ET208 Postes metálicos de distribución

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• 1. OBJETO
• 2. ALCANCE
• 3. CONDICIONES AMBIENTALES
• 4. CONDICIONES DE SERVICIO
• 5. SISTEMAS DE UNIDADES
• 6. NORMAS RELACIONADAS
• 7. DEFINICIONES
• 8. REQUERIMIENTOS TÉCNICOS Y PARTICULARES
• 8.1 Características químicas
• 8.2 Características mecánicas
• 8.3 Características del recubrimiento
• 8.4 Características Generales
• 8.5 Calculo y Diseño
• 8.6 Deformaciones o Flechas Bajo Carga
• 8.7 Longitud de Enterramiento
• 9. PRUEBAS Y ENSAYOS DE LABORATORIO
• 9.1 Obligación de Ejecución de los Ensayos y Pruebas
• 10. SUMINISTRO Y RECEPCIÓN DE POSTERÍA
• 10.1 Tolerancias Aceptadas
• 10.2 Marcas y Señalizaciones
• 10.3 Recepción de Postería
• 11. POSTES ESPECIALES
• 12. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GARANTIZADAS DE LOS POSTES METÁLICOS

1. OBJETO

Establecer las condiciones que deben satisfacer los postes metálicos para distribución de 10, 12, 14 y 16 metros, los cuales deben poseer excelentes características técnicas de desempeño, durabilidad y calidad para cumplir las condiciones actuales de desempeño en los sistemas de distribución de energía de baja y media tensión.

2. ALCANCE

Los postes serán instalados, en zonas de difícil acceso del área de cobertura de CODENSA S.A., estos postes son usados para la fijación de los diferentes elementos utilizados en los sistemas de distribución urbana y rural.

Los suelos donde son instalados podrán ser terrenos de relleno, arenosos, rocosos, arcillosos semiduros, con una capa de profundidad variable de humus, abarcando químicamente suelos desde ácidos a alcalinos y desde oxidantes a reductores con gran variedad en la cantidad y tipo de sales solubles.

3. CONDICIONES AMBIENTALES

El ambiente donde serán instalados los postes metálicos podrá tener las siguientes características dentro del área de concesión de CODENSA S.A. E.S.P, bajo las siguientes condiciones:

4. CONDICIONES DE SERVICIO

Los postes serán instalados en zonas de difícil acceso dentro de la cobertura de CODENSA S.A. y no se recomiendan en zonas altamente contaminadas.

5. SISTEMAS DE UNIDADES

En todos los documentos técnicos se deben expresar las cantidades numéricas en unidades del sistema Internacional. Si se usan catálogos, folletos o planos, en sistemas diferentes de unidades, deben hacerse las conversiones respectivas.

6. NORMAS RELACIONADAS

Las siguientes normas y estándares deberán ser usados en el diseño y fabricación de los postes metálicos
Pueden emplearse otras normas internacionalmente reconocidas equivalentes o superiores a las aquí señaladas, siempre y cuando se ajusten a lo solicitado en la presente Especificación Técnica.

Las normas citadas en la presente especificación (o cualquier otra que llegare a ser aceptada por CODENSA S.A. se refieren a su última revisión.

7. DEFINICIONES

Para unificar el vocabulario técnico en los aspectos que tratan estas especificaciones, se establecen las siguientes definiciones:

Base: Plano o sección transversal extrema en la parte inferior del poste.

Carga de diseño: La máxima carga aplicada a 20 centímetros de la cima, para la cual ha sido calculado y diseñado el poste.

Carga de rotura: Es aquella que aplicada a 20 centímetros de la cima, produce el colapso del poste por fluencia del acero.

Carga de trabajo: Carga máxima real que podrá ser aplicada al poste, en sentido normal a la línea y a 20 centímetros de la cima, sin que se presente deformación permanente mayor del 5% de la deflexión máxima permitida con el 40% de la carga de diseño.

Cima: Plano o sección transversal extrema, en la parte superior del poste.

Coeficiente de seguridad a la rotura: Relación entre la carga de diseño y la carga de trabajo, que para estas especificaciones se establece en 2.5 hasta postes de 2000 kgf, para postes mayores de 2000 kgf será de 2.0

Colapso: Condición que se presenta cuando el poste, bajo la acción de la carga aplicada, experimenta grandes deformaciones, debidas a la fluencia del acero y que ocasionan el aplastamiento del poste, en la zona sometida a compresión. El colapso se inicia cuando el dinamómetro no recibe carga y/o se presentan pronunciadas deformaciones, sin incrementos de carga.

Conicidad: Incremento por metro lineal de longitud del poste, del diámetro de su sección transversal, desde la cima hasta la base.

Deformación permanente: Flecha permanente, registrada una vez ha dejado de actuar una carga sobre el poste.

Flecha: Desplazamiento que sufre la cima del poste, en dirección normal a su eje, bajo la acción de una carga aplicada.

Longitud de empotramiento (H1): Distancia entre la sección de empotramiento y la base del poste.

Longitud total (H): Distancia entre la cima y la base del poste.

Longitud útil (H2): Distancia entre la cima y la sección de empotramiento del poste.

Memoria de cálculo: Justificación técnica de carga de diseño, deformación y refuerzos del poste, tal como aparece en los planos de fabricación.

Perforaciones: Agujeros circulares, a través del eje central de la sección del poste, utilizados para la fijación de elementos de la red.

Plano de aplicación de esfuerzos: Plano o sección transversal del poste en donde se aplican las cargas horizontales.

Plano transversal: Plano o sección perpendicular al eje longitudinal del poste.

Sección de empotramiento: Plano o sección transversal del poste, a nivel del piso, donde se produce el máximo momento flector, por efecto de las cargas de trabajo.

8. REQUERIMIENTOS TÉCNICOS Y PARTICULARES

8.1 Características químicas

Los pernos o elementos roscados para la fabricación de los postes metálicos deberán cumplir con las siguientes características:
Nota: Se pueden usar aceros equivalentes como ASTM A36, y otros con la previa autorización de CODENSA S.A. ESP.


Las laminas y platinas deberán cumplir con la norma ASTM A572 ó ASTM A1011 grado 50.

8.2 Características mecánicas

Las láminas, tubos y platinas utilizadas para la fabricación de los postes metálicos deberán poseer las siguientes características mecánicas mínimas:
(*) A indicar por el fabricante

8.3 Características del recubrimiento

Los postes metálicos para redes de distribución serán totalmente galvanizados por inmersión en caliente y deberán cumplir con las especificaciones técnicas de la norma NTC 2076, teniendo en cuenta que su superficie deberá estar libre de burbujas, con un completo revestimiento, sin depósitos de escoria, sin manchas negras o cualquier otro tipo de inclusiones o imperfecciones.

De igual forma el galvanizado necesita cumplir con ASTM A123 y no se permite doble inmersión

Las láminas y platinas se galvanizan con clase B-2 y los elementos roscados con clase C según Norma NTC 2076 (ver la siguiente tabla). Los pernos sólo se galvanizarán 15 centímetros en la parte roscada.
Para el recubrimiento se deberán tener en cuenta las siguientes características del cinc:

8.4 Características Generales

Los postes deben tener en la cima una tapa soldada metálica de lamina calibre 12 (o de mayor espesor) galvanizada en caliente. Los orificios indicados en la figura 1 deben tener tapones removibles, los cuales podrán ser fabricados en material sintético, PVC, plástico o caucho resistente a la radiación solar.

El poste deberá incluir un repujado de 3 o 4 franjas consecutivas en alto relieve a lo largo del poste y cada 40 cm. Los mismos se deberán adaptar en caso de postes poligonales en una cara intermedia o 4 veces; en el caso de postes circulares 4 veces en el perímetro del poste, formando 90°C. El repujado deberá tener 3 franjas o más con los siguientes valores como mínimo; largo 35 mm, ancho 5 mm, y alto o profundidad 1,5 mm medido en la cara interna del troquel o repujado. Ver figura 2 y 2A.

El poste debe tener en la base un soporte metálico de la misma robustez de la lamina de la estructura, en forma de cruz de manera que elimine la posibilidad de hundimiento del poste. Este soporte deberá fijarse a la estructura del poste mediante tornillos autorroscantes.

Todas las secciones deberán venir embaladas mediante un perno de sujeción para evitar el deslizamiento de las secciones durante la manipulación, los calibres del perno serán bajo criterio del fabricante su ubicación se recomienda en el extremo inferior por debajo de línea de enterramiento.

No se permiten soldaduras transversales intermedias en cada sección y solo se permite una soldadura longitudinal.

8.4.1 Esquema de pintura

El esquema de pintura de los postes metálicos debe considerar:
• Para la zona de enterramiento y a 20 cm por encima de la línea de enterramiento deberá tener un recubrimiento epóxico de alta reactividad, diseñado para curar rápidamente sobre el metal previamente calentado (Sistema Fusion Bonded Epoxy). Este producto debe tener excelentes propiedades de resistencia mecánicas, a la corrosión, y a los agentes químicos.


(*) Valor a indicar por el fabricante

Método de aplicación a indicar por el fabricante, previa validación por Codensa.

8.4.2 Puesta a tierra

Se deberá tener en la parte superior del poste para facilitar la salida del cable de tierra una perforación de 1 1/2” ubicada después de la ultima perforación del poste como mínimo a 10 cm; ver figura No. 2 y No. 3; y a 5 cm de la perforación de 1 1/2” un tornillo soldado con guasa y tuerca de Ø 3/8” x 1”; ver figura 3.

Este tornillo deberá ser diseñado antes de cualquier etapa del proceso de recubrimiento de manera que garantice la conectividad eléctrica del mismo con la estructura del poste al final del acabado.

En caso de interferir la perforación de 1 1/2” o el tornillo de 3/8” con el diseño de la unión del embone del poste, este podrá ser reubicado acorde al diseño propuesto por el proveedor, el cual deberá ser validado previamente por CODENSA.

La anterior disposición de perforación de 1 1/2” y tornillo se deberá también hacer a 20 cm por debajo de la línea de enterramiento, ver figura 4.

Los postes son elementos mecánicos que trabajan a flexión y cuya única función es la de sostener elementos tales como aisladores, transformadores, perchas, cables y todos aquellos elementos que conforman la infraestructura eléctrica de distribución; estos elementos serán empleados a la intemperie, en climas que van desde el cálido hasta el frío, y desde el húmedo hasta el seco.

Los postes también serán sometidos a la contaminación atmosférica y al ataque fitosanitario, cumpliendo con las siguientes condiciones:

8.5 Calculo y Diseño

8.5.1 Cargas Mínimas de Diseño
Se establecen las siguientes cargas mínimas de diseño para todos los postes metálicos incluidos en esta norma:

510 kgf
750 kgf
1 050 kgf
1 350 kgf
2 000 kgf
2 500 kgf
3 000 kgf
3 500 kgf



8.5.2 Parámetros Geométricos
Los postes metálicos deben ser construidos de acuerdo con las dimensiones establecidas en la siguiente tabla:



TABLA 1. PARÁMETROS GEOMÉTRICOS



(*)Los diámetros de la cima no podrán ser mayores ni menores del 10% de los valores indicados en la tabla 1. Las dimensiones de base y cima indicadas en la tabla 1 son valores sugeridos que podrán ser modificados previo soporte técnico del proveedor de manera que el poste suministrado cumpla con los requerimientos técnicos, mecánicos, conicidad y estructurales indicados en esta especificación.
(**) El espesor variara dependiendo el tipo de sección.

8.5.3 Conicidad
La conicidad debe ser de 1,5 cm/m de longitud, para todos los tipos de postes de sección circular llena o anular o poligonal.

8.5.4 Carga de Trabajo
La carga de trabajo es la resultante de dividir la carga mínima de diseño, por el coeficiente de seguridad.

Según lo anterior, las cargas de trabajo para cada una de las cargas mínimas de diseño se establecen en la Tabla 2.

TABLA 2. CARGAS DE TRABAJO

8.6 Deformaciones o Flechas Bajo Carga

El poste, bajo la acción de una carga aplicada a 20 cm de la cima, con una intensidad igual al 40% de la carga mínima de diseño, no debe producir una flecha superior al 6% de la longitud libre del poste para postes de 510 kgf a 1350 kgf y para postes mayores o iguales a 2000 kgf no debe producir una flecha superior al 2% y al cesar la acción de esa carga, la deformación permanente no debe ser superior al 10% de la deflexión máxima especificada para el tipo de poste correspondiente.

De acuerdo con lo anterior, en la tabla 3 se establecen límites para deflexión bajo carga y deformación permanente.

TABLA 3. DEFORMACIONES BAJO CARGA

8.7 Longitud de Enterramiento

Para definir la longitud de empotramiento, se debe aplicar la siguiente fórmula:

H1 = 0,1 H + 0,60 (m)
H1 = Longitud de empotramiento (m).
H = Longitud total del poste (m).

9. PRUEBAS Y ENSAYOS DE LABORATORIO

El fabricante debe presentar los protocolos de los ensayos realizados correspondientes a pruebas químicas, mecánicas y de recubrimiento indicados en esta especificación. Así mismo protocolos de la materia prima utilizada.

9.1 Obligación de Ejecución de los Ensayos y Pruebas

Es obligación del fabricante realizar las pruebas de rutina o recepción:

1. Ensayo de flexión carga de trabajo.
2. Ensayo de carga de diseño.
3. Verificación de espesores de recubrimiento de Galvanizado.
4. Verificación de espesores de recubrimiento de pintura epoxica.
5. Inspección dimensional y visual (perforaciones, pintura, otros)
6. Pruebas mecánicas de adhesión a la pintura epoxica.
7. Inspección de la soldadura
8. Inspección por líquidos penetrantes a un porcentaje de ensayo del 5% del total del lote a suministrar por medio de un inspector certificado en ésta práctica, basados en el estándar ASTM E165 Standard Practice for Liquid Penetrant Examination for General Industry.

Para las demás pruebas y/o requisitos técnicos que se relacionan en esta especificación el fabricante deberá entregar protocolos de pruebas correspondientes para posterior validación de CODENSA.

10. SUMINISTRO Y RECEPCIÓN DE POSTERÍA

10.1 Tolerancias Aceptadas

10.1.1 Longitud del Poste.
Se acepta una tolerancia en la longitud del poste de ± 50 milímetros.

10.1.2 Desviación del Eje Longitudinal.
Se acepta una desviación del eje longitudinal del poste de 20 mm.

10.1.3 Dimensión de la Sección Transversal.
En la dimensión del diámetro externo, se acepta una tolerancia de + 3 mm y - 2 mm.

10.1.4 Separación de las Perforaciones.
Se acepta una tolerancia de ±3 mm en la posición de las perforaciones, con respecto a la ubicación teórica que se indica en los planos.

10.2 Marcas y Señalizaciones

10.2.1 Marcas.
Todos los postes deberán llevar, en forma clara y a una altura de 2 m sobre la sección de empotramiento, una leyenda en placa en aluminio o acero inoxidable, que indique:

• Palabra BOG-CUN (en bajo relieve)
• Nombre o razón social del fabricante.
• Longitud del poste en metros por carga mínima de diseño en kg.
• Fecha de fabricación, día mes año.
• Peso del poste.
• Numero de orden de compra.
• Numero del lote.

10.2.2 Señalizaciones.
Todos los postes deben llevar las siguientes señalizaciones:

Centro de gravedad. Debe llevar una franja, pintada de color rojo, de 30 mm de ancho y que cubra el semiperímetro de la sección, en el sitio que corresponde al centro de gravedad.

Profundidad de empotramiento. Todos los postes deben llevar pintada, una franja de color verde, de 30 mm de ancho y que cubra el semiperímetro de la sección e indique hasta donde se debe enterrar el poste.

Zona de ensamble de postes embonados. Para señalizar esta zona debe incluirse una franja pintada de color negro, de 30mm de ancho que cubra el semiperímetro de la sección. Con esta marcación se busca que se garantice el correcto acople de las secciones cuando los postes sean embonados.

Zona de identificación del poste para embalaje. Para la identificación de cada una de las secciones del poste en bodegas de los contratos y evitar se trunquen las secciones al momento de alistar el poste, se requiere de una placa soldada en la parte inferior de cada sección del poste en aluminio o acero que indique la siguiente información:

• Longitud del poste en metros.
• Carga de Diseño en kgf
• tramo 1, o tramo 2, o tramo 3 respectivamente

Esta placa no deberá intervenir o afectar el proceso de embonamiento por lo que su ubicación deberá ser al lado opuesto de la superficie de embone. Se permite como alternativa troquelado en frío siempre y cuando se garantice la lectura de la información.

Para el control de inventario en bodegas de CODENSA y/o del contrato se requiere que cada una de las secciones tengan en la parte del extremo inferior interno una franja de color de 30 mm de ancho que cubra el semiperímetro de la sección de la siguiente manera:

(*) Dos franjas.

Lo anterior permitirá visualizar e identificar el tipo de poste sin necesidad de utilizar grúa para mover el mismo.

10.3 Recepción de Postería

La recepción de los postes, deberá hacerla el interventor o un representante de CODENSA S.A. E.S.P, quienes inspeccionarán los lotes en forma detallada, para determinar si cumplen las especificaciones establecidas.

10.3.1 Inspección del Sitio de Prueba y sus Instalaciones.
El interventor inspeccionará el sitio de prueba y las instalaciones para la fijación y anclaje del poste y los patines de apoyo.

10.3.2 Revisión de los Equipos de Aplicación y de Medida de Cargas.
Se deberá verificar que los equipos de aplicación de cargas sean los adecuados; que su anclaje no represente peligro y que la carga pueda aplicarse en forma suave y progresiva.

Se deberá verificar que el dinamómetro esté calibrado y que las lecturas de carga se puedan hacer con una aproximación de ± 10 kg.

10.3.3 Plan de Muestreo.
Para llevar a cabo las labores de inspec¬ción y recepción de postería, se establece el siguiente plan de muestreo, en el que se determina, de acuerdo con el tamaño del lote, el número de postes a los cuales se les debe practicar la inspección visual para la aceptación o rechazo del mismo. El mismo podrá ser modificado por el inspector de CODENSA en caso de requerirse :

TABLA 4. INSPECCIÓN VISUAL Y DIMENSIONAL. Nivel de Inspección general II, NCA = 4%
Nota. Si el tamaño de la muestra es mayor o igual al lote, se hará inspección 100%

10.3.4 Motivos de Rechazo.
Se rechazarán los postes por las siguientes causas:

10.3.4.1 Defectos críticos.
- Recubrimiento menor que el especificado.
- Grietas transversales o longitudinales.
- Ranuras longitudinales muy amplias y profundas
- El incumplimiento de las tolerancias especificadas.

10.3.4.2 Defectos mayores.
- Perforaciones con el eje desviado respecto a su posición teórica, taponadas o de diámetro inferior al especificado.
- Superficie del poste con rugosidades pronunciadas, burbujas en cantidad exagerada.

10.3.4.3 Defectos menores.
- No colocación de la leyenda mencionada el numeral 10.2.1.
- Falta de marcado del centro de gravedad y de la longitud de empotramiento.

10.3.5 Plan de Muestreo para las Pruebas de Carga de Flexión y Diseño.
Para las pruebas de flexión, se sugiere seguir el siguiente plan de muestreo:

TABLA 5. PRUEBA DE CARGA DE FLEXIÓN. Nivel de Inspección especial S 3, NCA = 4%
Nota. Si el tamaño de la muestra es mayor o igual al lote, se hará inspección 100%

Para las pruebas de diseño, se sugiere seguir el siguiente plan de muestreo:

TABLA 6. PRUEBA DE DISEÑO. Nivel de Inspección especial S 1, NCA = 4%
10.3.6 Límites para Aceptación o Rechazo.
Si el número de unidades defectuosas en la muestra es igual o mayor que el número de rechazos, no se aceptará el lote.

11. POSTES ESPECIALES

Se consideran postes especiales aquellos, a los que por exigencia del comprador se les modifique su geometría, conicidad, carga mínima de diseño, los cuales se fabricarán de acuerdo con los planos suministrados por el comprador.

Estos postes deberán cumplir las especificaciones establecidas en esta norma en lo relacionado con los aspectos estructurales y de calidad de materiales; así mismo, se deberá mantener la carga mínima de diseño especificada.

12. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GARANTIZADAS DE LOS POSTES METÁLICOS

El proponente debe indicar en el formulario 1, todos los datos solicitados para cada uno de los postes ofrecidos.

FORMULARIO 1. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Para los postes de 12 a 16 metros el segundo grupo de perforaciones que se encuentran a 1.9m, 3.7m y 5.7m de la cima serán los indicados en la figura No. 2