RA7-221

NORMAS DE MATERIALES PARA REDES AÉREAS
RA7-221
CINTAS ELÉCTRICAS
1.
ALCANCE
Esta especificación tiene como propósito fundamental determinar todas las características que
deberán tener las cintas eléctricas que se utilizan para aislar conexiones, realizar empalmes y
terminales que se usen en el sistema de distribución de energía de las Empresas Públicas de
Medellín E.S.P.
2.
FUNCIÓN
Las cintas de que trata esta especificación se emplearán como cubierta externa para aislamiento de
cables, para reparar y reponer el aislamiento, para realizar empalmes y terminales para cables
desde 0.6 kV., hasta 230 kV y/o para aislar o proteger partes vivas- metálicas- de la instalaciones
para evitar contactos accidentales, proveer distancias de fuga y de tierra en las instalaciones
eléctricas.
3.
CARACTERÍSTICAS
3.1 CONDICIONES AMBIENTALES
•
•
•
•
•
•
Altura sobre el nivel del mar ..........................................................1000-2500 m
Ambiente ........................................................................................tropical
Humedad relativa máxima ..............................................................100 %
Temperatura máxima ......................................................................40 °C
Temperatura promedio ................................................................... 24 °C
Temperatura mínima ...................................................................... 0 °C
3.2 CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL SISTEMA
• Tensiones nominales de operación
- Primarios......................................................................44 /13.2 /7.62 /115 /230 kV.
- Secundarios..................................................................120 / 208 / 240 V.
• Frecuencia .....................................................................60 Hz.
4.
TIPOS DE CINTAS
4.1
CINTAS ELÉCTRICAS DE VINILO HASTA 600 V.
4.1.1 Generalidades
Las cintas objeto de esta NORMA deberán cumplir los requisitos generales y particulares aquí
expuestos.
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CINTAS ELÉCTRICAS
• Las cintas serán empleadas en las condiciones de servicio estipuladas al inicio de esta
especificación.
• Los rollos de cinta deberán estar libres de efecto telescópico, aberturas entre vueltas de
cinta (gapping), y deformaciones del rollo.
• El adhesivo debe ser vulcanizado, liso y uniforme.
• La cinta debe ser resistente a los rayos solares, a la humedad, calor y el medio subterráneo.
• La cinta debe ser compatible con los materiales del aislamiento y la chaqueta del cable. Las
cintas de aislamiento y cintas semiconductoras operarán a temperaturas mínimas de 90° C.
• La cinta deberá ser de color negro y no debe presentar quemazones ocurridos en su
proceso de producción.
• La cinta debe ser suave y tener buena facilidad de aplicación al estirarla durante la acción
de traslape no perdiendo sus característica mecánicas y eléctricas. Deberá permitir ser
halada al terminar su aplicación.
• La cinta deberá permitir una vida útil de almacenamiento de 2 años en bodegas cubiertas.
• Las cintas no presentarán transferencia de adhesivo cuando se desarrollen o cuando se
peguen a una superficie.
• A menos que se especifique otra cosa, el diámetro interno para el núcleo sobre el cual se
enrolla la cinta deberá ser de 25, 32, 40 ó 76 mm (NTC 2208).
• El ancho de la cinta deberá ser de 18 mm, con tolerancias de 1mm., por encima y 0,1 mm.,
por debajo, mientras no se especifique otra cosa, de acuerdo con la norma NTC 2208.
• La longitud de cinta contenida en cada rollo deberá ser de 20 m. La longitud real no debe
ser inferior al 2% de la nominal de acuerdo con la norma NTC 2208. Se aceptarán otras
longitudes de rollo siempre y cuando estas no sean mayores de 30 metros ni menores de
20 metros.
• El espesor de la cinta deberá ser de 0.18 mm.
4.1.2
Características de fabricación
Las siguientes son entre otras las características de fábrica de las cintas.
• Los rollos de cinta de PVC deberán ser continuos y no presentar cortes en sus partes
intermedias.
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CINTAS ELÉCTRICAS
• La cinta deberá ser lisa y uniforme, sus bordes rectos y sin interrupciones (roturas).
• La película de adhesivo debe ser uniforme y libre de grumos o exenta de pegotes; no debe
haber partes o lugares desprovistos de adhesivo.
TABLA 1. CARACTERISTICAS DE LAS CINTAS
Espesor mínimo promedio mm
Ancho mm
Longitud m
Resistencia a la rotura N/10mm, promedia.
Elongación mínima % promedio
Rotura dieléctrica mínima % Voltios
Condición normal (*)
Condición húmeda
Adhesión mínimo N/10mm promedio (**)
Al acero
Al anverso
Resistencia de aislamiento
a alta humedad mínima Mohm
Des arrollar mm promedio
Flamabilidad tiempo de ignición seg
(*) 96/23/96 método ASMT D1000
(**)Método ensayo A ASTM D1000
0.18
18 mm
20
27
125
7000
90% del valor original
2.4
2.0
2x10EX04
2.5
4
4.1.3 Características eléctricas, térmicas y mecánicas
Los requisitos y características que deben cumplir las cintas según la norma NTC 2208 son las que
aparecen consignadas en la tabla 2, de esta especificación. Adicionalmente, se tiene en cuenta
como referente los requerimientos para la cinta tipo 1 de la tabla 1 de la norma ASTM D2301 y con
base a lo especificado anteriormente.
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CINTAS ELÉCTRICAS
TABLA 2. CARACTERISTICAS Y REQUISITOS DE LAS CINTAS
CARACTERISTICA
- Resistencia a la propagación
(prueba de llama)
Prueba según NTC 2208
- Resistencia a la Intemperie
prueba según NTC 2208
- Espesor promedio
Método según NTC 2208
REQUISITO
Será retardante a la llama y no arderá más
de 60 segundos después de aplicarle la
llama de prueba durante 15 segundos.
La cinta conservará por lo menos el 65% de
la resistencia a la tensión y elongación
originales después de exponerse a luz
ultravioleta y baño con agua durante 100 h
(método según norma).
El espesor promedio de las cintas aislantes,
incluyendo el compuesto adhesivo, cuando
se mida de acuerdo al método de NTC
2208. La tolerancia admitida será de -0.025
mm, del valor nominal declarado.
- Elongación y resistencia a la rotura
Los valores de elongación y resistencia a la
rotura serán los especificados conforme al
método de la NTC 2208.
- Rigidez dieléctrica (ruptura dieléctrica)
NTC 2208, ASTM D 1000-88
- Fuerza de adherencia
NTC 2208. ASTM D 1000-88
- Rigidez dieléctrica después de exposición a:
96 horas en aire, humedad relativa
96% ± 2%, y 23 °C ± 1 °C
NTC 2208, ASTM D 1000-88
- Prueba de exposición al calor
acondicionamiento en horno a 113 °C ± 1°C
durante 68 horas (para cintas de PVC)
- Resistencia a la humedad y el frío.
Acondicionamiento a -10 °C ± 2 °C durante 2 h
El valor promedio de 5 especímenes de
cinta de PVC o PE será de 39,37 kV./mm.
Mínimo 0,175 N/mm cuando se pruebe con
acero.
Las cintas conservarán por lo menos el 90%
de la rigidez dieléctrica original, después del
tratamiento aquí establecido.
No deberá romperse cuando se pruebe
conforme a NTC 2208.
No deberá romperse, mostrar transferencia
de adhesivo, ni pérdidas de pegante,
cuando se pruebe conforme a NTC 2208.
- Prueba de deformación.
En cintas de PVC el espesor de aislamiento
Después de acondicionamiento en horno,
sobre un empalme no decrecerá más de un
65%. cuando se prueben conforme a NTC
bajo presión a 100 °C ± 1 °C
2208.
- Ensayo de corrosión (Resistencia de aislamiento 1 Teraohm (1000000 M Ω)
en cintas de PVC)
cuando se pruebe de conformidad con NTC
2208 numeral 6.10 y ASTM D 1000-88.
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4.2
CINTAS METÁLICAS
4.2.1 Generalidades
Las cintas de que trata esta norma se emplearán para reposición o reparación del aislamiento de
cables, para dar continuidad electrostática de los cables apantallados en los empalmes, para cables
desde 0.6 Kv., hasta 44 kV., en las instalaciones del sistema de distribución de energía.
Las trenzas metálicas de cobre se utilizan para conexiones a tierra en empalmes, en los terminales
de codos de la serie de 200 y 600 amperios, en pararrayos tipo codos y en los codos con fusibles de
cables apantallados.
4.2.2 Servicio
Las cintas y trenzas metálicas flexibles de cobre para apantallamiento y conexión a tierra estarán
sujetas y protegidas por cintas externas plásticas en aire, estarán enterradas directamente,
sometidas a inmersión en agua en forma continua o intermitente, en las cámaras subterráneas, así
como también podrán estar sometidas a la acción de sustancias contaminantes.
4.2.3 Características de Fabricación
Las cintas, tiras, flejes o trenzas deberán ser de hilos de cobre estañados y no deberán perder
propiedades mecánicas y eléctricas en su funcionamiento.
La cinta para dar continuidad de la pantalla electrostática debe ser tipo malla de tejido trenzado y
abierto, flexible de hilos de cobre estañados. El estañado debe ser continuo y de buena
adherencia. Las pruebas mecánicas, resistividad eléctrica, químicas y de adherencia y cubrimiento
de los hilos de alambre serán de acuerdo con la norma ASTM B33. La cinta enmallada debe ser en
forma de cable plano, debe proveer integridad estructural, mantener una buena flexibilidad,
resistente al fuego, aceites, lubricantes, corrosión y compatibles con los demás elementos del cable
aislado, empalmes y terminales. La cinta enmallada debe ser efectiva.
La cinta metálica enmallada con la semiconductora deberá tener la capacidad en la superficie
exterior del empalme un potencial a tierra efectivo, adicionalmente debe ser efectiva pantalla para
evitar radio interferencia, ruidos y una baja resistencia en corriente directa.
La trenza metálica se utilizará para conexiones a tierra en empalmes y terminales de cables aislados
para 15 kV., y 44 kV, puestas a tierra de equipos y conexiones móviles. También se podrá utilizar
como apantallamiento electrostático. Los hilos deben ser de cobre estañado. El calibre de la trenza
para aterrizar será de acuerdo con las recomendaciones establecidas en el NESC norma
ANSI/IEEEC2 y debe ser mínimo equivalente a un alambre No. 6 AWG de cobre.
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CINTAS ELÉCTRICAS
La cinta, tiras y trenzas al aplicar la tensión de enrollamiento se debe conformar sin dejar huecos o
abertura. Debe ser fácil de adaptarse a cualquier tipo de superficie del empalme y terminal.
Los rollos de cinta enmallada, tiras y trenzas deberán ser continuos y no presentar cortes en sus
partes intermedias. La cinta deberán ser lisa y uniforme, sin bordes rectos y sin interrupciones
(roturas) en su longitud.
Las dimensiones son las siguientes:
- Cinta enmallada: ancho de 25 mm y largo de 4.5 metros.
- Trenza: ancho de 12 mm y largo de 7 metros como mínimos.
4.2.4 Pruebas
Las pruebas, mecánicas, de temple, químicas, de cubrimiento y adherencia del estaño de cintas,
tiras y trenzas metálicas para la verificación de cumplimiento de los requisitos serán de acuerdo con
las normas ASTM B694 y ASTM B33.
5.
CINTAS DE CAUCHO
5.1
GENERALIDADES
La cinta deberá ser de caucho no reticulada o parcialmente reticulada, no debe perder propiedades
mecánicas y eléctricas en su funcionamiento. Será usada para ambientes internos y externos, en el
último caso deberá aplicarse una cinta externa para protegerla del ambiente húmedo, seco, ozono y
de la radiación UV.
La cinta debe ser ensamblada o empacada en rollos. Los rollos de cinta deberán estar libres de
efecto telescópico y de distorsión, aberturas entre vueltas de cinta y deformaciones del rollo.
Las cintas entre capas podrán llevar un separador removible o no. El separador podrá ser cinta de
papel, de caucho o de fibra, en este caso la cinta debe ser auto conformable. Cuando la cinta no
tiene separador el adhesivo debe ser parte integrante de la cinta. Las cintas no deben realizar
transferencia de adhesivo cuando se desarrollen o cuando se peguen a una superficie. El separador
no debe interferir en ningún momento con el desarrollo ni la aplicación. Cuando la cinta no tiene
separador deber auto adherible.
La cinta al aplicar la tensión de enrollamiento se debe fundir sin dejar huecos o abertura. Debe ser
fácil de conformarse o adaptarse a cualquier tipo de superficie.
Los rollos de cinta cuando sean desenrolladas deberán ser continuos y no presentar cortes en sus
partes intermedias. La cinta deberá conservarse lisa y uniforme, sus bordes rectos y sin
interrupciones (roturas). La película de adhesivo debe ser uniforme y libre de grumos o exenta de
pegotes; no debe haber partes o lugares desprovistos de adhesivo.
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CINTAS ELÉCTRICAS
La cinta deberá ser de color negro y no debe presentar quemazones ocurridos en su proceso de
producción.
Las cintas de acuerdo con el nivel de tensión se clasifican de la siguiente manera de acuerdo con la
norma ASMT D4388:
- Cinta de aislamiento de caucho tipo I:
Para cables aislados de baja tensión hasta 2000 V., y temperatura normal de funcionamiento hasta
80° C. Esta cinta se utilizará para cables aislados en PVC, caucho o polietileno de acuerdo con los
aislamientos clasificados en las normas NEC; UL 44, 83; ICEA S-95-658 NEMA WC 70; ICEA. Ver
tabla 3.
- Cinta de aislamiento de caucho tipo II:
Para cables aislados hasta 35 kV., con temperatura de cables de 90° C de operación continua,
130° C de operación de emergencia y 250° C de cortocircuito. Esta cinta se utilizará en cables
aislados de media tensión de acuerdo con las normas ANSI/ICEA S97-682, ANSI/ICEA S-94-649 y
AEIC CS8; UL- 1581. Ver tabla 3.
- Cinta de aislamiento de caucho tipo III:
Para cables aislados hasta 138 kV., con temperatura de cables de 90° C de operación continua,
130° C de operación de emergencia y 250° C de cortocircuito. Esta cinta se utilizará en cables
aislados de media tensión de acuerdo con las normas ANSI/ICEA S97-682, ANSI/ICEA S-94-649 y
AEIC CS8; UL- 1581. Para cables de alta tensión será de acuerdo con las normas AEIC: CS6, CS7
y CS8. La cinta debe ser resistente al efecto corona. Ver tabla 3.
- Cinta semiconductora de caucho tipo IV:
Cinta no metálica semiconductora para ser usada como apantallamiento del cable en empalmes y
terminales y para ser usada en cualquier voltaje. Se usará para cables de 90° C de operación
continua y 130° C de operación de emergencia. La cinta debe ser adecuada para medios húmedos y
secos. Ver tabla 3.
- Cinta de aislamiento de caucho tipo V:
Cinta aislante de alto voltaje, resistente al ozono, para cables aislados hasta 325 kV., con
temperatura de cables de 90° C de operación continua, 130° C de operación de emergencia y
250° C de cortocircuito. Ver tabla 3.
Las características de las cintas, de acuerdo con la norma ASTM D4388, están indicadas o
señaladas en la tabla 3.
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CINTAS ELÉCTRICAS
5.2
PRUEBAS
En este numeral se establecen las pruebas a las que se deben someter las cintas aislantes de
caucho y las semiconductivas no metálicas para la verificación de cumplimiento de los requisitos de
la norma ASTM D 4388 y de su especificación.
Los equipos, metodología requerida y muestreo para las pruebas deberán estar en conformidad con
la norma ASTM 4325. Las pruebas que se le harán a las cintas serán de acuerdo con las
características y valores dados en la tabla 1.
TABLA 3. REQUERIMIENTOS DE LAS CINTAS
Requerimientos
Resistencia
a la
tensión,min, MPA
(psi)
Elongación
a
la
rotura,min, %
Esfuerzo dielectrico,
min, kV/mm(V/mil)
-0.51mm(0.020in)de
espesor
-0.76mm(0.030in)de
espesor
-1.016mm(0.040in)
de espesor
Factor de disipación,
max
-después
de
inmersión en agua
-después
de
inmersión
agua
caliente
Permitividad, max
-después
de
inmersión en agua
-después
de
inmersión en agua
caliente
Resistividad
volumétrica,
(ohmcm)
-23° C,96horas, 50%
humedad
-23° C,96horas, 96%
humedad
-90° C 168 horas
Fusión-flags
2mm
max
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Tipo I
1.7(250)
Tipo II
1.7(250)
Tipo III
1.7(250)
Tipo IV
Tipo V
2.4(350)
300
500
700
300
700
………
……….
14(350)
……….
……….
………
20(500)
16(400)
……….
28(700)
24(600)
……….
………..
……….
……….
………
32(800)
28(700)
……….
……….
….
0.05
0.05
0.05
0.05
……….
……….
0.01
0.01
……….
……….
4.5
4.5
4.0
4.0
………
………
2.8
2.8
……….
………
………
14
10 min
1013 min
...........
14
10 min
1013 min
………
10 max
……..
5x104max
1016 min
1015min
………
Pasa
al
200%
de
elongación
Pasa al 300%
de elongación
Pasa
al
300%
de
elongación
Pasa
al
300%
de
elongación
Pasa
al
300%
de
elongación
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Requerimientos
Resistencia al ozono
Tipo I
………….
Tipo II
Pasa
si
no
existe señales
visibles
Exposición al calor
Pasa a
95° C
……….
200%
meses
0.762
19
6.7
Resistencia a UV
Elongación
de
almacenada
Espesor mm
Ancho mm
Longitud metros min
6.
8
Pasa a
110° C
………
300% 8 meses
Tipo III
Pasa si no
existe
señales
visibles
Pasa a
130° C
Pasa
300% 2años
Tipo IV
…………
Pasa
300% 2años
Tipo V
Pasa si no
existe
señales
visibles
Pasa a 150°
C
Pasa
300% 2años
0.762
19
9.1
0.508;0762
19
9.1
0.762
19
4.6; 2,7
0.508
19
9.1
…………..
CARACTERISTICAS TECNICAS GARANTIZADAS
El proveedor garantiza que las Cintas de PVC poseen las características que consigna en el cuadro
Nº 3 de esta norma.
TABLA 4. CARACTERISTICAS TECNICAS GARANTIZADAS
CARACTERISTICA
ITEM 1
ITEM 2
ITEM 3
Fabricante
País de origen
Referencia de fabricación o catálogo
Norma de Fabricación
Máxima tensión de operación como aislamiento
primario (v)
Temperatura de operación continua (°C)
Temperatura de operación de emergencia y tiempo
(°C/hr)
Rigidez dieléctrica (kv/mm)
Resistencia de aislamiento (M Ω)
Largo por rollo (m)
Ancho de la cinta (mm)
Espesor de la cinta (mm)
Color
Resistencia a la tracción (N/cm2)
Elongación a la rotura (%)
Compuesto con base en el cual se fabrica
Retardante a la llama
Resistente a la Intemperie
Fuerza de adherencia sobre acero (N/mm)
Resistente a humedad y frío
Resistente al calor
Máxima deformación (%)
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CINTAS ELÉCTRICAS
7.
EMPAQUE Y ROTULADO
El empaque no deberá deteriorarse durante el almacenamiento, el despacho ni el transporte, con el
fin de proporcionar amplia protección al producto contra cualquier daño.
Los rollos de cinta no deberán adherirse entre si ni al empaque. Cada embalaje debe llevar impresa
la identificación del lote de producción o la fecha de fabricación
Cada uno de los rollos de la cinta aislante se empacará individualmente y debe estar marcado tanto
en el núcleo de soporte de la cinta como en el empaque en forma clara e indeleble, con la siguiente
información:
-
Nombre del fabricante o marca registrada.
Sigla EE.PP.M.
Clase de cinta y la leyenda “Aislante eléctrico”.
Nivel de tensión.
Dimensiones (Largo y ancho nominales).
Temperatura máxima de servicio.
8.
CERTIFICACIONES
-
El proveedor deberá anexar a la propuesta, protocolos de prueba o certificaciones de cumplimiento
con las NORMAS exigidas.
Si el proveedor posee certificaciones de su sistema de calidad, tales como certificados de
conformidad con NORMA, entre otras, deben ser anexadas a la propuesta.
En todo caso las cintas a suministrar deberán cumplir los requisitos del Reglamento Técnico de
Instalaciones Eléctricas “RETIE”, que les sean de aplicación y demostrarlo a través del certificado de
conformidad expedido por un organismo de certificación de producto acreditado por la
Superintendencia de Industria y Comercio.
9.
NORMAS DE REFERENCIA
La totalidad de las cintas contempladas en esta especificación deberán cumplir con la última revisión
de las siguientes NORMAS y las Empresas verificarán su estricto cumplimiento.
En caso de que el fabricante haga uso de otras Normas, diferentes a las consignadas en este
numeral, deberá aclararlo en los pliegos anexando copia en español o inglés de dichas Normas y
quedará a juicio de la Empresa su aceptación.
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NORMA
TÍTULO
NTC 2208
“Cintas Aislantes Adhesivas Termoplásticas”
Antecedente: Insulating tape. UL 510-1986.
UL 510-1994
“Insulating Tape”.
ASTM D 2301-99
(Reapproved - 1993)
“Standard Specification for vinyl Chloride
Plastic Pressure-sensitive Electrical Insulating Tape”.
ASTM D 1000-99
“Standard Test Methods for Pressure-Sensitive Adhesive-Coated
Tapes Used for Electrical and Electronic Applications”.
ASTM D 257
“Test Methods for D.C. Resistance or Conductance of Insulating
Materials”.
“Test Methods for Thickness of solid Electrical Insulation”.
ASTM D 374
ASTM D 412
“Test Methods for vulcanized Rubber and Thermoplastic ElastomersTension”.
ASTM D 470
“Test Methods for crosslinked insulations and jackets for wire and
cable”.
ASTM D 750
Test Method for Rubber Deterioration in Carbon-Arc Weathering
Apparatus”.
ASTM D 4496
“Test Methods for D.C. Resistance or Conductance of Moderately
Conductive Materials”.
ASTM D 4388-02
“Standard Specification for Nonmetallic Semi-Conducting and
Electrically insulating Rubber Tapes”.
ASTM D 4325-02
“Standard Test Methods for Nonmetallic Semi-Conducting and
Electrically Insulating Rubber Tapes”.
IEEE 48 IEEE
“Standard test procedure for impulse voltage tests on insulated
conductors”.
IEEE 404 IEEE
“Standard for cable joints for use with extruded dielectric cable rated
5000-138000 V and cable joints for use with laminated dielectric
cable rated 2500- 5000 V ”.
ASTM B694
Standard Specification for Copper, Copper-Alloy, Copper-Clad
Bronze (CCB), Copper- Clad Stainless Steel (CCS), and CopperClad Alloy Steel (CAS) Sheet and Strip for Electrical Cable
Shielding1
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CINTAS ELÉCTRICAS
ASTM B33
Standard Specification for Tinned Soft or Annealed Copper Wire for
Electrical Purposes1.
IEEE 386 IEEE
Standard for Separable Insulated Connector Systems for Power
Distribution Systems Above 600 V.
NTC – 1023
Cintas para aislamiento eléctrico de plástico de cloruro de vinilo,
sensible a la presión.
RETIE
Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas (Resolución 180498
de abril 29 de 2005).
PRIMERA EDICIÓN:
ABRIL - 2005
ÚLTIMA PUBLICACIÓN:
ABRIL - 2005
DIBUJÓ:
APROBÓ:
CENTRO DE INFORMACIÓN REDES ENERGÍA
SUBGERENCIA REDES DE DISTRIBUCIÓN
REVISÓ:
ÁREA INGENIERÍA Y GESTIÓN
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