cables de media tensiÓn para instalaciones fijas...cables de baja tensión vs. media tensión...
TRANSCRIPT
CABLES DE MEDIA TENSIÓN PARA INSTALACIONES FIJAS
Cables para Baja Tensión Cables para Media Tensión
Cables de Baja Tensión Vs. Media Tensión
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Cables de Baja Tensión Vs. Media Tensión
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Propósito
Mejorar la comprensión sobre las características, funciones, y terminología relacionadas con los cables para media tensión fabricados en Nexans con el propósito de potenciar su venta.
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Objetivos
Al finalizar esta capacitación, el participante será capaz de:
Identificar los elementos básicos que componen un cable para media tensión.
Reconocer las alternativas para cada componente del cable que son de común fabricación en Nexans de acuerdo a las normas ICEA más usadas.
Relacionar las componentes básicos de un cable para media tensión en función del nombre del producto.
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
-Normativa -Niveles de Tensión -Componentes de los cables para media tensión Función, Materiales, Alternativas -Denominación de productos. -Resumen
Contenido
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Documento Normativo: Documento aprobado en consenso por un organismo reconocido, que establece reglas, directrices o características de un producto o proceso.
Normativa
Especificaciones técnicas
Reglamentos
Normas
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Normativa Colombiana
Normas
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Voltajes o Niveles de Tensión
Nivel de Tensión Según RETIE 2013 NEC 2011 ICEA S-93-639 / NEMA WC 74 / UL 1072
Alta Tensión 57,5 kV a 230 kV - -
Media Tensión > 1.000V <57,5kV 2001V a 35000 V
5kV; 8kV; 15kV; 25kV; 28kV; 35kV; (ICEA hasta 46kV)
Baja Tensión Desde 25V hasta 1000V
600V, 2000V -
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Componentes de los cables
Diseños simples
Diseños complejos
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Grupo de alambres empleados para el transporte de electricidad.
Propiedades: -Excelente conductividad eléctrica -Excelente resistencia a ambientes agresivos -Fácil de procesar y reciclar
Componentes/Conductor
Materiales más usados: Cobre Aluminio y sus aleaciones
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Según la construcción:
Tipos de Conductores
Sólido
Concéntricos
Flexibles
Conc. Normal
Conc. Comprimido
Conc. Compactado
Componentes/Conductor
Construcción estándar y preferida para cables de Media Tensión
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Clasificación según la clase de cableado:
Clases AA , A , B , C , … I … K … M
Según Normas ASTM Sólidos Calibres AWG y kcmil (MCM) Compactados: clase única Concéntricos Normales y Comprimidos: Clases AA, A, B, C. Flexibles comp. Bunch: Clases I, K, M.
Componentes/Conductor
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Componentes/Semiconductivos
Reduce concentraciones del campo eléctrico y lo confina en forma adecuada a la masa de aislamiento. Extruidos simultáneamente con el aislamiento.
Estándar para cables desde 5kV.
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Componentes/Aislamiento
Confina la corriente eléctrica en el conductor.
Materiales más usados: XLPE (Polietileno Reticulado)
XLPE-TR (XLPE retardante a las arborescencias)
EPR (Goma de Etileno Propileno. EPDM, HEPR)
Según el material se limita la temperatura de servicio: XLPE o EPDM: 90°C EPDM: 105°C:
Arborescencia en XLPE
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Componentes/Aislamiento
Voltaje de Servicio / Voltaje de Operación / Voltaje Nominal
Voltaje entre fases Ejemplo: 5kV, 8kV, 15kV V F-F
Voltaje entre fase y tierra Ejemplo: 2.9kV, 4.6kV, 8.7kV V F-T
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Componentes/Aislamiento
Según las protecciones con que cuente el sistema, el aislamiento del cable se puede especificar de acuerdo a un Nivel de Aislamiento (“IL”: Insulation Level)
Nivel de Aislamiento
Tiempo de despeje de fallas a tierra
Observaciones
100% IL < 1 minuto Empleado en la mayoría sistemas
aterrizados.
133% IL 1 minuto a 1 hora Usado para sistemas levantados de tierra. Cuando se quieran espesores mayores al
100%IL
173% IL indefinido No considerado en norma UL 1072.
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Componentes/Aislamiento
Fuente: ICEA S-93-639. 2006
Voltaje entre Fases [V] calibre AWG / MCM Espesor mín. Aislamiento
100% IL 133% IL 173% IL
2.001 – 5.000 8AWG-1000MCM 2,16 2,16 3,43
1001-3000MCM 3,43 3,43 3,43
5.001 – 8.000 6AWG-1000MCM 2,79 3,43 4,19
1001-3000MCM 4,19 4,19 5,33
8.001 – 15.000 2AWG-1000MCM 4,19 5,33 6,22
1001-3000MCM 5,33 5,33 6,22
15.001 – 25.000 1AWG-3000MCM 6,22 7,75 10,12
25.001 – 28.000 1AWG-3000MCM 6,73 8,38 10,8
28.001 – 35.000 1/0-3000MCM 8,38 10,2 13,97
35.001 – 46.000 4/0-3000MCM 10,8 14,0 -
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Componentes/Pantalla Metálica
Consta de alambres, cintas o combinación de alambres y cinta. Puede ser: • Para propósitos electrostáticos. • Para conducir corriente de falla.
• Como conductor neutro. ICEA S-94-649 especifica la construcción del neutro concéntrico
-Neutro completo =100% sección de la fase. Tipo “URD” -1/3 de Neutro = 33% sección de la fase. Tipo “URD-TRI”
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Componentes/Revestimiento
Protege al cable de los agentes externos del medio ambiente, tanto en la operación, como en la instalación.
Materiales más usados: •PVC (Policloruro de Vinilo) •PE (Polietileno) •Poliolefinas no halogenadas (HFFR) (LS0H)
Según sus propiedades térmicas, químicas y mecánicas se puede emplear para distintas condiciones de servicio: Enterrado, expuesto a químicos, en bandejas porta-cables, etc.
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Componentes/Ensambles
Monoconductor Multiconductor
Multiplexados
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Componentes/Polarización
Método que permite diferenciar e identificar cada una de las fases de un cable multiconductor.
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Componentes/Conductores de tierra y pilotos
Conductores de tierra: conducen las corrientes de falla a tierra. En los cables de media tensión generalmente son desnudos y están en contacto con las pantallas de las fases.
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Componentes/Cintas Separadoras
Separa distintas capas del cable para evitar que se adhieran entre sí.
Materiales: Cinta poliéster. Se conoce también como cinta PET o cinta Mylar. En algunos casos se pueden requerir propiedades adicionales: semiconductiva, mayor resist. mecánica, retardancia a la llama, etc
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Componentes/Rellenos
Ayuda a darle una forma circular y homogénea al cable para facilitar la aplicación de las siguientes capas.
Materiales:
-Para rellenos extruídos: Cualquier material compatible con la aislación y revestimiento del cable.
-Hilados: Polipropileno, Yute.
Cuando el relleno está bajo una armadura, se conoce como: “cama de armadura”.
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Componentes/Armaduras
Refuerzo mecánico que protege al cable de impactos o de elevados esfuerzos de tracción.
-Cintas helicoidales. -Alambres helicoidales.
Materiales: Acero Galvanizado Aluminio Latón Cobre duro
Los cables monopolares usados en corriente alterna NO se pueden reforzar con armaduras de acero!!! Opciones: aluminio o latón.
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Componentes/Bloqueo de Humedad
Evita la penetración de humedad y agua hacia el interior del cable
Bloqueo Radial
Bloqueo Longitudinal
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Denominación de Productos
MV: Media Tensión (Medium Voltage) Versiones con Neutro Concéntrico: XT-URD, XT-URD-TRI, EP-URD, … *El material más usado es el XLPE
Denominación UL y NEC (USA)
Cantidad de conductores
Material Aislamiento
Material Revestimiento
Denominación Nexans Chile
Denominación Nexans Perú
MV-90
Monopolar
XLPE PVC XT N2XSY
XLPE PE XP N2XS2Y
EPR PVC ET NGSY
EPR PE EP NGS2Y
Monopolar ó Multipolar
XLPE ó EPR* HFFR FREETOX FREETOX
Multipolar XLPE PVC XMT N2XSEY
EPR PVC EMT NGSEY
MV-105 Monopolar EPR PVC ET-105 NGSY
Multipolar EPR PVC EMT-105 NGSEY
Cables de Media Tensión para Instalaciones Fijas
Ensayos de Tg δ y Descargas Parciales
Defectos o fallas en Cables de Media/Alta tensión
Cruce en cable de Media/Alta tensión
Tg δ y Factor de Pérdidas
Diagramas temporal y fasorial de voltaje y corriente
Factor de Pérdidas (Factor de Disipación)
Tg δ = IR / IC
Factor de Potencia Cos φ = IR / I
δ y φ son complementarios
Para ángulos de δ pequeños Tg δ y Cos φ son muy similares
Tg δ y Factor de Pérdidas
Procedimiento medición Tg δ norma IEC 60502-2
Requisitos Tg δ norma IEC 60502-2
Cables están en buena condición, si: tan δ (2 Uo) < 1,2 % y *tan δ (2 Uo) - tan δ (Uo)] < 0,6 % Cables están en mala condición (o deben ser reemplazados inmediatamente) si: tan δ (2 Uo) ≥ 2,2 % o *tan δ (2 Uo) - tan δ (Uo)+ ≥ 1,0 % Cables EPR y TR – XLPE tiene valores absolutos mas altos de Tan Delta que los valores de XLPE, sin embargo los cambios en Tan Delta son el criterio más importante que hay que tomar en cuenta.
Valores aplicables de Tg δ
Equipo de medición Tg δ y resultado de un ensayo
Descargas Parciales
Descargas Parciales
Descargas Parciales
Descargas Parciales
Requisitos norma IEC 60502-2
Requisitos norma ICEA S-93-639
Requisitos norma ICEA S-93-639
Ensayos de Tensión / Rigidez Dieléctrica
Ensayos de Tensión / Rigidez Dieléctrica
Resultados de ensayos
Patrones de Descargas Parciales
Valores de Descargas Parciales
GRACIAS POR SU PARTICIPACIÓN