Societatea Comercială ELECTRICA S.A. Bucureşti SPECIFICAŢIE TEHNICĂ S.T. nr : 125 Conductoare de otel-aluminiu izolate cu XLPE pentru linii electrice aeriene 12/20 kv COAL2X Rev. 0 1 2 Data 2010 Nr.pag : 8 CUPRINS 1. Generalităţi... 2 2. Condiţii tehnice... 3 3. Reguli pentru verificarea calităţii... 7 4. Condiţii de ambalare, livrare, marcare... 8 Elaborat : ELECTRICA S.A. Biroul Tehnic Data aprobării : Aviz CTS nr. 1028/01.07.2011 Data intrării în vigoare : 01.07.2011
1. GENERALITĂŢI 1.1 Obiect si domeniu de aplicare Prezenta specificaţie tehnica se aplică la conductoarele de oţel -aluminiu izolate XLPE. Conductoarele sunt utilizate pentru linii electrice aeriene de 20 kv, pentru a evita avariile şi deranjamentele produse de vânturi puternice, depuneri masive de chiciură, zăpadă şi solicitări climatice moderate (variaţii ultraviolete solare. 1.2 Tensiunea nominală Uo/U: 12 /20 kv. 1.3 Temperaturi de utilizare : Temperatura maximă a conductorului în funcţionarea de durată: +90 0 C; Temperatura maximă conductorului în condiţii de scurtcircuit: +250 C (max 5 sec); Temperatura minimă a cablului în timpul pozării (măsurată pe conductorul izolat): -20 0 C 1.4 Notare Notarea conductoarelor de oţel-aluminiu izolate XLPE pentru LEA se face indicând următoarele : simbolul; secţiunea nominala in mm 2 ; tensiunea nominală Uo / U în kv. Exemplu de notare pentru conductoarele de oţel-aluminiu preizolate XLPE pentru LEA 20 kv: COAL2X 70/12. 1.5 Simbolizare Conductoarele care fac obiectul prezentei specificaţii tehnice se simbolizează astfel: COAL2X Semnificaţia simbolului este următoarea : C - conductor O - oţel zincat AL - aluminu 2X - polietilenă reticulată 1.6 Durata normală de funcţionare conform HG 2139/30.11.2004, codul de clasificare 1.7.2.1., min. 12 ani 1.7 Documente de referinţă şi conexe SFS 5791 :1994 SR EN 60228-2006 SR CEI 61089-97 SR CEI 60888-94 SR CEI 60889-94 SR CEI 60811-1-1 : 2003 SR.EN 60811-1-2 :96 +A2/03 12/20 kv overhead lines XLPE covered overhead conductors PAS Conductoare pentru cabluri izolate Conductoare pentru linii electrice aeriene cu sârme rotunde, cablate în straturi concentrice. Sârmă de oţel zincată pentru conductoare cablate Sârmă de aluminiu trasă la rece în stare de ecruisare tare pentru conductoarele liniilor aeriene Metode de încercări comune pentru materialele de izolaţie si manta de aluminiu ale cablurilor electrice Partea 1: Metode cu aplicare generala. Secţiunea 1 Metode de încercări comune pentru materiale de izolaţie si de manta ale cablurilor electrice. Partea 1: Metode cu aplicare generală. Secţiunea 2: Metode de îmbătrânire termică. 2
SR EN 60811-1-4 :95 +A2/03 SR EN 60811-1-3 :96 +A1/2003 SR CEI 60502/2 :2006 SR EN 50395:2006 SR EN 62230:2008 SR EN ISO 6892-1:2010 Metode de încercări comune pentru materiale de izolaţie si de:manta ale cablurilor electrice. Partea 1: Metode cu aplicare generală. Secţiunea 4: Încercări la temperatură joasă Metode de încercări comune pentru materialele de izolaţie si de manta ale cablurilor electrice. Partea 1: Metode de aplicare generală. Sectiunea3: Metoda de determinare a densităţii: încercări de absorbţie de apă; Încercare de contracţie. Cabluri de energie cu izolaţie extrudată şi accesoriile lor pentru tensiuni nominale de la 1 kv (Um=1.2 kv) până la 30 kv (Um=36 kv). Partea 1: Cabluri cu tensiune nominală de 6 kv (Um=7.2 kv) până la 30 kv (Um=36 kv) Metode de încercări electrice pentru cabluri de energie de joasă tensiune Cabluri electrice. Metoda de încercare dielectrică în flux (spark-test) Materiale metalice. încercare la tracţiune. Partea 1: Metoda de încercare la temperatura ambiantă. 2 CONDIŢII TEHNICE 2.1 Materiale 2.1.1 Sârmă de aluminiu tare conf SR CEI 60889:94; 2.1.2 Conductor de oţel zincat conf SR CEI 61089:97 -A1:99; 2.1.3 Granule de polietilenă reticulabilă rezistentă la intemperii şi conţinut de negru de fum 2 3%, cu caracteristici conf. tabelului 2. 2.2 Construcţie si dimensiuni 2.2.1 Dimensiunile constructive. Secţiune nominală conductor Construcţie cond de oţelzincat Nr de sârme de Al din cond Forţa de rupere nominală a cond Grosime radială nominală a izolaţiei Diametru exterior nominal Tabelul 1 nom miri min max Rezistenţa electrică, max. 20 C mm 2 mm mm kn mm mm mm Ω/km 36/6 1x2.7 6x2.7 12.4 2.5 2.15 11.8 13.1 0.832 50/8 1x3.2 6x3.2 16.8 2.5 2.15 13.1 14.6 0.595 70/12 7x1.47 26x1.85 25.7 2.5 2.15 15.0 16.7 0.422 95/15 7x1.65 26x2.21 33.7 2.5 2.15 16.6 18.4 0.321 120/21 7x1.95 26x2.45 45.9 2.5 2.15 18.6 20.7 0.235 150/25 7x2.13 26x2.7 53.7 2.5 2.15 19.9 22.1 0.194 2.3 Execuţie 2.3.1 Execuţia conductoarelor se face prin cablare. Toate sârmele conductorului se cablează în straturi concentrice. 3
2.3.2 Straturile de sârme alăturate trebuie să fie cablate în sensuri opuse. Stratul exterior trebuie să fie cablat "spre dreapta" dacă nu se menţionează altfel în comandă. 2.3.3 Sârmele fiecărui strat trebuie să fie cablate regulat şi strâns în jurul sârmei sau al sârmelor din stratul de dedesubt. 2.3.4 Raporturile de cablare pentru straturile de sârme de oţel zincate trebuie să fie următoarele: a) raportul de cablare pentru stratul de şase sârme dintr-o inimă de 7 sârme nu trebuie să fie mai mic.de 16 şi mai mare de 26; 2.3.5 Raporturile de cablare pentru straturile de aluminiu pentru toate tipurile de conductoare trebuie să fie următoarele: a) raportul de cablare pentru stratul exterior de sârme de aluminiu nu trebuie să fie mai mic de 10 şi mai mare de 14; b) raporturile de cablare pentru straturile interioare de sârme de aluminiu nu trebuie să fie mai mici de 10 şi mai mari de 16. 2.3.6 Toate sârmele de oţel trebuie să stea natural în locurile lor în inima cablată şi, când inima este tăiată, capetele sârmelor trebuie să rămână pe loc sau să fie reaşezate uşor cu mâna şi să rămână atunci aproximativ în poziţie. Această cerinţă se aplică de asemenea la stratul exterior de sârme de aluminiu. 2.3.7 Înaintea cablării, toate sârmele de aluminiu şi de oţel trebuie să aibă temperaturi aproximativ uniforme. 2.3.8 Îmbinări pe conductor 2.3.8.1 În timpul cablării nici o îmbinare, de orice fel, nu trebuie să fie făcută pe o inimă sau pe una sau mai multe sârme dintr-o inimă de oţel zincată. 2.3.8.2 Îmbinările sunt permise pentru ruperile inevitabile ale sârmelor de aluminiu în timpul cablării cu condiţia ca aceste ruperi să nu fie asociate cu nici un defect particular al sârmei, nici cu utilizarea de lungimi scurte ale saunelor de aluminiu. Sudurile trebuie să fie conforme geometriei de origine a sârmei, adică fără bavuri, la un diametru egal cu cel al sârmelor iniţiale şi nu trebuie să prezinte neregularităţi. Distanţa minimă între două suduri consecutive ale sârmelor de aluminiu în conductorul complet va fi de minim 15 m, iar pe acelaşi fir de minim 200 m. Sudurile se fac cu metoda sudurii la rece prin presiune. Aceste suduri trebuie realizate în conformitate cu bunele practici comerciale. 2.3.8.3 Nu se cere ca sudurile definite la 2.3.9.2 să aibă caracteristicile sârmei de origine. În acelaşi timp, rezistenţa mecanică la rupere nu trebuie să fie mai mică 130 MPa pentru sudurile la rece prin presiune. Fabricantul trebuie să demonstreze că metoda de sudură propusă permite obţinerea forţelor de rupere cerute. 2.3.9 Forţa de rupere a conductorului 2.3.9.1 Forţa de rupere calculată este conf. tabelului 1. 2.3.9.2 Forţa nominală de rupere a conductoarelor bimetalice A1/S1A este suma dintre forţa de rupere a părţii de aluminiu şi forţa de rupere a părţii de oţel corespunzând unei aiungiri compatibile cu aceea a aluminiului la momentul ruperii. Pentru a permite întocmirea unei specificaţii şi din considerente practice, această forţă de rupere a oţelului este luată, în lipsă, egală cu forţa corespunzătoare unei alungiri de 1% pe o epruvetă de 250 mm lungime. 2.3.9.3 Forţa de rupere a unei sârme elementare este produsul dintre secţiunea sa nominală şi rezistenţa minimă de rupere indicată în standardele precizate în 2.1 2.3.10. Grosimea izolaţiei şi diametrul exterior sunt specificate în tabelul 1. 2.3.11 Abaterea negativă maximă admisă la grosimea radială a izolaţiei este de 0.1 mm +10% din grosimea nominală. Abaterea pozitivă nu se standardizează. Valoarea medie a grosimii izolaţiei, determinată prin măsurători, trebuie să fie cel puţin egală cu grosimea nominală specificată. 2.3.12 Izolaţia conductoarelor trebuie să fie uniformă, continuă, fără incluziuni mecanice. Izolaţia trebuie să adere în aşa fel încât, la extragerea conductorului, să nu se deterioreze. 4
Eventualele defecte de izolaţie se depistează pe linia de fabricaţie cu sparktesterul. Tensiunea de încercare este, conform SR HD 605 S1 :2001 pct. 3.6.1.2, 25 kv ca sau 38 kv cc. 2.3.13 Culoarea izolaţiei trebuie să fie neagră (Conţinutul de negru de fum este de 2+3%). 2.3.14 Marcarea conductorului. Conductorul izolat în XLPE se marchează cu cerneală la distanta de max. 1m. Elementele marcate sunt: simbol, secţiune, date de identificare a firmei. 2.4 Proprietăţi fizico - mecanice. 2.4.1 Caracteristicile fizico-mecanice ale izolaţiei sunt conf. tabel 2 Nr. Crt. Denumirea caracteristicii UM Valori impuse XLPE-DIX5 1 Caracteristici mecanice în stare iniţială 1. 1 Rezistenţa la tracţiune la rupere, min N/mm 2 12,5 1.2 Alungirea la rupere, min % 200 2 Caracteristici mecanice după îmbătrânire în aer : -temperatura C. 135±2 -durata de îmbătrânire h 7x24 2.1 Rezistenţa de rupere la tracţiune, min N/mm 2 12,5 -variaţia după îmbătrânire, max % ±25 2.2 Alungirea la rupere, min ' % 200 -variaţia alungirii la rupere, max % ±25 3 Caracteristici termoplastice 3.1 Alungire la cald Temperatura C 200±2 Durata min 15 Solicitarea mecanică MPa 0,20 Alungirea la rupere în cond. de solicitare, max % 175 Alungire dupa solicitare, max % 15 3.2 Contracţie Durata h 1 Temperatura C 30=3 Contracţie, max % 4,0 4 Încercare de curbare pe conductorul izolat -temperatura C -40 -durata de răcire a instalaţiei h 16 -diametrul dornului -evaluare încercare Tabelului 2. 4xd *dupa încercare izolaţia nu trebuie să prezinte fisuri vizibile cu ochiul liber 5 Rezistenţa izolaţiei (val. minimă) Rezistenţa specifică la: 90 C Ωcm 10 12 5
2.5.2 Caracteristici fizico-mecanice ale conductorului 2.5.2.1 Forţa de rupere nominala a conductorului bimetal AL-OL este suma dintre forţa de rupere minimă a părţii din aluminiu si forţa de rupere minima a părţii din oţel corespunzând unei alungiri compatibile cu aceea a aluminiului la momentul ruperii. Forţa de rupere a oţelului este egală cu forţa corespunzătoare unei alungiri de 1% pe o epruvetă de 250 ram lungime 2.5.2.3. Valoarea nominală a forţei de rupere a conductorului este conf tabelului 1. 2.6 Caracteristici electrice 2.6.1 Încercare la tensiune în apă Fiecare lungime de producţie trebuie sa fie ţinută în apă la temperatura de 10... 30 o C timp de cel puţin 10 min. Apoi între conductor si apa va fi conectata o tensiune de încercare de 4 kv ca sau 9.6 kv c.c, 50 Hz,timp de 5 min. Nu trebuie sa aiba loc nici o străpungere. încercarea se face conf. SFS 5791 pet 8.2. 2.6.2 Verificarea curentului de scurgere Conductoarele izolate in XLPE pentru LEA 12/20 kv trebuie sa reziste la un curent de scurgere măsurat la o tensiune de 14 kv,50 Hz dupa scufundarea mostrei in apa la 20 ± 5 C timp de 24 de ore conf. SFS 5791 pet 6.1.2. Curentul de scurgere va fi măsurat imediat (< 5 min) dupa ce epruveta a fost îndepărtata din apa. 2.6.3 Încercare la tensiune in c.a. in aer. Conductoarele izolate in XLPE pentru LEA 12/20 kv trebuie sa reziste la tensiunea de încercare de 24 kv 50 Hz.Durata încercării este de 5 min. Cablul nu trebuie sa aiba nici o străpungere electrica. Încercarea se face conf. SFS 5791 pet 6.1.3 metoda B 2.6.4 Încercare la tensiune in c.a. in apa. Înainte de încercare, epruveta va fi scufundata in apa normala de la robinet, la o temperatura de 20 ± 5 C, timp de cel puţin 1 ora. Lungimea conductorului scufundata in apa va fi de cel puţin 10 m. Tensiunea cu frecventa de 50 Hz este conectata intre conductor si apa. Tensiunea se ridica cu o viteza constanta > 0,5 kv/s. Tensiunea de străpungere electrica va fi > 24 kv. Încercarea se face conf. SFS 5791,pct 6.1.4. 2.6.5 Rezistenta electrica maxima la 20 C se face pe eşantion de 1 m in laborator si trebuie sa fie conf.tabelului 1 din prezenta specificaţie tehnica. 3 REGULI PENTRU VERIFICAREA CALITĂŢII ' 3.1 Toate încercările se executa dupa minimum 16 h de la finalizarea procesului de extrudare si 3 h de condiţionare la temperatura de încercare (23 ± 5) C,daca nu sunt alte indicaţii. 3.2 Categorii de încercare Conductoarele izolate in XLPE pentru LEA se supun următoarelor încercări: -incercari de tip (T) -incercari de prelevare (S) 3.2.1 Încercările de tip se executa la asimilarea in fabricaţie a conductoarelor izolate care fac obiectul prezentei specificaţii tehnice, si ori de cate ori se efectuează modificări constructive, tehnologice sau de materiale care pot modifica calitatea produsului. În cadrul încercărilor de tip se verifica toate condiţiile tehnice de la pct.2 pe eşantioane de produs, prelevate dintr-o lungime de fabricaţie,conform metodelor de încercare menţionate in tabelul 3 6
Nr crt Denumirea încercării Condiţia tehnica conf. Metoda de încercare 1 Verificarea materialelor Pct 2.1 Pct. 2.1 T,S 2 Verificarea execuţiei Pct. 2.3 Vizual T,S 3 Verificări constructive TS 3.1 Verificare grosime radiala izolaţie Pct 2.3.3. SREN 60811-1-1:2003 + A T.S 2.3.4,2.3.5 1:2003,Pct.8.1 3.2 Verificare diametru exterior al conductorului izolat Pct. 2.3.3, SREN 60811-1-1:2003 + Al:2003,Pct8.3 T,S 3.3 Verificarea defectelor de izolaţie Pct. 2.3.12 SR EN 62230:2008 S 4 Verificarea proprietăţilor mecanice ale Tabel 6 T izolaţiei înainte si clupa îmbătrânire Pct 1,2 SREN 60811-1-2 :96 +A2 :2003,.Pct 8.1.3.1 SREN 60811-1-1 :2003 + Al :2003 pct 9.1 5.Verificarea proprietăţilor termoplastice Tabel 6 T -rezistenta la frig Pct.4 SFS 5791:94 -aiungirea la cald Pct.3.1 Pct. 3.2 SR EN 60811-2-1:95+ A 1:2003 pct 9 S R E N 60811-1 -contracţie -3:96+ A 1:2003 pct 10 6 Verificarea forţei de rupere a sârmei din Pct 2.5.2 SR EN 10002-1 :20Q2 T conductoarele izolate 7 încercare la tensiune in apa Pct.2.6.1 SREN 50395:96 pct 6 SFS S 5791 :94 pct 8.2. 8 Verificarea curentului de scurgere Pct 2.6.2 SFS 5791 :94 pct 6.1.2. T 9 Încercare la tensiune in ca in aer. Pct 2.6.3 SFS 5791 :94 pct 6.1.3. met B T 10 Încercare ia tensiune in c.a in apa. Pct 2.6.4 SFS 5791 :94 pct 6.1.4. T 11 Verificare rezistenta electrica Pct 2.6.5 SR EN 60228:2006,Anexa A T,S 12 Verificarea rezistentei de izolaţie Tabel 2 pct 5 SR EN 50395:2006 pct 8.2 Tabelul 3 Tip încercare T.S Rezultatele Încercărilor de tip trebuie confirmate prin buletine de încercări elaborate de laboratoare autorizate (acreditate), recunoscute de către client. 3.2.2 Încercări de prelevare Mărimea lotului reprezintă cantitatea de conductoare torsadate executate din aceleaşi materiale si in aceleaşi condiţii tehnologice pe durata a 24 h. La încercările, de prelevare se executa in ordine:constructia si dimensiunile conf. Pct. 2.2, execuţia conf. pct. 2.3, încercarea la tensiune in apa pe toata lungimea de fabricaţie conf. pct 2.6.1, rezistenta electrica conf. pct 2.6.5 încercarea la tensiune se verifica pe toata lungimea de livrare. Rezistenta electrica se executa pe eşantion. Construcţia si execuţia se verifica pe 5% din elementele lotului. 3.2.3 Încercările de tip si prelevare sunt prezentate în tabelul 3 T,S 7
4. CONDITII DE AMBALARE, LIVRARE, MARCARE 4.1 Ambalare Ambalarea conductoarelor izolate in XLPE pentru LEA,se face pe tambure de lemn conform STAS 5674 / 1 si 2-86. Pe fiecare tambur trebuie aplicata o eticheta, pe care sa fie înscrise cel puţin următoarele : - denumirea firmei producătoare; - cod produs - notarea conductoarelor torsadate, conform 1.4: - lungimea, in metri; - număr tambur/data; - nume executant / lot: 4.2 Livrare Lungimea de livrare a conductoarelor este prevăzută in comandă de către beneficiar, fiind admisă o abatere de ± 5% la fiecare lungime. Se admite ca 5% din cantitatea care face obiectul unei comenzi să aibă lungimi mai scurte decât cele prevăzute, dar nu mai mici de 1/2 din lungimea impusa prin contract. Dacă în comandă nu se prevăd lungimi de livrare, acestea trebuie să fie: pentru secţiunile nominale de până la 50/8 mm 2, de 1000 rn sau multipli de 1000 m; pentru secţiunile nominale de >70/12 mm 2, de 500 m sau multipli de 500 m. Capătul interior al conductoarelor izolate se scoate in afara.pentru a se putea face încercări. Capătul exterior se fixează pe partea interioara a peretelui frontal al tamburului. Fiecare tambur trebuie însoţit de declaraţia de conformitate jntocmita de către compartimentul CTC, conform reglementarilor in vigoare. 4.3 Marcare,conservare Marcarea conductoarelor torsadate se face conf. pct 2.4 Conductoarele torsadate se conserva pe durata depozitarii in ambalajul întreprinderii producătoare conf. prevederilor de ia pct 4.4.1 4.4 Depozitare, manipulare si transport Depozitarea conductoarelor torsadate in aer liber sau sub soproane. 4.4.1 Rostogolirea tamburilor cu cabluri se face numai in sensul indicat de săgeata de pe eticheta, iar desfăşurarea cablurilor de pe tambur se face in sensul invers indicat de săgeata si in poziţia orizontala a axei. 4.4.2 Cablurile înfăşurate pe tambure se transporta in vehicule cu arcuri. Trebuie evitate vibraţiile, şocurile din timpul transportului si depozitarii. 8