Cables unipol. conduct. aluminio y aislamiento seco

Cables unipol. conduct. aluminio y aislamiento
seco para redes AT 30 Kv y 66 Kv
HidroCantábrico Distribución Eléctrica, S.A.U.
ET/ 5054
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Índice
1.- Objeto
2.- Alcance
3.- Desarrollo Metodológico
Responsable
Fecha
Redacción
Redactor
29/04/2004
Verificación
Departamento de Normalización
29/04/2004
Aprobación
Dirección de Ambiente, Sostenibilidad, Innovación y Calidad
29/04/2004
1.- Objeto
La presente Especificación Técnica tiene por objeto especificar las características
del cable con tensión asignada 33/66 kV y aislamiento etileno-propileno,
seleccionado de entre los cables de energía con aislamiento extruido para
tensiones asignadas superiores a 30 kV (Um=42 kV) y hasta 150 kV (Um=170 kV),
cuyas prescripciones generales de ensayo recoge la norma UNE-HD 632-1, partes 1
y 6A.
2.- Alcance
El alcance de la presente Especificación Técnica comprende la constitución y
designación de los cables unipolares, sus características, las condiciones de
servicio e instalación, los ensayos, su calificación, su recepción y su utilización.
3.- Desarrollo Metodológico
3.1
3.2
CONSTITUCION Y DESIGNACION
CARACTERISTICAS
3.2.1 CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS
3.2.2 MARCAS SOBRE LA CUBIERTA
3.2.3 FORMA DE SUMINISTRO
3.2.4
CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS
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3.2.4.1. CLASIFICACIÓN DE LAS REDES
3.2.4.2. ELECCIÓN DE LA TENSIÓN NOMINAL DEL CABLE
3.2.5
ELECCIÓN DE LA SECCIÓN NOMINAL DEL CONDUCTOR
3.2.5.1. INTENSIDAD MÁXIMA PERMANENTE ADMISIBLE
3.2.5.2. INTENSIDAD MÁXIMA DEL CORTOCIRCUITO ADMISIBLE EN EL
CONDUCTOR, EN FUNCIÓN DE LA DURACIÓN DEL CORTOCIRCUITO
3.2.5.3. INTENSIDAD MÁXIMA DEL CORTOCIRCUITO ADMISIBLE EN LA
PANTALLA, EN FUNCIÓN DE LA DURACIÓN DEL CORTOCIRCUITO
3.3
CONDICIONES DE SERVICIO E INSTALACION
3.4
ENSAYOS, CALIFICACION Y RECEPCION
3.5
UTILIZACION
3.1.- CONSTITUCION Y DESIGNACION
La designación de los cables objeto de esta norma se efectuará por medio de
siglas que indiquen las siguientes características:
-
Aislamiento, etileno-propileno (EPR), mediante la letra D.
-
Pantalla, se indicará por la letra H.
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-
Cubierta exterior de poliolefina, por medio de las siglas Z1.
-
Tensión nominal del cable Uo/U en kV.
-
Indicaciones relativas al conductor y pantalla metálica. La cifra
1 (cable unipolar) seguida del signo x, la sección nominal del
conductor en mm2, la letra K (forma circular compacta) y el
símbolo Al seguido del signo + y la sección de la pantalla en
mm2, precedida de la letra H.
Ejemplo:
- Cable DHZ1 33/66 kV 1x300KAl+H25; designa un cable unipolar de 33/6 kV,
300 mm2, sección circular compacta de aluminio, aislado en etilenopropileno, con pantalla de cobre de 25 mm2 y cubierta de poliolefina.
3.2.- CARACTERISTICAS
3.2.1.- Características constructivas
Tensión nominal: 33/66 kV.
Conductor: cuerda redonda compactada de hilos de aluminio, según norma UNE
21022:1982, clase 2.
Pantalla
sobre
conductor
(semiconductora
interna):
capa
de
mezcla
semiconductora termoestable extruida, adherida al aislamiento en toda su
superficie, con un espesor nominal de 1 mm, sin acción nociva sobre el conductor y
el aislamiento.
Aislamiento: etileno-propileno (EPR), espesor nominal 10 mm.
Pantalla sobre aislamiento (semiconductora externa): una capa extruida de mezcla
semiconductora no metálica, con un espesor nominal de 1 mm, asociada a una
corona de hilos de cobre y contraespira de sección 25 mm2.
Cubierta: será color rojo y estará constituida por un compuesto termoplástico a
base de poliolefina, del tipo DMZ1según UNEHD 620-1, de espesor nominal 3 mm.
En lo referente a otras características, tales como número mínimo de alambres del
conductor, diámetros mínimo y máximo de la cuerda, resistencia máxima a 20oC
(/km), se ajustarán a los valores correspondientes que asigna la norma UNE
21022.
Las temperaturas máximas asignadas al conductor en servicio normal y en
cortocircuito (duración máxima de 5 segundos), serán de 90ºC y 250ºC tal como
se reseña en los apartados 3.2.5.1. y 3.2.5.2., respectivamente, y los espesores
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nominales del aislamiento y la cubierta, a los valores correspondientes que asigna
la norma UNE- EN 60811-1-1.
Las características esenciales de este tipo de cables se indican en la tabla I.
TABLA I
TIPO
DHZ1
Tnom.
U0/U
Tmáx.
Um
kV
kV
Timp. Up
SECC.
2
mm
Ø
EXT.
kV
33/66
72,5
RADIO
MÍN.
(1
CURVATURA
LONGITUD
Normalizada
Kg/m
Al
325
PESO
1x300
mm
mm
51,7
3,00
780
± 5% m
1.200
(1
Radio mínimo de curvatura en posición final (15 veces ext.). Durante el tendido
se admite un valor equivalente a 20 veces ext. (instalación al aire o zanja abierta).
En el interior de tubos 40 veces el ext.
3.2.2.- Marcas sobre la cubierta
Los cables objeto de la presente Norma deberán llevar una marca indeleble que,
como mínimo, identifique claramente al fabricante, la designación completa del
cable y el año de fabricación (por medio de las dos últimas cifras).
La marca podrá realizarse por grabado o relieve sobre la cubierta. La separación
entre marcas no será superior a 30 cm.
3.2.3.- Forma de suministro
El cable se entregará en bobinas de madera de construcción sólida con un agujero
central de diámetro no inferior a 80 mm.
Las puntas de los cables estarán debidamente protegidas contra la entrada de
agua y humedad.
En cada bobina figurará el nombre del fabricante, el tipo y sección del cable, así
como la longitud de la pieza en metros.
Se aceptará una tolerancia del 5% sobre la longitud del cable solicitada para cada
pieza.
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3.2.4.- Características eléctricas
3.2.4.1.- Clasificación de las redes
Las tensiones de servicio de los cables subterráneos dependen de la tensión más
elevada de la red y de sus sistemas de puesta a tierra. Desde este punto de vista,
las redes se clasifican en tres categorías:
Categoría A:
Los defectos a tierra se eliminan tan rápidamente como sea
posible y, en cualquier caso, antes de 1 minuto.
Categoría B:
En caso de defecto, sólo funcionan con una fase a tierra durante
un tiempo limitado. Generalmente la duración de este
funcionamiento no deberá exceder de 1 hora, pero podrá
admitirse una duración mayor en aquellos casos que sean
especificados por la norma particular del cable considerado.
3.2.4.2.- Elección de la tensión nominal del cable
Se hará de acuerdo con la tensión más elevada de la red y las características de
su sistema de puesta a tierra, que se indican en la tabla II.
TABLA II
RED SISTEMA TRIFASICO
CABLE
TENSIÓN
más
elevada
de la red
CATEGORIA
DE LA RED
Um
kVeficaz
kVeficaz
140
325
a
frecuencia
industrial
kVeficaz
kVeficaz
72,5
(30m)
TENSIO
N
asignad
a
con
impulso
s
tipo
rayo
TENSIÓN
TENSION
nominal
Uo/U
A-B
33/66
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3.2.5.- Elección de la sección nominal del conductor
Los cables pueden ser instalados:
-
Enterrados directamente o canalizados en tubos.
-
Al aire.
La sección nominal del conductor se determinará en función de:
-
Intensidad máxima permanente admisible.
-
Intensidad máxima de cortocircuito admisible del conductor, en función
de la duración del cortocircuito.
-
Intensidad máxima de cortocircuito admisible de la pantalla, en función
de la duración del cortocircuito.
3.2.5.1.- Intensidad máxima permanente admisible
Las intensidades máximas permanentes admisibles del conductor, en A, en
función del tipo de instalación antes descrito, se indican en la tabla III.
TABLA III
INSTALACION ENTERRADA
SECCION
NOMINAL
TRES CABLES UNIPOLARES (TERNO)
mm Al
Directamente
enterrados
Enterrado
tubos
independientes
300
415
400
TEMPERATURA
MAXIMA
CONDUCTOR
90ºC
90ºC
TEMPERATURA
TERRENO/AIRE
25ºC
40ºC
2
en
INSTALACION
TERNO AL AIRE
495
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Para condiciones reales de instalación distintas de los tipos, reflejados en la tabla
precedente, los valores de intensidad admisible deberán corregirse aplicando los
coeficientes de corrección correspondientes en cada caso, que prescribe la norma
UNE 20435-2.
3.2.5.2.- Intensidad máxima de cortocircuito admisible en el conductor, en
función de la duración del cortocircuito.
Las intensidades que se indican en la tabla IV de la página siguiente, en kA,
corresponden a una temperatura alcanzada por el conductor de 250ºC, máxima
asignada al mismo en un cortocircuito de duración máxima 5 segundos y por la
naturaleza de la mezcla aislante, suponiendo que todo el calor desprendido
durante el proceso es absorbido por el propio conductor.
TABLA IV
SECCION
DURACION DEL CORTOCIRCUITO (s)
CONDUCTOR
2
mm Al
0,1
0,2
0,3
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
300
88,2
62,4
50,9
39,4
27,9
22,8
19,7
17,6
16,1
3.2.5.3.- Intensidad máxima de cortocircuito admisible en la pantalla, en
función de la duración del cortocircuito.
En la tabla V se reflejan, en kA, las intensidades admisibles en la pantalla de cobre
especificada en las características constructivas del aptdo. 3.2.1., en función del
tiempo de duración del cortocircuito.
Estas intensidades se calculan para una temperatura inicial de la pantalla de
70ºC y una temperatura máxima de la misma de 160ºC, según la norma UNE
21192. Asimismo, se considera la disipación de calor durante el fenómeno.
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TABLA V
SECCION
DURACION DEL CORTOCIRCUITO (s)
PANTALLA
2
mm
0,1
0,2
0,3
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
25
12,7
9,23
7,7
6,1
4,63
3,96
3,56
3,29
3.3.- CONDICIONES DE SERVICIO E INSTALACION
Las intensidades admisibles en régimen permanente, reseñadas en la tabla III,
corresponden a las siguientes condiciones de instalación:
- Instalación enterrada
Temperatura del terreno: 25ºC
Resistividad térmica del terreno: 100ºC cm/w
Profundidad de la instalación: 1,20 cm
Un terno de cables unipolares en contacto mutuo
- Instalación al aire
Temperatura del terreno: 40ºC
Disposición que permita una eficaz renovación de aire
Un terno de cables unipolares en contacto mutuo
3.4.- ENSAYOS, CALIFICACION Y RECEPCION
Los cables objeto de esta norma se someterán, para su homologación, a los tipos
de ensayos prescritos en las normas UNE 20435-2, UNE 21022, UNE 21132, UNE
21143, UNE 21192, UNE 60811-1-1, UNE 60811-1-2, UNE 60811-1-3, UNE 60811-1-4,
UNE 60811-2-1, UNE 60811-3-1, UNE 60811-3-2 y UNE-EN 50267-2-3, UNE-HD
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620-1, UNE-HD 632-1 y UNE-HD 632-6A realizándose los mismos en el Laboratorio
del suministrador.
3.5.- UTILIZACION
Con carácter general, en el soterramiento de redes de Transporte existentes con
tensión nominal 50 kV.
La sección de conductor normalizada se utilizará de acuerdo con los criterios
establecidos en el apartado 3.2.5, no rebasando en ningún caso los valores
máximos reflejados en las tablas III, IV y V.