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MÉXICO
AISLADORES SOPORTE TIPO COLUMNA
ESPECIFICACIÓN CFE 52810-32
MARZO 2016
AISLADORES SOPORTE TIPO COLUMNA ESPECIFICACIÓN
CFE 52810-32
160329 Rev
C O N T E N I D O
1 OBJETIVO _____________________________________________________________________________ 1
2 CAMPO DE APLICACIÓN _________________________________________________________________ 1
3 NORMAS QUE APLICAN _________________________________________________________________ 1
4 DEFINICIONES _________________________________________________________________________ 1
4.1 Aislador _______________________________________________________________________________ 1
4.2 Aislador Soporte Tipo Columna ___________________________________________________________ 2
4.3 Aislador Soporte Tipo Columna de Núcleo Sólido con Herraje de Sujeción Externo _______________ 2
4.4 Aislador Soporte Tipo Columna Multicono __________________________________________________ 2
4.5 Carga Mínima de Ruptura a la Flexión ______________________________________________________ 2
4.6 Carga Mínima de Ruptura a la Torsión _____________________________________________________ 2
4.7 Distancia de Fuga Mínima ________________________________________________________________ 2
4.8 Tensión de Aguante Normalizada al Impulso por Maniobra, en Húmedo TAIM ____________________ 2
4.9 Tensión de Aguante Normalizada al Impulso por Rayo, en Seco TAIR ___________________________ 2
4.10 Tensión de Aguante Normalizada a 60 Hz en Húmedo ________________________________________ 2
4.11 Tensión de Radiointerferencia ____________________________________________________________ 2
5 ABREVIATURAS ________________________________________________________________________ 2
6 CLASIFICACIÓN Y DESIGNACIÓN DEL PRODUCTO __________________________________________ 4
7 CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES __________________________________________ 4
7.1 Especificaciones _______________________________________________________________________ 4
8 CONDICIONES DE OPERACIÓN ___________________________________________________________ 5
9 CONTROL DE CALIDAD _________________________________________________________________ 5
10 MARCADO _____________________________________________________________________________ 7
10.1 Marcado en el Empaque _________________________________________________________________ 7
11 EMPAQUE, EMBALAJE, EMBARQUE, TRANSPORTACIÓN, DESCARGA, RECEPCIÓN,
ALMACENAJE Y MANEJO ________________________________________________________________ 8
11.1 Empaque ______________________________________________________________________________ 8
11.2 Embalaje _____________________________________________________________________________ 10
11.3 Embarque ____________________________________________________________________________ 10
12 BIBLIOGRAFÍA ________________________________________________________________________ 10
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FIGURA 1 - Aislador soporte tipo columna de porcelana de núcleo sólido con herrajes de sujeción
extremos ______________________________________________________________________________ 3
FIGURA 2 – Aislador soporte tipo columna de vidrio templado multicono con herrajes de sujeción
extremos ______________________________________________________________________________ 3
TABLA 1 – Características electromecánicas y dimensionales del aislador ______________________________ 9
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1 OBJETIVO Establecer las características electromecánicas, dimensionales y pruebas, que deben cumplir los aisladores soporte tipo columna. 2 CAMPO DE APLICACIÓN Aplica para los aisladores soporte tipo columna de porcelana o vidrio templado con herrajes de sujeción externos para uso en las instalaciones de CFE. 3 NORMAS QUE APLICAN Para la correcta utilización de esta especificación es necesario consultar y aplicar las normas siguientes o las que las sustituyan:
NMX-H-004-SCFI-2008 Industria Siderúrgica -Recubrimientos de Cinc por el Proceso de Inmersión en Caliente para Sujetadores y Herrajes de Hierro y Acero - Especificaciones y Métodos de Prueba.
NMX-J-250/1-ANCE-2004 Aisladores – Aisladores Soporte Tipo Columna de Porcelana o
Vidrio Templado para Servicio Exterior para Tensiones Nominales Mayores que 1 000 V – Especificaciones y Métodos de Prueba.
NMX-J-271/1-ANCE-2007 Técnicas de Prueba en Alta Tensión – Parte 1: 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-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: Métodos de
Muestreo, Tablas y Graficas. NMX-Z-012/3-1987 Muestreo para la Inspección por Atributos – Parte 3: Regla de
Calculo para la Determinación de Planes de Muestreo. CFE L1000-11-2016 Empaque, Embalaje, Embarque, Transporte, Descarga, Recepción
y Almacenamiento de Bienes Muebles Adquiridos por CFE.
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 establecidas en la norma NMX-J-250/1-ANCE, más las siguientes:
4.1 Aislador Elemento soporte no conductor que proporciona el aislamiento necesario en conductores y equipos eléctricos.
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4.2 Aislador Soporte Tipo Columna Unidad aislante que tiene los medios o herrajes adecuados para su instalación o sujeción rígida por ambos extremos, su forma debe ser cilíndrica y con faldones simétricos. Sirve de soporte y aislamiento en las instalaciones eléctricas. Cuando el aislador por su construcción tiene forma de cono truncado, también se considera cilíndrico. 4.3 Aislador Soporte Tipo Columna de Núcleo Sólido con Herraje de Sujeción Externo Es aquel que tiene material aislante sólidos a todo lo largo de cada unidad del aislador (véase figura 1). Aislador cuya parte aislante está constituida por porcelana uniforme y homogénea, sin cavidades de aire u otro gas y sin otro tipo de elemento unido a los herrajes con cemento. 4.4 Aislador Soporte Tipo Columna Multicono Aislador cuya parte aislante está compuesta de varios esbozos de vidrio templado unidos entre sí y a los herrajes con cemento (véase figura 2). 4.5 Carga Mínima de Ruptura a la Flexión Es la carga mecánica aplicada perpendicularmente en la base superior del aislador, antes de la ruptura. 4.6 Carga Mínima de Ruptura a la Torsión Es el par torsional aplicado en el centro de la base superior del aislador, antes de la ruptura. 4.7 Distancia de Fuga Mínima Distancia más corta medida a lo largo del contorno de los faldones y núcleo, del cuerpo aislante de porcelana. 4.8 Tensión de Aguante Normalizada al Impulso por Maniobra, en Húmedo TAIM Es una tensión de impulso que tiene un tiempo a la cresta de 250 µs y un tiempo al semivalor del frente de 2 500 µs. 4.9 Tensión de Aguante Normalizada al Impulso por Rayo, en Seco TAIR Es una tensión de impulso que tiene un tiempo de frente de 1.2 µs y un tiempo al semivalor del frente de 50 µs. 4.10 Tensión de Aguante Normalizada a 60 Hz en Húmedo El valor normalizado de la tensión de prueba aplicada en una prueba de aguante normalizada. Es un valor nominal del aislamiento que comprueba que el aislamiento cumple con una o más de las tensiones de aguante requeridas. 4.11 Tensión de Radiointerferencia Es la tensión con forma de onda senoidal y frecuencia nominal a 60 Hz, aplicada a un equipo para medir la radio interferencia en µV.
5 ABREVIATURAS
m s.n.m. Metros sobre el nivel medio del mar. TAIR Tensión de aguante normalizada al impulso por rayo, en seco.
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TAIM Tensión de aguante normalizada al impulso por maniobra, en húmedo.
FIGURA 1 - Aislador soporte tipo columna de porcelana de núcleo sólido con herrajes de sujeción externos
FIGURA 2 – Aislador soporte tipo columna de vidrio templado multicono con herrajes de sujeción externos
NOTA: Las figuras 1 y 2 son ilustrativas.
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6 CLASIFICACIÓN Y DESIGNACIÓN DEL PRODUCTO La clasificación se indica en la tabla 1, la cual se basa en la nomenclatura siguiente: CMX-YYY-Z Donde: C Significa aislador soporte tipo columna. M Significa el Material del aislamiento (P porcelana, V Vidrio) X Significa la resistencia mecánica, a la flexión en kN, tomada de la tabla 1. YYY Es la tensión de aguante normalizada al impulso por rayo en kV tomada de la tabla 1. Z Significa:
I. Clase I, para uso en zonas de contaminación media.
II. Clase II, para uso en zonas de contaminación alta. III. Clase III, para uso en zonas de contaminación extra alta.
Por ejemplo: CP8-250-II C P 8 250 II
Aislador Soporte Tipo Columna
Porcelana
Resistencia mecánica a la Flexión kN
Tensión de Aguante al impulso por rayo en kV
Distancia mínima de Fuga mm
7 CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES 7.1 Especificaciones 7.1.1 Aislador soporte tipo columna Los aisladores soporte tipo columna deben satisfacer las características electromecánicas y dimensionales indicadas en la tabla 1 de esta especificación. Los niveles de aislamiento deben cumplirse para las condiciones normalizadas indicadas en NMX-J-271/1-ANCE. Las aplicaciones que requieren características eléctricas y/o mecánicas que no estén cubiertas en la tabla 1, deben considerarse como casos especiales e indicarse en Características Particulares.
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7.1.2 Servicio Los aisladores pueden instalarse para operar a la intemperie en altitudes que varían desde 0 m hasta 2 500 m, dependiendo de su tensión de aguante al impulso (por rayo o maniobra). 7.1.3 Materiales El material del aislamiento debe ser de porcelana o de vidrio templado. Las partes metálicas para fijación deben ser de hierro con galvanizado del tipo especial, de acuerdo con la norma NMX-H-004-SCFI. 7.1.4 Acabado El aislamiento debe cumplir con lo indicado en el inciso de acabado de la norma NMX-J-250/1-ANCE.
7.1.5 Cemento Debe estar libre de cavidades en la zona donde es vaciado y no presentar agrietamiento en las partes expuestas al ambiente. 7.1.6 Forma El aislador debe ser de forma cilíndrica y el aislamiento formado por faldones de tal manera que cumpla con la distancia de fuga (véase tabla 1). 7.1.7 Construcción El aislamiento de los aisladores de porcelana debe ser:
a) Para porcelana, de una sola pieza con unión de cemento en los herrajes, hasta tensión de aguante al impulso de rayo de 550 kV.
b) Para tensiones de aguante al impulso de rayo mayores a 550 kV, puede ser de 2 o más piezas
unidas rígidamente con herrajes. Para aisladores de vidrio templado es aceptable el diseño tipo multicono con unión de cemento. En distribución sólo se acepta este aislador para soporte de buses.
7.1.8 Herrajes El diseño de los herrajes superior e inferior del aislador, debe ser el adecuado para su acoplamiento a las anclas de cimentación, a otro aislador o sujeción del conductor respectivamente y cumplir con lo indicado en la tabla 1. 8 CONDICIONES DE OPERACIÓN No aplica. 9 CONTROL DE CALIDAD La CFE representada por la Gerencia del LAPEM o la persona física o moral que esta designe, debe verificar que los aisladores tipo poste (aislador soporte tipo columna) cumplan con las pruebas de prototipo, rutina y aceptación descritas en este capítulo.
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9.1 Pruebas Los aisladores deben cumplir con las pruebas de prototipo, aceptación y rutina, indicadas en las normas NMX-J-250/1-ANCE, que se mencionan a continuación. El proveedor debe entregar los reportes de las pruebas a solicitud de la CFE. 9.1.1 Pruebas de prototipo Son las siguientes y se deben efectuar de acuerdo a lo indicado en las normas NMX-J-250/1-ANCE. Los valores a cumplir con lo indicado en la tabla 1 de esta especificación.
a) Inspección visual y dimensional de acuerdo a los planos prototipo del fabricante. b) Tensión de aguante al impulso por rayo en seco (determinado mediante el método de la U50). c) Tensión de aguante al impulso por maniobra en húmedo. d) Tensión de aguante c.a. 60 Hz 1 minuto en húmedo. e) Tensión de radio interferencia a 60 Hz. f) Torsión (un solo aislador debe llevarse a la tensión de ruptura, registrando este valor). g) Flexión (cantilever) (un solo aislador debe llevarse a la tensión de ruptura, registrando este valor). h) Contaminación de acuerdo al procedimiento indicado en el método de niebla salina de la norma
NMX-J-561-ANCE, con un valor de salinidad de 14 kg/m3 para aisladores clase I y 40 kg/m
3 para
aisladores clase II y III. NOTA: 1) El fabricante debe presentar la evidencia de que ha realizado la totalidad de las pruebas de prototipo, avaladas por
CFE. 2) No todas las pruebas son aplicables a todos los aisladores. Estas dependen de sus características propias, en
especial de su tensión nominal.
9.1.2 Pruebas de rutina Son las siguientes y se deben efectuar de acuerdo a lo indicado en las normas NMX-H-004-SCFI y NMX-J-250/1-ANCE.
a) Inspección visual. b) Dimensionamiento. c) Choque térmico (partes de vidrio). d) Galvanizado. e) Flexión (cantilever).
9.1.3 Pruebas de aceptación Son las siguientes y se deben efectuar de acuerdo a lo indicado en las normas NMX-H-004-SCFI, NMX-J-250/1-ANCE.
a) Inspección visual (marcado y acabado). b) Inspección dimensional de acuerdo a los planos prototipo aprobados por el área usuaria.
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c) Choque térmico (sólo para vidrio). d) Porosidad (sólo para porcelana). e) Galvanizado. f) Torsión (al 100 % del valor de la carga de ruptura indicado en la tabla 1). g) Flexión (cantilever, al 100 % del valor de la carga de ruptura indicado en la tabla 1).
Para el inciso a) el muestreo se debe llevar a cabo de acuerdo a la norma NMX-Z-012 (Parte 1, 2 y 3) considerando el comportamiento en fábrica y en campo cuya información debe ser proporcionada por el área usuaria. Con base a la información anterior CFE debe fijar el nivel de inspección correspondiente. Para los incisos restantes la toma de muestras debe ser conforme a lo establecido en la norma NMX-J-250/1-ANCE. 10 MARCADO El marcado debe ser legible e indeleble, localizado en la parte superior del primer faldón (de arriba hacia abajo). Para los aisladores de vidrio el marcado se acepta en el herraje. Los datos que debe contener son:
a) El nombre o logotipo del fabricante. b) Mes y año de fabricación (como mínimo). c) La descripción corta (de acuerdo a la tabla 1).
10.1 Marcado en el Empaque Para la identificación del empaque éste debe tener las siguientes leyendas en un lugar visible.
a) Logotipo o siglas de CFE. b) Identificación del fabricante y del proveedor en su caso. c) Descripción CFE. d) Indicación de las condiciones de manejo y almacenaje. e) Número de pedido de CFE. f) Número de lote de fabricación.
g) Cantidad de piezas contenidas. h) Masa bruta y neta en kg, y volumen en m³. i) Destino. j) País de origen.
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11 EMPAQUE, EMBALAJE, EMBARQUE, TRANSPORTACIÓN, DESCARGA, RECEPCIÓN, ALMACENAJE Y MANEJO
11.1 Empaque Debe cumplir con lo indicado en la CFE L1000-11. Los aisladores deben empacarse en cajas de madera tratada que resista el manejo rudo sin dañar el contenido y almacenaje a la intemperie.
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TABLA 1 – Características electromecánicas y dimensionales del aislador
Descripción corta
(2)
Tensión nominal
del sistema
(kV)
Tensión máxima de diseño (kV)
Tensión de aguante del aislamiento (kV)
Distancia mínima de fuga (mm)
Radio interferencia Cargas de ruptura Dimensiones
(mm) Altura (altitud)
recomendada de
instalación (m s.n.m.)
Al impulso por rayo (NBAI)
Al impulso por
maniobra en húmedo
Baja frecuencia en húmedo
Tipo Tensión de prueba a
60 Hz (kV)
V máximos
a 1 000 kHz
Flexión
(N)
Torsión
(Nm)
Altura del aislador
Diámetro máximo de
la parte aislante
Diámetro del círculo de centros
de barrenos
I II III Base
superior Base
inferior
CM-8-125 13.8 15.5 125 --- 50 310 388 500 10 50 8 000 1 200 305 +1 195 76 76 0 – 1 500
CM-8-150 23 27
150 --- 50 540 675 850 15 100 8 000
1 500 355 +1 195 76 76
0 – 1 500
CM-8-170 170 --- 70 540 675 850 2 000 445 +1 205 1 501 – 2 500
CM-8-200 34.5 38
200 --- 70 760 950 1 200 22 100 8 000
2 000 475 +1 210 76 76 0 – 1 500
CM-8-250 250 --- 95 760 950 1 200 2 500 560 +1 215 127 127 1 501 – 2 500
CM-6-450 69(*) 72.5 450 --- 185 1 450 1 813 2 300 44 200 6 000 3 500 1 020 +1 260 127 127 o 178
1 501 – 2 500
CM-6-550
115 123
550
---
230 2 460 3 075 3 813 71 200
6 000
4 000 1 220 +1 300 127 127 o 200
0 a 1 500
CM-6-650 650 275 2 460 3 075 3 813 83 200 3 000 1 500 ± 2.5 350 127 127 o 200
1 501 – 2 500
CM-6-650
138 (*) 145
650
---
275 2 900 3 625 4 495 83 200
6 000 3 000
1 500 ± 2.5 350 127 o 225 127 o 200
0 – 1 500
CM-6-750 750 325 2 900 3 625 4 495 83 200 1 700 ± 2.5 350 127 o 225 127 o 225
1 501 – 2 500
CM-6-750
161 (*) 170
750 --- 325 3 400 4 250 5 270 83 200
6 000 3 000
1 700 ± 2.5 350 127 o 225 127 o 225
0 – 1500
CM-6-950 950 750 395 3 400 4 250 5 270 98 500 2 100 ± 3.5 450 127 o 225 225 1 501 – 2 500
CM-6-1050
230 245
1 050 750 460 4 900 6 125 7 595 141 500 6 000 3 000 2 300 ± 3.5 450 127 o 225 225 0 – 1000
CM-6-1175 1 175 850 --- 4 900 6 125 7 595 141 500
6 000 3 000
2 650 ± 4.5 450 127 o 225 254 1 001 – 1 500
CM6-1300 1 300 950 --- 4 900 6 125 7 595 242 1000 2 900 ± 4.5 450 127 o 225 254 1 501 – 2 500
CM-6-1300
400 420
1 300 950 --- 8 400 10 500 13 020
242 1000 6 000 3 000
2 900 ± 4.5 450 127 o 225 254 0 – 1 000
CM-6-1425 1 425 950 8 400 10 500 13 020 3 150 ± 4.5 450 127 o 225 254 1 001 – 1 500
CM-6-1550 1 550 1 050 --- 8 400 10 500 13 020 3 350 ± 4.5 450 127 o 225 254 1 501 – 2 500
NOTAS: 1.- Los valores de aislamiento están referidas a condiciones normalizadas, de 101.3 KPa de presión, 20 grados centígrados de temperatura y humedad absoluta de
11g/m3. 2.- La letra M significa tipo de Material del Aislador (véase capítulo 6). (*) Tensiones restringidas.
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11.2 Embalaje Adicionalmente a lo anterior estos se deben entregar sobre tarima, flejados y debidamente ordenados para efectuar un conteo rápido, el embalaje debe ser tal que la masa total del conjunto sea menor a 1 000 kg para mover cada tarima con un cargador frontal (montacargas). Se permite, además, que en una tarima se acomoden debidamente ordenados y flejados dos o más tipos de aisladores, cuando las cantidades de cada uno de ellos sea suficiente para completar la carga de la tarima. 11.3 Embarque Debe cumplir con lo indicado en la CFE L1000-11. 12 BIBLIOGRAFÍA [1] NOM-008-SCFI-2002 Sistema General de Unidades de Medida. [2] NMX-J-150-1-ANCE-1998 Productos Eléctricos-Coordinación de Aislamiento-Parte 1 -
Especificaciones y Métodos de Prueba.
