DISEÑO DE UNA RED DE PLANTA EXTERNA

Universidad Politécnica Salesiana

Campus El Vecino: Calle Vieja 1230 y Elia Liut

Cuenca-Ecuador

Resumen— El presente documento trata sobre los aspectos a tener en cuenta para el diseño de una red de planta externa.

Índice de Temas— Introducción, Diseño de una red de planta externa, Censo, Diseño de la red de dispersión, Diseño de la red secundaria, Red Primaria, Obra civil, Memoria técnica y volúmenes de obra, Planos, Conclusiones, Referencias.

Debido a la necesidad de la sociedad de contar con nuevos servicios y tecnologías se ve necesario el diseño de redes que presten estos tipos de servicios.

Las redes de planta externa actualmente son muy utilizadas y están en constante actualización, cambio por nuevos equipos (NGN) y diseño de nuevas redes. Es por esto que muchos profesionales del área de comunicaciones se han enfocado a este campo, a continuación presentamos una guía para el diseño de una red de planta externa.

Para el diseño de una red de planta externa con cable de cobre se debe seguir la siguiente secuencia en el orden que se presenta a continuación.

Para empezar con el diseño de una red de planta externa lo primero es el censo, este consiste en reunir la información necesaria del área donde vamos a realizar el diseño, planos de fuentes confiables: IGM, INEC, municipios, consejos cantonales entre otros. También se debe informar a las diferentes empresas de servicio público como, agua potable energía eléctrica, municipio de la localidad, sobre los proyectos que se van a realizar, igualmente a las unidades de mantenimiento de planta externa, recabando datos sobre los estados eléctrico y mecánico de las redes.

Luego se procede a la actualización de la planimetría recorriendo de calle en calle y de inmueble en inmueble, colocando nombres de calles o avenidas, es muy importante ir a la par recopilando puntos importantes que nos pueden servir de referencias como escuelas, colegios lugar donde ira ubicada la central, etc. Esta actividad se realiza debido a que a veces los planos obtenidos no están actualizados, si esto ocurre debemos volver a dibujar el plano o hacer las modificaciones respectivas.

Figura 1. Censo, Recopilación de datos en el plano del sector.

Es la caja de dispersión con sus cables bifilares salientes, la cantidad de abonados a servirse de una caja, conforma el área de dispersión el conjunto de todas estas áreas forma la RED DE DISPERSION.

Cada caja puede ser de 10 y 20 pares o las existentes en el mercado, homologadas por la Corporación Nacional de Telecomunicaciones CNT S.A.

Normas a seguir

• Por lo general se suele usar de 10 pares dejando dos de reserva para futuros usuarios.

• La longitud máxima de una línea de abonado no podrá exceder de:

50 metros en zona urbana.

400 metros en zona sub-urbana

• metros en zona rural.

• No se instalará desde una misma caja de dispersión y en la misma dirección, más de 6 líneas de abonado, se debe conservar siempre una distribución uniforme de cables alrededor de la caja.

• No se deberá cruzar una vía principal o carretera de alto tráfico con cables de acometida.

• Posterior al censo, se dibujan los perímetros de las áreas de dispersión calculadas por caja.

• Evitar que los cables de dispersión atraviesen transversalmente las vías.

• Culminada el área de dispersión, se los agrupa en grandes paquetes llamados distritos, procurando que tenga forma rectangular.

• Habrán tantos distritos cuantos grandes paquetes de áreas de dispersión se haya agrupado.

Figura 2. Diseño de la red de dispersión.

La red secundaria es la que une un armario y los puntos de distribución y está constituida por bloques de conexión, cables aéreos, murales, subterráneos, empalmes y caja de distribución en su orden.

Tiene cables de baja capacidad desde 10 a 150 pares que salen de los armarios de distribución de cada distrito, para alimentar las cajas de dispersión.

El área de cobertura de la red secundaria es igual al área de cobertura de la red de dispersión. La suma de estos dos conforma un distrito.

El armario se ubicará en las coordenadas (1/3 Largo; 1/3 Ancho), medidos desde el vértice más cercano a la central local, se prefiere colocar el armario en un sitio esquinero para fácil mantenimiento.

Una vez que se han ubicado las cajas de dispersión en el diseño se procede a unirlas por medio de cables aéreos o canalizados. De aquí se generan dos planos:

• Plano de la red secundaria

Figura 3, Red Secundaria.

• Esquema de empalmes.

Figura 4. Esquema de empalmes.

CONSIDERACIONES DE DISEÑO PARA LA RED SECUNDARIA

Cables en la Red Secundaria

Se denomina cable de distribución y es el que une un armario de distribución con una caja de dispersión.

Las capacidades de los cables para la red secundaria serán:

• Los cables canalizados no podrán exceder de 200 pares en 0.4 mm.

• Los cables aéreos no podrán exceder de 100 pares en 0.4 mm.

• Los cables murales no podrán exceder de 100 pares en 0.4 mm.

Cables Secundarios Aéreos.- Se lo emplea en el tendido aéreo, tiene un cable de acero denominado mensajero que está adherido a la chaqueta del cable de cobre y recubierto con el mismo material de la cubierta exterior. El mensajero permite la instalación del cable secundario en los postes empleando los herrajes respectivos.

Cable Secundario Mural.- Es similar al cable canalizado ya que este no posee mensajero.

Cable Secundario Canalizado.- Este cable se emplea para el tendido a través de la red de canalización, no posee mensajero.

Empalmes secundarios

Se emplean para la derivación de los cables de red secundaria que determina los puntos donde se ubican las cajas de dispersión.

Se presentan dos tipos de empalmes secundarios, canalizados y aéreos.

• Para la cuantificación y ubicación de empalmes, sin ser una norma, en nuestro medio se tienen las siguientes longitudes de cable:

• Un empalme secundario aéreo o canalizado tiene un máximo de tres derivaciones, en casos excepcionales de ser necesario se puede proyectar hasta cuatro derivaciones.

• Dentro de lo posible evitar empalmes (por ser un punto de falla).

• Cuando de un armario o punto de repartición salen más de 3 cables de gran capacidad estos deben ser canalizados sean los ramales que sean.

SISTEMA A TIERRA

• Para las cajas de dispersión se proyecta una toma de tierra para la caja de dispersión más alejada con relación al Armario, desde este punto se determinan las distancias requeridas hasta el Armario donde se proyectan las tomas de tierra, en empalmes secundarios, cajas de dispersión o en el cable secundario.

• Por cada serie de 50 pares se proyecta una tierra.

En Zonas Urbanas

• En redes telefónicas instaladas sobre postería de baja tensión se instalará un sistema a tierra cada 500 m. o al final de cada tramo inferior a 500 m.

• En redes telefónicas instaladas sobre postería de media y alta tensión se instalará un sistema a tierra cada 300 m o al final de cada tramo inferior a 300 m.

• En caso de ramales de longitud inferior a los 200 m se considerara únicamente el sistema a tierra existente en el armario.

• Se debe proyectar una tierra en un empalme, una caja de dispersión o un segmento de cable secundario canalizado o aéreo, si se encuentran a una distancia mayor a 300 metros del armario de distribución.

• En rutas subterráneas se instalara un sistema de puesta a tierra cada 500 m.

En Zonas Rurales

• En redes telefónicas instaladas sobre postería de baja tensión se instalará un sistema de puesta a tierra cada 500 m o al final de cada tramo inferior a 500 m.

• En redes telefónicas instaladas sobre postería de media y alta tensión se instalará un sistema a tierra cada 300 m o al final de cada tramo inferior a 300 m.

• En caso de ramales de longitud inferior a los 200 m se considerara únicamente el sistema a tierra del armario.

• Se deberá conectar al sistema a tierra, las pantallas de los cables, cajas de dispersión, armarios y el mensajero de todos los cables aéreos.

CONSIDERACIONES DE DISEÑO PARA LA RED SECUNDARIA

Las distancias a identificarse son:

• centro pozo de armario - regletas secundarias de armario,

• centro de pozo - centro de poste (subida a poste),

• centro de pozo - base de pared (subida a pared).

La distancia de una subida será igual tanto en el plano de la red como en el plano de la canalización, de la siguiente forma:

FIGURA 5. Distancia de una subida.

La longitud de cable de subida a poste (o pared), se establece en 8m. Más la distancia centro de pozo - centro de poste o base de pared.

En lo posible se evitará proyectar cajas en postes con transformador, pero si es inevitable se considerarán cajas autoprotegidas.

HERRAJES EN LA RED SECUNDARIA

Se especificará un herraje por cada cable de la siguiente forma:

• Un herraje terminal para poste, por cada caja y en los cambios de dirección de cable.

• En los tramos rectos de cada cable se diseñarán los herrajes terminales y de paso para poste con la siguiente secuencia:

• Se diseñará un herraje de distribución en todos los postes, contengan o no cables.

• La red secundaria será canalizada en casos de cables de 200, cables iguales o menores a 100 pares podrán ser aéreos o murales, salvo por estética o por la zona.

• Ningún tramo de red aérea contendrá más de 3 cables entre existentes y proyectados, en lo posible tener un solo cable.

IDENTIFICACIÓN DE LA RED SECUNDARIA

Las cajas son numeradas en grupos alfanuméricos de 1 al 5 así; A1, A2, A3, A4, A5, B1, B2, B3, B4, B5, etc. En orden ascendente hacia el armario.

RECOMENDACIONES

Hacer un levantamiento de los cables secundarios existentes y de las cajas con su nomenclatura, verificando las reservas en el armario, para proyectar su habilitación de ser necesario.

Informes sobre los planes de expansión y crecimiento de la zona objeto de estudio, por parte del Municipio, Empresa Eléctrica y otros organismos relacionados.

Son cables de alta capacidad de 100 hasta 1800 pares, que salen desde el distribuidor de la central para alimentar a los distritos a través de los armarios de distribución. Generalmente van por canalización en ductos de PVC, es la parte más pesada de la red.

Las sumas de las áreas de cobertura de los distritos conforman el área de cobertura de una ruta, termino equivalente a red primaria.

Figura 6. Plano de enrutamiento.

Luego de culminada la red secundaria se procede a unir los armarios hacia la central por medio de cables, aéreos o canalizados según su forma de instalación; en forma descriptiva, para generar un plano llamado ENRUTAMIENTO (de la ruta), y en forma eléctrica, para generar un plano llamado RED PRIMARIA.

Figura 7. Plano de empalmes de la red primaria.

CONSIDERACIONES DE DISEÑO PARA LA RED PRIMARIA

EMPALMES PRIMARIOS

Se tiene dos tipos de empalmes primarios:

Directos.-Entre dos cables primarios de la misma capacidad.

Numerados.-Entre un cable de mayor capacidad con cables derivados de menor capacidad con el propósito de llegar a los armarios de distribución.

Para la cuantificación y ubicación de empalmes, sin ser una norma, en nuestro medio se tienen las siguientes longitudes de cables por bobina:

10P a 100P l000m

150P a 600P 500m

900P en adelante 250m

Se pueden realizar un máximo de tres derivaciones.

En el caso de que sea necesario proyectar más de tres derivaciones para un solo empalme primario, se determina una derivación adicional en el mismo empalme.

Hacer un levantamiento de los cables primarios existentes y de la ubicación de los armarios con su nomenclatura, verificando las reservas en el distribuidor para proyectar su habilitación de ser necesario.

Numerar las regletas primarias en grupos numéricos de 50 pares y en orden ascendente hacia el distribuidor.

Se debe mantener una numeración consecutiva de las regletas en el armario, y en la medida de lo posible deberá ser alimentado por un mismo cable.

Los distritos se deben numerar en forma ascendente, desde el armario de distribución más cercano a la central local hacia la periferia. Es decir, los distritos próximos a la central tienen la numeración más baja.

El Fiscalizador deberá proporcionar la nomenclatura (Coordinando con Gestión de la Red).

Si se crean nuevos distritos y solo si la secuencia numérica está copada, la nomenclatura será alfanumérica (Registro de red - Acrónimos).

Ejemplo: Distrito 10A, 204B, 702C.

La codificación para la numeración de armarios será en base a cinco dígitos, los dos primeros corresponderán al central, concentrador o nodo al cual pertenecen y los tres restantes corresponderán al número mismo del armario, tratando de conservar siempre un orden ascendente (Registro de red - Acrónimos).

Los límites de una ruta formarán sólo un perímetro cerrado.

Procurar reutilizar los cables existentes que se encuentran operando.

Procurar que la red primaria sea totalmente canalizada, salvo que no lo permitan la topografía del terreno, la configuración de calles o carreteras, o las ordenanzas locales

Para las redes primarias aéreas se deben cumplir los criterios dados para las redes secundarías aéreas en cuanto a tierras, herrajes y capacidad de cables aéreos permitidos.

Si se reubican cables primarios operando, los distritos más alejados de la central serán alimentados con red primaria nueva, y los más cercanos con la red primaria existente, mejorando así la calidad de transmisión, lo que se denomina descongestión de red primaria.

Se debe evitar el tendido de cable en cruce de vías concesionadas, si no es posible se puede encontrar una solución enterrando el cable empleando el sistema de Topo.

Existe una infraestructura civil que conecta la sala de distribuidor con los armarios de distribución, y a estos con las cajas, posibilitando la instalación de cables primarios y secundarios de alta, mediana y baja capacidad, y a fin de salvar obstáculos como gradas, puentes, quebradas, ríos, etc. formando lo que se llama la canalización.

Para diseñarla se debe tomar muy en cuenta los cables que se van a instalar en forma subterránea y aquellos que deben pasar del subsuelo hacia postería o pared.

Los tramos de canalización se interconectan por medio de pozos (cámaras), en forma descriptiva y mediante la ampliación de detalles, para generar un plano llamado canalización y subidas.

CONSIDERACIONES DE DISEÑO PARA LA OBRA CIVIL

• Verificar y diseñar, estableciendo la posibilidad física de instalar los cables entre la sala del distribuidor y la galería de cables, y, entre ésta y el primer pozo de la canalización exterior.

• Verificar el estado físico de las canalizaciones existentes.

• Las distancias a identificarse son: centro de pozo - centro de pozo, centro de pozo - centro de poste, centro de pozo - base de pared, centro de pozo -base de hormigón.

• Dibujar puntos de referencia como postes, hidrantes, cajas de revisión, sumideros, etc.

• En los planos deben constar la vista de las vías

• De existir tapas rectangulares de pozos, deben ser reemplazadas por las tapas circulares de hierro.

• Durante el diseño se debe considerar canalización nueva considerando también canalización a parte para el triducto.

• Cuando se trate de salvar obstáculos como cajas de revisión, sumideros, hidrantes, etc., se debe desviar el eje de la canalización mediante pozos diagonales. Cuando la canalización deba salvar obstáculos como gradas, puentes, quebradas, etc., se harán los detalles, cortes y estudios estructurales del caso.

• Las subidas proyectadas tendrán en lo posible una longitud máxima entre centro de pozo y centro de poste (o base de pared) de 25 a 30 metros.

• En la canalización proyectada, la longitud máxima será 100m entre pozos.

• En los volúmenes de tramos de canalización se restarán 2m entre pozo y pozo.

La obra civil debe ser dirigida por un profesional del área para evitarnos complicaciones y gastos innecesarios por mal diseño en la parte de canalización.

En la memoria técnica debe contar toda la información sobre el diseño, así como se deben adjuntar los planos iníciales y finales del diseño.

Algunas de las partes que se deben incluir son:

• Datos del censo realizado

• Estadísticas del censo, factibilidad de diseño de la red.

• Todos los datos generados del diseño

• Otros.

El formato a seguir para los volúmenes de obra es el siguiente:

Los volúmenes de obra quizá son la parte más importante ya que de esta depende nuestra ganancia económica, una pequeña equivocación puede generar grandes pérdidas. Aquí se incluyen los precios de los equipos u elementos necesarios para la red, así como también la mano de obra.

Para realizar esta parte es muy importante tener los conocimientos claros sobre todos los elementos que se van a utilizar en la instalación de la red, tamaños de los pozos, tipos de empalmes, tipos de herrajes, distancias de las bobinas de cable según el numero de pares, herrajes para pozo, etc.

Los planos deberán ser claros y explicativos usando la simbología que nos proporciono la empresa para la que se va a realizar el diseño. Cada plano debe tener toda la información necesaria, por ejemplo el plano de la red secundaria a más de sus conexiones debe incluirse el número de pares, distancias, etc.

En los planos de empalmes no es necesario tener incluido la topografía del plano.

Figura 8: Plano de empalmes

Para realizar el diseño de una de de planta externa se lo debe hacer en la secuencia dada, sería de gran ayuda ir a la par realizando los volúmenes de obra así se puede ir solucionando problemas y tratando de abaratar costos en la red.

Se deben dejar reservas en la red de dispersión tomando en consideración el lugar donde está ubicada cada caja para futuros usuarios.

Los volúmenes de obra deben ser constantemente revisados y analizados hasta estar completamente seguros de que están correctos, si está mal realizado puede representar pérdidas económicas y falta o sobra de algún equipo o elemento que estaba mal incluido en los volúmenes de obra.

REFERENCIAS

Fecha de consulta: 07/03/2011 9:15pm a 3:10pm

> UPS. INGENIERÍA ELECTRÓNICA, COMUNICACIONES IV, JULIO 2011 <

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