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MÉXICO

AISLADORES TIPO POSTE

ESPECIFICACIÓN

CFE 52000-91

MAYO 2016 REVISA Y SUSTITUYE A LA EDICIÓN DE JULIO DE 2008

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Texto escrito a máquina

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AISLADORES TIPO POSTE ESPECIFICACIÓN

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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 DEFINICIONES ______________________________________________________________________ 2

4.1 Aislador ____________________________________________________________________________ 2

4.2 Aislador Tipo Poste __________________________________________________________________ 2

4.3 Aislador para Zonas Contaminadas, PC _________________________________________________ 2

4.4 Aislador para Zonas con Descargas Atmosféricas, PD _____________________________________ 2

4.5 Condiciones Ambientales Normalizadas _________________________________________________ 3

4.6 Distancia de Fuga ____________________________________________________________________ 3

4.7 Distancia Específica de Fuga, DEF ______________________________________________________ 3

4.8 Distancia de Fuga Protegida ___________________________________________________________ 3

4.9 Interfaces ___________________________________________________________________________ 3

4.10 Tensión de Descarga Disruptiva U50_____________________________________________________ 3

4.11 Tensión Crítica de Flameo al Impulso por Rayo ___________________________________________ 3

4.12 Tensión de Flameo a 60 Hz ____________________________________________________________ 3

4.13 Tensión de Aguante Normalizada _______________________________________________________ 3

4.14 Zona Normal ________________________________________________________________________ 3

4.15 Zona Contaminada ___________________________________________________________________ 4

4.16 Zona de Descargas Atmosféricas _______________________________________________________ 4

4.17 Agrietamiento (Crazing) _______________________________________________________________ 2

4.18 Caleo (Chalking) _____________________________________________________________________ 2

4.19 Carbonización (Traking) _______________________________________________________________ 2

4.20 Erosión ____________________________________________________________________________ 2

4.21 Fenómeno de Hidrólisis ______________________________________________________________ 2

4.22 Grieta (Cracking)_____________________________________________________________________ 2

4.23 Resistencia a la Torsión ______________________________________________________________ 2

4.24 Distancia de Fuga Específica Unificada (USCD) ___________________________________________ 4

5 SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS _________________________________________________________ 4

5.1 Tensión Eléctrica Nominal del Sistema “R” ______________________________________________ 5

5.2 Instalación “S” ______________________________________________________________________ 5


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5.3 Aplicación “U”(para Tensiones Igual o Menores a 34.5 kV) _________________________________ 5

5.4 Material del Aislador “V” ______________________________________________________________ 5

5.5 Material del Herraje “J” _______________________________________________________________ 5

5.6 Distancia de Fuga “W” ________________________________________________________________ 6

5.7 Selección del Aislador ________________________________________________________________ 6

6 CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES _______________________________________ 8

6.1 Clasificación ________________________________________________________________________ 8

6.2 Dimensionales y Electromecánicas _____________________________________________________ 8

6.3 Servicio ____________________________________________________________________________ 8

6.4 Materiales __________________________________________________________________________ 8

6.5 Acabado ___________________________________________________________________________ 9

6.6 Herrajes ____________________________________________________________________________ 9

7 CONDICIONES DE OPERACIÓN _______________________________________________________ 10

8 CONDICIONES DE DESARROLLO SUSTENTABLE ________________________________________ 10

9 CONDICIONES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL ____________________________________________ 10

10 CONTROL DE CALIDAD ______________________________________________________________ 10

10.1 Pruebas Prototipo __________________________________________________________________ 10

10.2 Pruebas de Diseño __________________________________________________________________ 12

10.3 Pruebas de Aceptación ______________________________________________________________ 13

10.3 Pruebas de Rutina __________________________________________________________________ 15

11 MARCADO _________________________________________________________________________ 15

11.1 Marcado en los Aisladores ___________________________________________________________ 15

11.2 Marcado en el Empaque ______________________________________________________________ 15

12 EMPAQUE, EMBALAJE, EMBARQUE, TRANSPORTACIÓN, DESCARGA, RECEPCIÓN,

ALMACENAJE Y MANEJO___________________________________________________________ 15

12.1 Empaque __________________________________________________________________________ 16

12.2 Embarque _________________________________________________________________________ 16

12.3 Embalaje __________________________________________________________________________ 16

12.4 Información Requerida ______________________________________________________________ 16

13 BIBLIOGRAFÍA _____________________________________________________________________ 16

14 TABLAS ___________________________________________________________________________ 17


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TABLA 1 Correspondencia entre la distancia específica de fuga y la distancia específica unificada

de fuga, y el grado de contaminación para cada nivel _____________________________________ 17

TABLA 2 Distancia especifica de fuga de aisladores tipo poste de 13.8 kV a 34.5 kV __________________ 17

TABLA 3 Considerar como método para definir el grado de contaminación (1, 2, 3 y 4) para aisladores

de porcelana: ______________________________________________________________________ 18

TABLA 4 Correspondencia para la distancia específica de fuga por zonas de aplicación _______________ 18

TABLA 5 Características dimensionales y electromecánicas de aisladores tipo poste

de 13.8 kV a 34.5 kV _________________________________________________________________ 19

TABLA 6 Características dimensionales y electromecánicas de aisladores tipo poste

de 69 kV a 138 kV _________________________________________________________________ 21


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1 OBJETIVO Establecer los requerimientos principales para la adquisición, así como las características electromecánicas y dimensionales que deben cumplir los aisladores tipo poste (sintéticos o de porcelana), utilizados por la Comisión Federal de Electricidad (CFE) en redes y líneas aéreas de distribución hasta 138 kV. 2 CAMPO DE APLICACIÓN Esta especificación aplica en la adquisición y suministro, evaluación de pruebas de prototipo, aceptación y rutina de control de calidad de los aisladores tipo poste (sintéticos o de porcelana), utilizados en redes y líneas aéreas de distribución de la CFE. 3 NORMAS QUE APLICAN NMX-B-119-1983 Industria Siderúrgica-Dureza Rockwell y

Rockwell Superficial en Productos de Hierro y Acero-Método de Prueba.

NMX-H-004-SCFI-2008 Industria Siderúrgica-Productos de Hierro y Acero

Recubiertos con Cinc-Especificaciones y Métodos de Prueba.

NMX-J-271/1-ANCE-2007

Técnicas de Prueba en Alta Tensión Parte1: Definiciones Generales y Requisitos de Prueba.

NMX-J-561-ANCE-2004 Pruebas de Contaminación Artificial en Aisladores para Alta Tensión– Utilizados en Sistemas de Corriente Alterna.

NMX-J-562/1-ANCE-2013 Guía para la Selección y Dimensionamiento de Aisladores para alta tensión para utilizarse en condiciones de contaminación Parte1: Definiciones, Información y Principios Generales.

NMX-J-563-ANCE-2005 Prueba de Radio Interferencia en Aisladores para Alta Tensión

NMX-Z-012-1-1987 Muestreo para la Inspección por Atributos- Parte

1 – Información General y Aplicaciones.

NMX-Z-012-2-1987 Muestreo para la Inspección por Atributos- Parte 2 - Método de Muestreo, Tablas y Gráficas.

NMX-Z-012-3-1987 Muestreo para la Inspección por Atributos- Parte 3 – Regla de Cálculo para la Determinación de Planes de Muestreo.

IEC 60383-1:1993 Insulators for Overhead Lines with a Nominal Voltage above 1 000 V-Part 1: Ceramic or Glass Insulator Units for a.c. Systems - Definitions, Test Methods and Acceptance Criteria


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IEC 61109-2008

Insulators for Overhead Lines suspension and tension insulators for a.c. systems with a Nominal Voltage Greater than 1 000 V - Definitions, Test Methods and Acceptance Criteria.

CFE- L1000-11-2015 Empaque, Embalaje, Embarque, Transporte, Descarga, Recepción y Almacenamiento de Bienes Muebles Adquiridos por CFE.

L1000-32-2015 Manuales Procedimientos e Instructivos Técnicos.

52100-65-2016 Aisladores de Suspensión Sintéticos para Tensiones de 13.8 kV a 138 kV.

52210-02-2016 Aisladores Tipo Suspensión de Porcelana o Vidrio Templado.

NOTA: En caso de que los documentos anteriores sean revisados o modificados debe tomarse en cuenta la edición en vigor en la fecha de la convocatoria de la licitación, salvo que la CFE indique otra cosa.

4 DEFINICIONES Para propósitos, de esta especificación, se deben considerar las definiciones descritas en la norma NMX-J-271/1-ANCE y las siguientes: 4.1 Aislador Un aislador es un soporte no conductor, para un conductor eléctrico. 4.2 Aislador Tipo Poste Es aquel que consiste de una pieza de material aislante ensamblado permanentemente aun a base metálica y en ocasiones a un herraje para fijación del conductor, para ser montado rígidamente a una estructura o cruceta por medio de un perno o varios tornillos. 4.3 Aislador para Zonas Contaminadas, PC Aislador tipo poste que, por sus características dimensionales de diseño del perfil y materiales, es adecuado para trabajar en zonas con nivel de contaminación media, alta y extra alta, de acuerdo a la normaNMX-J-562/1-ANCE. 4.4 Aislador para Zonas con Descargas Atmosféricas, PD Aislador tipo poste que, por sus características dimensionales de diseño del perfil y materiales, es adecuado para trabajar en zonas con incidencia de descargas atmosféricas, con una probabilidad mínima de flameo o perforación a 60 Hz. 4.5 Condiciones Ambientales Normalizadas Condiciones ambientales indicadas en la norma NMX-J-271/1 bajo las cuales se realiza una prueba. Si las condiciones ambientales de prueba son diferentes de las condiciones ambientales normalizadas, los valores de prueba se deben corregir de acuerdo a lo indicado en NMX-J-271/1.


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4.6 Distancia de Fuga Esla distancia en milímetros más corta a lo largo del contorno de la superficie aislante externa del aislador, en la cual se aplica la tensión eléctrica de operación. 4.7 Distancia Específica de Fuga, DEF Es el producto de dividir la distancia de fuga de un aislador entre la tensión máxima de diseño de fase a fase. Se expresa en mm / kV. 4.8 Distancia de Fuga Protegida Es la distancia de fuga de una sección continua de la superficie del aislador, que se encuentra protegida de una sola pieza geométricamente del depósito de contaminantes por efecto de la gravedad, así como del contacto del agua de lluvia o de su escurrimiento, cuando el aislador se encuentra en posición vertical con respecto al nivel del suelo. 4.9 Interfaces Es la superficie entre los diferentes materiales o partes de un aislador sintético o híbrido. 4.10 Tensión de Descarga Disruptiva U50

Es el valor previsto de la tensión que tiene el 50 % de probabilidad de producir una descarga disruptiva en el objeto bajo prueba. 4.11 Tensión Crítica de Flameo al Impulso por Rayo Es el valor de cresta de tensión de una onda de impulso por rayo normalizada 1.2/50µs, que, bajo condiciones especificadas, tiene una probabilidad de flameo del 50 %. La polaridad del impulso puede ser positivo o negativo. 4.12 Tensión de Flameo a 60 Hz Se define como la tensión U50 de valor eficaz (rms) de la tensión a 60 Hz, bajo condiciones atmosféricas normalizadas. Si la tensión de flameo se obtiene bajo condiciones de lluvia se le conoce como tensión de flameo en húmedo. Cuando se obtiene bajo condiciones secas se le conoce como tensión de flameo en seco. 4.13 Tensión de Aguante Normalizada Es el valor previsto especificado de tensión, el cual caracteriza al aislamiento con relación a la prueba de aguante. A menos que se especifique de otra manera las tensiones de aguante están referidas a condiciones ambientales normalizadas. 4.14 Zona Normal Es la zona con niveles de contaminación ligera de acuerdo a la norma NMX-J-561-ANCE. 4.15 Zona Contaminada

Es la zona con niveles de contaminación media, alta y extra alta de acuerdo a la norma NMX-J-561-ANCE. 4.16 Zona de Descargas Atmosféricas Es la zona con incidencia de descargas atmosféricas que provocan flameos o perforaciones en aisladores utilizados en líneas de distribución aéreas y puede estar a cualquier altitud.


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4.17 Agrietamiento (Crazing) Es cuando se forman microfracturas en la superficie, con profundidades aproximadas de 0.01mm a 0.1 mm. 4.18 Caleo (Chalking) Es la formación de una superficie rugosa o con polvos causados por algunas partículas del relleno del material de la envolvente. 4.19 Carbonización (Tracking) Es una degradación irreversible por la formación de caminos conductores iniciándose y desarrollándose en la superficie de un material aislante. Estos caminos son conductores aún en condiciones secas. La carbonización puede ocurrir en superficies de contacto con aire y también en las interfaces de los diferentes materiales aislantes. 4.20 Erosión Es una degradación no conductora e irreversible de la superficie del aislador que ocurre por pérdida de material.

Ésta puede ser uniforme, localizada o en forma de árbol.

4.21 Fenómeno de Hidrólisis Es el debido a la penetración de agua en forma líquida o como vapor de agua, que puede ocurrir en los materiales del aislador sintéticos, lo que puede conducir a una degradación mecánica y/o eléctrica. 4.22 Grieta (Cracking) Cualquier fractura en la superficie con profundidad mayor a 0.1 mm. 4.23 Resistencia a la Torsión Es la resistencia del aislador a un par o momento torsión ante aplicado en su eje longitudinal, sin que se produzca daño. 4.24 Distancia de Fuga Específica Unificada (USCD)

Distancia de fuga de un aislador, dividida por el valor eficaz de la mayor tensión de operación a través del aislador.

5 SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS La descripción corta muestra las principales características descriptivas de los aisladores tipo poste de acuerdo a lo siguiente: Dónde: R S U V J W R Tensión eléctrica nominal de sistema. S Instalación. U Aplicación. V Material del aislador.

J Material del herraje

W Distancia de fuga.


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a) 13 = 13.8 kV.

b) 22 = 23 kV.

c) 33 = 34.5 kV.

d) 69 = 69 kV.

e) 115 = 115 kV.

f) 138 = 138 kV. Instalación “S”

a) P =

Montaje en poste de madera, fibra de vidrio o concreto (para tensiones igual o menores a 34.5 kV).

b) PA = Montaje en poste de acero (para tensiones mayores a 34.5 kV).

c) PM = Montaje en poste de madera o fibra de vidrio (para tensiones mayores a 34.5 kV). Aplicación “U”(para Tensiones Igual o Menores a 34.5 kV)

a) C = Aislador para zonas contaminadas.

b) D = Aislador para zonas con descargas atmosféricas. Material del Aislador “V”

a) P = Porcelana construido en una sola pieza.

b) H =

Envolvente de hule silicón, con núcleo de porcelana, fibra de vidrio, concreto polimérico o cualquier material aislante.

c) Z = Concreto polimérico construido en una sola pieza. Material del Herraje “J”

a) G =

Acero inoxidable, acero o hierro nodular galvanizado por inmersión en caliente tipo especial, conforme a la norma NMX-H-004.

b) L = Aluminio.

Los valores que describen a un aislador tipo poste son los siguientes: 5.1 Tensión Eléctrica Nominal del Sistema “R” 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 Distancia de Fuga “W”

a) 1 = Con distancia específica de fuga mayora 20 mm / kV.

b) 2 = Con distancia específica de fuga mayora 25 mm /kV.

c) 3 = Con distancia específica de fuga mayora 31 mm / kV.

d) 4 = Con distancia específica de fuga mayora 31 mm / kV y distancia de fuga protegida.

NOTA: Un aislador con distancia de fuga superior a la especificada puede ser aceptado. Sin embargo, no se acepta aisladores con NBAI superiores a los solicitados.


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5.7 Selección del Aislador

Los siguientes aisladores se pueden clasificar tomando como referencia la nomenclatura indicada en el punto 5.6 la cual no es limitativa. Las figuras son ilustrativas y en ninguna forma se pretende definir u orientar el perfil y/o material de los aisladores.

Descripción Descripción corta

Figura ilustrativa

Aislador tipo poste de una red de distribución de 13.8 kV, para una zona de contaminación, con envolvente de hule silicón, núcleo de porcelana y herraje de acero inoxidable o hierro nodular galvanizado, con distancia específica de fuga igual o mayor a 31 mm / kV y con distancia de fuga protegida de una sola pieza.

13 P C H G 4

Aislador tipo poste de una red de distribución de 23 kV, para una zona de contaminación, de porcelana y herraje de acero inoxidable o hierro nodular galvanizado, con distancia específica de fuga igual o mayor a 25 mm / kV

NOTA: Nótese que este aislador tiene distancia

de fuga protegida. En caso de cumplir con lo especificado, este aislador puede ser clasificado como 22 PCPG3 ó 22 PCPG4

22 PCPG2

Aislador tipo poste de una red de distribución de 34.5 kV, para una zona de contaminación, envolvente de hule silicón con núcleo de porcelana, fibra de vidrio o concreto polimérico con herraje de aluminio, con distancia específica de fuga igual o mayor a 31 mm / kV

33 P C H L 3

Continúa…


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…continuación

Descripción Descripción corta

Figura ilustrativa Aislador tipo poste de una red de distribución de 34.5 kV, para una zona de descargas atmosféricas, de porcelana y herraje de acero inoxidable o hierro nodular galvanizado, con distancia específica de fuga igual o mayor a 20 mm/ kV

33 PDPG1

Aislador tipo poste de una red de distribución de 69 kV, para montaje en poste de madera, para una zona normal, de porcelana, herraje de acero galvanizado y con una distancia de fuga igual o mayor a 20 mm / kV.

NOTA: Para postes de acero la descripción es 69 PA PG1

69 PM PG1

Aislador tipo poste de una red de distribución de 115 kV, para montaje en poste de acero, para una zona de contaminación, con envolvente de hule de silicón, herraje de acero galvanizado y con una distancia de fuga igual o mayor a 31 mm/kV.

NOTA Para postes de madera la descripción es 115 PM PG1

115 PA H G 3

Aislador tipo poste de una red de distribución de 138 kV, para montaje en poste de madera o fibra de vidrio, para una zona de contaminación, con envolvente de hule silicón, herraje de acero galvanizado y con una distancia de fuga igual o mayor a 25 mm/ kV

138 PM H G2


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6 CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES 6.1 Clasificación Los aisladores tipo poste se clasifican de acuerdo a su tensión eléctrica nominal del sistema, instalación, la zona de aplicación, material y perfil, conforme a lo siguiente:

a) Tensión nominal del sistema (kV): 13.8, 23, 34.5, 69, 115 y 138.

b)

Instalación:

En postes de madera, fibra de vidrio, metálicos o postes de concreto.

c)

Zona de aplicación:

Contaminación y descargas atmosféricas.

d)

Material:

Porcelana o hule silicón construido en una sola pieza.

Envolvente de hule silicón con núcleo de fibra de vidrio, porcelana, concreto polimérico o cualquier otro material aislante que cumpla con las pruebas mecánicas especificadas en el capítulo10 de esta especificación. Cuando el núcleo sea de fibra de vidrio, debe ser de tipo E-GLASS resistente a la corrosión con resina epóxica de grado eléctrico libre de boro, de sección transversal circular. El núcleo del aislador debe estar libre de burbujas de aire, sustancias extrañas y defectos de manufactura. El material de los herrajes (en ambos extremos cuando aplique) debe ser de aluminio, hierro nodular galvanizado o acero galvanizado por inmersión en caliente tipo especial. El galvanizado debe cumplirlo descrito en la norma NMX-H-004. El hierro nodular galvanizado solo debe ser utilizado hasta tensiones de 34.5 kV.

e) Distancia de fuga: Aislador con distancia de fuga simple o distancia de fuga protegida.

6.2 Dimensionales y Electromecánicas Los aisladores tipo poste para tensiones igual o menores a 34.5 kV deben cumplir con las características dimensionales y electromecánicas indicadas en la tabla 5 y lo indicado en el capítulo 10 de esta especificación. Los aisladores tipo poste para tensiones mayores a 34.5 kV deben cumplir las características electromecánicas y dimensiones indicadas en la y tabla 5 lo indicado en el capítulo 10 de esta especificación. 6.3 Servicio Los aisladores deben ser adecuados para operar a la intemperie en altitudes que varían desde 0 m a 2 300 m. 6.4 Materiales

El aislamiento puede ser de:

a) Porcelana. Este debe estar libre de burbujas de aire, de sustancias extrañas y de defectos de manufactura.

b) Hule de silicón. Este debe estar libre de burbujas de aire, de sustancias extrañas y de defectos de manufactura.


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c) Concreto polimérico.

Este debe estar libre de burbujas de aire, de sustancias extrañas y de defectos de manufactura.

d) Porcelana con vidriado semiconductor (aplicado antes del horneado de la porcelana) en toda la

superficie.

No se acepta un recubrimiento semiconductor que se aplique después del horneado de la porcelana.

e) Núcleo de porcelana con envolvente de hule silicón.

La envolvente y los faldones deben ser moldeados en una sola pieza sobre el núcleo. El núcleo debe ser construido en una sola pieza y debe estar libre de burbujas de aire, de sustancias extrañas y de defectos de manufactura.

f) Núcleo de concreto polimérico con envolvente de hule silicón.

La envolvente y los faldones deben ser moldeados en una sola pieza sobre el núcleo. El núcleo debe ser construido en una sola pieza y debe estar libre de burbujas de aire, de sustancias extrañas y de defectos de manufactura.

g) Núcleo de fibra de vidrio con envolvente y faldones de hule silicón.

La envolvente y los faldones deben ser moldeados en una sola pieza sobre el núcleo de fibra de vidrio. El núcleo debe ser resistente a la corrosión con resina epóxica de grado eléctrico libre de boro, de sección transversal circular. Debe estar libre de burbujas de aire, de sustancias extrañas y de defectos de manufactura.

6.5 Acabado El acabado del aislador en cualquier material, porcelana, concreto polimérico o hule silicón, debe tener una superficie lisa, homogénea y libre de defectos superficiales. 6.6 Herrajes El material de los herrajes (en ambos extremos cuando aplique) puede ser de:

a) Acero inoxidable, acero o hierro nodular galvanizado por inmersión en caliente tipo especial, conforme a la norma NMX-H-004.

b) Aluminio.

La especificación del material se debe realizar conforme al numeral 5.5 de esta especificación. NOTAS: 1. El acero inoxidable se debe utilizar para zonas de alta y muy alta contaminación.

2. El herraje de aluminio no se debe utilizar con conductores de cobre, debido al fuerte par galvánico que se genera.


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7 CONDICIONES DE OPERACIÓN No aplica. 8 CONDICIONES DE DESARROLLO SUSTENTABLE Debido al alcance de esta especificación, las condiciones de Desarrollo Sustentable no son requeridas. Sin embargo, el fabricante de los equipos debe dentro de su proceso atender las obligaciones establecidas en la legislación en materia de protección ambiental. 9 CONDICIONES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL No aplica. 10 CONTROL DECALIDAD Los aisladores deben cumplir con las pruebas prototipo, rutina y aceptación, indicadas en este capítulo. El número de aisladores a evaluarse indica en cada una de las pruebas. En caso contrario deben ser los indicados en las normas IEC 60383-1 e IEC 61109. La CFE representada por la Gerencia del LAPEM o la persona física o moral que ésta designe, debe verificar que los aisladores tipo poste cumplan con las pruebas de prototipo, rutina y aceptación contenidas en este capítulo.

10.1 Pruebas Prototipo Las pruebas señaladas desde el inciso10.1.1 hasta el inciso10.1.5 aplican para los aisladores tipo poste, con núcleo de una sola pieza de fibra de vidrio, porcelana o concreto polimérico y envolvente de hule silicón. Tienen como objetivo verificar la compatibilidad del diseño, materiales y método de fabricación (tecnología). Cuando un aislador tipo poste se somete a estas pruebas, los resultados deben ser considerados válidos para la familia completa de aisladores que se señalan en esta especificación, los cuales están representados por el aislador probado y que tenga las características siguientes:

a) Los mismos materiales para el núcleo y faldones y mismo método de fabricación.

b) El mismo material de los herrajes, el mismo diseño y el mismo método de acoplamiento.

c) El mismo o más grande espesor de la capa del material del faldón sobre el núcleo (*).

d) La misma o menor relación entre la máxima tensión del sistema y la longitud de aislamiento.

e) La misma o menor relación de todas las cargas mecánicas contra el más pequeño diámetro del núcleo entre herrajes (*).

f) El mismo o más grande diámetro del núcleo (*).

Los aisladores tipo poste probados deben ser identificados en un plano prototipo dando todas las dimensiones con las tolerancias de fabricación. En consecuencia, si hay variaciones pequeñas en los datos de diseño de nomás del 15 % para las características marcadas con (*), las pruebas prototipo del inciso 10.1.1 al inciso 10.1.5 no se deben repetir. En el caso de los aisladores con núcleo de porcelana o concreto polimérico, las pruebas se pueden realizar en aisladores completos. Las pruebas señaladas en los incisos 10.1.6 a 10.1.12 tienen como objetivo verificar las características principales de un aislador tipo poste, las cuales dependen principalmente de su forma y tamaño, estas pruebas deben ser repetidas


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solamente cuando el tipo o el material del aislador sean cambiados. Las pruebas deben ser aplicables de acuerdo al tipo de aislador de que se trate. El montaje para pruebas eléctricas y mecánicas es de acuerdo a lo indicado en la norma IEC 60383-1. Los valores de tensión obtenidos en las pruebas de tensión de flameo en seco y húmedo a 60 Hz y de tensión crítica de flameo al impulso, se deben corregir a condiciones ambientales normalizadas, de acuerdo a lo indicado en la norma NMX-J-271/1-ANCE. 10.1.1 Penetración de agua Solo para aisladores con envolvente de hule de silicón. Se seleccionan tres aisladores y se prueban de acuerdo a los subincisos 5.1.3.3 y 5.1.4 de la norma IEC 61109. El tiempo de ebullición debe ser de 100 h. Se le realiza medición de dureza en dos faldones de cada aislador antes y después de la ebullición a la misma temperatura (± 5°C), de acuerdo a lo indicado en la norma NMX-B-119. La dureza no debe cambiar respecto a las mediciones antes de la ebullición en más de un 20 %. 10.1.2 Prueba de penetración de tinta Solo para aisladores con envolvente de hule de silicón. La prueba debe realizarse de acuerdo a lo indicado en el inciso 5.4.1 de la norma IEC 61109. Las muestras se deben cortar de un aislador sin quitar la envolvente para evaluar el sello entre envolvente y el núcleo de fibra de vidrio también. 10.1.3 Difusión de agua Solo para aisladores con envolvente de hule de silicón. La prueba se debe realizar de acuerdo a lo indicado en el inciso 5.4.2 de la norma IEC 61109. Las muestras deben cortarse de un aislador sin quitar la envolvente para evaluar el sello entre envolvente y el núcleo de fibra de vidrio también.

10.1.4 Verificación dimensional Se debe realizar conforme a los planos prototipo del fabricante y tolerancias indicadas en la norma IEC 60383-1. 10.1.5 Tensión de flameo en seco a 60 Hz El arreglo del circuito de prueba y montaje se debe realizar de acuerdo a lo indicado en la norma IEC 60383-1. 10.1.5.1 Aplicación de la tensión Se debe incrementar rápidamente hasta un 75 % del valor esperado de flameo, después el incremento de tensión debe ser tal, que el flameo se alcance en un tiempo no menos de 5 s y no más de 30 s. La tensión de flameo en seco a 60 Hz de un aislador tipo poste es el promedio de 5 flámeos consecutivos, realizados en un tiempo entre 15 s y 5 min. Se considera que el aislador cumple con lo requerido en esta especificación si el promedio de la tensión de flameo en seco de las muestras probadas es igual o mayor al 95 % de la tensión de flameo en seco nominal.


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10.1.6 Tensión de flameo en húmedo a 60 Hz El arreglo del circuito de prueba y montaje se debe realizar de acuerdo a lo indicado en la norma IEC 60383-1. La precipitación y conductividad del agua utilizada deben ser las indicadas en la norma NMX-J-271/1. 10.1.6.1 Aplicación de la tensión Se debe incrementar rápidamente hasta un 75 % del valor esperado de flameo, después el incremento de tensión debe ser tal, que el flameo se alcance en un tiempo no menos de 5 s y no más de 30 s. La tensión de flameo en seco a 60 Hz de un aislador tipo poste es el promedio de 5 flámeos consecutivos, realizados en un tiempo entre 15 s y 5 min. Se considera que el aislador cumple con lo requerido en esta especificación si el promedio de la tensión de flameo en húmedo de las muestras probadas es igual o mayor al 90 % de la tensión de flameo en húmedo nominal. 10.1.7 Tensión crítica de flameo al impulso de rayo positivo Se debe realizar de acuerdo a lo indicado en la norma IEC 60383-1. Se considera que el aislador cumple con lo requerido en esta especificación si el promedio de la tensión crítica de flameo al impulso de rayo de las muestras probadas es igualo mayor al 92 % de la tensión crítica de flameo al impulso de rayo nominal. 10.1.8 Tensión de radio interferencia La prueba se debe realizar conforme a lo indicado en la norma NMX-J-563-ANCE. Las tensiones de prueba y valores a cumplir son los indicados en las tablas 5 y 6. 10.1.9 Contaminación La prueba se debe realizar con el método de niebla salina conforme a lo indicado en la norma NMX-J-561-ANCE. Esta prueba es aplicable solo a aisladores tipo poste de porcelana y porcelana con vidriado semiconductor. Para aisladores tipo poste de porcelana para contaminación se debe realizar la prueba con una salinidad de 40 kg/m3. Para aisladores tipo poste de porcelana para descargas atmosféricas se debe realizar la prueba con una salinidad de 14 kg/m3. Las tensiones de prueba son las indicadas en las tablas 2 y 3. 10.1.10 Prueba de flexión La prueba se debe realizar de acuerdo a lo indicado en la norma IEC 60383-1.

El valor a cumplir es el indicado en las tablas 5 y 6.

10.2 Pruebas de Diseño 10.2.1 Pruebas sobre el Material de la Envolvente y el Faldón Estas pruebas son aplicables a aisladores tipo poste con núcleo de fibra de vidrio, porcelana o concreto polimérico y envolvente de hule silicón. Las pruebas al material de la envolvente y el faldón tienen como objetivo identificar las características del material usado. La envolvente y el faldón deben ser del mismo material. Al probar el material del faldón se prueba el material de la envolvente. Las pruebas requeridas son las siguientes y se realizan de acuerdo con la metodología establecida en la especificación CFE 52100-65.


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a) Prueba de adherencia entre la barra de fibra de vidrio y la envolvente

b) Prueba de dureza

c) Prueba de inflamabilidad

d) Prueba de termogravimetría

e) Prueba de espectroscopia infrarroja

f) Prueba de intemperismo 10.2.2 Prueba de Resistencia al Tracking y la Erosión de la Envolvente Las pruebas para resistencia al tracking y la erosión son las siguientes, se describen y se realizan de acuerdo a la especificación CFE 52100-65.

a) Prueba de plano inclinado

b) Prueba de rueda de tracking

10.3 Pruebas de Aceptación Son las que se efectúan con el propósito de verificar características de los aisladores que dependen de la calidad de la fabricación y de los materiales utilizados. Estas se realizan sobre una muestra tomada al azar de un lote presentado a inspección, el cual ha cumplido con las pruebas de rutina aplicables. 10.3.1 Inspección visual (marcado y acabado) Esta inspección se realiza antes de las pruebas de aceptación y se refiere únicamente a los defectos visuales en la porcelana y herrajes de los aisladores de acuerdo con la clasificación de defectos. La muestra para la verificación de atributos es conforme a la cantidad reportada para la inspección que queda establecida por la norma NMX-Z-012 y aplicarlos niveles de calidad aceptables (NCA’s) establecidos para defectos críticos 1.0 y 4.0 para defectos mayores. 10.3.1.1 Clasificación de defectos A falta de la experiencia en campo y en fábrica de los aisladores tipo poste con envolvente de hule silicón o de concreto polimérico, se les requiere cumplir con los defectos marcados con (**). En el caso de que esta verificación sea satisfactoria se continúa con las pruebas de aceptación.

a) Muestreo para la verificación de defectos visuales en las pruebas de aceptación.

El tamaño de muestras de un lote presentado a inspección para la verificación de defectos visuales corresponde al establecido por un nivel de inspección norma lII de la NMX-Z-012, parte 1, 2 y 3, aplicando unos niveles de calidad aceptable (NCA ), de 1.0 para defectos críticos y de 4.0 para defectos mayores.

b) Críticos.

- Deformaciones.

- Fisuras.

- Marcado ilegible (**).

- Marcado equivocado (**).

- Falta de marcado (**).


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- Falta de algún herraje (**).

- Retoque de esmalte en la superficie (porcelana). - Inclusión de cuerpos extraños. - Pernos o tornillería que no puedan utilizarse. - Herrajes sin galvanizar (acero o hierro nodular).

- Áreas dañadas ≥ 25 mm2y con profundidades > 1 mm (aisladores sintéticos e híbridos).

c) Mayores.

- Granos en la superficie.

- Huella por contacto con otros objetos.

- Despostilladuras y/o estrellamientos por mal manejo.

- Defectos de galvanizado (escurrimientos, aristas, escamas, despostilladuras, poros).

- Falta de homogeneidad en el esmalte (áreas rugosas en la porcelana).

Las piezas para las pruebas por variables están establecidas en la tabla de muestreo indicada en la IEC-60383. 10.3.2 Verificación dimensional Se debe realizar conforme a los planos prototipo aprobados por la Gerencia de Normalización de Distribución y tolerancias indicadas en la norma IEC 60383-1.

10.3.3 Ciclo de temperatura Esta prueba es aplicable a aisladores de porcelana y debe ser realizada de acuerdo a lo indicado y descrito en la norma IEC 60383-1. 10.3.4 Flexión La prueba se debe realizar de acuerdo a lo indicado en la norma IEC 60383-1. El valor a cumplir es el indicado en las tablas 5 y 6. 10.3.5 Porosidad La prueba se debe realizar de acuerdo a lo indicado en la norma IEC 60383-1. El criterio de aceptación es de acuerdo a lo indicado en la norma IEC 60383-1. Esta prueba es aplicable a aisladores de porcelana. 10.3.6 Galvanizado La verificación de la capa de galvanizado se debe realizar de acuerdo con lo indicado en la norma NMX-H-004. Para acero no recubierto las pruebas deben cumplir con lo descrito en la especificación CFE 52210-02, para el acero tipo A2. 10.4 Pruebas de Rutina Son las que se realizan a cada aislador para eliminar unidades defectuosas y se efectúan durante el proceso de fabricación.


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10.4.1 Inspección visual La prueba se debe realizar de acuerdo a lo indicado en la norma IEC 60383-1. 10.4.2 Flexión La prueba se debe realizar de acuerdo a lo indicado en la norma IEC 60383-1. 11 MARCADO 11.1 Marcado en los Aisladores El marcado debe ser legible e indeleble al aislador como producto terminado y debe contener la siguiente información:

a) Mes y año de fabricación.

b) Nombre o logotipo del fabricante.

c) Descripción corta.

En el caso de los aisladores de material sintético el marcado debe ser en el herraje. 11.2 Marcado en el Empaque Para la identificación del empaque, éste debe tener las siguientes leyendas en un lugar visible:

a) Siglas de CFE.

b) Nombre o logotipo del fabricante. c) Descripción corta. d) Número de contrato. e) Cantidad de piezas contenidas. f) Masa bruta (kg). g) Destino. h) País de origen. i) Identificación de manejo de que es un producto “frágil” y condiciones de almacenamiento.

12 EMPAQUE, EMBALAJE, EMBARQUE, TRANSPORTACIÓN, DESCARGA, RECEPCIÓN,

ALMACENAJE Y MANEJO 12.1 Empaque Debe cumplir con lo indicado en la especificación CFE L1000-11. Los aisladores se deben empacarse en cajas de cartón o madera en forma individual talque resistan el transporte, embarque y almacenaje sin deterioro de ninguna de las partes. Además, cada caja debe incluir un instructivo de instalación de acuerdo a la especificación CFE L1000-32. 12.2 Embarque Debe cumplir con lo indicado en la especificación CFE L1000-11.


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12.3 Embalaje Debe ser tal que pueda manejarse con montacargas de carga frontal y cumplir con lo indicado en la especificación CFE L1000-11. Se deben entregar sobre tarimas flejados y debidamente ordenados, para efectuar un conteo rápido, el embalaje debe ser tal que se pueda mover cada tarima con un cargador frontal (montacargas). Se permite que en una tarima se acomoden debidamente ordenados y flejados, dos o más tipos de aisladores, cuando las cantidades de cada uno de ellos no sea suficiente para completar la carga de una tarima.

12.4 Información Requerida El licitante debe incluir en su propuesta la información siguiente:

a) Planos prototipo, aprobados por la Gerencia de Normalización de Distribución.

b) Manual de instrucciones que defina las recomendaciones de recepción, almacenamiento, transportación, operación y mantenimiento.

13 BIBLIOGRAFÍA NOM-008-SCFI-2002 Sistema General de Unidades de Medida.

NMX-J-098-ANCE-2014 Sistemas Eléctricos–Tensiones Eléctricas Normalizadas.

IEC-60050-471:2007 International Electrotechnical Vocabulary - Part 471: Insulators

IEC-62271-1:2011 High-voltage switchgear and controlgear - Part 1:

Common specifications

NMX-J-523/471-ANCE-2012 Vocabulario Electrotécnico-Parte 471: Aisladores.


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14 TABLAS

TABLA 1 Correspondencia entre la distancia específica de fuga y la distancia específica unificada

de fuga, y el grado de contaminación para cada nivel.

Nivel Distancia especifica de fuga para sistemas de C.A. de tres fases (mm/kV) USCD

Método de

niebla salina

(kg/m3)

Ligero 16 27.8 5 a 14 Medio 20 34.7 14 a 40 Alto 25 43.3 40 a 112

Muy Alto 31 53.7 > 160

NOTA: La USCD se determina mediante la siguiente expresión, Vf*√3 Vf= voltaje de fase

TABLA 2 Distancia especifica de fuga de aisladores tipo poste de 13.8 kV a 34.5kV

Tensión Eléctrica nominal

del sistema operación (kV)

Tensión máxima De diseño

Distancia de fuga

(Nota1)

(kV) DF 1

DF 2

DF 3

DF 4

Total

(Nota 2)

Protegida

13.8 15.5 300 375 465 465 180

23 27 516 645 800 800 380

34.5 38 760 950 1 178 1 178 600

69 72.5 1 450 1 810 2 245

85 100 2 460 3 075 3 813

115 123 2 460 3 075 3 813

138 145 2 900 3 625 4 495 NOTAS: 1. Clasificación de acuerdo al párrafo 5.6.

2. La distancia mínima de fuga Total incluye la distancia de fuga protegida.


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Tabla 3 Considerar como método para definir el grado de contaminación (1, 2, 3 y 4) para aisladores de porcelana:

Nivel Distancia especifica de fuga para sistemas de A.C. de tres fases (mm/kV)

Método de niebla salina (kg/m3)

Ligero 16 5 a 14 Medio 20 14 a 40 Alto 25 40 a 112

Muy Alto 31 > 160

TABLA 4 Correspondencia para la distancia específica de fuga por zonas de aplicación

Zona de Aplicación Distancia especifica de fuga para sistemas de A.C. de tres fases (mm/kV)

Método de niebla salina (kg/m3)

Descargas atmosféricas 16 a 20 14 Contaminación 25 a 31 40


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TABLA 5- Características dimensionales y electromecánicas de aisladores tipo poste de 13.8 kV a 34.5 Kv

NOTA:

1. La base del aislador debe ser metálica y contar con un perno galvanizado por inmersión en caliente M16 de longitud mínima de 150 mm. El perno debe incluir tuerca, arandela plana y arandela de presión que cumpla con la especificación NMX-H-118-SCFI.

2. Todos los aisladores deben tener una resistencia mínima a la flexión de 12.5 kN.

3. Los aisladores para contaminación pueden ser utilizados en zonas de descargas atmosféricas. Sin embargo, los aisladores para descargas atmosféricas no pueden ser utilizados en zonas de contaminación.

Columna 1 Columna 2 Columna 3 Columna 4 Columna 5 Columna 6 Columna 7 Columna 8 Columna 9

Tensión nominal

del sistema

Tensión máxima

del sistema

Aplicación Material Prueba de contaminación Distancia

mínima de fuga Tensión de flameo

a 60 Hz Tensión

critica de flameo al

impulso de rayo (+)

Tensión de radio interferencia

Salinidad Tensión de prueba a 60

Hz (Nota 3) (Nota 4) (Nota 6) En

seco En

húmedo Valor

máximo Tensión de

prueba a 60 Hz

(kV) (kV) (Kg/m3) (kV) (mm) (kV) (kV) (kV) (µV) (kV)

13.8 15

Descargas atmosféricas

P, CP 14 8.4 1

70 40 110 100 15 CP, HS Véase nota 5

Contaminación P, CP 40 8.4 2, 3 y 4 CP, HS Véase nota 5

23 27


P, CP 14 14.6 1

95 65 150 100 22 CP, HS Véase nota 5

Contaminación P, CP 40 14.6 2, 3 y 4 CP, HS Véase nota 5

34.5 38


P, CP 14 22 1

125 95 200 200 30 CP, HS Véase nota 5

Contaminación P, CP 40 22 2, 3 y 4 CP, HS Véase nota 5


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4. P=Porcelana. CP=Concreto polimérico. HS=Envolvente de Hule de silicón sin importar el material del núcleo.

5. Se debe realizar una prueba de envejecimiento acelerado con duración de 5 000 h en cámara de niebla salina y 8 000 h en cámara de esfuerzos múltiples.

6. El número corresponde a la clasificación del párrafo 5.6 de esta especificación (véase tabla 1). Para zonas de contaminación sólo deben utilizarse aisladores con distancia de fuga tipo 2, 3 y 4. La distancia mínima de fuga se debe indicar en las Características Particulares de la licitación.


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TABLA 6- Características dimensionales y electromecánicas de aisladores tipo poste de 69 kV a 138 kV

NOTA:

1. Herrajes de fijación a poste de acero o madera de acuerdo a requerimientos del área usuaria.

2. Todos los aisladores deben tener una resistencia mínima a la flexión de 12.5 kN.

Columna 1 Columna 2 Columna 3 Columna 4 Columna 5 Columna 6 Columna 7 Columna 8 Columna 9

Tensión nominal del

sistema

Tensión máxima de

diseño

Aplicación Material

Prueba de contaminación Distancia

mínima de fuga

Tensión de flameo a 60 Hz

Tensión critica

de flameo al impulso de

rayo (+)

Tensión de radio interferencia

Salinidad

Tensión de prueba a 60

Hz (Nota 3) (Nota 4) (Nota 6) En

seco En

húmedo

Valor máximo

Tensión de

prueba a 60 Hz (kV) (kV) (Kg/m3) (kV) (mm) (kV) (kV) (kV) (µV) (kV)

69 72


P, CP 14 41.5 1

250 225 350 200 44 HS Véase nota 5

Contaminación P, CP 40 41.5 2, 3 y 4 HS Véase nota 5

115 123


P, CP 14 71 1 435

390 550 200 73 HS Véase nota 5

Contaminación P, CP 40 71 2, 3 y 4 HS Véase nota 5

138 145


P, CP 14 83.7 1

485 435 650 200 88 HS Véase nota 5

Contaminación P, CP 40 83.7

2, 3 y 4


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3. Los aisladores para contaminación pueden ser utilizados en zonas de descargas atmosféricas. Sin embargo, los aisladores para descargas atmosféricas no pueden ser utilizados en zonas de contaminación.

4. P=Porcelana. CP=Concreto polimérico. HS=Envolvente de Hule de silicón sin importar el material del núcleo.

5. Se debe realizar una prueba de envejecimiento acelerado con duración de 5 000 h en cámara de niebla salina y 8 000 h en cámara de esfuerzos múltiples.

6. El número corresponde a la clasificación del párrafo 5.6 de esta especificación (véase tabla 1). Para zonas de contaminación sólo deben utilizarse aisladores con

distancia de fuga tipo 2, 3 y 4. La distancia mínima de fuga se debe indicar en las Características Particulares de la licitación.

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