Re p u b l i co fEc u a d o r ≠ EDI CTOFGOVERNMENT± I no r d e rt op r o mo t ep u b l i ce d u c a t i o na n dp u b l i cs a f e t y ,e q u a lj u s t i c ef o ra l l , ab e t t e ri n f o r me dc i t i z e n r y ,t h er u l eo fl a w,wo r l dt r a d ea n dwo r l dp e a c e , t h i sl e g a ld o c u me n ti sh e r e b yma d ea v a i l a b l eo nan o n c o mme r c i a lb a s i s ,a si t i st h er i g h to fa l lh u ma n st ok n o wa n ds p e a kt h el a wst h a tg o v e r nt h e m.

NTE INEN 2577 (2011) (Spanish): Conductores de cobre trenzados unidireccionalmente de combinación 19 alambres para su posterior aislamiento. Requisitos e inspección

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INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN  Quito - Ecuador    

NORMA TÉCNICA ECUATORIANA

NTE INEN 2577:2011

              

                 

   19 WIRE COMBINATION UNILAY-STRANDED COPPER CONDUCTORS FOR SUBSEQUENT INSULATION. REQUIREMENTS AND INSPECTION

  First Edition

        DESCRIPTORES: Ingeniería eléctrica, alambres y cables eléctricos, conductores de cobre trenzados unidireccionalmente, 19 alambres, requisitos, ensayos. EL 02.01-416 CDU: 621.315.1 CIIU: 3819 ICS: 29.060.20

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CDU: 621.315.1 ICS: 29.060.20

  Norma Técnica Ecuatoriana Voluntaria

CIIU: 3819 EL 02.01-416

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CONDUCTORES DE COBRE TRENZADOS UNIDIRECCIONALMENTE DE COMBINACIÓN 19 ALAMBRES PARA SU POSTERIOR AISLAMIENTO. REQUISITOS E INSPECCIÓN

NTE INEN 2577:2011 2011-07

Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN – Casilla 17-01-3999 – Baquerizo Moreno E8-29 y Almagro – Quito-Ecuador – Prohibida la reproducción

1. OBJETO 1.1 Esta norma establece los requisitos para los conductores combinados desnudos trenzados unidireccionalmente de alambres redondos de cobre, recubierto o no recubierto con aleación de estaño o plomo para ser usados en conductores aislados con propósitos eléctricos. 2. ALCANCE

2.1 Esta norma se aplica a los conductores construidos con un alambre central rodeado de dos capas de alambres trenzadas helicoidalmente, de manera que se obtenga un diámetro exterior igual al de los conductores equivalentes de trenzado comprimido (ver anexo A, literal A.1). 2.2 Esta norma, no se aplica a los conductores (clase AA, A, B, C), estos conductores son destinados para ser aislados posteriormente. El término descriptivo combinación trenzada unidireccional debe ser usada en lugar de la clasificación del conductor. 3.

DEFINICIONES

3.1 Para los efectos de esta norma, se adoptan las definiciones contempladas en la NTE INEN 210 y la que a continuación se detalla: 3.1.1 Conductor de combinación unidireccional. Conductor formado por un alambre central, rodeado de una capa de 6 alambres trenzados helicoidalmente del mismo diámetro, sobre la que se aplica otra capa trenzada helicoidalmente que contiene 6 alambres más pequeños alternados con otros seis alambres del mismo diámetro que los de la primera capa. Ambos alambres tienen la misma longitud de paso y dirección de cableado (ver figura 1). 4.

DISPOSICIONES GENERALES.

4.1 Esta norma no tiene el propósito de contemplar todo lo concerniente a seguridad, si es que hay algo asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadas saludables y seguras y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 4.2 El comprador debe designar el tipo de alambre y el tipo de recubrimiento, si se aplica, a ser usado en el conductor. 4.3 Para la densidad, resistividad, y temperatura los valores establecidos en el Sistema Internacional de Unidades deben ser cumplidos como norma. 4.4 En conductores trenzados unidireccionalmente el alambre central debe ser fabricado del mismo tipo y temple que el de las capas, a menos que se especifique lo contrario. 4.5

Información para la orden de pedido

4.5.1 Las ordenes para materiales bajo esta norma deben incluir la siguiente información: 4.5.1.1 Cantidad de cada calibre 2

4.5.1.2 Calibre del conductor: (área en circular mil o AWG o mm ) (Continúa) DESCRIPTORES: Ingeniería eléctrica, alambres y cables eléctricos, conductores de cobre trenzados unidireccionalmente, 19 alambres, requisitos, ensayos. -1-

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  4.5.1.3 Temple (ver 5.1.1) 4.5.1.4 Recubierto o no recubierto, si es recubierto designar el tipo de recubrimiento (ver 4.2 y 5.1.1) 4.5.1.5 Detalles de paso de trenzado para propósitos especiales, si es requerido (ver 5.1.3.2) 4.5.1.6 Cuando se realicen ensayos físicos (ver 7.2.2 y 7.2.3) 4.5.1.7 Tamaño del rollo, bobina o carrete (ver 8.1)

5. REQUISITOS 5.5 Requisitos específicos: 5.5.1 Antes del trenzado, los alambres de cobre usados deben cumplir con todos los requisitos de las siguientes normas que son aplicables a su tipo: 5.1.1.1 NTE INEN 2 173 5.1.1.2 NTE INEN 2 174 5.1.1.3 NTE INEN 2 175 5.1.1.4 Norma ASTM B33 5.1.1.5 Norma ASTM B189 5.1.1.6 Norma ASTM B246 5.1.2 Uniones 5.1.2.1 Las soldaduras pueden ser realizadas en barras o en alambres previo al trefilado final. Las soldaduras pueden ser realizadas en los alambres individuales terminados que componen el conductor, pero no se deben realizar a distancias menores que 15,24 m una de otra, en conductores duros y semiduros, y 30,48 cm en una capa para conductores suaves. 5.1.3 Paso 5.1.3.1 Para conductores de combinación unidireccional, el paso de trenzado de cada capa de alambres no debe ser menor que 8 ni mayor que 16 veces el diámetro externo de dicha capa. 5.1.3.2 Otros pasos de trenzado para propósitos especiales deben ser acordados entre el comprador y el fabricante (ver Anexo A, literal A.2). 5.1.3.3 La dirección del paso de trenzado debe ser izquierda, a menos que se especifique lo contrario con el comprador. 5.1.4 Construcción 5.1.4.1 El área de la sección transversal, números y diámetros de alambres en los diferentes conductores debe ser conforme a los requisitos de la tabla 1.

(Continua) -2-

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  TABLA 1. Requisitos de construcción para conductores de cobre trenzados unidireccionalmente de combinación 19 alambres Área de la sección Calibre, AWG ó transversal cmil 2 mm 253,4 500 000 228,0 450 000 202,7 400 000 177,3 350 000 152,0 300 000 126,7 250 000 107,2 0000 85,0 000 67,4 00 53,5 0 42,4 1 33,6 2 26,7 3 21,1 4 16,8 5 13,3 6 10,5 7 8,4 8 6,6 9 5,3 10 3,3 12 2,1 14 1,3 16 0,8 18 0,5 20 0,3 22 0,2 24 A Ecuación para calcular D1:

  =

A

Diámetro D1 del alambre mm 4,5 4,2 4,0 3,7 3,5 3,2 2,4 2,6 2,3 2,0 1,8 1,6 1,4 1,3 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,3 0,2 0,2 0,1

B

Diámetro D2 del alambre mm 3,3 3,1 2,9 2,7 2,5 2,3 2,1 1,9 1,7 1,5 1,3 1,2 1,1 0,9 0,8 0,7 0,7 0,6 0,5 0,5 0,4 0,3 0,2 0,2 0,1 0,1 0,1

   

B

Ecuación para calcular D2: D2= 0,732 D1

FIGURA 1. Sección transversal del conductor 5.1.4.2 Los diámetros de los conductores indicados en la tabla 2 son nominales. A fin de producir una construcción esencialmente redonda de 19 alambres, la capa exterior de 12 alambres en la combinación unidireccional está compuesta de 6 alambres del mismo diámetro que los 7 del núcleo, y 6 alambres aproximadamente 25% más pequeños. Los 2 tamaños de alambres son trenzados en forma alternada alrededor de los 7 alambres del núcleo.

(Continua) -3-

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  5.1.5

Masa y Resistencia eléctrica.

5.1.5.1 La masa y resistencia eléctrica de una unidad de longitud del conductor trenzado están en función de la longitud del paso de trenzado. La masa y resistencia eléctrica aproximada puede ser determinada usando el incremento estándar del 2 %. Cuando se requiera una mayor exactitud, el incremento basado en la longitud de paso específica del conductor puede ser calculada (ver anexo A, literal A.6).

TABLA 2. Diámetros, áreas y masas de conductores de cobre trenzados unidireccionalmente A de combinación 19 alambres . CALIBRE DEL DIAMETRO NOMINAL ÁREA NOMINAL MASA A CONDUCTOR, DEL CONDUCTOR cmil o AWG mm mm2 g/m 500 000 19,914 253,35 2 297 450 000 18,878 228,02 2 067 400 000 17,805 202,68 1 838 350 000 16,662 177,35 1 609 300 000 15,418 152,01 1 378 250 000 14,072 126,68 1 149 0000 12,954 107,22 972,1 000 11,532 85,02 770,9 00 10,262 67,44 611,4 0 9,144 53,51 684,8 1 8,153 42,41 384,5 2 7,264 33,62 304,9 3 6,452 26,77 241,8 4 5,740 21,15 191,8 5 5,131 16,77 152,1 6 4,547 13,30 120,6 7 4,064 10,55 95,65 8 3,632 8,37 75,84 9 3,226 6,63 60,14 10 2,870 5,26 47,71 12 2,286 3,31 30,00 14 1,803 2,08 18,87 16 1,422 1,31 11,87 18 1,143 0,82 7,462 20 0,809 0,52 4,693 22 0,703 0,32 2,964 24 0,558 0,20 1,859 A Para calcular el diámetro del conductor, multiplicar 3 veces el diámetro del alambre grande y sumar dos veces el diámetro pequeño del alambre de la tabla 1. Ejemplo: AWG 4/0 diámetro = [3(2,90mm) + 2(2,12mm)]= 12,94 mm 5.1.6

Densidad

5.1.6.1 Para el propósito de calcular la masa, secciones transversales, etc., la densidad del cobre 3 o debe ser tomada como 8 890 kg/m a 20 C (ver Anexo A, literal A.5) 5.1.7

Variación en el área.

5.1.7.1 El área de la sección transversal del conductor terminado no debe ser menor que el 98% del área indicada en la columna 1 de la tabla 1. A menos que se acuerde algo diferente con el comprador, el fabricante debe determinar el área de la sección transversal de un conductor por el método de ensayo especificado en la norma ASTM B 263. Al aplicar este método, el incremento en masa resultante del trenzado puede ser el valor aplicable especificado en 5.1.5.1 o puede ser calculado de los valores medidos de la muestra bajo ensayo. En todo caso, en cuanto a la determinación del cumplimiento del área, el incremento de la masa debido al trenzado debe ser calculado. (Continua) -4-

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6. INSPECCION 6.1 Salvo que se especifique en el contrato u orden de compra, el fabricante debe ser responsable de la ejecución de todas las inspecciones y ensayos especificados. 6.2 Todos los controles y las pruebas se deben efectuar en el lugar de fabricación, excepto que se acuerde algo distinto entre el fabricante y el comprador en el momento de la compra. 6.3 El fabricante debe brindar al inspector que representa al comprador las facilidades necesarias para satisfacer, que el material suministrado esta conforme con esta norma. 6.4 Muestreo 6.4.1 El proceso de muestreo se debe realizar en base de la norma INEN ISO 2859-1 con un Nivel de Inspección General igual a II y con un Nivel de Calidad Aceptable (AQL) igual al 1,5 %. 6.5 Aceptación o rechazo 6.5.1 Los criterios de aceptación y rechazo para cada lote se presentan en la norma INEN ISO 2859-1. 7. MÉTODO DE ENSAYO 7.1 Ensayos mecánicos y eléctricos de conductores trenzados de alambres suaves. 7.1.1 Los ensayos para determinar las propiedades eléctricas de los alambres que componen los conductores fabricados de alambre de cobre suave o recocido, desnudo o cubierto deben ser realizados antes del trenzado. 7.1.2 Los ensayos para determinar las propiedades físicas de los alambres que componen los conductores fabricados de alambre de cobre suave o recocido, desnudo o cubierto pueden ser realizados sobre los alambres antes del trenzado o sobre los alambres removidos del conductor terminado, sin ser necesario realizar los dos. Se debe tener cuidado para no dañar los alambres al removerlos del conductor terminado para realizar los ensayos. 7.1.3 Las propiedades físicas cuando se prueban los alambres antes del trenzado deben cumplir los requisitos de las normas establecidas en 5.1.1 7.1.4 Las propiedades físicas cuando se prueban los alambres removidos del conductor terminado deben cumplir los requisitos de las normas establecidas en 5.1.1 con variaciones que se muestran a continuación: 7.1.4.1 Promedio de los resultados obtenidos en todos los alambres ensayados. La elongación mínima requerida debe ser reducida en un valor igual a 5 (por ejemplo de 30% a 25%) de los requisitos numéricos para el alambre antes del trenzado. 7.1.4.2. Resultado obtenidos en alambres individuales. La elongación de los alambres individuales debe ser reducida en un valor de 15 de los requisitos mínimos antes del trenzado (esto es, 10 más al 5 permitido en 7.1.4.1), pero en ningún caso la elongación de cualquier alambre individual debe ser menor que 5%. 7.1.5 En el caso de que los requisitos de 7.1.4.2 sean cumplidos y los de 7.1.4.1 no lo sean, un reensayo debe ser permitido en todos los alambres del conductor con el propósito de determinar conformidad con 7.1.4. 7.1.6 Los ensayos de elongación para determinar cumplimiento no se los debe realizar sobre el conductor terminado. 7.1.7 Si un ensayo de estañado o de recubrimiento de aleación de plomo es requerido, este debe ser realizado en los alambres antes del trenzado. (Continua) -5-

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7.2 Ensayos mecánicos y eléctricos semiduros.

de los conductores trenzados de alambres duros y

7.2.1 Los ensayos para determinar las propiedades eléctricas de los alambres que componen los conductores fabricados de alambre de cobre duro o semiduro, con o sin recubrimiento, deben ser realizados antes y no después del trenzado. 7.2.2 Como una opción del fabricante, los ensayos de tracción y elongación en alambres duros y semiduros, con o sin recubrimiento, antes del trenzado pueden ser no realizados, y el conductor terminado puede ser probado como una unidad. La tensión de ruptura de los conductores desnudos probados debe ser al menos el 90% de la tensión de ruptura mínima total especificada de los alambres componentes del conductor. La máxima tensión de ruptura de los conductores hechos de alambres semiduros, con o sin recubrimiento, no debe ser mayor que la suma de las tensiones de ruptura máximas especificadas de los alambres componentes del conductor. La tensión mínima de ruptura de los alambres debe ser calculada usando diámetros nominales y tensiones de ruptura máximas especificadas. La distancia libre entre los dispositivos de agarre del espécimen de prueba no debe ser menor que 610 mm, y se debe tener cuidado de asegurar que los alambres del conductor están uniformemente agarrados durante el ensayo (ver anexo A, literal A.4). 7.2.3 Cuando sea requerido por el comprador al momento de establecer la orden, los ensayos de tensión en los alambres duros y semiduros con o sin recubrimiento, antes del trenzado o como una unidad, pueden no ser realizados, en este caso se pueden realizar ensayos en alambres removidos del conductor terminado. Los ensayos realizados sobre especímenes con una distancia entre mordazas de 254 mm deben ser especificados por el comprador en el momento de realizar la orden de compra individual. 7.2.4 Si un ensayo de estañado o de recubrimiento de aleación de plomo es requerido, este debe ser realizado en los alambres antes del trenzado. 8. EMBALADO 8.1 El tamaño de los rollos, carretes o bobinas para los conductores deben acordarse entre el fabricante y el comprador durante la realización de pedidos individuales (ver Anexo A, literal A.7). 8.2 Los conductores deben ser protegidos contra daños en la manipulación y envío. 9.

ROTULADO

9.1 En el extremo final del conductor debe ubicarse una etiqueta que contenga la siguiente información: 9.1.1

Nombre del fabricante o marca comercial

9.1.2

Masa neta

9.1.3

Longitud total (y número de tramos si existe más de uno en el rollo, carrete o bobina)

9.1.4

Calibre del conductor

9.1.5

Tipo del conductor

9.1.6

Número de la orden de compra

9.1.7

Cualquier otra información requerida por el comprador

9.2 La misma información descrita en el numeral 9.1 debe colocarse en la parte exterior de cada rollo, carrete o bobina junto con el número de serie del fabricante (si es requerido) y toda la información de despacho requerida por el comprador.

(Continua) -6-

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  ANEXO A A.1 En esta norma solamente están específicamente designadas las construcciones de conductores trenzados unidireccionalmente. Las construcciones de conductores no incluidas en esta norma deben ser específicamente acordadas entre el comprador y el fabricante en el momento de realizar la orden. A.2 Ciertos tipos de conductores aislados pueden requerir pasos de cableado más pequeños que otros conductores. Es de esperarse que requisitos especiales referentes a longitud de paso de cableado sean especificados por el comprador en esas instancias. A.3 Los alambres removidos del conductor trenzado y enderezados para ensayos tendrán propiedades físicas alteradas debido al trabajado en frío del material. El requisito de elongación reducido de los alambres removidos del conductor trenzado refleja esta condición. A.4 Para ensayar satisfactoriamente conductores trenzados para resistencia a la tracción como una unidad se requiere un adecuado medio de agarre de las puntas del espécimen de prueba. Varios medios están disponibles tales como un tubo largo o un zócalo donde el conductor puede ser soldado, o en el cual, después de la inserción puede ser estampado o presionado sin distorsionarlo seriamente. Usualmente bocas o dispositivos de sujeción no están permitidos. Las facilidades de ensayos de conductores de muchos laboratorios comerciales están limitadas a una tensión de ruptura de 13 600 kg o menos. Consecuentemente, no es factible ensayar conductores como una unidad de diámetros muy grandes. Cuando estos ensayos son indispensables, se debe establecer acuerdos especiales entre el comprador y fabricante. A.5 La densidad del cobre está de acuerdo con la norma internacional de cobre recocido. El o 3 correspondiente valor a 0 C es 8,90 g/cm . Como se indicó en este tema, en el NBS Handbook 100, no hay diferencia apreciable en los valores de densidad entre alambres recocidos y duros de cobre. En cálculos con densidad hay que tener en cuenta que la densidad aparente del alambre recubierto no es constante pero si una función del diámetro del alambre. Cuanto menor sea el diámetro, mayor es el porcentaje de recubrimiento presente y por tanto mayor el aporte de la densidad del cobre. A.6 El incremento de masa o resistencia eléctrica de un conductor concéntrico trenzado terminado (k) en porcentaje es como sigue: k = 100 (m-1) Donde m es el factor de trenzado, y también la relación entre el peso o resistencia eléctrica por unidad de longitud del conductor trenzado y un conductor con la misma área de sección transversal o de un conductor trenzado con longitud infinita de conformado, esto es, todos los alambres paralelos al eje del conductor. Para conductores de combinación unidireccional el factor de trenzado m para el conductor trenzado terminado es la relación entre la suma de los pesos individuales de los componentes trenzados torcidos y la suma de los pesos equivalentes de los componentes trenzados si fueran rectos.

=

 [ +  +  +   ] =  

Donde: W = W` = D1 = D2 =  = LOL =

El peso de todos los componentes trenzados en el conductor torcido El peso equivalentes de todos los componentes trenzados si estos estuvieran rectos Diámetro del componente trenzado más grande (ver figura 1) Diámetro del componente trenzado más pequeño = 0,732xD1 (ver figura 1) densidad del metal longitud del trenzado

m1= relación del incremento del alambre central = 1 m2= relación del incremento para los alambres de la capa interior =

+

π       (Continua)

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m3= Relación del incremento para los alambres de diámetro D1 de la capa exterior =

+ m4=

π       Relación

del

incremento



exterior=  +

π   

para

los

alambres

de

diámetro

D2

de

la

capa





Para las ecuaciones m1, m2, m3, y m4 se puede simplificar con la siguiente expresión:

 =  +   ≅ +

 ≤ 

La relación de incremento simplificada luego es:

El factor de trenzado para cualquier alambre dado de un conductor trenzado de paso de cableado concéntrico es como sigue:

 =    Cuando conductores de paso de cableado unidireccional de combinación están fabricados de dos diámetros de alambres en la capa exterior, el valor de n es calculado como sigue: Alambre central: n = ∞ Primera capa:

=

 

Segunda capa diámetro a trenzar D1:  =

 

Segunda capa diámetro a trenzar D2:  =

 

La derivación está dada en NBS Handbook 100.

A.7 Para cooperar con el fabricante en evitar la acumulación de cantidades excesivas de desperdicio de alambre, se sugiere que los tamaños de los rollos, bobinas o carretes ordinarios permitan variaciones de ±10 % en longitudes de pedido, y que pequeñas longitudes ocasionales sean permitidas, estos rollos, bobinas o carretes deben ser marcados.

(Continua)

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  APÉNDICE Z Z.1 DOCUMENTOS NORMATIVOS A CONSULTAR Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN ISO 2859-1 Procedimientos de muestreo para inspección por atributos. PARTE 1. Programas de muestreo clasificados por el nivel aceptable de calidad (AQL) para inspección lote a lote. Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2 173

Alambres de cobre duro de sección circular para uso eléctrico. Requisitos

Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2 174

Alambres de cobre semiduro de sección circular para uso eléctrico. Requisitos

Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2 175

Alambres de cobre blando o recocido de sección circular para uso eléctrico. Requisitos

Norma ASTM B 33

Standard Specification for Tin-coated Soft or Annealed Copper Wire for Electrical Purposes

Norma ASTM B 189

Standard Specification for Lead-Coated and Lead-Alloy- Coated Soft Copper Wire for Electrical Purposes

Norma ASTM B 246

Standard Specification for Tinned Hard-Drawn and Medium- Hard-Drawn Copper Wire for Electrical Purposes

Norma ASTM B 263

Standard Specification for test method for determination of cross-sectional area of stranded conductors.

Norma ASTM B 354

Terminology Relating to Uninsulated Metallic Electrical Conductors

NBS Handbook 100.

Copper Wire Tables of the National Bureau of Standards Z.2 BASES DE ESTUDIO

Norma ASTM B 787. Standard Specification for.19 wire combination unilay-stranded copper conductors for subsequent insulation. American Society for Testing and Materials. Philadelphia, 2004.

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INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA                                         2010-12-07 2010-12-07                    

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