DISEO DE RED DE PLANTA EXTERNA DE UNA CENTRAL TELEFONICALeonel Cuenca Universidad politcnica Salesiana Docente: Ing. Jonathan Coronel Cuenca, Ecuador 2011Abstract El presente artculo tiene como finalidad nombrar yexplicar los parmetros de estudio que se debe tomar en cuenta al momento de realizar un diseo de una red de planta externa de una central telefnica. Dichos criterios estarn especificados por normativas tcnicas empleadas por la Corporacin Nacional de Telecomunicaciones CNT

Cada zona tiene su armario (subrepartidor), excepto la zona directa en donde el repartidor reemplaza al armario. ARMARIOS (subrepartidores): Est ubicado en un determinado punto del distrito y es el lugar de conexin entre los cables primarios y los secundarios por medio de bloques de conexin de 50 o 100 pares. Permiten en forma separada las ampliaciones de red primaria y de red secundaria. La conexin de un abonado va desde sus respectivos bloques de conexin y se unen mediante cables de cruzada (puentes).Es un punto de corte en las lneas de abonados para localizacin de averas hacia el lado primario o secundario. RED SECUNDARIA: Es la parte que une un armario de distribucin y las cajas de dispersin y est constituida por bloques de conexin, cables areos, murales, subterrneos, empalmes y cajas de dispersin en su orden. CAJA DE DISPERSIN: Es un punto de conexin entre la red secundaria y las lneas individuales de cada abonado. Constituyen adems puntos de corte para labores de operacin y mantenimiento. LINEAS DE CONEXIN (Red de abonado): Son los cables que van desde la caja de dispersin hacia el aparato telefnico. Esta se divide en dos tramos, hasta un punto de conexin y luego contina con un cable tipo interior en casa del abonado terminando en un conector, placa o roseta. CARACTERSTICAS DE LOS CABLES TELEFNICOS: Calibre: El calibre de los conductores de los cables telefnicos multipar son: 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 mm. Capacidad: Redes subterrneas: 10, 20, 30, 50, 70, 100, 150, 200, 300, 400, 600, 900, 1200,1500, 1800 pares Redes areas: 10, 20, 30, 50, 70, 100, 150, 200 pares II. DETERMINACIN DE LA DEMANDA

I.

INTRODUCCIN

Para un correcto diseo de planta externa es importante que consideremos un proceso ordenado que facilitar el diseo. El orden adecuado que se debe seguir en el diseo es el que desarrollaremos a lo largo del documento. En la actualidad contar en nuestros hogares con el servicio telefnico es una necesidad, y para poder contar con ello se requiere realizar un estudio que debe cumplir una serie de condiciones para su aprobacin, debido a que la red de planta externa debe trabajar a la intemperie, bajo influencias elctricas, as como una gran cantidad de agentes ambientales que pueden afectar su correcto funcionamiento, en este estudio se debe incluir todo lo necesario para la correcta implementacin de la red de planta externa. Los sistemas de telecomunicaciones pueden dividirse en tres tipos segn el medio de transmisin que se utilice: Red de Cobre, Fibra ptica e Inalmbrica. Para el diseo se necesita comprender un nmero de conceptos para su realizacin. A continuacin detallamos los conceptos ms relevantes para su comprensin: DISTRIBUIDOR O REPARTIDOR GENERAL: Punto donde llegan las lneas de abonados y permite conectar hacia los equipos de conmutacin. RED PRIMARIA: Une el distribuidor con los Armarios (subrepartidores) de zona, est constituida por cables (primarios) que parten de la central y se dividen hacia armarios de distribucin. Generalmente van por canalizacin en ductos de PVC, es la parte ms pesada de la red. DISTRITOS: Zonas que en funcin de la red se divide una ciudad geogr_camente.

CONSIDERACIONES GENERALES 1. 2. 3. Disear redes en funcin del requerimiento y presupuesto. Alcanzar la calidad de servicio de transmisin. Obtener el mximo rendimiento costo/beneficio. Pgina 1

4. 5.

6.

7.

Considerar la actividad econmica del posible abonado. Procurar no causar una extrema alteracin en la sociedad como sobrecargar postes con cargas mayores a las permitidas, romper pavimentos o aceras sin un anlisis previo, disear en sectores que afecten la red por factores naturales (inducciones de alta o baja frecuencia, alto nivel fretico, aguas servidas, etc.). Considerar instalaciones existentes y su calidad, ejemplo. Recorte de redes antiguas, descongestin de redes operando. Determinar la ubicacin geogrfica del posible abonado: vas de comunicacin, reas de influencia, en qu direccin y cmo se desarrollar la poblacin y las construcciones en el rea.

Una vez recopilados los datos y realizado el proceso estadstico para tratar los mismos se aplica la siguiente frmula para determinar el crecimiento de la demanda a futuro:

D (t )

Do(1 i ) t

(1) ( 2) (3) ( 4) (5) ( 6)

Do 300 linea i 1% t 10 aos 300(1 0.01)10 331.3 331 lineas D (t ) D (t )

La determinacin de la demanda es un procedimiento clave para el resto del diseo de planta externa puesto que a partir de este paso obtendremos la planimetra del terreno de inters. Por lo que tendramos cinco pasos fundamentales en el censo: Planimetra: Es necesario basarse en fuentes confiables como ser el IGM, INEC, municipios, concejos cantonales o provinciales, juntas parroquiales, etc. Donde fcilmente se puede encontrar mapas catastrados, de postes instalados, tendido telefnico y de red elctrica debidamente sealizada y confiable. En caso de que el lugar geogrfico en el cual est proyectado hacer el diseo no tenga ningn registro o plano ya realizado se deber dibujar el mapa con ayuda de las herramientas necesarias para el dibujo. a. Actualizacin de la Planimetra:

Una vez establecido el nmero de lneas 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:

Figura 1: Planimetra del rea para el diseo de planta externa. III. DISEO DE LA RED DE DISPERSIN:

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 inters como escuelas, colegios, universidades, hospitales, municipios, calles, avenidas, ros, quebradas, etc. que servirn de ayuda para la orientacin del futuro constructor en el terreno. b. 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 fcil respuesta que recaben informacin como la asequibilidad econmica de los servicios, predisposicin de los abonados para adquirir los servicios, estado actual de la utilizacin de los servicios que se quiere implementar y dems datos que nos pueden servir al momento de dimensionar la red. c. Clculo de la demanda:

La red de Dispersin est constituida por la caja de dispersin con sus cables bifilares salientes, la cantidad de abonados a servirse de una caja, conforma el rea de dispersin el conjunto de todas estas reas forma la RED DE DISPERSIN. Cada caja puede ser de 10 y 20 pares o las existentes en el mercado, homologadas por la Corporacin Nacional de Telecomunicaciones CNT S.A. Por efectos de mantenimiento, seguridad y esttica, la longitud mxima de una lnea de abonado no podr exceder de: 50 metros en zona urbana. 400 metros en zona sub-urbana. 500 metros en zona rural. No se instalar desde una misma caja de dispersin y en la misma direccin, ms de 6 lneas de abonado, si este es el caso, se deber instalar una nueva caja de dispersin tratando de conservar siempre una distribucin radial y uniforme alrededor de la caja. No se deber cruzar una va principal o carretera de alto trfico con cables de acometida, en este caso se deber instalar un cable secundario areo o subterrneo y Pgina 2

habilitar una caja de dispersin. Cuando est listo el censo, se debern dibujar los permetros de las reas de dispersin calculadas por caja. Ubicndola en lo posible en un poste sin transformador o pared, procurando que los limites pasen por los ejes de avenidas y calles a fin de evitar que los cables de dispersin atraviesen transversalmente las vas. Una vez que se han estructurado los pequeos paquetes de reas de dispersin, se los agrupa en grandes paquetes llamados distritos, procurando que tenga forma rectangular. Si un distrito contiene 40 reas de dispersin y cada caja tiene una capacidad de 10 pares, entonces la capacidad de pares secundarios es 400; si contiene 35 reas, la capacidad secundaria es 350, etc. Es decir, habr tantos distritos cuantos grandes paquetes de reas de dispersin se haya agrupado .

Figura 3: Plano descriptivo de Red Secundaria.

Figura 4: Plano elctrico de empalmes de Red Secundaria. Se deben tomar en cuenta las siguientes consideraciones al momento de disear la red secundaria en cuanto al cable: Figura 2: Diseo de la red de Dispersin IV. DISEO DE LA RED SECUNDARIA 1) Para cable canalizado no podr exceder los 200 pares en 0.4mm. 2) Para cables areos y murales no se podr exceder los 100 pares en 0.4mm. El cable secundario areo tiene un cable de acero llamado mensajero adherido al recubrimiento del cable de cobre. El cable secundario mural y subterrneo no posee mensajero. Los empalmes secundarios se utilizan para la derivacin de los cables de red secundaria y existen, por obvias razones, areos y subterrneos. En nuestro medio, sin ser una norma, se tienen las siguientes longitudes de cable para la cuantificacin y ubicacin de empalmes: 1) 10P100P 1000m 2) 150P-200P 500m Los empalmes, sean areos o subterrneos, debe tener un mximo 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 ubicacin del armario de distribucin est dentro del diseo 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 vrtice la esquina ms cercana a la central para facilitar el crecimiento de la red. Adems el armario debe ser ubicado fsicamente en

La red secundaria abarca el tendido de cable desde el armario de distribucin hasta las cajas de dispersin que ahora se encuentran ubicadas. Son cables de pequea capacidad que van desde los 10 hasta los 150 pares. El rea de cobertura de la red secundaria abarca el rea de dispersin y el rea de tendido de red secundaria. Para cables de 200 pares se deber disear canalizacin mientras que los de 100 pares deben ser tendidos areos a menos que por razones de esttica o normas urbansticas sea necesaria la canalizacin de estos. Es importante tomar en cuenta que ningn tramo de red area puede contener ms de 3 cables entre existentes y proyectados. Una vez que el diseo de la red de dispersin ha sido realizado, se debe unir cada caja mediante cables de la adecuada capacidad areos o canalizados segn las normas. Como resultado del diseo de red secundaria se debe obtener un plano descriptivo llamado RED SECUNDARIA y un elctrico llamado ESQUEMA DE EMPALMES como se muestra en la figura 2 y 3 respectivamente.

Pgina 3

un lugar de fcil acceso para mantenimiento principalmente esquinas. SISTEMAS DE TIERRA PARA LA RED SECUNDARIA Se debe ubicar una toma a tierra en la caja de dispersin ms alejada con respecto al armario y a partir de esta se deben aplicar las medidas establecidas para la ubicacin de las dems tierras del sistema. Por cada serie de 50 pares se debe proyectar una tierra, es decir, cada 5 cajas. La norma de distribucin de las tierras en el sistema se divide en dos casos: a) Zonas Urbanas: En redes instaladas en postera de baja tensin se proyectar una tierra cada 500m o al final de cada tramo inferior a 500m. En redes instaladas en postera de alta y media tensin 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 subterrneas se ubicar una tierra cada 500m o dependiendo de la capacidad de la bobina procurando permanecer dentro de los lmites antes fijados. Los sistemas a tierra se deben ubicar en cajas o empalmes dependiendo del punto ms cercano al establecido. b) Zonas Rurales: En redes instaladas en postera de baja tensin se ubicar la tierra cada 500m o en tramos inferiores a 500m. En redes instaladas en postera de media y alta tensin se ubicar la tierra cada 300m o en tramos inferiores a 300m. En tramos inferiores a 200m se considerar solamente la tierra del armario. HERRAJES EN LA RED SECUNDARIA Existen tres tipos principales de herraje, de paso, terminal y subterrneo. Para la red secundaria se debe ubicar un herraje por cada caja, poste y en cambios de direccin del cable. En los tramos rectos se ubicarn los herrajes de la siguiente manera: a. b. 10P-100P: 2 de paso y un Terminal. 150P-200P: 1 Terminal.

IDENTIFICACIN EN LA RED SECUNDARIA Las cajas de dispersin sern identificadas mediante un cdigo alfanumrico, considerndose como la primera caja a la ms alejada con respecto al distrito de la siguiente forma: A1, A2, A3, A4, A5, B1, B2, B3, etc. La longitud del cable de subida a poste se considera de 8m. V. DISEO DE LA RED PRIMARIA

Red Primaria, son los cables de alta capacidad de 100 pares hasta 1800 pares, que salen desde el distribuidor de la central para alimentar a los distritos a travs de los armarios de distribucin. Las sumas de las reas de cobertura de los distritos conforman el rea de cobertura de una RUTA, termino equivalente a red primaria. Una vez que los armarios de distribucin han sido ubicados en el diseo de las redes secundarias de los distritos componentes de la ruta, se procede a unirlos por medio de cables con la adecuada capacidad, areos o canalizados segn su forma de instalacin; en forma descriptiva, para generar un plano llamado ENRUTAMIENTO (de la ruta), y en forma elctrica, para generar un plano llamado RED PRIMARIA.

Figura 5: Diseo de la Red Primaria

Se disear un herraje de distribucin en todos los postes contengan o no cables.

Figura 6: Diseo de la Red Primaria (Esquema de empalmes)

Pgina 4

ELEMENTOS DE DISEO PARA LA RED PRIMARIA Cables en la Red Primaria: Cable liso (0.5 mm / EKKX): Cable que une un par de abonado a/b desde una regleta del distribuidor principal con su par correspondiente, de un cable primario. Cable primario: Lo conforman un gran nmero de pares que van desde la central local o el correspondiente nodo de acceso (Concentrador) hacia el armario de distribucin. Empalmes Primarios: 11. 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 propsito de llegar a los armarios de distribucin. Para la cuantificacin y ubicacin 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 Para dimensionar el nmero de empalmes primarios se considera un mximo de 3 derivaciones, tambin se debe tomar en cuenta la longitud de las bobinas que existen en el mercado segn el dimetro del conductor. En el caso de que sea necesario proyectar ms de tres derivaciones para un solo empalme primario, se determina una derivacin adicional en el mismo empalme. Consideraciones para el diseo de la red primaria. 1. Hacer un levantamiento de los cables primarios existentes y de la ubicacin de los armarios con su nomenclatura, verificando las reservas en el distribuidor para proyectar su habilitacin de ser necesario. Verificar el estado elctrico y mecnico de las instalaciones existentes y su tiempo de vida. Numerar las regletas primarias en grupos numricos de 50 pares y en orden ascendente hacia el distribuidor. Se debe mantener una numeracin consecutiva de las regletas en el armario, y en la medida de lo posible deber ser alimentado por un mismo cable. Los distritos se deben numerar en forma ascendente, desde el armario de distribucin ms cercano a la central local hacia la periferia. Es decir, los distritos prximos a la central tienen la numeracin ms baja. El Fiscalizador deber proporcionar la nomenclatura (Coordinando con Gestin de la Red). Si se crean nuevos distritos y solo si la secuencia numrica est copada, la nomenclatura ser 12. 8.

9. 10.

13.

14.

alfanumrica (Registro de red - Acrnimos). Ejemplo: Distrito 10A, 204B, 702C. La codificacin para la numeracin de armarios ser en base a cinco dgitos, los dos primeros correspondern al central, concentrador o nodo al cual pertenecen y los tres restantes correspondern al nmero mismo del armario, tratando de conservar siempre un orden ascendente (Registro de red Acrnimos). Los lmites de una ruta formarn slo un permetro cerrado. Procurar reutilizar los cables existentes que se encuentran operando. Procurar que la red primaria sea totalmente canalizada, salvo que no lo permitan la topografa del terreno, la configuracin de calles o carreteras, o las ordenanzas locales. Para las redes primarias areas se deben cumplir los criterios dados para las redes secundaras areas en cuanto a tierras, herrajes y capacidad de cables areos permitidos. Se debe proyectar una tierra en cada armario. Si se reubican cables primarios operando, los distritos ms alejados de la central sern alimentados con red primaria nueva, y los ms cercanos con la red primaria existente, mejorando as la calidad de transmisin, lo que se denomina descongestin de red primaria. Se debe evitar el tendido de cable en cruce de vas concesionadas, si no es posible se puede encontrar una solucin enterrando el cable empleando el sistema de Topo. OBRA CIVIL:

VI.

Existe una infraestructura civil que conecta el distribuidor con los armarios de distribucin, y a estos con las cajas, posibilitando la instalacin de cables primarios y secundarios de alta, mediana y baja capacidad, y a fin de salvar obstculos como gradas, puentes, quebradas, ros, etc. formando lo que se llama la CANALIZACIN. Para disearla se debe tomar muy en cuenta los cables que se van a instalar en forma subterrnea y aquellos que deben pasar del subsuelo hacia la postera o pared. Los tramos de canalizacin se interconectan por medio de pozos (cmaras de revisin), esta informacin se plasma en forma descriptiva y mediante la ampliacin de detalles, para generar un plano llamado CANALIZACIN Y SUBIDAS.

2. 3.

4.

5.

6. 7.

Pgina 5

5. 6. 7. 8.

9.

Figura 7: Canalizacin y Subidas Herrajera en Cmaras (Herraje de Pozo) 10. Se encuentra dentro de las cmaras o pozos de revisin de la red de canalizacin, se lo instala sobre una pared lateral a un metro sobre el nivel del suelo del pozo, permiten la sujecin de los cables primarios y secundarios y es donde se colocan los empalmes primarios y secundarios. Se proyectarn al menos 1 kit de herraje por cada pozo utilizado en el proyecto. Consideraciones para el diseo de la red primaria. 1. Hacer un levantamiento de la canalizacin existente, indicando su configuracin y ocupacin. De acuerdo al siguiente esquema: 12.

11.

13. 14.

centro de pozo - base de pared, centro de pozo - base de hormign. Dibujar puntos de referencia como postes, hidrantes, cajas de revisin, sumideros, etc. En los planos debe constar la vista de las vas. De existir tapas rectangulares de pozos, deben ser reemplazadas por las tapas circulares de hierro. Durante el diseo se debe considerar Canalizacin Nueva considerando tambin canalizacin aparte para el triducto. Cuando se trate de salvar obstculos como cajas de revisin, sumideros, hidrantes, etc., se debe desviar el eje de la canalizacin mediante pozos diagonales. Cuando la canalizacin deba salvar obstculos como gradas, puentes, quebradas, etc., se harn los detalles, cortes y estudios estructurales del caso. Hacer notar la ampliacin de pozos en planos y volmenes. (Ej.: 48/80, un pozo de 48 bloques se ampla a 80). Las subidas proyectadas tendrn en lo posible una longitud mxima entre centro de pozo y centro de poste (o base de pared) de 25 a 30 metros debindose cuantificar en los volmenes una manguera de 51 mm de dimetro por subida. La nomenclatura ser alfanumrica, formada por el nmero de pozo de origen ms una letra minscula. En la canalizacin proyectada, la longitud mxima ser 100m entre pozos, con el fin de facilitar el tendido de cable. En los volmenes de tramos de canalizacin se restarn 2 m entre pozo y pozo. En las roturas y reposiciones se harn las consideraciones de la siguiente Figura 9.

Figura 9: Rotura y reposicin 15. En los volmenes de rotura y reposicin se especificarn longitudes, anchos y superficies

Figura 8: Levantamiento de canalizacin 2. Verificar y disear, estableciendo la posibilidad fsica de instalar los cables entre la sala del distribuidor y la galera de cables, y, entre sta y el primer pozo de la canalizacin exterior. Verificar el estado fsico de las canalizaciones existentes. Las distancias a identificarse son: centro de pozo centro de pozo, centro de pozo - centro de poste,

VII.

MEMORIA TECNICA

En este documento se encuentra registradas todas las partes del estudio y diseo. Debe constar absolutamente todo el levantamiento de informacin, planos, clculo de la demanda, canalizacin, volmenes de obra, etc. Para la elaboracin de volmenes de obra se debe tomar en cuenta todos los materiales y trabajos utilizados y realizados y que son remunerados segn la planilla y precios dispuestos por la CNT.

3. 4.

Pgina 6

VIII.

PLANIMETRA

El Diseo de la planimetra de los diferentes segmentos de la planta externa que se adjuntan a la memoria Tcnica y los Volmenes de Obra se lo realizo en base al documento NORMAS TCNICAS PARA DIBUJO DE PLANTA EXTERNA_ DE LA CNT E.P preparado por el Departamento de Proyectos y Diseo de Accesos. En el cual se indicaran las normas tcnicas que comprenden puntos de vista generales completados con hechos demostrados por la experiencia prctica y con recomendaciones de ndole tcnica. En dicho documento se indican: Tcnicas de Dibujo. Escala. Estructuracin. Simbologa.

Pgina 7

IX.

DESCRIPCIN DE LOS ELEMENTOS UTILIZADOS EN LA CONSTRUCCIN DE PLANTA EXTERNA.

Pgina 8

X.

CONCLUSIONES

En el momento de realizar un estudio para el diseo de una red de planta externa est se conformado por siete principales partes, y para su aprobacin cada una de sus partes debe cumplir diferentes requisitos, la correcta ejecucin de todos esos requisitos permitirn que el estudio sea aprobado Los volmenes de obra deben ser constantemente revisados y analizados hasta estar completamente seguros de que estn correctos, si est mal realizado puede representar prdidas econmicas y falta o sobra de algn equipo o elemento que estaba mal incluido en los volmenes de obra. Para realizar el diseo de una de de planta externa se lo debe hacer en la secuencia dada, sera de gran ayuda ir a la par realizando los volmenes de obra as se puede ir solucionando problemas y tratar de reducir para su realizacin.

XI.

REFERENCIAS

Normas Tcnicas para Dibujo de Planta Externa, Departamento de Proyectos y Diseo de accesos de la Corporacin Nacional de Telecomunicaciones CNT E.P.

Pgina 9