NTC 2244

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 2244 1998-10-28

CONECTORES PARA USO ENTRE CONDUCTORES AÉREOS DESNUDOS DE ALUMINIO A ALUMINIO O ALUMINIO A COBRE

E:

CONNECTORS FOR USE BETWEEN ALUMINUM TO  ALUMINUM  ALUMINUM OR ALUMINUM ALUMINUM TO COPPER COPPER BARE OVERHEAD OVERHEAD CONDUCTORS

CORRESPONDENCIA: DESCRIPTORES:

conector eléctrico; equipo de conexión eléctrico; equipo eléctrico.

I.C.S.:29.120.20 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC)  Apartado  Apartado 14237 Bogotá, Bogotá, D.C. Tel. 6078888 6078888 Fax 2221435 2221435

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Primera actualización

PRÓLOGO

El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.

ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector  gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 2244 (Primera actualización) fue ratificada por el Consejo Directivo de 1998-10-28. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales.  A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 383104 Líneas de energía. IMEGA MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA TALLERES LA INDUSTRIA Y CENTRICOL LTDA  Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas: COBRES DE COLOMBIA CODENSA CORPORACIÓN AUTÓNOMA REGIONAL DEL CAUCA EDOSPINA ELECTRIFICADORA DE CÓRDOBA ELECTRIFICADORA DE SANTANDER ELECTROMANUFACTURAS SURAMERICANAS LTDA EMPRESAS MUNICIPALES DE CALI

EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN ESTRUCTURAS CENO DE ANTIOQUIA INDUGAL LTDA INDUSTRIAS METÁLICAS VARGAS INTERCONEXIÓN ELÉCTRICA S.A. SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y COMERCIO UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA UNIVERSIDAD DEL VALLE

ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN

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NTC 2244 (Primera actualización)

CONECTORES PARA USO ENTRE CONDUCTORES AÉREOS DESNUDOS DE ALUMINIO A ALUMINIO O ALUMINIO A COBRE

1.

OBJETO

Esta norma cubre conectores que se usan para hacer conexiones eléctricas entre 1.1 conductores desnudos de aluminio a aluminio o aluminio a cobre, utilizados en líneas aéreas de distribución y transmisión. Esta norma establece los requisitos de transporte de corriente y funcionamiento mecánico para conectores de uso continuo en conductores bajo condiciones normales de operación. Nota. Para otras condiciones de operación distintas a las normales, que se pueden anticipar, se debe consultar al fabricante del conector. (véase el numeral 6.8.2).

1.2

PROPÓSITO

El propósito de esta norma es dar una garantía razonable al usuario, de que los conectores que cumplen los requisitos establecidos aquí, funcionarán satisfactoriamente, si se han seleccionado bien para la aplicación prevista y se instalan de acuerdo con las recomendaciones del fabricante.  Aunque hay nueve posibles combinaciones de las clases eléctricas y mecánicas que se enumeran en este documento, está previsto que de 4 a 6 cumplan los requisitos usuales para determinado rango de calibres de conductores. Sin embargo, esto no elimina otras combinaciones.

2.

REFERENCIAS NORMATIVAS

Las siguientes normas contienen disposiciones que, mediante su uso en este texto constituyen disposiciones del mismo. En el momento de su publicación eran válidas las ediciones indicadas. Todas las normas están sujetas a revisión y se anima a las partes interesadas en acuerdos basados en esta norma a investigar la posibilidad de aplicar las ediciones más recientes de las normas indicadas a continuación. Esta norma está prevista para ser usada  junto con las siguientes:

1

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NTC 2244 (Primera actualización)

NTC 307: 1997, Conductores de cobre duro, semiduro o blando, cableado concéntrico (ASTM B 8) NTC 308: 1996, Conductores de aluminio 1350, cableado concéntrico (ASTM B 231) NTC 309: 1996, Conductores de aluminio cableado concéntrico reforzado con núcleo de acero recubierto (ACSR) (ASTM B 232) NTC 360: 1996, Alambres de aluminio 1350-H19 de sección circular para usos eléctricos (ASTM B 230) NTC 461: 1997, Especificaciones para alambres de acero recubiertos con cinc para la fabricación de cables de aluminio reforzados con acero (ACSR) (ASTM B 498) NTC 1744: 1997, Alambre de cobre duro (ASTM B 1) NTC 1745: 1997, Alambre de cobre semiduro (ASTM B 2) NTC 1760: 1982, Alambres de aluminio 1350 de sección circular recocidos y de temples intermedios para usos eléctricos (ASTM B 609) NTC 1864: 1998, Cables de acero con recubrimiento metálico usados como núcleo de conductores de aluminio con refuerzo de acero (ACSR) (ASTM B 500) NTC 2473: 1998, Alambres de acero recubiertos con aluminio para núcleos de conductores de aluminio reforzados (ASTM B 502) NTC 2474: 1996, Alambres de acero recubiertos con aluminio estirados por trefilado (ASTM B 415) NTC 2619: 1997, Conductores de aluminio cableado concéntrico reforzado con acero recubierto de aluminio (ACSR/AW). (ASTM B 549). NTC 2639: 1998, Conductores cableados concéntricos de alambres de acero recubierto con aluminio (ASTM B 416) NTC 2729: 1998, Alambe de aluminio aleado 6201-T81 para usos eléctricos (ASTM B 398) NTC 2730: 1998, Conductores de aluminio aleado 6201-T81 cableado concéntrico (ASTM B 399) NTC 3233: 1998, Especificaciones para alambre de acero recubierto con aluminio (aluminizado) para conductores de aluminio reforzados con acero (ACSR/AZ) (ASTM B 341) NTC 4334: 1997, Conductores desnudos redondos de aluminio 1350 con cableado concéntrico compactado (ASTM B 400)  ASTM B 228: 1986, Concentric Lay-Stranded Copper-Clad Steel Conductors  ASTM B 229: 1985, Concentric Lay-Stranded Copper and Copper-Clad Steel Composite Conductors  ASTM B 396: 1987, Alumium Alloy 5005-H19 Wire for Electrical Purposes

2

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NTC 2244 (Primera actualización)

 ASTM B 397: 1985, Concentric Lay-Stranded Aluminum Alloy 5005-H19 Conductors  ASTM B 401: 1986, Compact Round Concentric Lay-Stranded Aluminum Conductors Steel Reinforced (ACSR/COMP)  ASTM B 524: 1987 Concentric Lay-Stranded Aluminum Conductors, Aluminum Alloy Reinforced (ACAR and 1350/6201)  ASTM B606: 1988, High Strenght Zinc Coated (Galvanized) Steel Core Wire for Aluminum and  Aluminum Alloy Aonductors, Steel Reinforced.  ASTM B 701: 1986, Concentric Lay Stranded Self Samping Sluminum Conductors, Steel Reinforced (ACSR/SD)  ASTM B 778: 1987, Shaped Wire Compact Concentric Lay Stranded Aluminum Conductors (AAC/TW)  ASTM B 779: 1987, Shaped Wire Compact Concentric Lay Stranded Aluminum Conductors, Steel Reinforced (ACSR/TW)  ASTM E 4: 1989, Practices for Load Verification of Testing Machines

3.

CONDICIONES DE ENSAYO

3.1

GENERALIDADES

Los conectores se deben instalar y someter a ensayo de circulación de corriente y funcionamiento mecánico de acuerdo con lo indicado en los numerales 5 a 7. Nota. El plan de muestreo para la recepción del producto será acordado entre el comprador y el fabricante.

3.2

ENSAYOS DE CORRIENTE CÍCLICA

Los ensayos se deben realizar de acuerdo con el numeral 6 y deben tener la siguiente duración dependiendo de la clase de corriente del conector: -

Trabajo pesado (Clase A): 500 ciclos

-

Trabajo medio (Clase B): 250 ciclos Trabajo liviano (Clase C): 125 ciclos.

3.3

ENSAYOS MECÁNICOS

Los ensayos de resistencia a la tracción de la conexión, reutilizabilidad del conector y efecto sobre la resistencia del conductor en línea se deben realizar como se indica en el numeral 7 para la clase de resistencia mecánica según la siguiente lista:

3

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA -

Tensión plena: Clase 1

-

Tensión parcial: Clase 2

-

Tensión mínima: Clase 3.

4.

FUNCIONAMIENTO

4.1

GENERALIDADES

NTC 2244 (Primera actualización)

Los conectores deben cumplir los requisitos apropiados de funcionamiento indicados en los numerales 4.2 a 4.6, cuando se instalan y ensayan de acuerdo con los métodos especificados en los numerales 5 a 7.

4.2

RESISTENCIA ELÉCTRICA

La resistencia eléctrica de la conexión que se ensaye de acuerdo con lo indicado en el numeral 6 debe ser estable entre el ciclo 25 y la terminación del número de ciclos requeridos en el numeral 3.2 para la clase de conector que se esté ensayando. La estabilidad se logra si cualquier medición de resistencia eléctrica, incluyendo errores en la medición, no varía más de ± 5 % respecto al promedio de todas las mediciones en este intervalo.

4.3

TEMPERATURA

La temperatura del conector que se ensaya de acuerdo con lo indicado en el numeral 6 no debe ser mayor que la del conductor de control. La diferencia entre la temperatura del conductor de control y la del conector debe ser estable entre el ciclo 25 y el último ciclo requerido en el numeral 3.2 para la clase de conductor en ensayo. La estabilidad se logra si cualquier diferencia de temperatura entre el conductor de control y el conector, incluyendo errores en la medición, no excede el 10 % por debajo del promedio de todas las diferencias en este intervalo.

4.4

RESISTENCIA A LA TRACCIÓN Y RESISTENCIA MECÁNICA NOMINAL DEL CONDUCTOR

4.4.1 Resistencia a la tracción La resistencia a la tracción de los conectores que se ensayen de acuerdo con lo indicado en el numeral 7.4.1 debe ser igual o mayor que los valores indicados en el numeral 4.4.3.

4.4.2 Resistencia mecánica nominal del conductor  La resistencia mecánica nominal del conductor, tal como se usa en esta norma, se debe calcular de acuerdo con los requisitos de las normas ASTM aplicables enumeradas en las referencias normativas o según las instrucciones del fabricante para conductores normalizados.

4.4.3 Clases de resistencia a la tracción Clase 1, tensión plena: 95 % de la resistencia mecánica nominal del conductor más débil de los que se estén uniendo. Debe considerarse una falla en el conductor cuando al menos un hilo se rompe. Los conectores sin medios independientes de fijación para los diferentes metales 4

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de los conductores compuestos que emplean medios no ferrosos en conductores o núcleos ferrosos, también se deben ensayar de acuerdo con lo indicado en el numeral 7.4.2 sin que haya deslizamiento o ruptura después que la carga sostenida se ha aplicado inicialmente. Clase 2, tensión parcial: 40 % de la resistencia mecánica nominal del conductor más débil; Clase 3, tensión mínima: 5 % de la resistencia mecánica nominal del conductor más débil, pero no menos que: -

200 libras (90,72 kg.) para combinaciones de conductores mayores que 6

-

100 libras (45,36 kg.) para combinaciones de conductores en las que el conductor más débil tiene un calibre hasta 6 AWG.

 AWG

4.5

CRITERIOS DE FUNCIONAMIENTO

 Al terminar todos los ensayos, los conectores tipo reutilizable deben poder reinstalarse y servir  en todas las combinaciones de conductores para las que están previstos. Los conectores atornillados cumplen este requisito si su resistencia a la torsión, tal como se determina según el numeral 7,5, es igual o mayor que 120 % del torque de apriete indicado en la Tabla 1.

4.6

CONECTOR DE DERIVACIÓN

Los conectores de derivación satisfacen el requisito mecánico si, después de realizar el ensayo de daño en el conductor indicado en el numeral 7.6, la resistencia del conductor es 90 % o mayor que la nominal.

4.7

MATERIAL

La parte principal conductora de corriente de un conector debe ser de aluminio o aleacción de aluminio, cobre o aleacción de cobre u otro material que haya sido investigado y encontrado aceptable para este propósito. El cuerpo de un conector debe recubrirse con un material que impida la oxidación y la corrosión. Si el conector es rellenado en fábrica con un compuesto inhibidor de corrosión, el conector no necesita ser recubierto.

5.

PROCEDIMIENTOS DE ENSAYO, GENERALIDADES

5.1

CONECTORES DE ENSAYO

5.1.1 Descripción En el informe de ensayo se debe incluir una descripción completa de los conectores de ensayo y el componente inhibidor.

5

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5.1.2 Conjunto de familias de muestras Para calificar una familia de conectores (grupo de conectores con criterios de diseño similares), se debe ensayar un mínimo de tres calibres (más grande, más pequeño e intermedio). Cuando sólo un conector del tamaño más pequeño del mismo parámetro de diseño se añada a una familia previamente ensayada, no se requieren ensayos adicionales.

5.2

CONDUCTORES DE ENSAYO

Los conductores que se usen en estos ensayos deben ser desnudos y no utilizados antes. Deben incluir barras planas a las cuales se atornillen conectores terminales. El conductor de la barra plana debe ser del calibre más cercano que se pueda atornillar al terminal y tener una capacidad de corriente lo más cercana posible a la del máximo conductor acomodado. Los conectores terminales se pueden conectar pala a pala.

5.3

MÉTODOS DE ENSAMBLE PARA ENSAYO

5.3.1 Detalles de la instalación Todos los detalles de la instalación, incluyendo métodos y herramientas, no definidos o especificados en los numerales 5 a 7, se deben describir completamente en el informe de ensayo.

5.3.2 Preparación del conductor para los ensayos eléctricos La superficie externa de los conductores en el área de contacto se debe limpiar  mecánicamente con un cepillo de alambre hasta que quede totalmente limpia.

5.3.3 Preparación del conductor para los ensayos mecánicos La parte del conductor que se va a insertar en el conector se debe limpiar con un paño que no suelte pelusa, untado de vaselina, a menos que el conector se use con un componente inhibidor.

5.3.4 Preparación del conector  Los conectores se deben preparar de acuerdo con las recomendaciones del fabricante.

5.3.5 Instalación del conector  Los métodos y herramientas que se usen para instalar el conector deben estar de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. La instalación debe tener lugar en una temperatura ambiente entre 15 °C y 35 °C. Cuando se usen tornillos, se deben apretar de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. Si no se conoce el torque recomendado, se deben usar los valores indicados en la Tabla 1.

6

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Tabla 1. Torque de apriete 1), 2) Tamaño del tornillo

1) 2)

Tornillo de aluminio

Tornillo de acero galvanizado, acero inoxidable o bronce al silicio pulgadas mm lb pulgada Nm lb pulgada Nm 5/16 7,9 180 20,3 3/8 9,5 168 19,0 240 27,1 13/32 10,3 204 23,0 288 32,5 7/16 11,1 240 27,1 360 40,6 1/2 12,7 300 33,9 480 54,2 9/16 14,3 384 43,4 576 65,0 5/8 15,9 480 54,2 560 74,5 Sólo para uso en ausencia de los valores recomendados por el fabricante. Los conectores por instalar tal como los entrega el fabricante.

6.

PROCEDIMIENTOS DE ENSAYO PARA EL CICLO DE CORRIENTE

6.1

GENERALIDADES

Los ensayos del ciclo de corriente se deben hacer en conectores ensamblados en serie en un anillo de acuerdo con lo indicado en los numerales 5 y 6.2 a 6.12

6.2

ENSAMBLE DE ENSAYO

6.2.1 Conductores Las combinaciones de conductores se deben elegir para maximizar la corriente a través del conector, mientras se hace concordar lo más posible la capacidad de transportar corriente de los conductores, tal como se determina en la Tabla 3. Si el conector se recomienda para uso entre conductores de aluminio a aluminio y aluminio a cobre, se debe ensayar en ambas combinaciones. También se pueden usar combinaciones adicionales de conductores y valores de corriente si el fabricante y el usuario lo acuerdan así. Tabla 2. Longitudes de los conductores para ensayos de ciclos de corriente Aluminio o compuesto de aluminio Hasta 4/0 AWG

Cobre o compuesto de cobre Hasta 2/0 AWG

De 4/0 AWG hasta 795 kcmil

De 2/0 AWG hasta 500 kcmil

Más de 795 kcmil

Más de 500 kcmil

7

Longitud expuesta Cableado Sólido pulgadas cm pulgadas cm 12 30,5 24 61,.0 24

61,0

48

121,9

36

91,4

72

182,9

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6.2.2 Conectores Se requieren 4 conectores del mismo tamaño y tipo para cada combinación de conductores, tal como se determina en el numeral 6.2.1.

6.3

ECUALIZADORES

Para proporcionar planos equipotenciales para las mediciones de resistencia y evitar la influencia de un conector sobre otro, se deben instalar ecualizadores en el conductor cableado en cada lado de cada conector en el anillo del ciclo de corriente, excepto cuando se ensayen dos conectores terminales juntos por la parte posterior. En los conductores sólidos no se requieren ecualizadores. Se puede usar cualquier forma de ecualizador que garantice el contacto permanente entre todos los hilos del conductor para la duración del ensayo. Se recomiendan ecualizadores soldados para conductores de aluminio. Los ecualizadores soldados se pueden hacer de platinas de aluminio, con orificios en los que se deben soldar los hilos del conductor, o se pueden usar terminales soldados en los extremos del conductor con terminales atornillados entre sí para completar el anillo del ciclo de corriente. Cuando los conectores por ensayar son idénticos, se puede usar una pieza continua de conductor entre los conectores, con un ecualizador en el centro. Si se usa un manguito de compresión como ecualizador con conductores de aluminio, el conductor en el área de contacto del ecualizador debe prepararse como indican los numerales 5.3.1 y 5.3.2.

6.4

LONGITUDES DE LOS CONDUCTORES

La longitud expuesta de los conductores cableados entre el conector y el ecualizador, o entre los conectores de conductores sólidos en el anillo del ciclo de corriente, debe ser conforme con lo indicado en la Tabla 2. Si se usa una barra plana entre los conectores terminales, su longitud debe ser dos veces la que aparece en la Tabla 2 para el calibre de conductor cableado que se use en el terminal, o igual a la del conductor sólido que se use en el terminal. La longitud del conductor en la Tabla 2 no incluye la longitud dentro del conector o del ecualizador.  Además, cuando el diseño del conector lo permite, el extremo del conductor debe sobresalir  1/2 pulgada (12,7 mm) de la ranura de contacto del conector. Los ecualizadores en cada extremo del anillo del ciclo de corriente deben unirse a la fuente de potencia con tramos adicionales de conductor de ensayo, que no deben tener longitudes menores que las especificadas en la Tabla 2.

6.5

CONDUCTOR DE CONTROL

Se debe instalar un conductor de control para medir la temperatura del conductor, en el anillo del ciclo de corriente (entre 2 ecualizadores para conductores cableados). El conductor de control debe ser del mismo tipo y calibre que el conductor del anillo del ciclo de corriente que estaría a la mayor temperatura. Su longitud debe ser dos veces la que se da en la Tabla 2.

8

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NTC 2244 (Primera actualización)

 A elección del fabricante, el calibre del conductor de control se puede determinar  seleccionando de la Tabla 3 el conductor en el anillo del ciclo de corriente que tenga la corriente mínima enumerada para conductores equivalentes de aluminio/cobre. La corriente de ensayo debe hacer que el mayor aumento en la temperatura en uno de los conductores de control cumpla los requisitos del numeral 6.8. Si el anillo de ensayo incluye diferentes conductores, y surge la pregunta de cuál conductor causa el mayor aumento en la temperatura, se requiere un conductor de control de cada tipo.

6.6

CONFIGURACIÓN DEL ANILLO

El anillo de ciclo de corriente puede ser de cualquier forma si los conectores y el conductor de control se instalan en un plano horizontal, con una separación de al menos 8 pulgadas (20,3 mm) entre los conductores y ubicados al menos a 1 pie (30,5 cm) de cualquier pared y al menos a 2 pies (61 cm) del piso y del techo.

6.7

CONDICIONES AMBIENTALES

Los ensayos de ciclos de corriente se deben aplicar en un espacio libre de corrientes de aire forzada o calor irradiados de golpe (directa o indirectamente) a cualquier parte del anillo de ensayo durante el período con corriente. La temperatura ambiente debe mantenerse entre 15 °C y 35 °C. Tabla 3. Capacidades de corriente iniciales sugeridas en los ciclos de corriente para aumentos de 100°C en la temperatura del conductor de control Aluminio o compuesto de aluminio Conductor Corriente (AWG) (Amperios) 6 90 4 125 2 170 1 200 1/0 230 2/0 270 3/0 320 4/0 380 (kcmil) 266,8 450 336,4 525 397,5 590 477 670 556,5 750 636 820 795 955 954 1 085 1 033,5 1 150 1 113 1 220 1 192 1 275 1 272 1 350 1 351,5 1 390 1 431 1 450 1 590 1 560

Cobre o compuesto de cobre Conductor Corriente (AWG) (Amperios) 8 95 6 130 4 180 2 245 1/0 340 2/0 400 3/0 470 4/0 550 (kcmil) 250 615 300 700 350 780 400 850 500 990 750 1 300 1 000 1 565 -

9

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 6.8

NTC 2244 (Primera actualización)

CORRIENTE DE ENSAYO

6.8.1 Condiciones normales de temperatura La corriente de ensayo se debe ajustar durante el periodo con corriente de los primeros 25 ciclos para obtener un aumento estable de temperatura de 100 °C a 105 °C en el conductor de control. Esta corriente debe usarse luego durante el resto de los períodos con corriente de ensayo, independientemente de la temperatura del conductor de control. Los valores de corriente en la Tabla 3 son las capacidades de corriente de ensayo iniciales, sugeridas para esta norma y se han elegido para simplificar la selección de corriente con el fin de lograr el aumento de temperatura requerido en el conductor de control. Para conductores más grandes que los indicados en la Tabla 3, la corriente se determina alcanzando una temperatura estable. El propósito de estas corrientes no es sugerir valores de corriente para uso en servicio real. Tabla 4. Períodos de ciclo de corriente para tamaños de conductores de control Aluminio o compuesto de aluminio (kcmil) Hasta 336,4 De 336,4 a 795 De 795 hasta 1 590

Cobre o compuesto de cobre Hasta 4/0 AWG De 4/0 AWG a 500 kcmil De 500 hasta 1 000

Período con corriente (h.) 1 1-1/2 2

6.8.2 Condiciones de temperatura elevada Para conectores que se usen en conductores normalmente a temperaturas superiores a 93 °C (punto de recocido del aluminio) la temperatura del conductor de control debe ser mínimo 32 °C más la temperatura de operación especificada para el usuario. El aumento de temperatura por encima de la del ambiente no debe ser menor que 100 °C. La corriente de ensayo se debe aumentar desde la indicada en la Tabla 3 para lograr la temperatura apropiada dentro de los primeros 25 ciclos.

6.9

PERÍODO DEL CICLO DE CORRIENTE

Cada ciclo del ensayo de ciclo de corriente debe consistir en un período con y sin corriente. La longitud del período con corriente debe ser como indica la Tabla 4, dependiendo del calibre del conductor de control. Para conductores mayores que los indicados en la Tabla 4, el tiempo con corriente se determina alcanzando y manteniendo la estabilidad térmica en el conector. La longitud del período sin corriente debe ser la misma que la del período con corriente o se puede reducir enfriando el aire ambiental de manera natural o forzada después de los primeros 25 ciclos. Con el acuerdo del fabricante, se puede iniciar el enfriamiento forzado durante el período sin corriente después del primer ciclo. El período reducido sin corriente se debe establecer  añadiendo 5 minutos al tiempo que toma un conector en alcanzar una temperatura estable durante el período sin corriente La estabilidad térmica se define como no más de una variación de 2 °C entre cualquier dos o tres lecturas tomadas a intervalos no menores de 10 min.

10

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 2244 (Primera actualización)

El tiempo para tomar las mediciones de resistencia y temperatura no se considera parte de los períodos con y sin corriente.

6.10

MEDICIONES

Las mediciones de resistencia eléctrica y temperatura se deben tomar en los siguientes ciclos: 25, 50, 75, 100, 125, 165, 250, 325, 405 y 500, más o menos 5 ciclos. Cuando el número de lecturas tomadas excede las especificadas en la norma, la lectura más próxima a cada punto del ciclo especificado se debe usar para evaluar el funcionamiento. Las mediciones de resistencia eléctrica se deben tomar al final del período sin corriente entre conectores, en medio de puntos potenciales ubicados en los ecualizadores, a un máximo de un diámetro de conductor desde el borde adyacente al conductor, o en el punto medio de un conductor sólido. Una corriente directa de baja magnitud se debe emplear para estas mediciones, para evitar un calentamiento apreciable. La temperatura ambiente se debe medir con dispositivos ubicados dentro de 2 pies (61 cm) del anillo de ensayo, pero en un sitio que minimice el efecto de la convección térmica. La temperatura ambiente se debe registrar al mismo tiempo que cada conjunto de mediciones de la resistencia eléctrica. La resistencia eléctrica de cada ensamble de ensayo se debe corregir  para sus temperaturas medidas a 20 °C. Las resistencias corregidas se deben usar al evaluar  el funcionamiento de los conectores. Las mediciones de la temperatura de los conectores, conductores de control y ambiente, deben tomarse al final del período de calentamiento especificado, con corriente. Las temperaturas deben medirse con termocuplas instaladas permanentemente para los ensayos de ciclos de corriente. Al menos una termocupla se debe instalar en la vía de la corriente de cada conector en un punto en que se anticipe la temperatura más alta. También se debe instalar una termocupla en el punto medio del conductor de control.

6.11

NÚMERO DE CICLOS DE CORRIENTE

El número de ciclos que se indica en el numeral 3.2 para completar el ensayo se puede ampliar  para permitir que se tomen las mediciones finales durante las horas normales de trabajo.

6.12

INTERVALO DE EVALUACIONES

La evaluación del funcionamiento del conector, tal como se especifica en los numerales 4.2 y 4.3, se debe hacer con base en las mediciones de resistencia eléctrica y temperatura tomadas entre los ciclos 20 a 25 y en o más allá del número de ciclos especificados para la clase de conector que se esté ensayando.

6.13

CALENTAMIENTO ESTÁTICO

6.13.1 Para el ensayo de calentamiento estático los conectores con un rango de cables deben ensayarse con el conductor de calibre máximo, con el mínimo calibre y con uno o más de calibres intermedios. Si dos o más conductores se aseguran con un medio simple de fijación pueden necesitarse juegos de muestra adicionales. Los calibres intermedios a ensayar, son:

11

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA a)

NTC 2244 (Primera actualización)

Debe ensayarse un calibre intermedio aproximadamente la mitad entre el máximo y e mínimo, si la cantidad de hilos es la misma para todos los conductores cableados incluidos en el rango del conector. Excepción: no se requiere ensayos con un conductor de calibre intermedio si no se incluyen en el rango del conector, más que dos conectores de calibres intermedios y es la misma cantidad de hilos para todos los conductores cableados incluidos en el rango del conector.

b)

Debe ensayarse un calibre intermedio del conductor de calibre máximo por cada cantidad diferente de hilos que sea menor a la del conductor de calibre máximo incluido en el rango de conductores cableados del conector. Por ejemplo: un conector previsto para usar con conductores 1/0-2 (53,5 mm 2-33 mm2) debe ensayarse con un conductor cableada No.2 (33,6 mm2) de 7 hilos y con un No. 1/0 (53,2 mm2) de 19 hilos Excepción: para un conector con rango en amperios, la parte de calentamiento estático de la secuencia de ensayos no debe realizarse con los conductores de calibres mayores que excedan el calibre del conductor que corresponda al rango del amperaje del conector como se especifica en la tabla. Debe someterse a la secuencia completa de ensayos de calentamiento estático, un juego de conectores de muestra con el conductor del calibre que corresponde al rango de amperaje. Dependiendo de lo amplio del rango de conductores para el cual se diseña el conector, este ensayo puede ser el de conductor de calibre intermedio.

6.13.2 Para el ensayo de calentamiento estático no deben usarse compensadores. Deben usarse conectores del mismo tipo de los sometidos a ensayo o de otro tipo que hagan una conexión eléctrica lo más confiable posible. 6.13.3 Los conjuntos de ensayo deben conducir continuamente el valor de la corriente de ensayo especificada en la Tabla 5 para el calibre del conductor ensayado, hasta cuando se alcancen temperaturas estables sin exceder un aumento de temperatura de 50 °C sobre la del ambiente. Se considera que una muestra bajo ensayo ha alcanzado la temperatura estable cuando tres lecturas tomadas con intervalos no inferiores a 10 min no modifiquen variación de más de 2 °C entre dos de ellas. El tiempo para estabilización de la temperatura es el tiempo de no corriente al cual se registró la primera de las tres lecturas indicadoras de temperatura estable. Excepción 1: véase la excepción al ítem B del numeral 6.13.1 Excepción 2: el aumento de temperatura en un conector con rango en amperios puede exceder  50 °C procurando que, cuando el conector sea usado en el equipo previsto, el aumento de temperatura en el conector, no exceda el aumento máximo límite permitido en el uso final o el rango de temperatura del conector.

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NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 2244 (Primera actualización)

Tabla 5. Corrientes para ensayo de calentamiento estático Calibre AWG Kcm 18 16 14 12 10 8 6 4 3 2 1 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 350 400 500 600 700 750 800 900 1 000 1 250 1 500 1 750 2 000

mm

2

0,82 1,3 2,1 3,3 5,3 8,4 13,3 21,2 26,7 33,6 42,4 53,5 67,4 85,0 107 127 152 177 336 253 304 354 380 406 456 508 635 759 886 1 010

Cobre 1 15 20 30 45 65 85 100 115 130 150 175 200 230 255 285 310 335 380 420 460 475 490 520 545 590 625 650 665

Aluminio 2

1

17 18 20 25 40 65 95 125 145 170 195 230 265 310 360 405 445 505 545 620 690 755 785 815 870 935 1 065 1 175 1 280 1 385

1)

Corriente máxima asignada a)

2)

a)

Valores para conectores de 75 °C, no más de 3 conductores por ducto

b)

Valores para conectores de 75 °C, conductor sencillo al aire libre.

7.

PROCEDIMIENTOS DE LOS ENSAYOS MECÁNICOS

7.1

GENERALIDADES

2

-

-

15 25 40 50 65 75 90 100 120 135 155 280 205 230 250 270 310 340 375 385 395 425 445 485 520 545 560

20 30 55 75 100 115 135 155 180 210 240 180 315 250 395 425 485 545 595 620 645 700 750 855 950 1 050 1 150

Calentamiento estático b)

Los ensayos mecánicos se deben realizar de acuerdo con lo indicado en los numerales 5 y 7.2 a 7.5.

7.2

CONECTORES DE ENSAYO

7.2.1 Se deben someter a cada ensayo mecánico tres muestras de cada combinación de conector conductor, como se especifica en el numeral 7.3. 7.2.2 Tanto los extremos sin corriente como los empalmes se deben ensayar a menos que se pueda demostrar que se usan los mismos parámetros de diseño y materiales para ambos dispositivos. Si sólo se ensaya un dispositivo, debe ser el extremo sin corriente. 7.3 CONDUCTORES DE ENSAYO 7.3.1 Ensayo de extracción 13

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7.3.1.1 Los ensayos de extracción se deben realizar en las siguientes dos combinaciones de conductores para las cuales está diseñado el conductor: -

la más alta resistencia nominal del conductor a la tracción

-

el diámetro más pequeño del conductor con la mayor resistencia a la tracción.

Nota. Si el núcleo del conductor tiene relleno de grasa, pueden ser necesarias técnicas de unión especiales y se debe consultar al fabricante del conector.

7.3.1.2 Si los conectores se pueden usar en diferentes construcciones o materiales, el ensayo se debe realizar en cada categoría de conductores como ACSR, AAC, AAC/TW, etc.

7.3.2 Ensayo de resistencia a la torsión 7.3.2.1 La resistencia a la torsión del conector atornillado se debe medir con conductores de los diámetros más grandes y más pequeños para los cuales esté diseñado el conector.

7.3.3 Ensayo de daños al conductor  7.3.3.1 El ensayo de daños al conductor para el conector de derivación se debe realizar en conductores de diámetro máximo y mínimo de cada tipo para el que esté diseñado el conector. En todos los ensayos se debe usar el conductor de derivación de máximo diámetro, del temple más duro para el que esté diseñado el conector.

7.4

RESISTENCIA A LA TRACCIÓN

7.4.1 Carga máxima 7.4.1.1  Al realizar el ensayo de resistencia a la tracción se debe tener cuidado de garantizar  que todos los hilos del conductor estén cargados simultáneamente. Tabla 6. Longitud del conductor expuesto Clase de conector

Clase 1 (a)

Longitud pulgadas mm Previsto para conductores de un solo metal o aleación sencilla con 24 0,61 19 hilos o menos

(b)

Previsto para conductores de un solo metal o aleación sencilla con más de 19 hilos

144

3,661)

(c)

Previsto para conductores de múltiples metales o aleaciones

144

3,661)

24

0,61

Clase 2

Clase 3 10 0,25 1) Excepción: para conductores de hasta 4/0 AWG, la longitud del conductor expuesto se puede reducir desde 144 pulgadas (3,66 m) hasta 24 pulgadas (0,61 m) si hay procedimientos que garanticen la carga simultánea de todos los hilos.

7.4.1.2 La carga se debe aplicar a una velocidad no mayor que 1/4 de pulgada por minuto por pie (20,8 mm por minuto por metro) de la longitud total expuesta de conductor entre las mordazas. 7.4.1.3 La longitud del conductor expuesto entre cada medio de fijación y cada conector no debe ser menor que la indicada en la Tabla 6. 14

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7.4.1.4 La resistencia a la tracción se debe determinar como la carga máxima que se puede aplicar. Esta carga se debe medir con una exactitud de 1% para conectores clase 1 % y 5 % para conectores clase 2 y 3 con instrumentos calibrados de acuerdo con la norma ASTM E4-83A. El modo de falla se debe registrar.

7.4.2 Carga sostenida 7.4.2.1 Los conectores de clase 1, con tensión plena, del tipo que no tiene medios independientes de fijación instalados para los diferentes metales de los conductores compuestos, o que emplea medios no ferrosos en conductores o núcleos ferrosos, se deben ensayar instalando los conectores en ensambles como los que se describen en el numeral 7.4.2.2; se aplica una carga de tracción constante igual a 77 % ± 2 % de la resistencia nominal del conductor, tal como se determina en el numeral 4.4.2 y se mantiene en los ensambles por  un mínimo de 168 h. 7.4.2.2 La longitud del conductor expuesto en el ensamble de ensayo entre cada medio de fijación y cada conector debe ser al menos 12 pies (3,66 m). El medio de fijación puede ser  cualquier dispositivo capaz de asegurar todos los hilos sin que alguno se deslice mientras dure el ensayo. Si se usa otro conector del mismo tipo que el conector en ensayo, se le puede considerar también como conector de ensayo.

7.5

RESISTENCIA A LA TORSIÓN

7.5.1 La resistencia a la torsión de los conectores atornillados es el valor límite del torque de apriete del tornillo en el cual ocurre ruptura o deformación permanente de cualquier  componente del conector, que afecte su funcionamiento adecuado en cualquier combinación de conductores para la cual se haya diseñado el conector. 7.5.2 Los valores de torque de apriete se deben medir con un dispositivo que tenga una exactitud dentro del 2 % . 7.6

DAÑO AL CONDUCTOR

Los conectores de derivación se deben instalar en un conductor cuya longitud entre los medios de fijación sea como la Clase 1 en la Tabla 6, y esté bajo una carga de tracción de 20 % de su resistencia nominal tal como se determina en el numeral 4.4.2. No debe ocurrir aflojamiento de la carga durante la instalación del conector. Luego el conductor se somete a esfuerzo hasta el punto de ruptura.

8.

INFORME DE ENSAYO

El informe de ensayo debe incluir los datos necesarios para sustentar la conformidad o no conformidad con los requisitos de esta norma y también lo siguiente: -

fecha del ensayo

-

descripción de los ensambles de ensayo

-

descripción de los conectores y el compuesto inhibidor antes de ensayar para garantizar trazabilidad 15

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9.

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-

descripción de los conductores, incluyendo resistencias nominales

-

descripción del procedimiento para la instalación del conector 

-

capacidad de corriente del ciclo de corriente

-

descripción de la condición de los conectores después del ensayo

-

eléctricos: clase A, B, C

-

mecánicos: clase 1,2,3

-

nombre y ubicación de las instalaciones de ensayo

-

todas las opciones que se hayan usado en la realización del ensayo

-

certificación (si se requiere)

-

otra información pertinente, como detalles de instalación no especificados, definidos o exigidos por esta norma.

ROTULADO

Un conector debe estar marcado claramente con: 1)

Nombre del fabricante, marca de fábrica o cualquier otra marca con la cual pueda identificarse el responsable del producto.

2)

El calibre del conductor o rango de calibres

3)

Material del conector.

DOCUMENTO DE REFERENCIA  AMERICAN NATIONAL INTITUTE. Standard for Electric Connectors - Connectors for Use Between Aluminium to Aluminium o Aluminium to Copper Bare Overhead Conductors. New York, 1991, 10 p. il. (ANSI C119.4)

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