Preámbulo
Otro gran grupo de materiales semiterminados que por su alto
consumo son considerados
productos básicos industriales (industrial commodities) o break bulk (a pesar de no ser
realmente un granel) son los conductores eléctricos (compuesto por alambres y cables).
productos básicos industriales (industrial commodities) o break bulk (a pesar de no ser
realmente un granel) son los conductores eléctricos (compuesto por alambres y cables).
Aunque no lo parezca, realmente traté de ser somero pero no lo he logrado porque
la información disponible sobre conductores eléctricos es realmente abundante.
Teniendo en cuenta que el personal de Procura no tiene que ser experto en materiales
eléctricos, igual les presento buena parte de las referencias técnicas que les podría ser
útil en el proceso de compra (ver los enlaces).
la información disponible sobre conductores eléctricos es realmente abundante.
Teniendo en cuenta que el personal de Procura no tiene que ser experto en materiales
eléctricos, igual les presento buena parte de las referencias técnicas que les podría ser
útil en el proceso de compra (ver los enlaces).
Introducción
La primera referencia de electricidad
se mencionó en la antigua Grecia cuando al frotar ciertos tipos de materiales con alguna tela o piel, estos
atraían cuerpos ligeros, por la carga estática generada. Pero fue cuando se
inventó la pila eléctrica (por Alessandro
Volta, en 1780) que se dieron cuenta que no podían usarla si no contaban
con un elemento que ayude a conducirla hasta donde sea requerida.
Esto fue tan intrínsico y evidente que no hay registros de alguna patente por
la invención del conductor. Los primeros conductores fueron placas metálicas
que fueron evolucionando hasta llegar al alambre y el cable, lo que permitió la
investigación y el desarrollo de aparatos eléctricos (como la bombilla de Thomas
A. Edison o el telégrafo de Samuel Morse), hasta llegar a algo tan común como la
distribución domiciliaria de energía, y la evolución de industrias como la
automotriz, aérea y naval, la de equipos electrónicos, etc.
Toda esta evolución se debió al desarrollo de la industria de
cables de cobre y aluminio, pero también a la de las
aplicaciones especiales con aleaciones cobre-níquel y cromo-níquel, latón, plata,
y hasta oro.
Administración de Materiales (Materials Management)
A tener en cuenta por esta área de Procurement, hay varias clasificaciones típicas de los conductores, que se definen
por el uso (que los clasifica como cables de potencia de
bajo, medio o alto voltaje, cables de control, cables de instrumentación,
cables de fibra óptica, cables de sistemas de iluminación, y alambres de
sistemas contraincendios) y/o por el diseño
(concéntricos, multiconductor, dúplex, desnudo, aislado, blindado, etc.).
Pero para establecer “qué”
pedir, las designaciones de conductores (como mínimo) se basan en:
a. El aislante (PVC, EPR Etileno-Propileno, PE Polietileno, PCP Policloropreno, XLPE Polietileno Reticulado Extruido, PTFE Poli Tetra-Fluoro Etileno, entre otros), y
b. La pantalla (llamada también chaqueta, es la cubierta que protege el aislamiento y el conductor de daños físicos, químicos y ambientales, hechos de Nylon, PE y PP entre otros),
c. La tensión nominal (V0/V, que viene a ser la referencia de los voltajes a los que está expuesto el cable y que no se debe exceder para evitar que falle),
d. El tipo de conductor (alambre o cable)
e. El Calibre AWG (American Wire Gauge, que representa el diámetro de paso de la electricidad) o el área del alambre o cable en mm2, y
f. El material conductor (cobre, aluminio, etc., según ASTM).
Un cable más elaborado es el de la siguiente figura:
a. El aislante (PVC, EPR Etileno-Propileno, PE Polietileno, PCP Policloropreno, XLPE Polietileno Reticulado Extruido, PTFE Poli Tetra-Fluoro Etileno, entre otros), y
b. La pantalla (llamada también chaqueta, es la cubierta que protege el aislamiento y el conductor de daños físicos, químicos y ambientales, hechos de Nylon, PE y PP entre otros),
c. La tensión nominal (V0/V, que viene a ser la referencia de los voltajes a los que está expuesto el cable y que no se debe exceder para evitar que falle),
d. El tipo de conductor (alambre o cable)
e. El Calibre AWG (American Wire Gauge, que representa el diámetro de paso de la electricidad) o el área del alambre o cable en mm2, y
f. El material conductor (cobre, aluminio, etc., según ASTM).
Un cable más elaborado es el de la siguiente figura:
Lamentablemente,
este abrumador desarrollo generó también varias designaciones que dependen o varían
en función de la norma o la especificación que se use para identificarlos y
marcarlos (en el mismo cable o en el embalaje del rollo o carrete).
Para describir los aislamientos
de los conductores y las pruebas aplicables, la especificación más difundida es
UL - Underwriters Laboratories, (ver
abajo la Tabla 1 y Tabla 2), que se basa en letras y
números para:
UL 83 Conductores con Aislamientos
Termoplásticos
UL 44 Conductores con Aislamientos
Termoestables
UL 62 Cordones y Cables Flexibles
UL 444 Cables de Comunicación
UL 1063 Alambres y Cables para Máquinas
Herramientas
UL 1651 Cables de Fibra Óptica
En el
Perú, el uso y las designaciones están en el Código Nacional de Electricidad (CNE, formalizado en la RM-214-2011-MEM) y el Reglamento
Técnico sobre Conductores y Cables Eléctricos, que están basados en las
especificaciones de IEC
(International Electrotechnical Commision), muy similares a las
especificaciones UNE (Norma
Española).
Teniendo en cuenta esto, una descripción UL típica para cables de energía sería:
Cable de Energía para Corriente Alterna de 600 V, Tipo UL XHHW-2 SR,
Conductor de Cobre Recocido ASTM B8
, Clase B, con Retardante de Flama, Libre de Halógenos. AWG 5, 1 x 16.
Y una descripción típica IEC
sería:
Cable de Energía H07Z – K 1x16 mm2
Ante la vastedad de opciones y alternativas, se vuelve muy
importante que el registro y la designación de conductores incluya la Especificación Técnica de
la Organización que respalda el pedido (ver Procura 032).
Compras (Purchasing) y Activación (Expediting)
Cómo para la mayoría de Commodities
(ver Procura 050), la adquisición de conductores depende de varias
condiciones y circunstancias de la Organización, como el rubro del negocio
(servicios, producción, comercialización, etc.), el volumen y la frecuencia de
compras del commodity (spot, continua, intermitente, etc.), de las políticas y
procedimientos de compras, del Plan de Ventas y el Plan de Producción (para
generar el Plan de Compras), etc., lo que sirve para determinar la selección de Proveedores a convocar
(pequeño, mediano o grande, ver Procura 038), el tipo de la convocatoria (RFQ, RFP o RFD, ver Procura 037) y el tipo
de adquisición (Orden de Compra puntual, Orden de Compra Abierta, Contrato
o Acuerdo de Consignación, Contrato de Suministro, etc.) y entre otros, los términos de pago más convenientes a las
condiciones y circunstancias (pago adelantado, contra entrega, Factura 30 Días,
etc., ver Procura 043).
Supervisión de la Calidad del Proveedor (Supplier Quality Assurement)
Para conductores eléctricos, tanto
las normas europeas (ISO, IEC, UNE, DIN, etc.) como las americanas (ASTM, IEEE,
NEMA, ANSI, etc.) establecen varias pruebas
y ensayos que deben estar
expresamente establecidas en la Orden de Compra o Contrato para que el
Proveedor las programe, ejecute y documente.
La Supervisión de la Calidad del
Proveedor por parte de la Organización no aplica para todas las adquisiciones,
y para el caso particular de conductores, esta acción también dependerá de las condiciones
y circunstancias técnicas y comerciales de la adquisición, del análisis de
riesgos y de la política de reposición de materiales de la Organización (ver Procura 005).
Si la inspección se aprueba, hay
varias especificaciones que aplican para verificar que el Proveedor las cumpla.
Entre estas:
IEC 60811-1-1
|
Common test methods for insulating and sheathing
materials of electric cables and optical cables - General application
|
UNE 50266
|
Métodos de Ensayo para Cables
Sometidos al Fuego – Ensayo de Propagación Vertical
|
CSA C22.2 N° 0.3-92
|
Test Methods for Electrical Wires and Cables
|
UL 2556
|
Wires and Cables Test Methods
|
Test Method for Electrical Performance Properties
of Insulations and Jackets for Communications Wire and Cable
|
|
ASTM B193
|
Test Method for Resistivity of Electrical
Conductor Materials
|
ASTM D2633
|
Test Method for Termoplastic Insulations and
Jackets for Wire and Cable
|
Observaciones y Comentarios
1.
|
 Las Especificaciones Técnicas (ET)
de la Organización deben incluir mucha más información que la establecida en las
especificaciones internacionales (es decir. información particular y específica del uso que la Organización va a dar al conductor eléctrico, como temperatura de Sobrecarga
y de Corto Circuito, condiciones de sitio, Ampacidad, características
constructivas, pruebas tipo y pruebas estandarizadas, documentos a entregar, planos
de montaje, etc.), por lo que si bien las designaciones pueden ser muy
extensas, la ET se encarga de
cubrir cualquier duda u omisión que se pueda haber cometido al establecer la
designación (ya sea con UL, IEC, IEEE, NEMA UNE o la que fuese).
Esta es una de las adquisiciones
en que la ET de la Organización
es el mejor seguro para procesar una adquisición exitosa.
|
2.
|
 La mayoría de fabricantes
manejan todas las designaciones de especificaciones internacionales (es
decir, el mercado peruano maneja tanto las designaciones UL como las IEC). |
3.
|
Cuando
se requiere tramos muy largos de conductores, la precisión de la longitud a
proveer no es muy buena, y los Proveedores normalmente cotizan con
tolerancias que van de ± 1% a ± 4% y que deberán ser verificadas durante la
recepción, por lo que no debe extrañarle al Comprador que reciba propuestas que
advierten de establecer el valor real de venta cuando se confirme el material
efectivamente recibido.
En
cierta ocasión un Comprador no quiso reconocer el exceso de longitud de cable
entregado por el Proveedor, generando un problema innecesario a la Organización.
|
Referencias
La
literatura sobre conductores eléctricos es abundante en Internet, pero las
referencias formales son:
Documento / Especificación
|
|
1.
|
RM-214-2011-MEM
|
2.
|
Reglamento Técnico sobre
Conductores Eléctricos
 Cables de Uso General
DS N° 187-2005-EF
Conductores de Cobre de Baja
Tensión de Uso Domiciliario
DS N° 013-2016-PRODUCE
|
3.
|
IEC
- International Electrotechnical
Commision
IEC 60227-1 Polyvinyl chloride insulated cables of rated
voltages up to and including 450/750 V - Part 1: General requirements
IEC 60227-5 Polyvinyl chloride insulated cables of rated
voltages up to and including 450/750 V - Part 5: Flexible Cables (Cords)
IEC 60227-6 Polyvinyl chloride insulated cables of rated
voltages up to and including 450/750 V - Part 6: Lift cables and cables for
flexible connection
IEC 60811-100 Electric and optical
fibre cables - Test methods for non-metallic materials
IEC 60811-1-1 Common
test methods for insulating and sheathing materials of electric cables and
optical cables - Part 1-1: Methods for general application.
|
4.
|
ISO
– International Organization for
Standardization
R388 Metric Series for Basic Thickness of
Sheet and Diameters of Wire
|
5.
|
ASTM
– American Society of Testing and
Materials
B3 Specification for Soft or Annealed Copper Wire
B8 Specification for Concentric Lay-Stranded Copper
Conductors, Hard, Medium Hard or Soft
B9
Specification
for Bronze Trolley Wire
B47 Specification for Copper Trolley Wire
B258 Standard Nominal Diameters of AWG
Sizes of Round Wires to Electrical Conductors
B263 Determination of Cross Sectional Area of Stranded
Conductors.
B609 Specification for Aluminum 1350 Round Wire, Annelead
and Tempers, for Electrical Purposes
B786 Specification for 19 Wire Combination Unilay
Stranded Aluminum Conductors
B787 Specification for 19 Wire Combination Unilay
Stranded Copper Conductors
|
6.
|
UNE – Una Norma Española
UNE 211002 Cables de Tensión asignada inferior o igual a
450/750 V con aislamiento termoplástico.
UNE 50266 Métodos de Ensayo para Cables Sometidos la Fuego
– Ensayo de Propagación Vertical
UNE 50363-7 Materiales de Aislamiento, Cubierta y
Revestimiento para cables Eléctricos de Energía de Baja Tensión – Compuestos
Termoplásticos Libres de Halógenos
UNE 21031 Cables Aislados con PVC de Tensiones Inferiores o
Iguales a 450/750 V
|
Respecto a Proveedores, las principales
referencias son:
1.
|
CEPER
|
2.
|
|
3.
|
Jorvex
|
4.
|
|
5.
|
INDECO-Nexans
|
6.
|
|
7.
|
Pirelli
|
8.
|
|
9.
|
Para terminar, invito a comentar y compartir
experiencias o anécdotas a los amigos y colegas de Procura, como Luis Osorio T. y Ruth Camavilca de Bechtel, Alberto Timoteo de Fluor, Eduardo Velásquez de Wood, Alberto Velarde de Cerro Verde, Mario Parreño, Carlos Poves y Nicolás De la
Cruz R. de DRP, Julio Vilca D. de Milpo, y Enrique Sáenz
V., y a los amigos de Mantenimiento e Ingeniería como Roberto
Bravo de Nyrstar, Cesar Chung de
Honeywell, Juan Núñez, Juan Casani y Carlos Melchor de DRP, Javier
Laguna, Fernando Gamero y Edgar Pacheco de Bechtel, Jose
Zavala L. de Antamina, Miguel Casas
de Anglo American, Abel Salazar de
REP, Javier Bohorquez de Santo
Domingo y Freddy Quijaite de Applus.
¡¡¡Un saludo a Todos!!!
Ing. Juan Valdivia Jáuregui
Tabla 1 –
Nomenclatura UL 44 y UL 83, para Aislamiento de Conductores
Item
|
Símbolo
|
Descripción
|
Norma
|
1.
|
T
|
Aislante Termoplástico
|
UL 83
|
2.
|
R
|
Aislamiento Termoestable
|
UL 83, UL 44
|
3.
|
X
|
Aislamiento Polimérico Reticulado
|
UL 83, UL44
|
4.
|
H
|
Clasificación de Temperatura 75 °C (si no hay H, entonces es
60 °C)
|
UL 83
|
5.
|
HH
|
Clasificación de Temperatura 90 °C (sólo para condiciones
secas)
|
UL 83
|
6.
|
N
|
Cubierta Protectora de Nylon
|
UL 83
|
7.
|
W
|
Resistente a la Humedad / Agua
|
UL 83
|
8.
|
U
|
Uso Subterráneo (enterrado)
|
UL 83
|
9.
|
-2
|
Para uso a 90 °C en Condición Seca o Humeda (ambas)
|
UL 83
|
10.
|
S
|
Aislante de Silicona (UL 44)
|
UL 83, UL 44
|
11.
|
Z
|
Aislante de Etileno Tetra Fluoro-Etileno (PTFE)
|
UL 83
|
12.
|
SR
|
Resistente a la Luz Solar (Sunlight Resistant)
|
UL 83
|
13.
|
CT
|
Uso en Bandejas de Cable
|
UL 83
|
14.
|
PR I
|
Resistencia a Aceites – 60 °C
|
UL 83
|
15.
|
PR II
|
Resistencia a Aceites – 75 °C
|
UL 83
|
16.
|
GR I
|
Resistencia a Aceites y Gasolina - 60 °C
|
UL 83
|
17.
|
GR II
|
Resistencia a Aceites y Gasolina - 75 °C
|
UL 83
|
18.
|
75
|
Después de W, indica la Temperatura para condición seca y
húmeda
|
UL 44
|
19.
|
90
|
Después de W, indica la Temperatura para condición seca y
húmeda
|
UL 44
|
20.
|
FT1
|
Test de Flama Vertical, según norma CSA C22.2 N° 0.3-92 4.11.1
|
UL 83, UL 44
|
21.
|
FT4
|
Test de Flama Vertical, según norma CSA C22.2 N° 0.3-92 4.11.4
|
UL 83, UL 44
|
22.
|
FT4
|
Test de Flama Horizontal, según norma CSA C22.2 N° 0.3-92
Anex. B
|
UL 83, UL 44
|
Usando
esta designación de aislamientos, tenemos:
Designación
|
Descripción
|
TW
|
Conductor
de Aislamiento termoplástico, clasificación 60 °C,
Resistente a la Humedad |
THW
|
Conductor
d Aislamiento termoplástico, clasificación 75 °C, Resistente a la Humedad
|
THWN-2
|
Conductor
de Aislamiento termoplástico, clasificación 60 °C, Resistente a la Humedad,
Chaqueta de Nylon
|
THHN
|
Conductor
de Aislamiento termoplástico, clasificación 90 °C, Chaqueta de Nylon
|
RHH
|
Conductor
de Aislamiento termoestable, Clasificación de temperatura de 90 °C Seco, (600
V y 2000 V)
|
XHHW-2
|
Conductor
de Aislamiento Polimérico reticulado, Temperatura de 90 °C para condiciones
secas y húmedas
|
R 90
|
Conductor
de Aislamiento termoestable, Clasificación de temperatura de 90 °C Seco, (600
V, 1000 V, 2000 V y 5000 V)
|
Tabla 2 –
Nomenclatura UL 62, para Cordones y
Cables
Item
|
Símbolo
|
Descripción
|
1.
|
H
|
Cordón
Calefactor
|
2.
|
E
|
Después
de la primera letra, indica Aislamiento y Chaqueta de Elastómero Termoplástico
|
3.
|
NI
|
Non-Integral.
Indica componentes separados de aislamiento y chaqueta en cordones paralelos
|
4.
|
O
|
Resistente
a Aceites – Sólo la chaqueta
|
5.
|
OO
|
Resistente
a Aceites – Aislamiento y chaqueta
|
6.
|
P
|
Cordones
conductores paralelos (no trenzados)
|
7.
|
S
|
Cordón
flexible de uso extra pesado (clasificado 600 V)
|
8.
|
SJ
|
Cordón
flexible de uso pesado (clasificado 300 V)
|
9.
|
SV
|
Cordón
flexible de uso No pesado (clasificado 300 V)
|
10.
|
T
|
Después
de la primera letra, indica Aislamiento y Chaqueta de Termoplástico
|
11.
|
-1, -2, -3
|
Para
cordones paralelos, indica el espesor relativo del aislamiento
|
12.
|
W
|
Resistente
a la humedad y a la luz solar
|
13.
|
-R
|
Después
de la designación del cordón, indica un servicio rudo para los cables de
suministro de energía
|
Usando la
designación UL 62 tenemos:
Designación
|
Descripción
|
NI S P T-1
|
Cordón
Paralelo, de Aislamiento y Chaquetas Termoplásticas Separadas, Flexible Extra
Pesado.
|
H SJ O
|
Cordón Calefactor,
Flexible de Uso pesado, de Chaqueta Resistente al Aceite.
|
S OO W
|
Cordón
Flexible Extra Pesado, de aislamiento y chaqueta resistentes al aceite, y
resistentes a la humedad y a la luz solar.
|
SV T
|
Cordón
flexible de uso No Pesado, de aislamiento y chaqueta de termoplástico.
|
