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Especificación técnica

ET365 Grapa terminal tipo pistola metálica para AT-MT

Datos adicionales
Número de especificación
ET 365
Fecha de vigencia
22/11/2001
Herramientas adicionales

1.0 OBJETO

Esta especificación técnica tiene por objeto establecer las características y requisitos técnicos que deben cumplir y los ensayos a los cuales deben ser sometidos las grapas terminal metálica tipo pistola para líneas aéreas de alta y media tensión en sistemas de distribución y transmisión con conductores ACSR o de aleación de aluminio.

2.0 ALCANCE

Esta especificación técnica se aplicará en todas las grapas terminal metálica tipo pistola para líneas aéreas de alta y media tensión que adquiera CODENSA S.A. ESP.

3.0 CONDICIONES DE SERVICIO

Las grapas terminal metálica tipo pistola, se emplean en líneas de transmisión con cables de guarda ACSR tipo SHRIKE (33,185 Kcmil) y en las líneas de distribución con cable de guarda que utilizan como mínimo cables de acero de ¼” o cables ACSR N° 4 AWG, estos elementos serán empleados a la intemperie bajo las siguientes condiciones:
CARACTERÍSTICAS AMBIENTALES
a. Altura sobre el nivel del marDesde 2900 a los 600 m.s.n.m.
b. AmbienteTropical
c. Humedad relativaDesde 100% a el 20%
d. Temperatura máxima y mínima+45 °C y -5 °C respectivamente
e. Temperatura promedio 14 °C
f. PoluciónAlta con productos de la combustión y altamente contaminada por otros agentes.

Características eléctricas del sistema.
CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS
a. Tensión Nominal11,4 kV, 34,5 kV, 115kV
b. Tensión Máxima 15 kV, 38 kV, 123 kV
c. Frecuencia del sistema60 Hz
d. Disposición de la acometidaTrifásica

Características del cable de guarda
NombreCALIBRE (Kcmil)SECC. (mm2)DÍA. (mm)Peso Total (kg/Km)Carga de Rotura (Kg)
SHRIKE33,18539,298,032222910

4.0 SISTEMA DE UNIDADES

Todos los documentos tanto de la propuesta como del contrato de suministro, deben expresar las cantidades numéricas en unidades del Sistema Internacional (SI). Si el OFERENTE utiliza en sus libros de instrucción, folletos o dibujos, unidades en sistemas diferentes, debe hacer las conversiones respectivas.

5.0 NORMAS DE FABRICACIÓN Y PRUEBAS

ASTM/SAE 1010Tipos de acero al carbón
ASTM/SAE 1020Tipos de acero al carbón
NTC 2Ensayo de tracción para productos de acero.
NTC 23Determinación gravimétrica de carbono por combustión directa, en aceros al carbono.
NTC 24Determinación del manganeso en aceros al carbono. Método del persulfato.
HN 60-E-01Código de Ensayos de Electricité de France apartado 6.
NTC 858 Pernos y Tuercas
NTC 1937Metales no ferrosos. Aluminio, magnesio y sus aleaciones. Designación de temples.
NTC 2076Electricidad. Galvanizado por inmersión en caliente para herrajes y perfiles estructurales de hierro y acero.
NTC –ISO 2859-1Muestreo para inspección
ASTM A385Standard practice for providing high quality zinc coatings (hot dip)
ANSI/ASME B1.1 –1982Unified Inch Screw Threads.
ASTM B-26Aluminum-alloy sand castings
SAE 68-BSpecification for aluminum-bronce casting
ANSI 356-T6
ANSI 355-T5
SAE 1010

6.0 REQUERIMIENTOS TÉCNICOS PARTICULARES

Son elementos de características geométricas y mecánicas tales que les permiten adaptarse a las limitaciones impuestas por otros elementos.

Las grapas terminal metálica tipo pistola para líneas aéreas de alta y media tensión estarán construidos con materiales de la mejor calidad para ese fin, debiéndose descartar el empleo de materiales alterables por la humedad, radiación solar y otras condiciones ambientales desfavorables.

6.1 GEOMETRICOS.

Las grapas terminal metálica tipo pistola para líneas aéreas de alta y media tensión serán de la forma y dimensiones que se muestran en la figura 1.

Las grapas terminal metálica tipo pistola para líneas aéreas de media tensión se componen del cuerpo, la mordaza y unas U de apreté con sus tuercas y arandelas.

La grapa será diseñada de tal forma que aplicando un esfuerzo longitudinal sobre el conductor, el conjunto describa una traslación paralela.

El material estará libre de grietas, cavidades, sopladuras, defectos superficiales o internos y de toda otra falla que pudiera afectar su correcto funcionamiento.

La grapa de terminal tendrá los elementos necesarios para que los componentes del conjunto de tracción serán imperdibles entre sí.

La grapa tendrá un diseño racional tal que no origine sobre el conductor esfuerzos concentrados que produzcan su deterioro. La garganta de la grapa donde se aloje el conductor deberá tener un perfil adecuado, sin aristas vivas ni radios de curvatura pequeños, en todos los puntos que puedan tomar contacto con el cable.

6.2 QUIMICOS.

Las grapas de terminal metálicas para alta y media tensión deben cumplir con los siguientes requisitos:

Las grapas se deben fabricar con el material de la tabla No.1, teniendo en cuenta el material del cable que está en contacto con la grapa, para minimizar el par galvánico y la pérdida de potencia debida la calentamiento por efecto magnético.

Deben fabricarse en cualquiera de los siguientes procesos: fundición en arena, fundición en moldes permanentes o semipermanentes y por forja.

TABLA No. 1
MATERIAL DEL CABLEMATERIAL DE LA GRAPA
De aleación de aluminio ó aleación de aluminio con alma de aceroDe aleación de aluminio 356 con tratamiento térmicoT6
De aleación de aluminio ó aleación de aluminio con alma de acero De aleación de aluminio 355 con tratamiento térmico T5

El cuerpo de la grapa pueden ser de cualquier material de los indicados en la tabla No.2, que cumpla con las exigencias mecánicas establecidas en la tabla No. 3.

Los materiales componentes de la grapa deben cumplir con los siguientes requisitos químicos:

TABLA No. 2
TIPO DE MATERIAL:ALEACIÓN DE ALUMINIO 355ALEACIÓN DE ALUMINIO A 356
% Silicio4.5 a 5.56,50 a 7,50
% Magnesio0,40-0,60,25 a 0,45
% Cobre1.0 a 1.50,20 máx
% Hierro0,60 máx0,20 máx
% Zinc0,35 máx0,10 máx
% Titanio0,25 máx0,20 máx
% Manganeso0,5 máx0,10 máx
% Cromo0,25 máx-----
% otros cada uno máx0,05 máx0,05 máx
% otros máx total0,15 máx0,15 máx

Valores máximos permitidos (cuando no se da el rango), el proceso de obtención del herraje será únicamente por fundición en arena ó por molde permanente.

Accesorios

Los accesorios de las grapas terminal son el pisacable, los pernos en “U”, las arandelas y las tuercas.

Los pisacables y cualquier otro elemento que este en contacto con el conductor se construirán con la misma aleación de la grapa y recibirá el mismo tratamiento térmico.

Las arandelas se fabricara siguiendo la especificación técnica ET 462.

Las tuercas se fabricarán siguiendo la especificación técnica ET 463

Los pernos en “U” se fabricarán siguiendo la especificaciones técnicas ET 465 en lo que se refiere al perno en “U” y las dimensiones de la rosca serán standard según norma ANSI/ASME B1.1 –1982.

6.3 Tratamiento Térmico

Los tratamientos térmicos que deben tener las grapas de suspensión son los siguientes
  • Para aleación de composición 355 el tratamiento es T5.
  • Para aleación de composición 356 el tratamiento es T6

La letra “T” del tratamiento térmico, significa que es tratado térmicamente con anterioridad al último tratamiento térmico.

El tratamiento T5 significa que es solubilizado y envejecido artificialmente.

El tratamiento T6 significa que es solubilizado, enfriado rápidamente en sales y envejecido artificialmente.

6.4 Requisitos Mecánicos

Las grapas deben cumplir satisfactoriamente con los requisitos de resistencia que se dan en la siguiente tabla:

TABLA No. 3
RESISTENCIA EN PORCENTAJE DE LA RESISTENCIA DEL MÁXIMO CONDUCTOR
TIPO DE GRAPADESLIZAMIENTOROTURA
Grapa de retención 75100

Requisitos de Recubrimiento de los elementos de acero

Los elementos de acero serán totalmente galvanizadas por inmersión en caliente y deberán cumplir con lo especificado en la Norma ICONTEC 2076 y deben estar libres de burbujas, áreas sin revestimiento, depósitos de escoria, escoriaciones o cualquier otra imperfección.

Para zonas contaminadas se especificarán galvanizados superiores a la Norma como se indica en la tabla 4:

TABLA No. 4
APLICACIÓNPROMEDIO gr/m2MINIMO gr/m2
Elementos ferrosos 825750

Requisitos de acabado

Las grapas deberán estar libres de deformaciones, aristas cortantes y rellenos. La superficie de contacto entre el conductor y la grapa debe ser completamente lisa y exenta de bordes cortantes que puedan tallar el conductor.

7. CRITERIOS DE ACEPTACION O RECHAZO

Para este caso se considerará que existe un lote cuando, los materiales de la grapa, los tratamientos térmicos y los de más elementos pertenecen a un mismo lote de producción de materia prima y un mismo lote de producción, de no ser así deberá tomarse como lotes, por los diferentes aspectos de materia prima y de producción.

7.1 Muestreo

A menos que se especifique otra condición, el muestreo se llevará a cabo tomando muestras para cada prueba de acuerdo a lo indicado en las Tablas 5 y 6, según la norma NTC –ISO 2859-1.

7.2 Aceptación o Rechazo

Si el número de elementos defectuosos es menor o igual al correspondiente número de defectuosos dado en la tercera columna de las Tablas 5 y 6, se deberá considerar que el lote cumple con los requisitos relacionados en el numeral 6 de esta Especificación; en caso contrario el lote se rechazará.

TABLA 5 PLAN DE MUESTREO PARA INSPECCIÓN VISUAL Y DIMENSIONAL(NIVEL DE INSPECCIÓN II, NAC = 2,5%)
(NORMA NTC-ISO 2859-1 TABLA1 - TABLA 2A)
TAMAÑO DEL LOTETAMAÑO DE LA MUESTRANUMERO PERMITIDO DE DEFECTUOSOSNUMERO DEFECTUOSOS PARA RECHAZO
2 a 8A = 201
9 a 15B = 301
16 a 25C = 501
26 a 50D = 812
51 a 90E = 1312
91 a 150F = 2012
151 a 280G = 3223
281 a 500H = 5034
501 a 1200J = 8056
1201 a 3200K =12578
3201 a 10000L =2001011

TABLA 6 PLAN DE MUESTREO PARA LOS ENSAYOS MECÁNICOS(NIVEL DE INSPECCIÓN ESPECIAL S-3, NAC = 2,5%)
(NORMA NTC-ISO 2859-1 TABLA1 - TABLA 2A)
TAMAÑO DEL LOTETAMAÑO DE LA MUESTRANUMERO PERMITIDO DE DEFECTUOSOSNUMERO DEFECTUOSOS PARA RECHAZO
2 a 8A = 201
9 a 15A = 201
16 a 25B = 301
26 a 50B = 301
51 a 90C = 512
91 a 150C = 512
151 a 280D = 812
281 a 500D = 812
501 a 1200E = 1312
1201 a 3200E =1312
3201 a 10000F =2012

8. PRUEBAS E INFORME

8.1 Prueba Dimensional

La verificación de las dimensiones se hará con los instrumentos de medida que den la aproximación requerida (cinta metálica con divisiones de 1 mm para longitudes y calibrador para los diámetros y espesores). El tamaño de la muestra deberá estar de acuerdo con la Tabla 5.

8.2 Análisis Químico

Se efectuará el análisis químico para el acero de acuerdo a lo requerido en el numeral 4.2 y las normas NTC 23 y 180 (carbono), NTC 27 (azufre), NTC 181 (fósforo), NTC 24 o 25 (manganeso), NTC 26 o 28 (silicio) y el análisis químico del aluminio o en su defecto se aceptará un certificado de calidad de los materiales empleados, emitido por un laboratorio reconocido y aprobado por CODENSA S.A. ESP. El análisis químico puede ser realizado en un espectómetro calibrado con los patrones correspondientes.

8.3 Prueba Mecánica

Como se menciona anteriormente, las grapas terminales tipo recto deberán cumplir con los requisitos de resistencia a la rotura, definida en la tabla No 3, cuyo porcentaje es la carga de rotura del cable de mayor calibre sujetado por la grapa ACSR, que será el valor de carga nominal de rotura de la grapa, cuando se sometan al ensayo descrito a continuación.

La grapa tipo pistola, se monta de acuerdo con la figura 2A, minimizando el efecto del par. Se carga hasta el 100% de la carga de rotura del conductor de mayor diámetro y no debe presentar ninguna falla en el ojo.

De la misma manera, la grapa tipo pistola, se monta de acuerdo con la figura 2B, minimizando el efecto del par. Se carga hasta el 75% de la carga de rotura del conductor de mayor diámetro y no debe presentar ningún deslizamiento.

Adicionalmente a la prueba mecánica y como parte de está, el proveedor entregará una grapa que se extraerá del lote después de la fundición y antes de los tratamientos térmicos; se extraerá otra grapa después del tratamiento térmico de solubilización y antes del tratamiento final de envejecimiento; y finalmente se extraerá una grapa del lote con todos sus tratamientos térmicos; estas muestras serán sometidas en un laboratorio autorizado por CODENSA S.A. ESP a las siguientes pruebas.

1 - Prueba de dureza
2 - Examen metalografico.
3 - Análisis químico.

El laboratorio deberá certificar que los diferentes tratamientos térmicos fueron adecuados.

Adicionalmente debe hacerse un ensayo de torque, con tuercas lubricadas apretando las tuercas hasta la falla de la grapa, el valor del troqué de rotura debe ser mayor al 130% del torque recomendado, si no se conoce el torque recomendado se tomará el valor de torque recomendado de 480 lb- pie.

8.4 Prueba del Galvanizado

Esta prueba se hará de acuerdo a la norma NTC 2076 y se efectuará mediante la utilización de un elcometro debidamente calibrado

8.5 Informe de Pruebas

El proveedor presentará un informe de las pruebas a CODENSA S.A. ESP el cual deberá seguir las instrucciones y llenar los formatos contenidos en el informe de Inspección, adicionando, si fuera el caso, sus observaciones y comentarios. La totalidad de las pruebas deberán hacerse con la presencia de un funcionario de CODENSA S.A. ESP.

8.5.1 Dimensiones de las muestras.
8.5.2 Resultados del análisis químico o certificado de la calidad del aluminio y del acero.
8.5.3 Resultados de la prueba de deslizamiento y tracción.
8.5.4 Resultados del espesor y la adherencia de la capa de galvanizado.
8.5.5 Resultado de las pruebas metalograficas y de dureza.

9. EMPAQUE Y ROTULADO

9.1 Empaque

Las grapas terminal metálica tipo pistola para líneas aéreas de alta y media tensión se empacarán en cajas de madera de tal manera que no sufran durante el transporte, manipuleo y almacenamiento.

9.2 Rotulado

En cada caja se colocará un rótulo con la siguiente información.
9.2.1 Especificación del contenido con su referencia.
9.2.2 Nombre y razón social del proveedor.
9.2.3 País de origen.
9.2.4 Cantidad de elementos.
9.2.5 Peso unitario, peso total bruto y neto.
9.2.6 Nombre de CODENSA S.A. ESP.
9.2.7 Número de contrato o pedido.
9.2.8 Fecha de entrega.
9.2.9 Código de Almacén ( SAP).

9.3 Marcación.

Se deben marcar las piezas en altorrelieve o bajorrelieve con el nombre de CODENSA S.A. ESP y el logotipo o nombre del fabricante con letras de 6 mm o más.

FIGURA 1


Diametro ConductorCódigo SAPDimensiones en mmPeso En Kg.
Mínmax ABCD
44/0 10521142151,2 – 1,4

FIGURA 2 : PRUEBAS



INFORME DE PRUEBAS

Este informe debe presentarlo el Fabricante a CODENSA S.A. ESP.

La totalidad de las pruebas debe hacerse con presencia de un funcionario de CODENSA S.A. ESP

La tuerca se debe probar según norma ET 463

Las arandelas planas según norma ET 462

Los pernos en U según norma ET 465

Muestra_______

1.0 Prueba dimensional.

Longitud “A” _________
Longitud “B” ____________
Longitud “C” ____________
Longitud “D”____________

2.0 Pruebas de Galvanizado

Espesor de Galvanizado prom.__________ Mín ________
Adherencia ____________ Inspección visual __________

3.0 Prueba Química

3.1Carbono norma NTC 23 y 180 ____________

3.2 Azufre norma NTC 27 ____________

3.3 Fósforo NTC 181 ______________

3.4 Silicio NTC 26 o 28______________

3.5 Cromo _________

3.6 Níquel __________

4.0 Prueba mecánica

Ensayo de Tracción (deslizamiento)________

Ensayo de Tracción (rotura del ojo)________

Ensayo de dureza sin tratamiento térmico __________

Ensayo de dureza con tratamiento térmico de solubilización__________

Ensayo de dureza con todos los tratamientos térmicos __________

Ensayo metálografico sin tratamiento térmico __________

Ensayo metálografico con tratamiento térmico de solubilización__________

Ensayo metálografico con todos los tratamientos térmicos __________

Confirmación de tratamiento térmico adecuado ______


Fabricante ______________ Funcionario CODENSA S.A. ESP


__________________________
Cargo
Nombre
C.C.


____________________________
Funcionario
Nombre
N° Asignado


(Debe llenarse un formato por cada elemento inspeccionado)