Parámetros de Diseño de Planta Externa

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.