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AISLADORES TIPO POSTE

ESPECIFICACIÓN CFE 52000-91

JULIO 2008 REVISA Y SUSTITUYE A LA EDICIÓN DE JULIO 2004

MÉXICO

AISLADORES TIPO POSTE

ESPECIFICACIÓN CFE 52000-91

CONTENIDO

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

Interfaces _________________________________________________________________ 3

4.8

Tensión de Descarga Disruptiva U 50 ___________________________________________ 3

4.9

Tensión Crítica de Flameo al Impulso por Rayo _________________________________ 3

4.10

Tensión de Flameo a 60 Hz ___________________________________________________ 3

4.11

Tensión de Aguante Normalizada _____________________________________________ 3

4.12

Zona Normal _______________________________________________________________ 3

4.13

Zona Contaminada__________________________________________________________ 4

4.14

Zona de Descargas Atmosféricas _____________________________________________ 4

4.15

Agrietamiento (Crazing) _____________________________________________________ 4

4.16

Caleo (Chalcking) __________________________________________________________ 4

4.17

Carbonización (Tracking) ____________________________________________________ 4

4.18

Erosión ___________________________________________________________________ 4

4.19

Fenómeno de Hidrólisis _____________________________________________________ 4

4.20

Grieta (Cracking) ___________________________________________________________ 4

4.21

Resistencia a la Torsión _____________________________________________________ 4

5

SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS ________________________________________________ 4

5.1

Tensión Eléctrica Nominal del Sistema “R” _____________________________________ 5

5.2

Instalación “S” _____________________________________________________________ 5

5.3

Aplicación “U” (para Tensiones Igual o Menores a 34,5 kV)________________________ 5

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Rev

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080711

AISLADORES TIPO POSTE

ESPECIFICACIÓN CFE 52000-91

5.4

Material del Aislador “V” ____________________________________________________ 5

5.5

Material del Herraje “J”______________________________________________________ 5

5.6

Distancia de Fuga “W” ______________________________________________________ 6

5.7

Ejemplos __________________________________________________________________ 6

6

CARACTERÍSTICAS 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 Aceptación _____________________________________________________ 13

10.3

Pruebas de Rutina _________________________________________________________ 14

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 _________________________________________________________________ 15

12.2

Embarque ________________________________________________________________ 15

12.3

Embalaje _________________________________________________________________ 15

12.4

Vida Útil _________________________________________________________________ 16

12.5

Información Requerida _____________________________________________________ 16

13

BIBLIOGRAFÍA ____________________________________________________________ 16

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AISLADORES TIPO POSTE

ESPECIFICACIÓN CFE 52000-91

TABLA 1

Distancia mínima de fuga de aisladores tipo poste de 13,2 kV a 33 kV______________ 16

TABLA 2

Características dimensionales y electromecánicas de aisladores tipo poste de 13,8 kV a 34,5 kV __________________________________________________ 17

TABLA 3

Características dimensionales y electromecánicas de aisladores tipo poste de 69 kV a 138 kV ____________________________________________________ 18

020621

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AISLADORES TIPO POSTE

ESPECIFICACIÓN CFE 52000-91 1 de 18

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

020621

NOM-008-SCFI-2002

Sistema General de Unidades de Medida.

NMX-B-119-1983

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

NMX-H-004-SCFI-1996

Industria Siderúrgica-Recubrimiento de Zinc por el Proceso de Inmersión en Caliente para Sujetadores y Herrajes de Hierro y Acero-Especificaciones y Métodos de Prueba.

NMX-J-271/1-ANCE-2000

Técnicas de Prueba en Alta Tensión Parte 1: Definiciones Generales y Requerimientos 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-2005

Guía para la Selección de Aisladores con Respecto a Condiciones de Contaminación – Parte 1: Aisladores de Vidrio y Porcelana.

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.

Rev

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AISLADORES TIPO POSTE

ESPECIFICACIÓN CFE 52000-91 2 de 18

IEC 60695-11-10-2003

Fire Hazard Testing- Part 11-10: Test Flames - 50 W Horizontal and Vertical Flame Test Methods.

IEC 61109-1992

Composite Insulators for A.C. Overhead Lines with a Nominal Voltage Greater than 1 000 V - Definitions, Test Methods and Acceptance Criteria.

IEC 61109-Am-1995

Amendment 1 - Composite Insulators for a.c. Overhead Lines with a Nominal Voltage Greater than 1 000 V Definitions, Test Methods and Acceptance Criteria.

NRF-001-CFE-2000

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

NRF-002-CFE-2000

Manuales Técnicos.

NRF-005-CFE-2002

Aisladores de Suspensión Sintéticos para Tensiones de 13,8 kV a 138 kV.

NRF-018-CFE-2004

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 a una 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 norma NMX-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.

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AISLADORES TIPO POSTE

ESPECIFICACIÓN CFE 52000-91 3 de 18

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. 4.6

Distancia de Fuga

Es la 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. 4.6.1

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. 4.6.2

Distancia de fuga protegida

Es la distancia de fuga de una sección continua de la superficie del aislador, que se encuentra protegida 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. 4.7

Interfaces

Es la superficie entre los diferentes materiales o partes de un aislador sintético o híbrido. 4.8

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. 4.9

Tensión Crítica de Flameo al Impulso por Rayo

Es el valor de cresta de tensión de una onda de impulso por rayo normalizada 1,2/50 µs, que bajo condiciones especificadas, tiene una probabilidad de flameo del 50 %. La polaridad del impulso puede ser positivo o negativo. 4.10

Tensión de Flameo a 60 Hz

Se define como la tensión U50 de valor eficaz (rmc) 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. 4.11

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. 4.12

Zona Normal

Es la zona con niveles de contaminación ligera de acuerdo a la norma NMX-J-561-ANCE.

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AISLADORES TIPO POSTE

ESPECIFICACIÓN CFE 52000-91 4 de 18

4.13

Zona Contaminada

Es la zona con niveles de contaminación media, alta y extra alta de acuerdo a la norma NMX-J-561-ANCE. 4.14

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. 4.15

Agrietamiento (Crazing)

Es cuando se forman micro fracturas en la superficie, con profundidades aproximadas de 0,01 mm a 0,1 mm. 4.16

Caleo (Chalking)

Es la formación de una superficie rugosa o con polvos causados por algunas partículas del relleno del material de la envolvente. 4.17

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. 4.18

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. 4.19

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. 4.20

Grieta (Cracking)

Cualquier fractura en la superficie con profundidad mayor a 0,1 mm. 4.21

Resistencia a la Torsión

Es la resistencia del aislador a un par o momento torsionante aplicado en su eje longitudinal, sin que se produzca daño. 5

SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS

La descripción corta muestra las principales características descriptivas de los aisladores tipo poste de acuerdo a lo siguiente: RSUVJW Donde: R

Tensión eléctrica nominal de sistema.

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AISLADORES TIPO POSTE

ESPECIFICACIÓN CFE 52000-91 5 de 18

S

Instalación.

U

Aplicación.

V

Material del aislador.

J

Material del herraje

W

Distancia de fuga.

Los valores que describen a un aislador tipo poste son los siguientes: 5.1

5.2

5.3

5.4

5.5

020621

Tensión Eléctrica Nominal del Sistema “R” 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.

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ESPECIFICACIÓN

AISLADORES TIPO POSTE

CFE 52000-91 6 de 18

5.6

5.7

Distancia de Fuga “W” a)

1

=

Con distancia específica de fuga mayor a 20 mm / kV.

b)

2

=

Con distancia específica de fuga mayor a 25 mm / kV.

c)

3

=

Con distancia específica de fuga mayor a 31 mm / kV.

d)

4

=

Con distancia específica de fuga mayor a 31 mm / kV y distancia de fuga protegida.

Ejemplos

Los ejemplos abajo enlistados son en forma enunciativa más no limitativa de la clasificación de los aisladores tipo poste existentes. Las figuras son ilustrativas y en ninguna forma se pretende definir u orientar el perfil y/o material de los aisladores.

Descripción

Descripción corta

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, con distancia específica de fuga igual o mayor a 31 mm / kV y con distancia de fuga protegida

13 P C H X 4

Figura ilustrativa

Aislador tipo poste de una red de distribución de 23 kV, para una zona de contaminación, de porcelana y herraje de acero 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 P C P G 2

22 P C P G 3 ó 22 P C P G 4

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… 020621

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AISLADORES TIPO POSTE

ESPECIFICACIÓN CFE 52000-91 7 de 18

…continuación Descripción

Descripción corta

Aislador tipo poste de una red de distribución de 34,5 kV, para una zona de descargas atmosféricas, de porcelana y herraje de acero o hierro nodular galvanizado, con distancia específica de fuga igual o mayor a 20 mm / kV

33 P D P G 1

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:

69 PM P G 1

Para postes de acero la descripción es:

69 PA 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:

115 PA H G 3

Para postes de madera la descripción es:

115 PM PG1

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 de silicón, herraje de acero galvanizado y con una distancia de fuga igual o mayor a 25 mm / kV

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138 PM H G 2

Figura ilustrativa

AISLADORES TIPO POSTE

ESPECIFICACIÓN CFE 52000-91 8 de 18

6

CARACTERÍSTICAS 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 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 capítulo 10 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. Porcelana o concreto polimérico construido en dos o más piezas. 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 cumplir lo descrito en la norma NMX-H-004. El hierro nodular galvanizado solo debe ser utilizado hasta tensiones de 34,5 kV. e) 6.2

Distancia de fuga:

Aislador con distancia de fuga simple o distancia de fuga protegida.

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 2 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 3 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.

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AISLADORES TIPO POSTE

ESPECIFICACIÓN CFE 52000-91 9 de 18

b)

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

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 párrafo 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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AISLADORES TIPO POSTE

ESPECIFICACIÓN CFE 52000-91 10 de 18

7

CONDICIONES DE OPERACIÓN

No aplica.

8

CONDICIONES DE DESARROLLO SUSTENTABLE

No aplica.

9

CONDICIONES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL

No aplica.

10

CONTROL DE CALIDAD

Los aisladores deben cumplir con las pruebas prototipo, rutina y aceptación, indicadas en este capítulo. El número de aisladores a evaluar se 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 inciso 10.1.1 hasta el inciso 10.1.5 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 no más 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.

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AISLADORES TIPO POSTE

ESPECIFICACIÓN CFE 52000-91 11 de 18

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 cuáles dependen principalmente de su forma y tamaño, estas pruebas deben ser repetidas 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 al 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

Prueba de flamabilidad

Solo para aisladores con envolvente de hule de silicón. Esta prueba es válida para toda la familia de aisladores con el mismo método de fabricación, mismos materiales de la envolvente, mismo diseño e igual o mayor DEF. La prueba se debe realizar de acuerdo a lo indicado en el capítulo 9 “Método de flama vertical” de la norma IEC 60695-11-10. 10.1.5

Prueba de envejecimiento acelerado

Solo para aisladores con envolvente de hule de silicón. La prueba se debe realizar de acuerdo a lo indicado en la norma de referencia NRF-005-CFE para aisladores de sintéticos de hule silicón. Esta prueba es aplicable a aisladores tipo poste con núcleo de fibra de vidrio, porcelana o concreto polimérico y envolvente de hule silicón.

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Rev

040709

080711

AISLADORES TIPO POSTE

ESPECIFICACIÓN CFE 52000-91 12 de 18

10.1.6

Verificación dimensional

Se debe realizar conforme a los planos prototipo del fabricante y tolerancias indicadas en la norma IEC 60383-1. 10.1.7

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. 10.1.7.1

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 flameos 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. 10.1.8

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. 10.1.8.1

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 flameos 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. 10.1.9

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 igual o mayor al 92 % de la tensión crítica de flameo al impulso de rayo nominal. 10.1.10

Tensión de radio interferencia

La prueba se debe realizar conforme a lo indicado en la norma NMX-J-563-ANCE-2005. Las tensiones de prueba y valores a cumplir son los indicados en las tablas 2 y 3. 10.1.11

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.

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AISLADORES TIPO POSTE

ESPECIFICACIÓN CFE 52000-91 13 de 18

Las tensiones de prueba son las indicadas en las tablas 2 y 3. 10.1.12

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 2 y 3. 10.2

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. 10.2.1

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 aplicar los niveles de calidad aceptables (NCA’s) establecidos para defectos críticos 1,0 y 4,0 para defectos mayores. 10.2.1.1

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 requerirá 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 normal II 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)

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Críticos. -

deformaciones,

-

fisuras,

-

marcado ilegible (**),

-

marcado equivocado (**),

-

falta de marcado (**),

-

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),

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AISLADORES TIPO POSTE

ESPECIFICACIÓN CFE 52000-91 14 de 18

áreas dañadas > 25 mm2 y 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. 10.2.2

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. 10.2.3

Ciclo de temperatura

Esta prueba es aplicable a aisladores de porcelana y debe realizarse de acuerdo a lo indicado en la norma IEC 60383-1. 10.2.4

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 2 y 3. 10.2.5

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. 10.2.6

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 norma de referencia NRF-018-CFE, para el acero tipo A2. 10.3

Pruebas de Rutina

Son las que se realizan a cada aislador para eliminar unidades defectuosas y se efectúan durante el proceso de fabricación. 10.3.1

Inspección visual

La prueba se debe realizar de acuerdo a lo indicado en la norma IEC 60383-1. 10.3.2

Flexión

La prueba se debe realizar de acuerdo a lo indicado en la norma IEC 60383-1.

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ESPECIFICACIÓN

AISLADORES TIPO POSTE

CFE 52000-91 15 de 18

11

MARCADO

11.1

Marcado en los Aisladores

El marcado debe ser legible e indeleble y debe contener la siguiente información: a)

Semana 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 de CFE / o pedido.

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, ALMACENAJE Y MANEJO

12.1

Empaque

EMBARQUE

TRANSPORTACIÓN,

DESCARGA,

RECEPCIÓN,

Debe cumplir con lo indicado en la norma NRF-001-CFE. Los aisladores se deben empacar en cajas de cartón o madera en forma tal que 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 norma NRF-002-CFE. 12.2

Embarque

Debe cumplir con lo indicado en la norma NRF-001-CFE. 12.3

Embalaje

Debe ser tal que pueda manejarse con montacargas de carga frontal y cumplir con lo indicado en la norma NRF-001-CFE. 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 (monta carga). Se permite que en una tarima se acomoden debidamente ordenados y flejados, 2 o más tipos de aisladores, cuando las cantidades de cada uno de ellos no sea suficiente para completar la carga de una tarima.

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ESPECIFICACIÓN

AISLADORES TIPO POSTE

CFE 52000-91 16 de 18

12.4

Vida Útil

Los aisladores se deben garantizar en todas sus partes de cualquier problema derivado de vicios ocultos, ocurridos durante 20 años. 12.5

Información Requerida

El licitante debe incluir en su propuesta la información siguiente:

13

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.

BIBLIOGRAFÍA NMX-J-098-ANCE-1999

Sistemas Eléctricos de Potencia Tensiones Eléctricas Normalizadas.

–

ISO 3506-A2 1997

Mechanical Properties of Corrosion-Resistant StainlessSteel Fasteners.

TABLA 1 - Distancia mínima de fuga de aisladores tipo poste de 13,2 kV a 33 kV Distancia de fuga

Tensión Eléctrica nominal del sistema operación

(Nota 1) DF 4 DF 1

DF 2

DF 3

Total Protegida (Nota 2)

(kV)

NOTAS:

13,8

300

375

465

465

180

23

516

645

800

800

380

34,5

760

950

1 178

1 178

600

69

1 450 1 810 2 245

115

2 460 3 075 3 813

138

2 900 3 625 4 495

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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Suministro

–

ESPECIFICACIÓN

AISLADORES TIPO POSTE

CFE 52000-91 17 de 18

TABLA 2 - Características dimensionales y electromecánicas de aisladores tipo poste de 13,8 kV a 34,5 kV Columna 5 Columna 1 Columna 2 Tensión Tensión nominal máxima de del sistema diseño

(kV)

Columna 3

Columna 4

Aplicación

Material

(Nota 3)

(Nota 4)

15

Descargas atmosféricas Contaminación

23

25,8

Descargas atmosféricas Contaminación

34,5

38

Salinidad

( kg/m3)

(kV)

13,8

Prueba de contaminación

Descargas atmosféricas Contaminación

P, CP CP, HS P, CP CP,HS P, CP CP, HS P, CP CP, HS P, CP CP, HS P, CP CP, HS

Tensión de prueba a 60 Hz (kV)

14 8,4 Véase nota 5 40 8,4 Véase nota 5 14 14,6 Véase nota 5 40 14,6 Véase nota 5 14 22,0 Véase nota 5 40 22,0 Véase nota 5

Columna 7 Columna 6 Distancia mínima de fuga (Nota 6 )

(mm)

Tensión de flameo a 60 Hz

Columna 9 Columna 8

Tensión crítica de flameo al impulso de En En seco húmedo rayo (+)

Tensión de radiointerferencia

Valor máximo

Tensión de prueba a 60 Hz

(kV)

(kV)

(kV)

(μV)

(kV)

70

40

120

100

15

95

65

160

100

22

125

95

200

200

30

1 2, 3, 4 1 2, 3, 4 1 2, 3, 4

NOTAS: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

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La base del aislador debe ser metálica y contar con un perno M16 de longitud mínima de 150 mm. El perno debe incluir tuerca, arandela plana y arandela de presión. Todos los aisladores deben tener una resistencia mínima a la flexión de 12,5 kN. 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. P = Porcelana. CP = Concreto polimérico. HS = Envolvente de Hule de silicón sin importar el material del núcleo. Se debe realizar una prueba de envejecimiento acelerado con duración de 5 000 h en cámara de niebla salina u 8 000 h en cámara de esfuerzos múltiples. 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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ESPECIFICACIÓN

AISLADORES TIPO POSTE

CFE 52000-91 18 de 18

TABLA 3 - Características dimensionales y electromecánicas de aisladores tipo poste de 69 kV a 138 kV Columna 1 Columna 2

Columna 3

Tensión Tensión nominal de máxima de operación diseño

Aplicación

(kV)

Columna 4

72

(Nota 3)

123

Descargas atmosféricas

Descargas atmosféricas Contaminación

138

145

Columna 7

Prueba de contaminación Distancia Tensión de flameo a 60 Hz mínima de fuga Tensión de (Nota 4) En prueba a En seco Salinidad húmedo (Nota 6 ) 60 Hz (kg/m3)

Contaminación

115

Columna 6

Material

(kV)

69

Columna 5

Descargas atmosféricas Contaminación

P, CP HS P, CP HS P, CP HS P, CP HS P, CP HS P, CP HS

(kV)

14 41,5 Véase nota 5 40 41,5 Véase nota 5 14 71,0 Véase nota 5 40 71,0 Véase nota 5 14 83,7 Véase nota 5 40 83,7 Véase nota 5

(mm)

Columna 7

Columna 8

Tensión crítica de flameo al impulso de rayo (+)

Tensión de radiointerferencia Tensión de Valor prueba a máximo 60 Hz

(kV)

(kV)

(kV)

(μV)

(kV)

250

225

390

200

44

435

390

695

200

73

485

435

780

200

88

1 2, 3, 4 1 2, 3, 4 1 2, 3, 4

NOTAS: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

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Herrajes de fijación a poste de acero o madera de acuerdo a requerimientos del área usuaria. Todos los aisladores deben tener una resistencia mínima a la flexión de 12,5 kN. 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. P = Porcelana. CP = Concreto polimérico. HS = Envolvente de Hule de silicón sin importar el material del núcleo. Se debe realizar una prueba de envejecimiento acelerado con duración de 5 000 h en cámara de niebla salina u 8 000 h en cámara de esfuerzos múltiples. El número corresponde a la clasificación del párrafo 5.6 de esta especificación (véase tabla 1). Para zonas de contaminación sólo se deben utilizar 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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