Base paratodos los cables aislados)
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¿Cómo evalúan las normas la calidad de losmateriales y de los procesos?
1. Calidad del conductor (Cobre)Cobre blando con una pureza de 99,95%, 100% de conductividad mínima (equivale a unaresistividad máxima de 17,241 Ω-mm2/km a
20 °C. Regla práctica 1/58x1000 )Resistividad volumétrica = 1,72x10-6 Ω-cm.
2. Calidad del aislamientoCompuesto con una resistividad volumétrica
mayor a 1x1012 Ω-cm a 20 °C y una vida útilde alrededor de 20 años.
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Conceptos de Conductividady Resistividad
Resisitividad del cobre blando:ρ = 17,241 Ω−mm2 /km a 20 °C
S = 1 mm2 L = 1 km
Una varilla de cobre blando de una secciónde 1 mm2 y 1 km de longitud, tiene una
resistencia eléctrica de 17,241 Ω a 20 °C
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Conceptos de Conductividad y Resistividad
(Continuación)La Resistividad (ρCu) del cobre blando se tomó como
patrón para definir la conductividad (C).
C(de un metal cualquiera) (%)=
ρCu (del cobre blando )
ρ (del metal cualquiera )
X 100
C(del cobre blando) (%)=
17,241
17,241 X 100 = 100
C(del aluminio puro) (%)=17,241
28,264
X 100 = 61
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SL
Resistencia eléctricaρ x L
R= x n x k 1 x k 2 x k 3S
n = N° de alambres
k 1, k 2, k 3 = factores de diámetro, cableado, clase.
Ejemplo: Alambre N° 14 AWG
S = 2,08 mm2
L = 1 kmn = 1
17,241 x 1R= x 1 x 1 x 1 = 8,29 Ω /km a 20 °C
2,08
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NTP 370.250:2005 (2a Edición)
CONDUCTORES ELECTRICOS. Conductorespara cables aisladosEstá basada en IEC 60228:1978 Conductors of
insulated cablesLos materiales de los conductores son:
- Cobre recocido puro con o sin recubrimientometálico- Aluminio puro o aleación de aluminio
La norma IEC 60228 definió para los cálculos dela resistencia eléctrica una resistividadvolumétrica de 0,017254 Ω-mm2/m para el
cobre y de 0,028264 Ω-mm2/m para el aluminio y la aleación de aluminio.
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NTP 370.250:2003
Clase 1.- Alambres
Clase 2.- Cablesredondos, comprimidos,compactados ysectoriales.
Clase 5 y 6.- Bunchadoso flexibles
Clase 1: Un solo alambre, del 0,5 al 16 mm2
Clase 2: Conformación de 7, 19, 37, 61, 91 alambres. Lassecciones van del 0,5 al 1000 mm2Clase 5: Gran número de alambres de diámetros pequeños, hacestorcidos en una misma dirección y cableados para las secciones
mayores.Clase 6: Similar a la Clase 5, pero mayor número de alambres, dediámetros aún mas pequeños, para mayor flexibilidad
Están clasificados en 4 clases
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CABLEADO
TIPOS DE CABLEADO (CLASE 2):
D1 D2 = 0,97xD1 D3 = 0,92xD1
REDONDO COMPRIMIDO COMPACTADO
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NTP 370.250:2003
TABLA 1 - Clase 1. Conductores sólidos para cablesunipolares y multipolares
Máxima resistencia del conductor a 20 ºC encorriente continua.
Conductores circulares de cobrerecocidoSección
mm²
Sinrecubrimiento
metálico
Ω /km
Conrecubrimiento
metálico
Ω /km
Conductor dealuminio circular
Ω /km
0,50,751
1,52,54610
16
36,024,518,1
12,17,414,613,081,83
1,15
36,724,818,2
12,27,564,703,111,84
1,16
---------
18,112,17,414,613,08
1,91
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NTP 370.250:2003TABLA 2 - Clase 2. Conductores cableados para cables unipolares y multipolares
Mínimo número de alambres en el
conductor Máxima Resistencia del conductor enΩ
/km a 20 ºCConductores de cobre recocido
AlambresCircular (nocompactado)
Circularcompactado
Sectorialección
mm²
Cu Al Cu Al Cu AlSin recubrim.metálico
Con recubrim.metálico
Conductor dealuminio
0,5
0,751
1,5
2,5
4
6
10
1625
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
500
630800
1 000
7
77
7
7
7
7
7
77
7
19
19
19
37
37
37
61
61
61
61
9191
91
--
----
--
--
72)
72)
7
77
7
19
19
19
37
37
37
61
61
61
61
9191
91
--
----
6
6
6
6
6
66
6
6
12
15
18
18
30
34
34
53
53
5353
53
--
----
--
--
--
--
--
66
6
6
12
15
15
15
30
30
53
53
53
5353
--
----
--
--
--
--
--
--6
6
6
12
15
18
18
30
34
34
53
53
53--
--
--
----
--
--
--
--
--
--6
6
6
12
15
15
15
30
30
30
53
53
53--
--
36,0
24,518,1
12,1
7,41
4,61
3,08
1,83
1,150,727
0,524
0,387
0,268
0,193
0,153
0,124
0,099 1
0,075 4
0,060 1
0,047 0
0,036 6
0,028 30,022 1
0,017 6
36,7
24,818,2
12,2
7,56
4,70
3,11
1,84
1,160,734
0,529
0,391
0,270
0,195
0,154
0,126
0,100
0,076 2
0,060 7
0,047 5
0,036 9
0,028 60,022 4
0,017 7
--
----
--
--
7,41
4,61
3,08
1,911,20
0,868
0,641
0,443
0,320
0,253
0,206
0,164
0,125
0,100
0,077 8
0,060 5
0,046 90,036 7
0,029 1
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NTP 370.250:2003TA BLA 3 - Clase 5. Conductores flexibles de cobre recocido para cables unipolares
multipolaresM áxima resistencia del conductor a 20 ºC en corrientecontinua.Sección
mm²
M áximo diámetrode los alambres en
el conductor.
mm
Alamb res sinrecubrimiento metálico
Ω /km
Alamb res con recubrimientometálicoΩ /km
0,5
0,75
1
1,5
2,5
4
6
1016
25
35
50
70
95
120150
185
240
300
400
500
630
0,21
0,21
0,21
0,26
0,26
0,31
0,31
0,410,41
0,41
0,41
0,41
0,51
0,51
0,510,51
0,51
0,51
0,51
0,51
0,61
0,61
39,0
26,0
19,5
13,3
7,98
4,95
3,30
1,911,21
0,780
0,554
0,386
0,272
0,206
0,1610,129
0,106
0,0801
0,0641
0,0486
0,0384
0,0287
40,1
26,7
20,0
13,7
8,21
5,09
3,39
1,951,24
0,795
0,565
0,393
0,277
0,210
0,1640,132
0,108
0,0817
0,0654
0,0495
0,0391
0,0292
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NTP 370.250:2003TABLA 4 - Clase 6 - Conductores flexibles de cobre recocido para cables unipolaresmultipolares
Máxima resistencia del conductor a 20 ºC encorriente continua.Sección
mm²
Máximo diámetrode los alambres en
el conductor
mm
Alambres sin
recubrimiento metálicoΩ /km
Alambres con
recubrimiento metálicoΩ /km
0,5
0,75
1
1,5
2,5
4
6
10
16
25
3550
70
95
120
150
185
240300
0,16
0,16
0,16
0,16
0,16
0,16
0,21
0,21
0,21
0,21
0,210,31
0,31
0,31
0,31
0,31
0,41
0,410,41
39,0
26,0
19,5
13,3
7,98
4,95
3,30
1,91
1,21
0,780
0,5540,386
0,272
0,206
0,161
0,129
0,106
0,08010,0641
40,1
26,7
20,0
13,7
8,21
5,09
3,39
1,95
1,24
0,795
0,5650,393
0,277
0,210
0,164
0,132
0,108
0,08170,0654
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NTP 370.250:2003 Anexo BTABLA B.1 - Conductores sólidos para cables unipolares y multipolares
Máxima resistencia del conductorΩ /km a 20º C en corriente continua
CalibresAWG
Secciónmm²
Unipolar Multipolar
1614
12
10
8
1,312,08
3,31
5,261
8,367
13,808,62
5,42
3,410
2,144
14,08,79
5,52
3,478
2,187
TABLA B.2 - Conductores cableados para cables unipolares y multipolares
Mínimo Nº de alambres enel conductor
Máxima resistencia del conductorΩ /km a 20º C en corriente
continua.Calibres
AWGSección
mm²Circular no
compactado
Circular
compactado
Unipolar Multipolar
16
14
12
10
8
1,31
2,08
3,31
5,261
8,367
7
7
7
7
7
6
6
6
6
6
14,0
8,79
5,54
3,478
2,187
14,3
8,97
5,65
3,547
2,231
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NTP 370.250:2003 Anexo B
TABLA B.3 - Conductores flexibles para cables unipolares y multipolares
Máxima resistencia del conductorΩ /km a 20º C en corriente
contínuaCalibre AWG Sección mm²
Mínimo Nº dealambres delConductor
Unipolar Multipolar
2018
16
14
12
108
0,5190,823
1,31
2,08
3,31
5,2618,367
1016
26
41
65
104168
35,522,3
14,0
8,78
5,54
3,4782,223
37,323,4
14,7
9,22
5,82
3,6522,335
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Las NTP en una red de transmisión ydistribución de la energía eléctrica
Transformador de
2,5 kV a 60 kV
Transformador de 60kV a 12,5 kV
Transf. De 12 500 Va 220 V
Transf. De 12 500 Va
2500 V
220 V
Cables de construcción
* y NTP 370.252, NTP 370.253
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NTP 370.252:2007 (4a Edición)
CONDUCTORES ELECTRICOS. Cables aisladoscon compuesto termoplástico y termoestablepara tensiones hasta e inclusive 450/750 V.
Está basada en la IEC 60227 Partes 1, 3, 4 y 5 y
en las normas UL 44, UL 83.(Es una fusión de la NTP 370.252, 3a Edición y de la NTP370.253, 1a Edición)
Los materiales de los conductores son:- Cobre recocido puro con o sinrecubrimiento metálico
De acuerdo con la NTP 370.250
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NTP 370.252:2007 (4a Edición)CONDUCTORES ELECTRICOS. Cables aisladoscon compuesto termoplástico y termoestablepara tensiones hasta e inclusive 450/750 V.
Los materiales aislantes termoplásticos soncompuestos de PVC:- PVC/C (70 °C) para cables de instalaciones
fijas- PVC/D (70 °C) para cables flexibles- PVC/G (90 °C) para cables de instalaciones
fijas.El material aislante termoestable es:
- XLPE (90 °C) para cables de instalacionesfijas.
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Temperatura de operación y capacidad decorriente
Temperatura de operación.-- Máxima temperatura del conductor en uso normal.
- Es la máxima temperatura a la que puedesometerse el aislamiento, en trabajo normal, paraque no sufra un envejecimiento prematuro.
Capacidad de corriente del conductor.- La cantidadde amperios máxima que debe transportar un
conductor en trabajo normal, está dada por latemperatura de operación del conductor y por lascondiciones de su instalación que define la forma en
que el calor generado en el conductor va a serdisipado.
NTP 370 252:2007
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NTP 370.252:2007Cables con aislamiento termoplástico para 70 °C
Estos conductores deben pasar el ensayo de llama vertical de la norma IEC 332-1
CONDUCTORES TIPO DEAISLANTE TIPO DECUBIERTA USO
N° CLASE SECCION
11,5 a 10 mm2
16 a 8 AWG
21,5 a 400 mm2
16 a 8 AWG
TWF-70 5 1,5 a 240 mm2
1 1,5 a 10 mm2
2 1,5 a 35 mm2
TWT-70 450/750 2 y 3 11,5 a 4 mm2
16 a 10 AWG
TTRF-70 300/500 2 a 5 5 0,75 a 6 mm2 PVC/D PVC/ST 5Para aparatos
móviles
TFM-70 450/750 2 a 3 50,5 a 6 mm2
20 a 10 AWGPVC/C - Para aparatos fijos
(1)
PVC/C PVC/ST 4Instalaciones fijasexpuestas. No a la
intemperie
TTR-70 300/500 2 a 5
PVC/C -
Instalaciones fijasdentro de tuberías,
bandejas,montantes, etc. No
expuestas
TW-70450/750 1
TIPO DECABLE
TENSION V
(1) No para instalaciones internas, ni dentro de tubos, ni adosados a la pared. No para electrodomésticos
móviles como lustradoras, ni que generen calor: tostadoras, planchas, etc. Sí para lámparas, refrigeradoras,lavadoras, etc., por facilidades de mantenimiento. (Secciones mayores a 2,5 mm2)
NTP 370 252:2007
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CONDUCTORESTIPO DECABLE
TENSIONV N° CLASE SECCION
TIPO DEAISLANTE
TIPO DECUBIERTA
USO
12,5 a 10 mm2
16 a 8 AWGTHW-90 12
2,5 a 500 mm214 a 8 AWG
PVC/90 -
12,5 a 10 mm216 a 8 AWG
THWN-90 1
2
2,5 a 500 mm2
14 a 8 AWG
PVC/90 Nylon
12,5 a 10 mm216 a 8 AWG
XHHW-90
450/750
1
22,5 a 500 mm2
14 a 8 AWG
XLPE -
Instalaciones fijas
no expuestas, dentro de tuberías,
montantes,bandejas, etc. enambientes secos o
húmedos.
Bandejas expuestasa la luz solar cuando
se solicite"Resistencia a la luz
solar". Puedesolicitarse también
resistencia a lallama especiales.
NTP 370.252:2007
Estos conductores deben pasar el ensayo de llama vertical de la norma IEC 332-1, excepto el XHHW que debe pasar el ensayo de llama horizontal; el cliente
puede solicitar resistencia a la llama vertical VW-1, estos dos ensayos según lanorma UL 1581. También puede solicitar resistencia a la llama en bandejavertical de acuerdo a IEC 332-3 Categorías A, B o C.
Cables con aislamiento termoplástico y con aislamiento
termoestable comprendidos en esta norma
NTP 370 252 2007
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NTP 370.252:2007
Algunos tipos requieren de un relleno, que puedeser un material apropiado que ocupe losintersticios y le dé redondez al cableado.
Los materiales de la cubierta exterior son
compuestos de PVC del tipo específico paracada tipo de cable:- PVC/ST4 para cables de instalaciones fijas- PVC/ST5 para cables flexibles
TABLA 1 - Requisitos para los ensayos no eléctricos de los aislamientos
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Tipo de CompuestoMétodo de Ensayo descrito
en
PVC/C PVC/D PVC/E IEC Subclaúsula
1 Esfuerzo de tracción y elongación ala rotura.60811-1-1 9.1
1.1 Propiedades al momento de laentrega.Valores a ser obtenidos para elesfuerzo de tracción:
1.1.1
- promedio, mínimo.
N/mm² 12,5 10,0 15,0
Valores a ser obtenidos para laelongación a la rotura:
1.1.2
- promedio, mínimo.
% 125 150 150
1.2 Propiedades después de envejecer
en estufa de aire.
60811-1-2 y
60811-1-1.8.1.3.1 y 9.1
Condiciones de envejecido:
- temperatura ºC
- duración del tratamiento h
Valores a ser obtenidos para elesfuerzo de tracción:
- promedio, mínimo N/mm² 12,5 10,0 15,0
- variación(1),,máximo % ±20 ± 20 ± 25
Valores a ser obtenidos para laelongación a la rotura:
- promedio, mínimo % 125 150 150
- variación (1), máximo. % ±20 ±20 ±25
1.2.3
1.2.2
80± 27 x 24
80 ± 2
7 x 24
135 ±
2
10 x 24
1.2.1
Nº de
Referen
cia
Ensayo Unidad
Ensayos mecánicos de tracción y
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Ensayos mecánicos de tracción yelongación de aislantes y cubiertas
antes y después de envejecidos
Método de Ensayo descritoTipo de CompuestoNº de
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2 Ensayo de pérdida de masa 60811-3-2 8.1
Condiciones de envejecido:
- temperatura ºC 80 ± 2 80 ± 2 115 ± 2
- duración del tratamiento h 7 x 24 7 x 24 10 x 24
2.2 Valores a ser obtenidos para la perdidade masa, máximo.
mg/cm² 2,0 2,0 2,0
3 Ensayo de Compatibilidad(2)
ºC 80 ± 2 80 ± 2 100 ± 2 60811-1-2 8.1.4
h 7 x 24 7 x 24 10 x 24
Propiedades Mecánicas después deenvejecido.
Como en las referencias Nos. 1.2.2 y 1.2.3
Valores obtenidos
4 Ensayo de Choque Térmico 60811-3-1 9.1
Condiciones de Ensayo:
- temperatura ºC 150 ± 2 150 ± 2 150 ± 2
- duración del tratamiento h 1 1 1
4.2 Resultados a ser obtenidos Ausencia de rajaduras.
1)Variación: diferencia entre el promedio después del envejecido y el promedio sin envejecer, expresado como unporcentaje del último.
2)Si es aplicable, véase 5.3.1.
4.1
3.2
3.1 Condiciones de envejecido
2.1
SubclausulaIECPVC/EPVC/DPVC/C
y
enTipo de Compuesto
UnidadEnsayo
N de
Refer
encia
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5 Ensayo a presión a alta
temperatura
60811-3-1 8.1
Condiciones de ensayo:
- fuerza ejercida por la cuchilla Véase 8.1.4 de IEC 60811-3-1
- duración del ensayo bajo carga Véase 8.1.5 de IEC 60811-3-1
- temperatura ºC 80 ± 2 70 ± 2 90± 2
5.2 Resultados a ser obtenidos:
Promedio de la profundidad de
penetración, máximo.
% 50 50 50
6 Ensayo de doblado a baja
temperatura
60811-1-4 8.1
Condiciones de ensayo:
- temperatura (1) ºC -15 ± 2 -15 ± 2 -15 ± 2
- período de aplicación de bajatemperatura
Véase 8.1.4 y 8.1.5 de IEC 60811-1-4
6.2 Resultados a ser obtenidos Ausencia de Rajaduras
6.1
5.1
SubclausulaIECPVC/EPVC/DPVC/C
Método de Ensayo descrito
enTipo de Compuesto
UnidadEnsayoNº de
Referencia
Tipo de CompuestoMétodo de Ensayo descrito
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7 Ensayo de elongación a baja temperatura 60811-1-4 8.3
Condiciones de ensayo
- temperatura (1) ºC -15 ± 2 -15 ± 2 -
- período de aplicación de baja
temperatura
Véase 8.3.4 y 8.3.5 de IEC 60811-1-4
Resultados a ser obtenidos-elongación sin rotura, mínimo. % 20 20 -
60811-1-4 8.5
Condiciones de ensayo
- temperatura (1) ºC -15 ± 2 -15 ± 2 -
- período de aplicación de baja temperatura Véase 8.5.5 de IEC 60811-1-4
- masa del martillo Véase 8.5.4 de IEC 60811-1-4
8.2 Resultados a ser obtenidos Véase 8.5.6 de IEC 60811-1-4
9 Ensayo de estabilidad térmica 60811-3-2 9
Condiciones de ensayo
- temperatura ºC - - 200 ± 0,5
9.2 Resultados obtenidos
- promedio del tiempo de estabilidad térmica. min - - 180
1)Debido a condiciones climáticas, puede requerirse temperaturas de ensayo mas bajas.
2)Si está especificado en las especificaciones particulares.
9.1
8.1
8 Ensayo de impacto a baja temperatura (2)
7.2
7.1
Tipo de Compuestoen
PVC/C PVC/D PVC/E IEC Subclausula
Nº de
ReferenciaEnsayo
Unida
d
NTP 370 252:2006
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NTP 370.252:2006Requisitos eléctricosEnsayo de Resistencia eléctrica (R)Ensayo de Tensión eléctrica (R):2500 V TW-70, TWF-70, TWT-70
2000 V THHW-90, THHWF-90, TTR-701500 V TTRF-70 hasta 0,6 mm de espesor deaislamiento
2000 V TTRF-70 mayor a 0,6 mm de espesorde aislamientoTiempo de aplicación: 5 minutos, contra el aguaEnsayo de resistencia de aislamiento (T):Se efectúa después de sumergir en agua durante 2horas a temperatura de operación. Los
requerimientos están en las tablas de la norma
para cada conductor y sección.Resistencia de aislamiento a temp. Ambiente (R):No está en norma. A rox. 1000x RATO
Resistencia de aislamiento
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Resistencia de aislamiento
Los materiales aislantes no son perfectos,dejan “fugar” la corriente, una de lasformas de medir estas fugas es la
resistencia de aislamiento
D d
D ρR = kxlog k = Constante de aislamientod 2π
ρ Resistividad volumétrica > 1012 Ω-cm
Resistencia de aislamiento
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Resistencia de aislamiento
ic
i = Corriente de
fuga
Resistencia de aislamiento a temperaturaambiente (MΩ-km a 20 °C)Medición normalmente a 500 V c.c. (Vab),
durante 1 min, en la misma forma que latensión eléctrica
XRL XRL
r
I i
ir
a
b
C
Resistencia de aislamiento a temperatura de
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Resistencia de aislamiento a temperatura deoperación
MATERIALES AISLANTES Y DE CUBIERTA
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MATERIALES AISLANTES Y DE CUBIERTA
TERMOPLASTICO TERMOESTABLE
FUNDIDO
MOLDEADO
ENFRIADORETICULADO
Y ENFRIADO
FUNDIDO
RESUMEN DE LAS NORMAS
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Sección(mm2) TW-70 THW (75)
THWN-2 (90)XHHW-2 (90)
2.5 22 22 27
4 28 30 35
6 35 38 43
10 46 55 65
16 62 75 85
25 80 95 110
35 100 120 140
50 125 140 160
70 150 180 205
95 185 215 245
120 210 240 280
150 240 280 320
185 275 320 360
240 320 360 410*No mas de tres conductores en un ducto con temperatura ambiente de30 °C
120Para
RESUMEN DE LAS NORMASNTP 370.252:2003 Y NTP 370.253:2003
Selección de conductores por capacidad de corriente
RESISTENCIA A LA LLAMA HORIZONTAL
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RESISTENCIA A LA LLAMA HORIZONTAL
Tiempo de aplicación de 30 s,después del cual:- La llama que pueda quedar
encendida no debe alcanzarlos extremos- Durante o después de la
aplicación, las gotas dematerial no deben encender elalgodón.
Algodón quirúrgico
230 mm (9 plg.)
Cámara de quemado
RESISTENCIA A LA LLAMA VERTICALE 2 1
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– IEC 332-1
550±5 Distanciaentre soportes
75±5
50
540
Punto deaplicación dela llama
*Todas las dimensiones en mm
-La parte carbonizada nodebe llegar a 50 mm del
soporte superior
- Si la llama se extiendehacia abajo, la partecarbonizada no debe
llegar a 540 mm delsoporte superior
Tiempo de aplicación de60 s, después del cual:
RESISTENCIA A LA LLAMA VERTICAL VW-1 – UL1581 (
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1581 (A solicitud del cliente.) Banderitade papel
kraft
250
240
Algodón quirúrgico
Se efectúan 5 aplicaciones de15 s, con intervalos de 15 sentre aplicación.- Durante este proceso nodebe encenderse el algodón
quirúrgico.- Después de la última
aplicación, la llama remanente
no debe permanecerencendida más de 60 s yno debe haberse quemado
más del 25 % de la banderitaseñalizadora.
PRUEBA DE LLAMA PARA CABLES EN BANDEJA
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VERTICAL (A solicitud del cliente)
1000±100
4000±100
2000±100
PRUEBA DE LLAMA PARA CABLES EN BANDEJAVERTICAL IEC 332 3 C A B C
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PREPARACION DE CONJUNTOS DE ENSAYO.-El volumen de material no metálico debe ser de:CATEGORIA A: 7 l/m
CATEGORIA B: 3,5 l/mCATEGORIA C: 1,5 l/mLo cual se halla con la expresión:
Vi = Mi/(ρi x l)Donde:Vi : Volumen del componente i cable en l/mMi : Masa del componente i en kgρi : Gravedad específica del componente i en
kg/dm3l : Longitud de la sección de cable en m
VERTICAL – IEC 332-3 Cat A, B y C
PRUEBA DE LLAMA PARA CABLES EN BANDEJA
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VERTICAL (A solicitud del cliente)
Tiempo de aplicación de la
llama:-Para las Categorías A y B, 40min
-Para la categoría C, 20 minDespués de las cuales:
-La parte carbonizada no debehaber alcanzado 2,5 m
CABLES RESISTENTES AL FUEGO, LIBRES DEHALOGENOS Y DE BAJA EMISION DE HUMOS
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HALOGENOS Y DE BAJA EMISION DE HUMOS
En un incendio, dependiendo del tipo de materialesusados en el aislamiento, rellenos y cubiertas puedehaber:
- Propagación de la llama- Emisión de gases halógenos (Gases ácidos de
Fluor, Bromo o Cloro, caso del PVC)- Alta emisión de humosEn un incendio dentro de un lugar cerrado la mayoríade las personas que fallecen se debe a la asfixia porhumos tóxicos y ácidos, lo cual se ve agravadocuando la alta densidad de humos les provoca pánico
porque no les es posible ver las salidas deemergencia.
CABLES RESISTENTES AL FUEGO, LIBRES DE
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,HALOGENOS Y DE BAJA EMISION DE HUMOS
Para instalaciones de alta afluencia de público,
locales cerrados, Ejem. Discotecas, cinesrestaurantes, hospitales, centros comerciales,etc. Debe ser obligatorio el uso de cables conaislamientos, rellenos y cubiertas LHRFBH(Libres de halógenos, retardantes del fuego,baja o nula emisión de humos).Los compuestos existentes hoy en día ofrecen:
CABLES RESISTENTES AL FUEGO, LIBRES DEHALOGENOS Y DE BAJA EMISION DE HUMOS
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HALOGENOS Y DE BAJA EMISION DE HUMOS
Resistentes a lapropagación de la llama:
IEC 60332-3 Categoría A
CABLES RESISTENTES AL FUEGO, LIBRES DE
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HALOGENOS Y DE BAJA EMISION DE HUMOS
Baja o cero emisión halógenos: IEC 754-1
AireMuestra de PVC
Hidróxido de sodio
Horno de quemado
CABLES RESISTENTES AL FUEGO, LIBRES DEHALOGENOS Y DE BAJA EMISION DE HUMOS
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HALOGENOS Y DE BAJA EMISION DE HUMOS
Baja o cero emisión de humos. IEC 1034-1, IEC 1034-2
Cabina de quemado3x3x3 m
Emisor de luz
Lámpara de quarzo
CABLES RESISTENTES AL FUEGO, LIBRES DEH LOGENO Y DE B J EM ON DE H MO
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HALOGENOS Y DE BAJA EMISION DE HUMOS
Célula fotoeléctrica
Registrador de lacantidad de luz recibida
durante el ensayo
CABLES RESISTENTES AL FUEGO, LIBRES DEHALOGENOS Y DE BAJA EMISION DE HUMOS
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HALOGENOS Y DE BAJA EMISION DE HUMOS
Pantalla de aire
Hornillo conmezcla dealcohol:
Etanol (90 %),
Metanol (4 %)y Agua (6 %)
CABLE CON COMPUESTO DE PVC
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ABLE ON OM UES O DE V
Minuto 3 Minuto 6Minuto 0
CABLE CON COMPUESTO NO HALOGENADO DE
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Minuto 0 Minuto 3 Minuto 10
BAJA EMISIÓN DE HUMOS
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CONDUCTORES ELÉCTRICOS DE
POTENCIA PARA BAJA Y MEDIATENSIÓN
Las NTP en una red de transmisión ydi ib ió d l í lé i
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distribución de la energía eléctrica
Transformador de
2,5 kV a 60 kV
Transformador de 60kV a 12,5 kV
Transf. De 12 500 Va 220 V
Transf. De 12 500 Va
2500 V
220 V
Cables de distrib. Aérea* y NTP 370.254 (Aislados)NTP 370.045 (Protegidos)
NTP 370.045:2005 (2a Edición)CONDUCTORES ELECTRICOS Conductores
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CONDUCTORES ELECTRICOS. Conductores
protegidos para redes de distribución aéreaen baja tensión
Basada en la norma en la ANSI C8 35 (U.S.A.) yreemplazó a la edición de 1984Los materiales de los conductores son:
- Cobre temple duro o semiduro.- Aluminio duro, aleación de aluminio o aluminioreforzado con acero (ACSR)
El material de la protección es PE (Temp. deoperación 75 °C).
Se usa sobre aisladores.
NTP 370.254:2003 CONDUCTORESELECTRICOS Cables para distribución aérea
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ELECTRICOS. Cables para distribución aérea
autosoportados aislados con XLPE paratensiones hasta e inclusive 0,6/1 kV
Basada en las normas NBR 8182 (Brasileña) y enla ANSI/ICEA S-76-474 (U.S.A.)
Los materiales de los conductores son:- Cobre recocido puro con o sin recubrimientometálico- Aluminio puro sin recubrimiento.De acuerdo con la NTP 370.250El material aislante es XLPE (Temperatura de
operación 90 °C)
NTP 370.254:2003Los materiales del soporte cuando además es neutro
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Los materiales del soporte, cuando además es neutro,
pueden ser:- Cobre duro. NTP 370.251:2003-Aleación de aluminio. NTP 370.258:2005
- Aluminio reforzado con acero. NTP 370.258:2005Para redes sin neutro pueden usarse los anteriores ocables de acero según ASTM A 475
Los soportes pueden ser desnudos o aisladosLas designaciones de estos cables son:- CAI Conductor de cobre y soporte de cobre- CAI-S Conductor de cobre y soporte de acero- CAAI Conductor de Aluminio y soporte de Aleaciónde Aluminio- CAAI-S Conductor de Aluminio y soporte de acero
- CAAI-R Conductor de Aluminio y soporte de aleaciónde aluminio reforzado con acero
NTP 370.254:2003Identificación por nervaduras
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Fase 1 Fase 2
AlumbradoSoporte
CAAI- S 2x25+1x16 mm2
CAAI 2x25+1x16+NA25 mm2
CAAI 2x25+1x16+ND25 mm2
NTP 370.254:2003
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REQUISITOS UNIDADES XLPE1 SIN ENVEJECER (S)- Tracción, mínima MPa 12,5- Elongación, mínima % 200
2 ENVEJECIDOS (T)
- TratamientoTemperatura ° C 135 ± 3
Duración h 7x24
- Tracción, variación máxima % ± 25
- Elongación, variación máxima % ± 25
3 GRADO DE RETICULACION (S)
- TratamientoTemperatura ° C 200 ± 3
Duración bajo carga min 15Esfuerzo mecánico MPa 0,2
- Máximo alargamiento bajo carga % 175
- Máximo alargamiento después deenfriado
% 15
Principales requisitos mecánicos del aislante
NTP 370.254:2003Requisitos eléctricos
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Requisitos eléctricos
Ensayo de resistencia de aislamiento:Se efectúa con 500 V de cc- A temperatura ambiente (R)
Después de la tensión eléctrica y en la misma formaque ésteLa resistencia mínima a obtener está dada por:
DRA=kxlog k= Constante de aislamientod = 3 700 MΩ-km a 20 °C
D=Diámetro nominal sobreel aislamientod= Diámetro nominal bajo el
aislamiento- A temperatura de operación (90±2 °C) (T)k= 3,7 MΩ-km
Las NTP en una red de transmisión y
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y
distribución de la energía eléctricaTransformador de
2,5 kV a 60 kV
Transformador de 60kV a 12,5 kV
Transf. De 12 500 Va 220 V
Transf. De 12 500 Va220 V
2500 V
Cables de distrib. Subterránea* y NTP 370.255-1
Acometida
* y NTP 370.255-1
NTP 370.255-1:2004 (1a Edición)
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( )
CONDUCTORES ELECTRICOS. Cables deenergía con aislamiento extruido y susaccesorios para tensiones nominalesdesde 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) y3 kV (Um=3,6 kV)
Basada en Norma IEC 60502 Parte 1
NTP 370.255-1:2004
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TENSIONES NOMINALES:Las tensiones nominales Uo/U (Um) consideradasen esta norma son: 0,6/1 (1,2) kV y 1,8/3 (3,6) kV.Donde:Uo = Tensión entre conductor y tierra o la pantalla
metálicaU = Tensión entre fases
Um = Tensión máxima del sistema en el cual sepuede usar el cable
NTP 370.255-1:2003CATEGORIAS DE LOS SISTEMAS:
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CATEGORIA A: Cualquier fase del cable puesta a tierra sedesconecta máximo en un minuto
CATEGORIA B: Aquellos sistemas que operan durante uncorto tiempo con una fase puesta a tierra. Este período
según IEC 60183 no debe ser mayor a una hora y elacumulado en un año no debe pasar de 125 hCATEGORIA C: Sistemas que no están ni en la categoría A
ni BEn los sistemas donde una falla no es desconectada pronta y automáticamente el extra esfuerzo en el aislamiento de
los cables reduce la vida de estos en grado proporcional ala duración de la falla. En sistemas donde se espera quecon cierta frecuencia se operará con una permanente falla
a tierra, es recomendable clasificar el sistema como deCategoría C.
NTP 370.255-1:2003
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Los valores Uo recomendados son los siguientes:TENSION NOMINAL (Uo)(kV)
TENSION MAXIMA DELSISTEMA (Um)
(kV) Categorías A y B Categoría C
1,2 0,6 0,63,6 1,8 3,6*
* Esta categoría está contemplada en la NTP 370.255-2
Los materiales de los conductores son:- Cobre recocido puro con o sin recubrimientometálico
- Aluminio puro sin recubrimiento.De acuerdo a NTP 370.250
NTP 370.255-1:2003
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Máxima temperatura del
conductor °C
Compuestos aislantes Designación
Operaciónnormal
CortoCircuito (5 smáximo deduración)
a) Termoplásticos
PVC para tensiones nominales Uo /U ≤ 1,8/3 kV
Sección ≤ 300 mm2
Sección > 300 mm2
PVC/A*70 160
140
b) Termoestables- Cross linked polyethilene
- Ethylene propilene rubber o similar (EPM o EPDM)
- High grade ethylene propilene rubber
XLPE
EPR
HEPR
90 250
* Para cables con tensiones nominales Uo /U = 3,6/6 kV se designa PVC/B según NTP 370.255-2
Máximas temperaturas en el conductor paralos diferentes compuestos aislantes
NTP 370.255-1:2003
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Compuestos de cubiertaDesignaciónabreviada
Máximatemperatura del
conductor enoperación normal
°Ca) Termoplásticos
Cloruro de Polivinilo (PVC)
Polietileno
ST1
ST2
ST3
ST7
80
90
8090
b) Elastomérico
Policloroprene, polietileno clorosulfonado o polímero similar SE1 85
Máximas temperaturas en el conductor paralos diferentes compuestos de cubierta
NTP 370.255:2003DENOMINACION:
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DENOMINACION:N Conductor de cobreNA Conductor de aluminioG Aislamiento y cubierta de Goma (Termoestable)
Y Aislamiento y cubierta de PVC, PoliVinil Cloruro,
(Termoplástico)2Y Cubierta de PE (PoliEtileno termoplástico)2X Aislamiento de XLPE (Cross=X Linked PoliEtileno)Polietileno
reticulado (Termoestable)S Pantalla de cobreSE Pantalla de cobre sobre cada conductor (multipolares)SA Pantalla de AluminioSEA Pantalla de Aluminio sobre cada conductorC Conductor concéntricoB Armadura de flejes de aceroR Armadura de alambres de aceroRA Armadura de alambres de AluminioK Cubierta de plomo
ESTRUCTURA MOLECULAR DEL POLIMERODE PVC
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CCCC
H
H HH
HCl Cl
H
C CC
C
H
H
Cl
H
H
H
H
Cl
DE PVC
ESTRUCTURA MOLECULAR DEL POLIMERODE PE
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CCC
C
H
H HH H
C C C C
H
H HHH
H H HH H
H
DE PE
PROCESO DE RETICULACIÓN VIA SILANO
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CCC
C
H
H HH H
C C C C
H
H HHH
H H HH H
H
Silano
Polietileno base (graft) + catalizador
PROCESO DE RETICULACIÓN VIA SILANO
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CCC
C
H
H HH H
C C C C
H
H HHH
sil sil sil
H2O
PROCESO DE RETICULACIÓN VIA PEROXIDO(CATENARIA)
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CCC
C
H
H HH H
C C C C
H
H HHH
H H HH H
H
Por efecto del vapor a alta presión (250 PSI) y altatemperatura (200 °C), el peroxido contenido en el compuesto
actúa sobre los H
Peroxido
PROCESO DE RETICULACIÓN VIA PEROXIDO(CATENARIA)
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CCC
C
H
H HH H
C C C C
H
H HHH
( )
H2O + otros productos
LINEA DE TRIPLE EXTRUSION CON VULCANIZACION CONTINUA
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2) 1ª Extrusora:
Semiconductora interna
1) Carretes alimentadores
de cable de cobre desnudo
3) 2ª Extrusora: Aislamento de
XLPE
4) 3ª Extrusora: Semiconductora
externa
5) Tubo con vapor a elevada temperaturay presión (CURVA CATENARIA) para
el reticulado en vulcanización continua
6) Tubo con agua a elevada presión
7) Canaleta con agua
para enfriamiento
8) Carretes receptores del cable
triplemente extruído y reticulado
Acumulador
NTP 370.255-1:2003Principales requisitos mecánicos de los aislantes
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REQUISITOS UNIDADES PVC/A EPR HEPR XLPEMáx. temp. Del conductor en operación normal (°C) 70 90 90 901 SIN ENVEJECER (S)- Tracción, mínima N/mm2 12,5 4,2 8,5 12,5
- Elongación a la rotura, mínima % 150 200 200 200
2 ENVEJECIDOS (T)- Tratamiento
Temperatura ° C 100 ± 2 135 ± 3 135 ± 3 135 ± 3Duración h 7 7 7 7
- Tracción mínima N/mm2 12,5 - - -Variación máxima % ± 25 ± 30 ± 30 ± 25
- Elongación a la rotura, mínima % 150 - - -Variación máxima % ± 25 ± 30 ± 30 ± 25
3 GRADO DE RETICULACION (S)- TratamientoTemperatura (± 3 °C) ° C - 250 250 200Duración bajo carga min - 15 15 15Esfuerzo mecánico N/cm2 - 20 20 20
- Máximo alargamiento bajo carga % - 175 175 175- Máximo alargamiento después de enfriado % - 15 15 15
p q m
NTP 370.255-1:2003Requisitos eléctricos
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- Ensayo de Resistencia eléctrica (R)
TENSION NOMINAL U0 (kV) 0,6 1,8TENSION DE ENSAYO* (kV) 3,5 6,5
* 2,5 U0 + 2 kV durante 5 minutos por cada fase
CABLES UNIPOLARES APANTALLADOS OMULTIPOLARES CON PANTALLA SOBRE
CADA FASE: Cada conductor contra la pantalla.CABLES MULTIPOLARES SIN PANTALLAINDIVIDUAL: Cada conductor contra todos losdemás conectados a tierra
- Ensayo de Tensión eléctrica (R)*:
- CABLES UNIPOLARES O MULTIPOLARESNTP 370.255-1:2003
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PARALELOS: Después de sumergidos en agua por 1hora, entre cada conductor y el agua.
NTP 370.255-1:2003
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Ensayo de resistencia de aislamiento:Se efectúa con 500 V de cc- A temperatura ambiente (R)
PVC/A EPR/ HEPR
XLPE
A 20 °C MΩ-km 36,7 -*(1) -*(1)
A TEMP. DE OPERACION MΩ-km 0,037 3,67 3,67
• En Indeco(1)
3 670 MΩ-km
Constante de aislamiento k de los aislamientos
Después de la tensión eléctrica y en la mismaforma que éste
NTP 370.255-1:2003CABLES MAS REPRESENTATIVOS DE ESTA
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ConductorCobre
AislantePVC oXLPE
CubiertaPVC
NYY 3-1x120 mm2N2XY 3-1x120 mm2
NORMA
NYY 2x25 mm2
OTROS CABLES:
- De control (NYY-C,N2XY-C, N2XSY-C, etc.)
- Cables concéntricos(acometida) (SET, NYCY,N2XCY)
NTP 370.255-1:2003
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Comparación de capacidades de corriente(Cables triples)Sección
(mm2)NYY N2XY
6 58 68
10 77 95
16 102 125
25 132 16035 157 195
50 186 230
70 222 275
95 265 330120 301 380
150 338 410
185 367 450
240 426 525300 480 600
120Para
Temperatura:- del suelo, 20 °C- ambiente, 30 °C
Las NTP en una red de transmisión ydistribución de la energía eléctrica
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Transformador de
2,5 kV a 60 kV
Transformador de 60kV a 12,5 kV
Transf. De 12 500 Va 220 V
Cables de M.T.
* y NTP 370.255-2
Transf. De 12 500 V
a
2500 V
220 V
Cables de M.T.* y NTP 370.255-2
NTP 370.255-2:2003 CONDUCTORESELECTRICOS. Cables de energía con
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aislamiento extruido y sus accesorios paratensiones nominales desde 1 kV (Um=1,2 kV)hasta 30 kV (Um=36 kV) . Parte 2: Cablespara tensiones nominales de 6 kV (Um=7,2kV) a 30 kV (Um=36 kV)
Basada en Norma IEC 60502 Parte 2TENSIONES NOMINALES:Las tensiones nominales Uo/U (U
m) consideradas en
esta norma son:3,6/6 (7,2) kV - 6/10 (12) kV - 8,7/15 (17,5) kV -
12/20 (24) - 18/30 (36) kV
NTP 370.255-2:2003
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Máxima temperatura del
conductor °CCompuestos aislantes Designación
Operaciónnormal
CortoCircuito (5 smáximo deduración)
a) TermoplásticosPVC para tensiones nominales Uo /U =3,6/6 kV
Sección ≤ 300 mm2
Sección > 300 mm2
PVC/B*70 160
140
b) Termoestables
- Cross linked polyethilene- Ethylene propilene rubber o similar (EPM o EPDM)
- High grade ethylene propilene rubber
XLPEEPR
HEPR
90 250
Máximas temperaturas en el conductor para losdiferentes compuestos aislantes
NTP 370.255-2:2003Principales requisitos mecánicos de los aislantes
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REQUISITOS UNIDADES PVC/B EPR HEPR XLPEMáx. temp. Del conductor en operación normal (°C) 70 90 90 90
1 SIN ENVEJECER (S)- Tracción, mínima N/mm2 12,5 4,2 8,5 12,5- Elongación a la rotura, mínima % 125 200 200 200
2 ENVEJECIDOS (T)- Tratamiento
Temperatura ° C 100 ± 2 135 ± 3 135 ± 3 135 ± 3Duración h 7 7 7 7
- Tracción mínima N/mm2 12,5 - - -Variación máxima % ± 25 ± 30 ± 30 ± 25
- Elongación a la rotura, mínima % 125 - - -Variación máxima % ± 25 ± 30 ± 30 ± 25
3 GRADO DE RETICULACION (S)- Tratamiento
Temperatura (± 3 °C) ° C - 250 250 200Duración bajo carga min - 15 15 15Esfuerzo mecánico N/cm2 - 20 20 20
- Máximo alargamiento bajo carga % - 175 175 175
- Máximo alargamiento después de enfriado % - 15 15 15
NTP 370.255:2003DENOMINACION:
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N Conductor de cobreNA Conductor de aluminioG Aislamiento y cubierta de Goma (Termoestable)
Y Aislamiento y cubierta de PVC, PoliVinil Cloruro,
(Termoplástico)2Y Cubierta de PE (PoliEtileno termoplástico)2X Aislamiento de XLPE (Cross=X Linked PoliEtileno)Polietileno
reticulado (Termoestable)
S Pantalla de cobreSE Pantalla de cobre sobre cada conductor (multipolares)SA Pantalla de AluminioSEA Pantalla de Aluminio sobre cada conductor
C Conductor concéntricoB Armadura de flejes de aceroR Armadura de alambres de aceroRA Armadura de alambres de Aluminio
K Cubierta de plomo
NTP 370.255-2:2003Requisitos eléctricos
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- Ensayo de Resistencia eléctrica (R)
TENSION NOMINAL U0(kV)
3,6 6,0 8,7 12 18
TENSION DE ENSAYO*
(kV)12,5 21 30,5 42 63
* 3,5 U0 kV durante 5 minutos por cada fase
CABLES UNIPOLARES APANTALLADOS OMULTIPOLARES CON PANTALLA SOBRE CADAFASE: Cada conductor contra la pantalla.
- Ensayo de Tensión eléctrica (R)*:
Ensayo de resistencia de aislamiento: En la mismaforma y con constantes de aislamiento k iguales a
los de la parte 1
CABLES A CAMPO ELECTRICO NO RADIAL
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Cable a campo eléctrico noradial
Cable de B.T.
CABLES A CAMPO ELECTRICO NO RADIAL Y RADIAL
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Cables a campo eléctricono radial
Cables a campo eléctrico
radial
Cables de B.T.
Cables de M.T.
CAMPO ELECTRICO RADIAL CON
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ESFUERZOS NO AMORTIGUADOS
ρCu = 1,72x10-6
Ω-cmρSemi = 1x103 Ω-cm
ρXLPE = 1x1016 Ω-cm
CABLES DE ENERGÍA
CABLES DE MEDIA TENSION
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CABLES DE MEDIA TENSION
Pueden ser unipolares o trifásicos
Conductor
Semicon. sobre elconductor
Semicon. sobre elaislamiento
Pantalla metálica
Aislamiento
Cubierta
N2XSY 8.7/15 kV 25 mm2
NTP 370.255-2:2003
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Descargas parciales (R)Conductor Semiconductiva interna
Aislamiento Semiconductivaexterna vacío
(void)
Pantalla de cobre
Requisitos eléctricos
NTP 370.255-2:2003
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Descargas parciales
- Tensión de ensayo: 1,73Uo
- Requisito: Descarga no mayor a 10 pCAplicación:- Entre cada conductor y la pantallametálica
NTP 370.255-2:2003Ensayo de Descargas Parciales
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Jaula de FaradayTransformador
NTP 370.255-2:2003Ensayo de Descargas Parciales
Aplicación
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Capacitores
Aplicaciónde la
tensión
Capacitores
calibradores
Terminales
en aceite Cables deconexión al
tablero de
medición
NTP 370.255-2:2003
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Ensayo de Descargas Parciales
Tablero de
aplicación
y control
de latensión
Tablero de
detección y
medición
de las
descargas
parciales
NTP 370.255-2:2003Detector de Descargas Parciales
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NTP 370.255-2:2003Ensayo de Descargas Parciales
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NTP 370.255-2:2003
δ
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Ensayo de tang δ:Ensayo tipo importante para medir el grado de
deterioro de los aislantes.La medición periódica puede prevenir posibles fallasen futuro próximo.
I i i irir ic iC tang δ =
c δ icϕ
r ∞ ir
r
XRL XRL
NTP 370.255-2:2003
E d δ
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Ensayo de tang δ
CABLE DE ACOMETIDA CONCENTRICO
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Conductor
central decobre
Aislamientode PVC
ConductorConcéntri-co decobre
Cubierta
1.2 CABLE ANTIFRAUDE
Conductor detierra desnudo
Cinta poliester gradoeléctrico, comoaislamiento.
Ci li
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Conductorcentral decobre
Aislamientode PVC
ConductorConcéntrico
de cobre
Cubierta
Conductor piloto,aislado con PVC
Cinta poliestermetalizada. Al. hacia
afuera
Cinta poliestermetalizada. Al.hacia adentro
Cubierta
externa
Conductor detierra desnudo
CABLE DE ACOMETIDA CONCENTRICO
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agradecemos su atención
MIGUEL ROMAN [email protected]