DESCRIPTORES: Aislador. Cadena. Composite.

Aisladores compuestos para ca-denas de lneas elctricas de altatensin

N I 48.08.01Enero de 2002

E D I C I O N : 4N O R M A I B E R D R O L A

N I 48.08.01Enero de 2002

E D I C I O N : 4N O R M A I B E R D R O L A

Aisladores compuestos para cadenas de l-neas elctricas de alta tensin

Indice

Pgina

1 Objeto y campo de aplicacin......................... 32 Normas de consulta................................... 3

3 Tipos normalizados, dimensiones, designacin y

cdigos.............................................. 3

4 Caractersticas...................................... 5

4.1 Diseo ......................................... 5

4.2 Cargas mecnicas y niveles de aislamiento ...... 8

4.3 Material ....................................... 8

5 Marcas............................................... 9

6 Utilizacin.......................................... 9

7 Suministro........................................... 10

8 Ensayos.............................................. 10

8.1 Ensayo de envejecimiento ....................... 108.2 Ensayo de torsin .............................. 11

8.3 Ensayo de rotura frgil ........................ 11

9 Calificacin y recepcin............................. 12

9.1 Calificacin ................................... 12

9.2 Recepcin ...................................... 12

Anexo A................................................. 13

- 2 - NI 48.08.01 02-01

1 Objeto y campo de aplicacin

Esta norma establece los tipos, caractersticas y ensayos que deben cumplir

los aisladores compuestos destinados a su utilizacin en las cadenas de sus-

pensin y amarre, de las lneas elctricas areas de alta tensin y de las

subestaciones. Los aisladores compuestos, para columna o rgidos, son objetode su correspondiente norma NI particular.

2 Normas de consulta

NI 00.07.11: Ensayos de envejecimiento climtico y de corrosin de materia-les metlicos, metlicos plastificados y sintticos de redes elctricas a-

reas.

NI 00.08.00: Calificacin de suministradores y productos tipificados.

UNE 21 909: Aisladores compuestos destinados a las lneas areas, de co-

rriente alterna de tensin nominal superior a 1000 V. Definiciones, mtodos

de ensayo y criterios de aceptacin.

UNE EN 60 437: Ensayo de perturbaciones radioelctricas de aisladores para

alta tensin.

UNE EN 61 284: Lneas elctricas areas. Requisitos y ensayos para herrajes.

UNE EN 61 466-1: Elementos de cadenas de aisladores compuestos para lneas

areas de tensin nominal superior a 1 kV. Parte 1: Clases mecnicas y aco-

plamientos de extremos normalizados.

CEI 60 815: Gua para la seleccin de aisladores segn condiciones de polu-

cin.

CEI Projet 36-6-2: Requisitos mnimos de ensayo para cubrir la roturafrgil en aisladores de lnea compuestos

Directiva 94/62/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 20 de diciembrede 1994, relativa a los envases y residuos de envases.

3 Tipos normalizados, dimensiones, designacin y cdigos

Los aisladores compuestos normalizados son los que se indican en la tabla 1.

- 3 - NI 48.08.01 02-01

Tabla 1

Tipos normalizados

Dimensiones

DesignacinNivel depolucinCEI 60 815

Nivel detensin

kV

Lneade fugamn.(1)

mm

LongitudTotal(L)10 mm

Longitudaislante(La)mn.(2) mm

Masa

aprox.

kg

Cdigo

U70RB20 20 480 380 230 1,8 4803014U70YB20 20 480 380 230 1,8 4803015U70AB30 30 720 480 310 2,0 4803021U70AB45 45 1040 620 450 2,5 4803026U70AB66 66 1450 800 590 3,0 4803031U120AB132 132 2900 1390 1080 5,0 4803051U120AB220+AR1 220 4900 2300 1770 8,5 4803066U160AB220+AR2U160AB380+2AR2

II 220380

49008400

23003550

17703060

10,013,0

48030754803083

U120RB132U120RB220+AR1

132220

29004900

13902300

10801770

5,08,5

48030524803067

U160RB220+AR2U160RB380+2AR2

220380

49008400

23003510

17703060

10,013,0

48030764803084

U120AAR132U120AAR220+AR1

132220

29004900

13902300

10801770

5,08,5

48030544803069

U70RB20P 20 740 380 230 2,2 4803204U70YB20P 20 740 380 230 2,2 4803205U70AB30P 30 1120 480 310 2,5 4803211U70AB45P 45 1610 620 450 3,3 4803216U70AB66P 66 2250 800 590 4,0 4803221U120AB132P 132 4500 1390 1130 7,0 4803251U120AB220P+AR1 IV 220 7600 2280 1900 12,5 4803266U160AB220P+AR2 220 7600 2300 1900 14,5 4803275U160AB380P+2AR2 380 13000 3590 3260 18,0 4803283U120RB132PU120RB220P+AR1U160RB220P+AR2U160RB380P+2AR2

132220220380

45007600760013000

1390230023003590

1130190019003260

7,012,514,518,0

4803252480326748032764803284

AR1 (3)AR2 (3)

220220-380

1,51,5-3,0

48039014803902

(1) La lnea de fuga se establece en base a considerar los siguientes valo-res unitarios por kV, de las tensiones ms elevadas de lnea correspondien-

tes a las nominales fijadas:

- Nivel II (polucin media) = 20 mm/kV

- Nivel IV (polucin muy fuerte) = 31 mm/kV

(2) La longitud aislante mnima La del aislador, definida como la distan-cia entre metal y metal, se entiende para:

- Tensin de 220 kV = distancia entre herraje y anillo de reparto.

- Tensin 380 kV = distancia entre anillos de reparto.

(3) Los aisladores para 220 kV, llevarn instalado 1 AR. (ver fig.1-e,f g).

Los aisladores para 380 kV, llevarn instalados 2 AR. (ver fig.1-h,i).

- 4 - NI 48.08.01 02-01

Significado de las siglas que componen la designacin:

- U: letra indicativa de aislador de cadena.

- 70, 120(N16), 160(N20): nmero que indica la carga de rotura a trac-cin en kN y la norma del aislador.

- AB, AA, RB, YB: letras que identifican el tipo de herraje en los ex-tremos superior e inferior, respectivamente, del aislador segn el si-

guiente significado:

A: anilla

B: bola

R : alojamiento de rtula

Y: horquilla en V

La posicin de los herrajes puede ser paralela o revirada; en este l-timo caso se le aadir la letra R.

- 20, 30, 45, ... 380: nmero que indica el nivel de tensin en kV

- P: letra indicativa de aislador para polucin muy fuerte.

Accesorios de los aisladores para las tensiones de 220 y 380 kV:

- AR: anillo repartidor de potencial

- 1/2: norma del aislador (N16 y N20)

Ejemplo de denominacin:

Aislador compuesto para cadenas U70AB30 NI 48.08.01.

Anillo de reparto de potencial para aislador AR1 NI 48.08.01.

4 Caractersticas

Sern conformes a la UNE 21 909 y complementariamente a lo que a continua-

cin se indica.

4.1 Diseo

Los aisladores compuestos estn constituidos, bsicamente, por un ncleo re-

sistente dielctrico, protegido por un revestimiento polimrico. Alrededor

del ncleo se moldearn una serie de aletas o platos que asegurarn la lnea

de fuga especificada.

- 5 - NI 48.08.01 02-01

Los extremos del aislador dispondrn de herrajes metlicos solidarios con elncleo, cuyo conjunto, as formado, soportar las cargas mecnicas especifi-cadas en la tabla 3.

En la figura 1 se reflejan los diseos bsicos de los aisladores compuestos,adecuados a su funcin en la formacin de cadenas normalizadas por Iberdrola

para sus diferentes niveles de tensin.

4.1.1 Herrajes metlicos.- Los aisladores, con las aletas dispuestas en po-sicin de servicio, llevarn los herrajes metlicos que se indican en lastablas 2 y A2 del anexo A. Estos herrajes sern solidarios con el ncleo yse fabricarn haciendo coincidir las secciones representadas en las figuras

1 y A1 con sus respectivos ejes longitudinales. El diseo y las dimensionesde los herrajes metlicos se establece en la UNE EN 61 466-1.

Tabla 2

Tipos normalizados. Figuras correspondientes

Designacin. HerrajesTipos

normalizadosFigura Norma

Extremo superior Extremo inferior

U70RB20U70RB20P Fig. 1-c R = aloj. de rtula B = bolaU70YB20U70YB20P Fig. 1-a y = horquilla en V B = bola

U70AB30U70AB45U70AB66U120AB132 Fig. 1-b A = anilla B = bolaU70AB30PU70AB45PU70AB66PU120AB132P N16U120RB132U120RB132P Fig. 1-c R = aloj. de rtula B = bolaU120AAR132 Fig. 1-d A = anilla AR = anilla reviradaU120AB220+AR1 A = anilla B = bolaU120AB220P+AR1 Fig. 1-eU120RB220+AR1 R = aloj. de rtula B = bolaU120RB220P+AR1 Fig. 1-fU120AAR220+AR1 Fig. 1-g A = anilla AR = anilla reviradaU160AB220+AR2U160AB220P+AR2 Fig. 1-e

U160AB380+2AR2U160AB380P+2AR2 Fig. 1-h

A = anilla B = bola

U160RB220+AR2U160RB220P+AR2 Fig. 1-f

N20

U160RB380+2AR2U160RB380P+2AR2 Fig. 1-i

R = aloj. de rtula B = bola

- 6 - NI 48.08.01 02-01

LLL LL

LaLa

(a) (b) (c) (d) (e)

LLL LLa

La

(f) (g) (h) (i)Fig. 1: Aisladores compuestos para cadenas

- 7 - NI 48.08.01 02-01

4.2 Cargas mecnicas y niveles de aislamiento

La carga de traccin y el momento de torsin a rotura, y las tensiones elc-

tricas soportadas, en funcin de los diferentes niveles de tensin elctrica

de la red, se reflejan en la tabla 3.

Tabla 3

Tensin nominal, cargas mecnicas y niveles de aislamiento

Nivel de Carga Momento de Tensin soportadatensinde red

kV

de rotura

kN

torsin

daN.m

a F.I. bajolluvia

kV

Con onda deimpulso

kV20304566132220380

70707070120

120/160160

66669

9/1212

7095120165320495750

16521530038065010001550

4.3 Material

4.3.1 Ncleo.- Estar constituido por fibra de vidrio reforzada, impregnada

de resina Epoxi termoendurecida, resistentes elctrica y qumicamente a los

fenmenos de hidrlisis y resistentes a los cidos en especial al ntrico

NO3H, que asegure el aislamiento y soporte los esfuerzos mecnicos producidos

por los conductores de la lnea. Podrn utilizarse otros compuestos de mate-

riales siempre que cumplan las especificaciones contenidas en la presente

norma y con la aceptacin expresa Iberdrola.

4.3.2 Revestimiento y aletas.- El revestimiento del ncleo y las aletas es-

tarn fabricados con goma silicona HTV (componente de caucho de silicona s-lido con vulcanizacin a 200 C de temperatura). Podr utilizarse otro tipode material de caractersticas similares, siempre que cumpla la presente

norma y previa aceptacin de Iberdrola.

4.3.3 Herrajes metlicos.- Cumplirn con la norma UNE EN 61 284 y estarnconstituidos por los siguientes materiales:

- Acero estampado galvanizado en caliente.

- Tornillera (Horquilla en V), acero de alta resistencia galvanizadoen caliente.

4.3.4 Anillos de reparto de potencial.- Constituidos por los materiales:

- 8 - NI 48.08.01 02-01

- Anillo: acero laminado galvanizado en caliente, o aluminio.

- Fijacin del anillo al aislador: acero laminado galvanizado en ca-liente.

5 Marcas

Los aisladores llevarn, en caracteres legibles e indelebles, las siguientes

marcas:

- norma o marca del fabricante

- referencia del catlogo del fabricante

- carga de rotura en kN

- fecha de fabricacin (mes y ao)

- nivel de tensin elctrica de la red, en kV y nivel de contaminacin

6 Utilizacin

Los aisladores compuestos se utilizarn en zonas sometidas a roturas de ais-

ladores por actos vandlicos independientemente de su nivel de polucin, as

como un uso exclusivo de estos aisladores frente a los de vidrio en ambien-

tes sometidos a fuertes grados de contaminacin.

7 Suministro

Los aisladores se suministrarn en lotes de seis unidades o en lotes mlti-

plos de seis, dentro de cajas debidamente embaladas y compartimentadas. Laparte aislante de cada uno de los aisladores ir suficientemente protegida

contra los daos que puedan producirse durante su manejo y transporte.

Los embalajes se realizarn con materiales biodegradables o reciclables oque cumplan la Directiva Europea 94/62 sobre envases y residuos de envases.

Los aisladores con anillo reparto de potencial se protegern convenientemen-

te y se suministrarn conjuntamente y en las mismas cajas.

8 Ensayos

Los aisladores compuestos debern satisfacer los ensayos especificados en la

norma UNE 21 909 y complementariamente con lo que a continuacin se indica:

- 9 - NI 48.08.01 02-01

En los aisladores con niveles de tensin superior a 20 kV, el ensayo del

apdo. 8.3 de la norma UNE 21 909, se sustituir por el siguiente ensayo:

El 100% de los aisladores se someter, durante un minuto, a una carga de

traccin del 60% de la carga de rotura especificada.

8.1 Ensayos de tipo

8.1.1 Ensayo de perturbaciones radioelctricas.- Se realizar segn la norma

UNE EN 60 437.

8.1.2 Ensayo de envejecimiento.- Se aplicar la norma NI 00.07.11, salvo queel fabricante demuestre otro mtodo de ensayo que sancione el comportamiento

del material ante los rayos UVA.

8.1.3 Ensayo de torsin.- Este ensayo mide el comportamiento del ncleo y su

unin con los herrajes, ante la aparicin de un giro sobre su propio ejelongitudinal. El ensayo se realizar con el siguiente mtodo operativo:

Un extremo del aislador (herraje) se dispondr simulando un empotramientoperfecto y se someter al aislador a un esfuerzo de traccin del 60% de su

carga de rotura (ver tabla 3) tras lo cual, se efectuarn las marcas oportu-nas para la comprobacin del deslizamiento.

En esta situacin del aislador, se aplicar sobre su extremo no empotrado un

momento torsor que, de forma gradual y a velocidad constante, alcanzar los

valores del 70% y 100% del correspondiente especificado en la tabla 3, man-

tenindose en cada escaln, durante un tiempo no inferior a un minuto ni su-

perior a 90 segundos, la carga alcanzada. Finalmente se descargar al aisla-

dor de todo esfuerzo mecnico.

Concluido el ensayo, se observar que no se ha producido deslizamiento ni

rotura alguna, tanto en el ncleo como en los herrajes.

8.1.4 Ensayo de rotura frgil.- Con este ensayo se prueba la resistencia del

ncleo de las fibras de vidrio a la corrosin por rotura frgil cuando el

aislador est sometido a una tensin mecnica, debida principalmente a la

influencia de cidos. En tanto y cuando no se edite alguna norma oficial que

regule este tipo de ensayos, se aplicar lo indicado en el documento de IEC

Project 36-6-2, y que se puede resumir de la forma siguiente:

- 10 - NI 48.08.01 02-01

Sobre una muestra que tendr una longitud entre herrajes de al menos 10 ve-ces el dimetro del ncleo se eliminar el recubrimiento del ncleo en la

parte intermedia del aislador al menos en 150 mm, preparndose esta parte

para ser introducida en un contenedor de cido que se ubicar alrededor de

la muestra as dispuesta. El cido ser cido ntrico de concentracin 1n

(1n= 63 g HNO3 con 937 g de agua) y como mnimo cubrir diametralmente alelemento en 1 cm con un nivel de lquido de 4 cm. El aislador as preparado

ser sometido a una carga de traccin entre sus partes metlicas que se in-

crementar suave pero rpidamente, desde cero hasta el 67 % de la carga me-

cnica especificada (CME) y se mantendr este valor durante 96 horas.

Se dar por superado ste ensayo si en dichas condiciones no se produce la

rotura del ncleo de fibra de vidrio reforzada.

9 Calificacin y recepcin

9.1 Calificacin

Con carcter general, la inclusin de suministradores y productos se reali-

zar siempre de acuerdo con lo establecido en la norma NI 00.08.00: "Califi-

cacin de suministradores y productos tipificados".

La calificacin incluir la realizacin de los ensayos y verificaciones in-

dicados en el captulo 8 de esta norma.

Iberdrola se reserva el derecho de repetir ciertos ensayos realizados previa-

mente por el fabricante o en la fase de obtencin de marcas de calidad.

Despus el proceso de calificacin, se elaborar por cada fabricante y mode-

lo, un anexo de gestin de calidad a realizar por Iberdrola.

9.2 Recepcin

Los criterios de recepcin podrn ser modificados a juicio de Iberdrola, enfuncin del sistema de calidad implantado en fbrica y de la relacin Iber-

drola-Suministrador en lo que respecta al producto considerado (experienciaacumulada, calidad concertada, etc.).

En principio sern los establecidos en la norma UNE 21 909.

- 11 - NI 48. 0 8 . 0 1 02-01Anexo A 2002-01

Anexo A (Normativo)

A.0 Introduccin

La supresin de los aisladores rgidos de vidrio y porcelana, para lneas

areas de M.T., de la normativa actual de IBERDROLA, deja sin solucin a lahora de realizar armados de derivacin, con puentes de cierta longitud, la

fijacin de los conductores en puntos intermedios.

Por ello, se recoge en el presente anexo los aisladores que puedan unirse,

por un extremo al apoyo o cruceta mediante un tornillo y por el otro, me-

diante la instalacin de una borna, para la sujecin del conductor.

Por otra parte y nicamente para mantenimiento, se ha comprobado la necesi-

dad de incorporar como elementos normativos aisladores con terminaciones en

rtula y bola, para sustitucin de aisladores de vidrio U40, segn norma

11.

A.1 Objeto y Campo de aplicacin

El presente complemento tiene por objeto definir los aisladores compuestosvlidos para ser intercalados en los puentes de conductores desnudos en l-

neas de MT, as como aquellos otros utilizados en mantenimiento para susti-

tucin de aisladores de vidrio.

A.2 Elementos normalizados

Los elementos normalizados son los que se indican en la tabla A1.

Tabla A.1

Tipos normalizados

Dimensiones

DesignacinNivel depolucinCEI 815

Nivel detensin

kV

Lneade fugamn.(1)

mm

Longitudtotal10.mm

Longitudaislantemn.mm

Masa

aprox.

kg

Cdigo

U40RB20U70PP20

II 20 480 400 230 1,048030174803016

U40RB20PU70PP20P

IV 20 740 410 230 1,048032074803206

- 12 - NI 48.08.01 02-01Anexo A 2002-01

El significado de las siglas PP; letras que identifican el tipo de herrajeen los extremos superior e inferior, respectivamente, del aislador y que

en el caso que nos ocupa significa pastilla, en ambos extremos.

A.3 Caractersticas, marcas, suministro, ensayos, calificacin y recepcin

Sern conforme a los apartados correspondientes de esta norma.

A.3.1 Diseo

Los aisladores respondern al diseo bsico de la tabla A.2.

Tabla A.2

Tipos normalizados. Figuras correspondientes

HerrajesDesignacin. Figura Norma

Extremo superior Extremo inferiorU40RB20U40RB20P

Fig. 1-c N11 R = aloj. de rtula B = bola

U70PP20U70PP20P

Fig. A1 N16 P = pastilla P = pastilla

Fig.A1: Aisladores compuestos con terminaciones en extremos en pastilla