Parámetros de Diseño de Planta Externa Resumen.- En el siguiente ensayo se nombrarán y explicarán los parámetros que se deben tomar en cuenta al momento de diseñar una instalación de planta externa para comunicaciones telefónicas. Estos parámetros están basados en las normas vigentes al año 2011 en Ecuador que coinciden con mucho en la mayoría de países. El diseño de planta externa consta de varias partes y procesos como son: el cálculo de la demanda, el diseño de la red de dispersión, el diseño de la red secundaria, el diseño de la red primaria, canalización y subidas (obra civil), Memoria Técnica y Volúmenes de Obra y planos tanto para la red de cobre como para la red de fibra óptica. I. Introducción. Los sistemas de telecomunicaciones pueden dividirse en tres tipos según el medio de transmisión que se utilice: Red de Cobre, Fibra Óptica e Inalámbrica. En el presente ensayo se expondrán los parámetros que se deben tomar en cuenta al momento de diseñar la planta externa de un sistema de comunicación de cobre y fibra óptica. Se debe comprender de antemano que se busca, debido a la tendencia actual de las telecomunicaciones, la transmisión no solo de voz sino también de datos y tv para lo cual, basándonos en las normas establecidas en el Ecuador, nos atendremos a los parámetros establecidos por la ley y los parámetros técnicos vigentes para el año 2011. Para un correcto diseño de planta externa es importante que consideremos un proceso ordenado que facilitará el diseño. El orden adecuado que se debe seguir en el diseño es el que desarrollaremos a lo largo del documento. II. Determinación de la demanda La determinación de la demanda es un procedimiento clave para el resto del diseño de planta externa puesto que a partir de este paso obtendremos la planimetría del terreno de interés. Por lo que tendríamos cinco pasos fundamentales en el censo: 1) Obtención planimetría: de la Para este paso es necesario basarse en fuentes confiables como ser el IGM, INEC, municipios, concejos cantonales o provinciales, juntas parroquiales, etc. Donde fácilmente se puede encontrar mapas catastrados, de postes instalados y tendido telefónico y de red eléctrica debidamente señalizados y confiables. 2) Oficiar a empresas de servicio público: Significa pedir información del área en cuestión en cuanto a los servicios instalados y los respectivos planes de mantenimiento u obras en curso. Mediante este paso tendremos una línea base del tendido actual. 3) Actualización Planimetría: de la Este paso es importante pues nos aseguraremos de que los datos recopilados sean verdaderos y mediante el recorrido del lugar casa por casa, poste por poste podemos diferenciar puntos de interés como escuelas, colegios, universidades, hospitales, municipios, calles, avenidas, ríos, quebradas, etc. que servirán de ayuda para la orientación del futuro constructor en el terreno. Una vez establecido el número de líneas actuales y las futuras se dimensiona la red y como resultado tendremos los valores mencionados anteriormente y un plano similar al que se muestra en la figura 1: 4) Censo: El censo es fundamental para el dimensionamiento de la red. Se debe realizar a una muestra significativa del lugar donde se va a instalar mediante preguntas de fácil respuesta que recaben información como la asequibilidad económica de los servicios, predisposición de los abonados para adquirir los servicios, estado actual de la utilización de los servicios que se quiere implementar y demás datos que nos pueden servir al momento de dimensionar la red. 5) Cálculo de la demanda: Una vez recopilados los datos y realizado el proceso estadístico para tratar los mismos se aplica la siguiente fórmula para determinar el crecimiento de la demanda a futuro: D(t ) = Do (1 + i ) t Do = 300[ linea ] i = 1% t = 10[ años ] (1) (2) (3) (4) D(t ) = 300(1 + 0.01)10 D(t ) = 331.3 ≅ 331[ lineas ] (5) (6) Figura 1: Planimetría del área para el diseño de planta externa. III. Diseño de Dispersión la Red de Hace referencia al último par que va desde la casa del abonado hasta la caja de dispersión. El conjunto de cables y cajas de este tipo conforman la red de dispersión mientras que la cantidad de abonados que se sirven de una caja conforman el área de dispersión. El límite máximo de abonados servidos desde una misma caja pueden ser 10 o 20 según la capacidad de la caja de dispersión siempre y cuando esta sea homologada por la CNT (Corporación Nacional de Telecomunicaciones Ecuador). Por cuestiones de estética, facilidad de mantenimiento y seguridad en la transmisión la longitud del cable de dispersión no puede ser mayor a: 1) 50m en urbanas. zonas 2) 400m en zonas suburbanas. 3) 500m rurales. en zonas De una misma caja de dispersión no pueden salir más de 6 abonados en una misma dirección, si este fuera el caso se deberá planificar la ubicación de una nueva caja de dispersión. Vale aclarar que siempre se debe buscar una distribución radial de los abonados, es decir, que la distribución de abonados sea simétrica a la caja. Es prohibido que el cable de acometida cruce una vía principal o de alto tráfico, en tal caso se deberá instalar un cable secundario (de red secundaria) ya sea este aéreo o subterráneo dependiendo de la vía que se atraviese y habilitar una caja de dispersión. Para cables de 200 pares se deberá diseñar canalización mientras que los de 100 pares deben ser tendidos aéreos a menos que por razones de estética o normas urbanísticas sea necesaria la canalización de estos. Es importante tomar en cuenta que ningún tramo de red aérea puede contener más de 3 cables entre existentes y proyectados. Una vez que el diseño de la red de dispersión ha sido realizado, se debe unir cada caja mediante cables de la adecuada capacidad aéreos o canalizados según las normas. Como resultado del diseño de red secundaria se debe obtener un plano descriptivo llamado RED SECUNDARIA y un eléctrico llamado ESQUEMA DE EMPALMES como se muestra en la figura 2 y 3 respectivamente. Se debe dibujar en el plano el perímetro de cada área de dispersión y se debe procurar que la caja de dispersión sea ubicada en postes o muros sin transformador. IV. Diseño de la Red Secundaria La red secundaria abarca el tendido de cable desde el armario de distribución hasta las cajas de dispersión que ahora se encuentran ubicadas. Son cables de pequeña capacidad que van desde los 10 hasta los 150 pares. El área de cobertura de la red secundaria abarca el área de dispersión y el área de tendido de red secundaria. Figura 2: Plano descriptivo de Red Secundaria. Figura 3: Plano eléctrico de empalmes de Red Secundaria. Se deben tomar en cuenta las siguientes consideraciones al momento de diseñar la red secundaria en cuanto al cable: 1) Para cable canalizado no podrá exceder los 200 pares en 0.4mm. 2) Para cables aéreos y murales no se podrá exceder los 100 pares en 0.4mm. El cable secundario aéreo tiene un cable de acero llamado mensajero adherido al recubrimiento del cable de cobre. El cable secundario mural y subterráneo no posee mensajero. Los empalmes secundarios se utilizan para la derivación de los cables de red secundaria y existen, por obvias razones, aéreos y subterráneos. En nuestro medio, sin ser una norma, se tienen las siguientes longitudes de cable para la cuantificación y ubicación de empalmes: 1) 10P–100P 1000m 2) 150P-200P 500m Los empalmes, sean aéreos o subterráneos, debe tener un máximo de tres derivaciones salvo casos excepcionales donde mediante permisos se puede ubicar hasta cuatro. Cuando del armario salen cables de gran capacidad se deben canalizar. La ubicación del armario de distribución está dentro del diseño de red secundaria y este debe ser ubicado de preferencia a 1/3 del largo y a 1/3 del ancho del distrito tomando como vértice la esquina más cercana a la central para facilitar el crecimiento de la red. Además el armario debe ser ubicado físicamente en un lugar de fácil acceso para mantenimiento principalmente esquinas. Sistemas de Secundaria Tierra para la Red Se debe ubicar una toma a tierra en la caja de dispersión más alejada con respecto al armario y a partir de esta se deben aplicar las medidas establecidas para la ubicación de las demás tierras del sistema. Por cada serie de 50 pares se debe proyectar una tierra, es decir, cada 5 cajas. La norma de distribución de las tierras en el sistema se divide en dos casos: 1) Zonas Urbanas: En redes instaladas en postería de baja tensión se proyectará una tierra cada 500m o al final de cada tramo inferior a 500m. En redes instaladas en postería de alta y media tensión se deben proyectar las tierras cada 300m o al final de cada tramo inferior a 300m. En casos de ramales menores a 200m se utiliza la tierra del armario. En rutas subterráneas se ubicará una tierra cada 500m o dependiendo de la capacidad de la bobina procurando permanecer dentro de los límites antes fijados. Los sistemas a tierra se deben ubicar en cajas o empalmes dependiendo del punto más cercano al establecido. 2) Zonas Rurales: En redes instaladas en postería de baja tensión se ubicará la tierra cada 500m o en tramos inferiores a 500m. En redes instaladas en postería de media y alta tensión se ubicará la tierra cada 300m o en tramos inferiores a 300m. En tramos inferiores considerará solamente armario. a 200m se la tierra del La longitud del cable de subida a poste se considera de 8m. V. Diseño de la Red Primaria Es la red que alimenta los distritos desde el distribuidor. La suma de las áreas de red secundaria conforman el área de cobertura de una ruta o red primaria. El resultado del diseño de la red primaria son dos planos, el primero es descriptivo y se llama de enrutamiento y el segundo es un plano eléctrico llamado de RED PRIMARIA como se muestra en la figura 4 y 5 respectivamente. Herrajes en la Red Secundaria Existen tres tipos principales de herraje, de paso, terminal y subterráneo. Para la red secundaria se debe ubicar un herraje por cada caja, poste y en cambios de dirección del cable. En los tramos rectos se ubicarán los herrajes de la siguiente manera: a. 10P-100P: Terminal. 2 de paso y un Figura 4: Plano de Enrutamiento de la Red Primaria. b. 150P-200P: 1 Terminal. Se diseñará un herraje de distribución en todos los postes contengan o no cables. Identificación en la Red Secundaria Las cajas de dispersión serán identificadas mediante un código alfanumérico, considerándose como la primera caja a la más alejada con respecto al distrito de la siguiente forma: A1, A2, A3, A4, A5, B1, B2, B3, etc. Figura 5: Plano de ESQUEMA DE RED PRIMARIA. Para esta red se utilizan cables de alta capacidad que pueden variar desde 100 hasta 1800 pares y su enrutamiento es canalizado o aéreo en caso de no ser posible la primera opción. o Para la red primaria aérea se tomará en cuenta las mismas consideraciones, en cuanto a herrajes, capacidad de cables aéreos y puestas a tierra, de la red secundaria. 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. o Verificar el estado eléctrico y mecánico de las instalaciones existentes y su tiempo de vida. En la red primaria se utilizarán dos tipos de cable: o Numerar las regletas primarias en grupos numéricos de 50 pares y en orden ascendente hacia el distribuidor. o 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. o 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. o El Fiscalizador deberá proporcionar la nomenclatura (Coordinando con Gestión de la Red). o Si se crean nuevos distritos y solo si la secuencia numérica está copada, la nomenclatura será alfanumérica. o La codificación para la numeración de armarios será en base a cinco dígitos, los dos primeros corresponderán al central, concentrador o nodo al 1) Cable Liso (0.5mm/EKKX): Cuando une un par de abonado con la regleta del distribuidor. 2) Cable Primario: Contiene un gran número de pares que van desde la central local o nodo de acceso hasta el armario del distrito. Los empalmes en la red primaria son de dos tipos los numerados y los de derivación. Los numerados son entre cables de la misma capacidad y los de derivación son entre un cable de mayor capacidad y otros de menor capacidad. En nuestro medio (Ecuador) se tienen las siguientes longitudes por bobina: 1) 10P-100P 1000m 2) 150P-600P 500m 3) 900P o más 250m Los empalmes primarios no deben tener más de 3 derivaciones y en casos especiales 4. Las consideraciones a tomar en cuenta para el diseño de red primaria son: cual pertenecen y los tres restantes corresponderán al número mismo del armario, tratando de conservar siempre un orden ascendente. o o VI. 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. Obra Civil La obra civil implica todo el trabajo necesario para llevar los cables desde un extremo hasta otro para el transporte de datos. Esto incluye las obras de canalización y tendido de postes, reposiciones de rupturas de aceras, calles, parteres, etc. Los ductos de cables se conectan a través de pozos. Se debe hacer un levantamiento de la canalización existente, indicando su configuración y ubicación. Luego se debe 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. Se deben dibujar puntos de referencia como postes, hidrantes, cajas de revisión, sumideros, etc. y en los planos deben constar la vista de las vías. Ya en la obra 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. Para el caso de roturas o reposición se debe especificar longitudes, anchos, superficies, etc. VII. Memoria Técnica En este documento se encuentra registradas todas las partes del estudio y diseño. Debe constar absolutamente todo el levantamiento de información, planos, cálculo de la demanda, canalización, volúmenes de obra, etc. Para la elaboración de volúmenes de obra se debe tomar en cuenta todos los materiales y trabajos utilizados y realizados y que son remunerados según la planilla y precios dispuestos por la CNT. VIII. Descripción de los elementos utilizados en la construcción de planta externa. IX. Conclusiones Para el diseño de planta externa es muy importante seguir los pasos descritos en el paper y tomar en cuenta que un error en el diseño es penalizado con multas o el diseñador debe correr con los gastos que no están contemplados en el diseño lo cual no es para nada recomendable puesto que los costos están alrededor de los 500000 dólares. De las etapas de diseño pienso que la más importante es la primera puesto que contempla la planificación inicial de todo el resto del trabajo por lo que debe ser realizada con mucha precisión y concentración para asegurar el resto del diseño.