Anexo VI.5.1.2 Pararrayos

PARARRAYOS
INDICE
1- ESPECIFICACIONES TECNICAS PARTICULARES .......................................................................... 3
2- ESPECIFICACIONES TECNICAS GENERALES................................................................................. 4
3- REPUESTOS .............................................................................................................................................. 6
4- HERRAMIENTAS ....................................................................................................................................... 6
5- PRUEBAS EN FABRICA .......................................................................................................................... 7
6- INFORMACION A ENTREGAR POR EL CONTRATISTA .................................................................. 8
7- REQUERIMIENTOS SISMICOS PARA LOS EQUIPOS OFRECIDOS .......................................... 10
8- INSPECCION DE CONTROL DE CALIDAD ....................................................................................... 10
9- MARCAS DE FABRICA .......................................................................................................................... 11
10- INSTRUCCIONES PARA EL TRANSPORTE ..................................................................................... 11
11- FORMULARIO DE INFORMACION TECNICA ................................................................................... 12
1- ESPECIFICACIONES TECNICAS PARTICULARES
Las siguientes especificaciones aplicarán según el o los voltajes requeridos.
Los conectores terminales de todos los equipos deben resistir 200 kg en tensión, torsión y cantilever.
Todos los aisladores deberán ser suministrados con una distancia de fuga mínima de 25 mm/kV, nivel de
contaminación III (heavy), según la norma IEC 60815.
Los elementos exteriores (contactos, terminales, etc.) deberán ser de aluminio en vez de cobre.
Frecuencia de operación : 60 Hz.
La configuración eléctrica del sistema es trifásico sólidamente puesto a tierra.
El nivel básico de impulso (BIL) del equipo a proteger es de 1 050 kV.
Condiciones de servicio ambientales, de altitud y temperatura que se indican a continuación:
•
Altitud de 1 000 m.s.n.m.
•
Ámbito de temperatura ambiente entre 15 ºC y 40 ºC.
•
Humedad relativa mayor de 90%.
•
Vientos: las condiciones más severas son de vientos de 120 kph, actuando simultáneamente con los
esfuerzos debidos a las corrientes de corto circuito.
Todas las tensiones especificadas en el presente cartel se deben interpretar como tensión línea a línea
(valor RMS), a menos que se especifique otra cosa.
Los pararrayos serán tipo estación para servicio a la intemperie. Cada pararrayos traerá su respectiva base
aislante.
2- ESPECIFICACIONES TECNICAS GENERALES
2.1- Objetivo y alcance
Este documento define los requerimientos mínimos que deben cumplir los pararrayos que se adquieran
para emplearse en el sistema nacional interconectado. Se aplica a pararrayos para 230 kV, 138 kV, 69 kV,
34,5 kV, 24,9 kV, 13,8 kV y 4,16 kV.
2.2- Abreviaturas
kA:
Kiloampere.
kJ:
Kilojoule
kV:
Kilovolt.
MCOV: Máximo Voltaje continuo de operación.
TOV: Sobrevoltaje temporal.
2.3- Documentos aplicables
IEC 60099-4
METAL OXIDE SURGE ARRESTERS WITHOUT GAPS FOR AC SYSTEMS
ENDESA ETG 1.015 DISEÑO SISMICO
IEEE 693
RECOMMENDED PRACTICES FOR SEISMIC DESIGN OF SUBSTATIONS
2.4- Definiciones
Corriente de fuga : Corriente eléctrica que fluye en condiciones de operación normal a través del pararrayos.
2.5- Características de diseño y construcción
Los pararrayos deben diseñarse y construirse de acuerdo con las Norma IEC 60099-4.
Deben ser de tipo estación (“Station type”) de un polo para servicio a la intemperie, con una capacidad de
descarga nominal de 10 kA para una onda tipo 8/20 μs, de óxido metálico (MO arrester) no explosivo. No se
aceptarán pararrayos de otro material.
La cubierta externa debe ser de porcelana o de algún material polimérico cuya formulación se base en hule
siliconado.
Deberán poseer un sistema de transferencia de calor que permita la disipación de calor al medio ambiente.
Los pararrayos deben ser de una sola etapa excepto los diseñados para el sistema de 230 kV. Estos últimos
pueden tener dos etapas en serie. No se aceptarán pararrayos de columnas en paralelo.
La corriente de fuga bajo condiciones normales de operación debe ser inferior a 1 mA.
2.6- Mecanismo de liberación de presión
Los equipos deberán contar con un mecanismo liberador de presiones internas en caso de falla para evitar la
explosión de la cubierta (resistencia a la corriente de cortocircuito con prueba de desfogue).
Este mecanismo deberá cumplir al menos con los requerimientos para la clase A (40 kA - 0,2 s) según la Norma
IEC 60099-1.
Para el caso de los pararrayos con cubierta de polímero no aplica lo referente al mecanismo liberador de
presiones, sin embargo el pararrayos debe cumplir con los requerimientos para la clase A según la norma IEC
precitada.
2.7- Capacidad de energía de descarga
Los requerimientos anteriores corresponden al cálculo de la energía de descarga de acuerdo a lo indicado en la
Norma IEC 60099-4, cláusula 7.5.5.
TABLA 2
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS PARARRAYOS
Tensión nominal del sistema (kV)
230
138
34.5
Tensión máxima del sistema (kV)
245
145
38
Mínima tensión Nominal del pararrayos Ur
192
120
30
(kV)
Máxima tensión de operación continua Uc
160
100
25
(kV)
Máxima Tensión residual (10kA)
500
300
80
Clase de descarga de la línea
3
3
2
13.8
15
12
11
35
2
2.8- Bases aislantes y contadores de descargaS
Los pararrayos se entregarán con sus respectivas bases aislantes. Estas deben ser apropiadas para ser
colocadas sobre una estructura de acero tipo celosía.
No se requieren contadores de descargas.
2.9- Conectores terminales y de puesta a tierra
Los conectores terminales serán atornillables, de al menos cuatro tornillos tanto del lado del equipo como
del lado del cable, con áreas de contacto al 100%. Serán de un solo cuerpo y no se permitirá que tengan
partes soldadas.
Los conectores de puesta a tierra serán de atornillar y aceptarán cable de cobre desnudo desde 10,5 mm Ø
(2/0 AWG) hasta 13,4 mm Ø (4/0 AWG).
Cada conector, terminal y de puesta a tierra, traerá anotado (en bajo o alto relieve y de forma que no se
borre) la marca, material, calibre y tipo de cable que aceptan. Estos vendrán junto con el equipo
correspondiente en cada bulto y de ningún modo en bulto aparte.
2.10- Placa de datos
La placa de datos del pararrayos, debe de satisfacer los requerimientos de la norma IEC 60099-4. Además
deberán contener la siguiente información:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Número de licitación
Año de fabricación
Voltaje residual para impulso de rayo (10 kA, 8/20 μs)
Posición de la etapa (para los de dos etapas)
Nombre del aparato (pararrayos de estación)
Nombre y dirección del fabricante
Modelo y número de serie de fábrica
Tensión nominal del pararrayos
Corriente de gran amplitud (100 kA)
Corriente de larga duración (onda 2000 µs, 700 A)
Resistencia corriente de cortocircuito (40 kA, simétrica)
Corriente nominal (10 kA)
Corriente de fuga
Cuando el pararrayos esté formado por varios cuerpos, cada uno de ellos deberá traer una placa individual
que indique las características propias (tensión nominal de cada sección, ubicación superior, media o
inferior según sea el caso, etc.).
Además tendrá la placa general para el pararrayos completo que deberá estar en la unidad inferior.
La placa de datos debe ser metálica, en relieve y escrita en español.
3- REPUESTOS
Los recomendados por el fabricante, suministrando los precios DDU de cada uno de ellos. El contratante se
reserva el derecho de adjudicarlos total o parcialmente o de no adjudicarlos. Estos repuestos no serán
tomados en cuenta en el estudio comparativo de las ofertas.
4- HERRAMIENTAS
Se deberá cotizar la siguiente herramienta:
•
1 c/u Medidor de corrientes de fuga similar o superior a Transinor AS, modelo LCMII. Debe ser
entregado máximo 30 días antes de iniciar las pruebas de puesta en marcha.
El contratante se reserva el derecho de adjudicarla total o parcialmente o de no adjudicarla. Esta
herramienta será tomada en cuenta en el estudio comparativo de las ofertas.
5- PRUEBAS EN FABRICA
El contratista enviará, 45 días naturales antes de la realización de las pruebas, un cronograma ”día a día” de
las mismas, la explicación y procedimiento detallados de cada una de ellas e información de los
instrumentos y equipos a utilizar.
5.1- Pruebas de rutina
El oferente debe indicar claramente que el fabricante ejecutará sobre todos y cada uno de los pararrayos
ofrecidos las pruebas de rutina y que además, estará de acuerdo en que sean presenciadas por un inspector
enviado por el contratante.
Las pruebas de rutina que se realizarán son las siguientes:
• Medición de voltaje y corriente de referencia
• Prueba de voltaje residual
• Descargas parciales
• Estanqueidad y vacío a los componentes del pararrayos completo (si aplica)
5.2- Pruebas tipo
El oferente debe incluir una cotización económica por las pruebas tipo que se indican a continuación para
un pararrayos de cada voltaje, las cuales serán adjudicadas o no a criterio del contratante :
• Prueba del aislamiento
• Prueba de voltaje residual
• Prueba de impulso de corriente de larga duración
• Prueba de ciclo de operación
• Prueba del mecanismo librador de presión (si aplica)
El procedimiento de las pruebas será el descrito en la Norma IEC 60099-4.
Si algún equipo no soporta una o varias de las pruebas tipo antes descritas, las mismas deberán repetirse a
todos y cada uno de los equipos que componen el lote. Si el problema persiste, todo el lote será rechazado
y deberá el contratista entregar otro equipo nuevo, que se ajuste a los requerimientos técnicos del
presente cartel. A dicho equipo se le deberán realizar de nuevo todas las pruebas tipo adjudicadas por el
contratante.
Todos los costos que se deriven de esta situación deberán ser pagados por el contratista. Además, el
contratante podrá cobrar daños y perjuicios de acuerdo a lo indicado en las Condiciones Especiales de este
cartel y podrá rescindir el contrato si lo considera pertinente, de acuerdo a sus intereses.
El contratante se reserva el derecho de contratar a un laboratorio independiente, reconocido
internacionalmente, para llevar a cabo las pruebas tipo que considere necesarias, teniendo validez también
todo lo indicado en el párrafo anterior.
En caso de que el contratante decida aprobar la realización e inspección de una o varias pruebas tipo, se
dará toda clase de facilidades al inspector del contratante para que las presencie junto con las pruebas de
rutina.
Las pruebas tipo sólo se realizarán en presencia de un inspector del contratante, por lo que en caso de no
enviarse inspector, el monto de estas pruebas no será autorizado ni pagado.
La conformidad otorgada por los inspectores del contratante, no desliga de responsabilidad al contratista
por las deficiencias de los equipos y materiales.
El contratista debe indicar claramente cualquier desviación con los requerimientos establecidos en los
párrafos anteriores relativos a pruebas en fábrica, quedando a exclusivo criterio del contratante la
aceptación de los mismos.
El costo de las pruebas tipo será tomado en cuenta en el estudio comparativo de las ofertas.
6-
INFORMACION A ENTREGAR POR EL CONTRATISTA
Las ofertas de los pararrayos se acompañarán con dibujos ilustrativos dimensionados y literatura técnica
descriptiva de fábrica en idioma español o inglés.
Los catálogos de los pararrayos ofrecidos deben indicar voltajes de cebado, residual, corrientes de descarga,
corriente de cortocircuito (0.2 s), corriente de gran amplitud (100 kA, onda 4/10), etc.
Los oferentes deberán suministrar en sus ofertas las curvas de capacidad temporal de sobre-voltaje a
frecuencia industrial (“Temporal Overvoltage Capability at Power Frequency”) indicando en el eje vertical
izquierdo el voltaje RMS en PU del voltaje nominal del pararrayos (“PU of arrester rating”), en el eje vertical
derecho el voltaje RMS en PU del voltaje máximo de operación continua del pararrayos (“MCOV : Maximum
Continuous Operating Voltage”) para poder evaluar la capacidad de sobrevoltaje del pararrayos durante un
cortocircuito. En el eje horizontal irá indicado el tiempo en segundos.
También se agregará en la oferta y por cada tipo de pararrayos ofrecido, copia de los resultados de pruebas
tipo aplicados sobre equipos iguales a los ofrecidos.
Noventa días naturales después de la notificación de la orden de compra, el contratista enviará tres (3)
copias en físico y una digital al contratante de cada uno de los siguientes planos para su revisión. El
contratante no aceptará entregas parciales de estos planos :
• Planos dimensionales generales (peso y materiales constructivos) de los pararrayos, sus bases
aislantes y los contadores de descarga.
• Plano de placa de datos.
• Plano de conectores terminales y de puesta a tierra.
• Curvas de capacidad de sobrevoltaje a frecuencia industrial para cada tipo ofrecido.
• Plano que muestre el diámetro de los pernos que sujetan la base de los pararrayos a la estructura,
grado de acero utilizado en estos pernos según normas ASTM, SAE o DIN. Si el pararrayos está
formado por varios cuerpos o partes unidas, suministrarán esa información para los pernos de unión
entre partes.
• Cálculo teórico sísmico de cada tipo de equipo solicitado.
Todos los planos sin excepción traerán grabado el nombre de la obra respectiva, la cantidad de dicho
equipo correspondiente a la misma, el número de licitación y el número de orden de compra.
Las modificaciones que el fabricante realice en los planos, ya sea según a las observaciones del contratista
como a su propia decisión, deberán ser indicadas claramente en dichos planos.
Como complemento a la información solicitada anteriormente, el contratista puede enviar, para efectos
informativos, toda la documentación adicional que el fabricante considere necesaria.
El contratante tomará para la revisión de dichos planos un tiempo máximo de treinta días naturales,
contados a partir de la recepción de los mismos.
Una vez comunicada la aprobación de estos planos, el contratista tendrá treinta (30) días naturales para
enviar al contratante tres (3) copias en físico y una digital de los planos definitivos, además de un CD con los
planos en formato Autocad (*.dwg).
Además, posterior a las pruebas de rutina y/o tipo, deberá enviar a la misma dirección tres (3) copias en
físico y una digital del protocolo de dichas pruebas realizadas a los equipos.
Noventa días antes de embarcar los equipos el contratista enviará al contratante tres (3) copias en físico y
una digital de un instructivo con información sobre recibo, almacenamiento, armado, operación y
mantenimiento de los equipos, y un manual de partes de repuesto. Los instructivos deben venir
confeccionados de manera que sean resistentes al uso en el campo.
Además se deberá incluir un juego de planos y un juego de manuales de instalación y mantenimiento,
dentro del gabinete de cada uno de los equipos ó dentro del empaque de los mismos, al efectuar el
embarque.
En el manual de partes se requiere que se identifiquen todas y cada una de las piezas que conforman el
equipo, con el fin de que se puedan hacer referencias claras en posteriores adquisiciones de repuestos.
El contratante se reserva el derecho de pedir más planos, los cuales se someterán a su revisión.
Toda la información posterior a la adjudicación deberá ser únicamente en español.
Las unidades de medida estarán basados en el Sistema Internacional de Unidades. Cuando se requiera por
alguna circunstancia especificar en algún documento medidas en otras unidades, éstas se indicarán entre
paréntesis a la par de la medida en el Sistema Internacional de Unidades.
7- REQUERIMIENTOS SISMICOS PARA LOS EQUIPOS OFRECIDOS
Debido a que el equipo será instalado en una zona de alta sismicidad, el contratante requiere que el
contratista garantice que el equipo completo soporta, por el método estático, un sismo con base en lo
definido por la norma ENDESA ETG 1.015 para una categoría sísmica A ó la norma IEEE 693 para un
desempeño sísmico alto. El factor de seguridad (FS) obtenido de los cálculos, deberá ser igual o mayor a 1,5.
A manera de resumen, a continuación se presentan las características principales a ser tomadas en cuenta :
a- ACELERACIONES
En el plano horizontal (ejes x,y):
Aceleración................... 0,5 g (g = 981 cm/s²).
Velocidad....................... 50,0 cm/s
Desplazamiento............. 25,0 cm
En el plano vertical (eje z):
aceleración................ 0,3 g (g= 981 cm/s²).
El cálculo teórico sísmico deberá estar incluido en el precio y será solicitado por el contratante. Este cálculo
deberá ser realizado para cada tipo de equipo solicitado.
7.1- Resistencia carateristica de la porcelana
Para los aisladores de porcelana, se aceptarán valores de resistencia característica que no excedan 110
daN/cm². Si el contratista utiliza en el cálculo teórico valores mayores, deberá justificarlos mediante el
aporte de copias de los ensayos de ruptura a flexión, realizados sobre una muestra formada por no menos
de 5 aisladores idénticos a los que se ofrecen.
8- INSPECCION DE CONTROL DE CALIDAD
El contratante se reserva el derecho de realizar, por medio de sus Ingenieros o firmas técnicas
especializadas, inspecciones en fábrica durante la manufactura de los equipos y/o materiales.
Los encargados de la inspección, así como delegados del contratante, tendrán de parte del contratista todas
las facilidades necesarias para la ejecución de su labor, se les permitirá el acceso a talleres, oficinas y
laboratorios de prueba, etc. si así lo requiere su labor en las diferentes etapas de inspección de los equipos
y/o materiales.
El contratista deberá entregar a los Inspectores, copias de los certificados de calibración de los
instrumentos utilizados en las pruebas.
La conformidad otorgada por los Inspectores enviados por el contratante no desliga al contratista de
responsabilidad por las deficiencias presentadas posteriormente y durante el período de garantía de los
equipos y/o materiales.
Durante el período de pruebas, el contratista proporcionará, por su cuenta, un traductor al español para
facilitar la labor del Ingeniero inspector del contratante.
9- MARCAS DE FABRICA
En cualquier punto o parte de este cartel donde apareciera alguna referencia a marcas de fábrica, números
de catálogo o tipos de equipo de un determinado fabricante, debe estimarse ésta como indicativa y
entenderse que se refiere a “similar o superior” a lo especificado.
Unicamente podrá ser estricta la aplicación de estas referencias cuando se trate de repuestos genuinos o la
fabricación de piezas que por su aplicación dentro del proyecto pueda tener el carácter de “especial”.
10-
INSTRUCCIONES PARA EL TRANSPORTE
Todos los bultos vendrán debidamente identificados en su parte exterior de acuerdo a la lista de embarque,
pesos bruto y neto, características técnicas (voltaje, relación, precisión, etc.) y nombre de la obra. Dentro de
cada caja se suministrará una lista de empaque mostrando los materiales incluidos ahí.
El embalaje será adecuado para soportar las condiciones propias del clima tropical y condiciones anormales
de transporte (tormenta, agua de sal, y otros).
Todas las tuberías torretas y válvulas deberán venir selladas, con tapas metálicas con su respectivos
empaques. Se deberá indicar los cuidados y posiciones para transporte y almacenaje.
Las partes deberán venir dentro de bolsas plásticas herméticamente cerradas para evitar la humedad. Se
deberá indicar los cuidados y posiciones para transporte y almacenaje.
Además el embalaje deberá traer una ventana de inspección, con el fin de no tener que desarmar las cajas
para corroborar el estado de los equipos.
Todas las diferentes piezas deberán ser numeradas en forma congruente con lo expresado en los
Instructivos de Instalación.
11-
FORMULARIO DE INFORMACION TECNICA
El oferente deberá repetir el cuadro para cada tipo y voltaje de pararrayos ofrecido.
CANTIDAD __________
1. Fabricante
2. País de origen
3. Modelo
4. Corriente de cortocircuito que resiste el equipo (kA)
5. Voltaje nominal (kV)
6. Voltaje máximo de diseño (kV)
7. Distancia de fuga mínima (mm/kV)
8. Frecuencia de operación (Hz)
9. Nivel básico de impulso (BIL) del equipo a proteger (kV)
10. Calibre del conductor que aceptan los conectores terminales (mm ∅)
11. Tensión nominal (kV)
12. Norma utilizada
13. Capacidad de descarga nominal para una onda tipo 8/20 µs (kA)
14. Material de la cubierta externa
15. Número de etapas
16. Corriente de fuga (mA)
17. Mecanismo liberador de presiones internas (SI o No)
18. Capacidad mínima de energía de descarga (kJ/kV)
19. Calibre del conductor que aceptan los conectores para la puesta a tierra (mm
∅)
20. A frecuencia de resonancia en centro de gravedad, aceleración que soporta
(veces g) :
- En dirección horizontal
- En dirección vertical
- Factor de seguridad (FS)
- Norma utilizada
21. Margen de protección (%)
22. Voltaje máximo de funcionamiento continuo (MCOV) (kV)
23. Sobrevoltaje temporal (TOV) @ 10 s (kV)
24. Tensión residual máxima con una onda de corriente de choque 8/20 µs, para
10 kA
25. Peso neto de cada pararrayos (kg)
NOTA : El oferente debe suministrar la curva de voltaje contra tiempo para descarga de 20 kA con onda
normal de AIEE.