Cable de fibra óptica ADSS
ADSS = All Dielectric Self Supported (Cable Auto Soportado Completamente Dieléctrico). Se utiliza para tendidos aéreo. Se caracteriza por no tener ni una sola parte metálica, de allí su nombre. Puede ser tipo loose tube o central loose tube. Un cable óptico que puede ser instalado en las líneas eléctricas aéreas, pórticos o postes. El cable es auto-soportante y por lo tanto independiente de los otros cables y/o conductores. Se compone de los siguientes elementos:
Elemento de fuerza central
Fibras
Buffers
Hilos de aramida
Chaqueta exterior (PEAD)
Ripcord
Se debe tomar en cuenta el span (distancia entre postes) que soporta este cable. El span lo determina la estructura interna del cable (Hilos de aramida).
Dibujo de posición de la instalación del polo torre típico.
Orden con respecto a los demás cables.
Tipos
Tipo de Capa Trenzada
Tipo de Tubo Central Beneficios
El cable puede contar hasta 144 fibras.
Adecuado para todo tipo de líneas aéreas.
Independiente del Sistema de Telecomunicaciones.
Implementación rápida.
Instalación sobre líneas eléctricas vivas.
Disponibles para tramos de empalme largos, medianos y cortos. Limitaciones
El cable se sitúa en el Campo Potencial (Entre las fases).
Corriente inducida sobre la cubierta del Cable.
En muchos casos daños al miembro tensor del cable.
“
”
Amenaza la integridad del cable por Arco de la banda seca
Campos sobre el ADSS
Corrientes sobre el ADSS
Arqueamiento de la banda de drene.
Componentes Principales
Los pares de fibras ópticas con su revestimiento primario y secundario, se alojarían dentro de diferentes tubos holgados, retorcidos alrededor del núcleo dieléctrico (con adecuada sobre longitud), de manera de eliminar las variaciones de atenuación que se puedan producir durante el proceso de tendido del cable. El interior de los tubos holgados contendría gel repelente de humedad (tixotropico) que rellenarán la totalidad del espacio entre fibras. Ello permitirá disponer la doble función de evitar el ingreso de humedad y además impedir la migración de agua hacia el interior (impermeabilidad longitudinal). Por sobre el núcleo y las fibras en los tubos holgados, se coloca una cubierta de núcleo (wrapping tape), de poliuretano no-higroscópico que que servirá como como medio de protección protección contra la humedad y además como pantalla térmica durante la expresión de la envoltura interior. La envoltura interior se colocará la armadura dieléctrica de modo de lograr la resistencia mecánica necesaria debido a los esfuerzos de tracción que provengan del proceso de instalación así como del funcionamiento funcionamiento suspendido suspendido permanente posterior. posterior. La armadura dieléctrica estará constituida por dos capas de diferente tipo y cantidad de de hilos de Aramida (kevlar), material utilizado por su alto módulo de Young, aplicadas en forma helicoidal con sentidos de giro opuesto sobre la envoltura interna. Se consideró no necesario impregnar la Aramida con líquido semiconductor de forma de proteger aun más la cubierta exterior de los efectos de tracking. La cubierta exterior es de alto modulo de elasticidad, de material polietileno de alta densidad, resistente a la radiación UV, no propagante propagante de llamas y libre de compuestos compuestos halogenados.
Recomendaciones Generales al Realizar el Tendido de Fibra Óptica Aérea
Los cables de fibra óptica blindados y dieléctricos se pueden usar en instalaciones aéreas, sin embargo los cables dieléctricos no contienen ningún componente metálico, por tanto tiende a minimizar los relámpagos y evitar el cruce del campo eléctrico desde las líneas de alimentación. Los cables blindados ofrecen protección mecánica adicional contra los ataques de los roedores, pero deben conectarse a tierra. Los dos métodos preferidos para la instalación son el método de enrollado retractable/fijo y el método de enrollado móvil. móvil. Las circunstancias en el sitio de construcción y la disponibilidad del del equipo/mano de obra dictarán el método de tendido de cables a usar. Procedimiento de instalación En cuanto a las principales variables que se manejan dentro del aprovisionamiento de las redes de fibra óptica aérea se tienen las siguientes:
Vano máximo (span) del enlace: Es la distancia distancia máxima entre apoyos apoyos (postes, torres) que se van a tener en el enlace.
Flecha máxima (sag) que soporta el cable: Es que tanta catenaria puede tener el cable, esta variable es muy estable en ciudad (estándar flecha 1.5%).
Viento para evitar el efecto class ó galopeo: solo aplica para instalación sobre torres de energía y vanos largos.
Campo Eléctrico asociado: asociado: para determinar si la chaqueta chaqueta debe ser antitracking (superior a 12 kV) ó chaqueta convencional convencional (inferior a 12 KV), por lo general se necesita antitracking cuando la línea es de 115 kV, 230 kV y 500 kV.
Herrajes de retención y de de suspensión: elementos elementos usados para fijación fijación del cable a la postería.
Características principales principales de los cables de fibra óptica: número de hilos, tipo tipo de buffer, tipo de fibra teniendo como referencia el vano máximo del enlace y el número de hilos.
Montaje Los dos métodos preferidos preferidos para la instalación son el método de enrollado enrollado retractable/fijo y el el método de enrollado móvil. móvil. Las circunstancias en el sitio de construcción construcción y la disponibilidad del del equipo/mano de obra dictarán el método de tendido de cables a usar.
El método de enrollado retractable/fijo es el método usual de tendido de cables. El cable se coloca desde el carrete yendo hacia arriba por el alambre, tirado por un bloque que solamente viaja hacia adelante y es mantenido en alto por los soportes de cables. El cable se corta de inmediato y se forman los bucles de expansión, la atadura de cables se realiza después de tender el cable. El método de instalación con desplazamiento de carrete puede requerir cierta mano de obra adicional y ahorrar tiempo con la colocación y atadura del cable. En esto, el cable se acopla al alambre y se desenrolla de un carrete alejándose de él. El cable se ata a medida que se tira, los bucles de corte y expansión se hacen durante la atadura de cables. Sin importar el método de instalación que se use, el estrés mecánico es de gran importancia durante la instalación, ya que el cable se puede dañar si se excede la tensión de tiro máxima permisible o el radio mínimo de curvatura que el fabricante especifique. Esto con el fin de eliminar por completo la posibilidad que ocurran deformaciones durante la instalación del cable y reste vida útil al cable. Es necesario asegurarse que todos los cables de soporte de poste en las esquinas (riendas) y los extremos terminales se instalen y tensionen antes del tendido del cable. Asegurarse de guardar las precauciones de seguridad (desconexión eléctrica etc.). Continuar el tendido identificando en cada poste con etiquetas de aviso de cable óptico y cuando sea preciso, las cajas de empalme se pueden montar en postes o en el cable mensajero. NUNCA EXCEDA la tensión de tracción máxima. La tensión de tracción excesiva hará que el cable se alargue permanentemente. El alargamiento puede causar que la fibra óptica falle al fracturarse. Las buenas técnicas de construcción y el equipo de monitoreo adecuado de tensión son esenciales. Al halar el cable, no permita que viaje por encima del reborde del carrete porque podría romper o dañar la chaqueta. Radio de curvatura Los cables a menudo se enrutan alrededor de esquinas durante el tendido de cables.
NUNCA EXCEDA el radio mínimo de curvatura. El cable doblado excesivamente podría deformar y dañar la fibra en el interior y causar una alta atenuación. El radio de curvatura para el cable de fibra óptica se da como cargado y no cargado. Cargado significa que el cable está bajo la tensión de tracción y está doblándose simultáneamente. Descargado significa que el cable no está bajo ninguna tensión o llega hasta una tensión residual de alrededor de 25% de su máxima tensión de tracción. El radio de curvatura de descargado también es el radio permitido para almacenamiento.
Método de instalación con desplazamiento de carrete
El método de desplazamiento es la manera más simple de colocar el cable. o
Acople el cable al accesorio de la línea de poste en el primer poste del tendido de cable. Deje suficiente cable adicional para facilitar el empalme. El cable debería poder alcanzar el suelo, pasar por un camión/remolque de empalme y colocarse en una caja de empalme. Si tiene dudas sobre la longitud, conviene dejar cable de más y no de menos. Cubra el extremo del cable abierto para prevenir la contaminación con la suciedad o humedad.
o
Enrolle el cable, teniendo cuidado de no exceder el radio mínimo de curvatura y ate el bucle a la parte posterior del poste.
o
Conecte a tierra y acople el blindaje al primer poste. El contacto con el blindaje se establece mediante una abrazadera serrada que perfora la chaqueta para alcanzar el blindaje.
o
Los soportes de cable deberían instalarse en todos los postes no enmarcados en configuraciones de accesorios terminales. Desenrolle el cable desde arriba del carrete y colóquelo manualmente en el soporte de cable.
o
Continúe desenrollando el cable lenta y uniformemente para mantener una tensión pareja de tracción. Si la tracción del cable es inconsistente, esto puede hacer que el cable se ‘balancee’ y se dañe en los bloques del poste. No permita
que el carrete del cable sobregire y deje que la reserva del cable se quite del carrete. (Se requerirá el uso de los frenos.)
o
Levante el cable de los soportes del cable y colóquelo en la abrazadera de suspensión una vez que la ruta del cable se haya tensionado según las instrucciones. Tensione el cable cada vez que se presenten configuraciones de accesorios terminales. Conecte a tierra y acople el blindaje en estas ubicaciones después de haber tensionado el cable.
Enrollado retractable/Fijo
Debido a que es es difícil conectar conectar a tierra el cable cable de tubo central autosoportado autosoportado durante el enrollado retractable, deberán tomarse medidas de precaución durante la instalación. Esto es particularmente cierto si la servidumbre de paso paso se comparte con cables de alimentación. alimentación. SIGA CADA PRECAUCIÓN DE SEGURIDAD ELÉCTRICA, INCLUYENDO EL USO DE GUANTES AISLADOS. o
Instalación del remolque
El remolque deberá colocarse en línea con el alambre y a doble distancia de la guía de instalación al piso desde la guía. Esto impedirá que el cable roce el poste (o carrete) o que se acople a la guía. Si el remolque no se puede ubicar allí, mueva la guía de instalación y el remolque del cable a un poste adyacente. El cable debería desenrollarse desde la parte superior del carrete del cable. El desenrollo del cable desde el carrete debería originar una fuerza descendente en el enganche del remolque. Asegure las ruedas del remolque. remolque. Ajuste los frenos según sea necesario. Coloque Coloque barreras y conos protectores según necesite para proteger a los peatones.
Acople el agarre de cable cable del tamaño correcto. De inmediato acople un un fusible y una línea de extracción al agarre. Deberá prestarse atención atención a la tensión infringida sobre el cable. No hay un método práctico de monitorear la tensión en el cable mismo. Aunque se recomienda que el cable de fibra óptica se extraiga manualmente, SOLAMENTE se podrá usar un vehículo junto con un fusible mecánico o un dinamómetro. o
Colocación de soportes de cable
Use soportes de cable diseñados para acoplarse directamente a los accesorios del poste. Tire del cable a lo largo de la línea del poste y levántelo para llevarlo a los soportes de cable con un levantador de cable o manualmente desde un camión. o
Tensión del cable autosoportado
Por lo general, el cable de fibra óptica autosoportado debería tensionarse entre cada cuatro a seis postes y cada rotación en la línea del poste, aunque esto puede variar, dependiendo de sus circunstancias. o
Prueba de cables de fibra óptica, prueba de instalación instalación
La prueba de instalación por lo general se hace con un reflectómetro óptico en el dominio tiempo (OTDR). La prueba de empalme se lleva a cabo después de cada empalme para asegurarse de haber hecho una conexión nítida y de baja pérdida. 1. PRECAUCIONES
Antes de iniciar la instalación del cable se debe hacer la inspección de las bobinas, en busca de defectos, tales como astillas y roturas, que pueden causar daños a los operarios o al cable durante su desenrollado. En el tendido, la fuerza de tracción ejercida al tirar del cable será lo más uniforme posible evitando los tirones y sacudidas bruscas. Se cuidará de no sobrepasar, en ningún momento, el radio mínimo de curvatura (70 a 80 cms). Se tendrá especial cuidado en evitar los esfuerzos cortantes que pueden aparecer en las transiciones entre el cable y los empalmes de protección preformados, que se ponen bajo de retenciones, para lo que se procurará dar forma a estas protecciones de manera que sigan la misma dirección de la catenaria del cable.
2. PREPARACION DEL TENDIDO
Los cables de fibra óptica dieléctricos se pueden usar en instalaciones aéreas, sin embargo los cables dieléctricos no contienen ningún componente metálico, por tanto tiende a minimizar los relámpagos y evitar el cruce del campo eléctrico desde las líneas de alimentación. Los dos métodos preferidos para la instalación son el método de enrollado retractable/fijo y el método de enrollado móvil. Las circunstancias en el sitio de construcción y la disponibilidad del equipo/mano de obra dictarán el método de tendido de cables a usar. El método de enrollado retractable/fijo es el método usual de tendido de cables. El cable se coloca desde el carrete yendo hacia arriba por el alambre, tirado por un bloque que solamente viaja hacia adelante y es mantenido en alto por los soportes de cables. El cable se corta de inmediato y se forman los bucles de expansión, la atadura de cables se realiza después de tender el cable. El método de instalación con desplazamiento de carrete puede requerir cierta mano de obra adicional y ahorrar tiempo con la colocación y atadura del cable. En esto, el cable se acopla al alambre y se desenrolla de un carrete alejándose de él. El cable se ata a medida que se tira, los bucles de corte y expansión se hacen durante la atadura de cables. Sin importar el método de instalación que se use, el estrés mecánico es de gran importancia durante la instalación, ya que el cable se puede dañar si se excede la tensión de tiro máxima permisible o el radio mínimo de curvatura que el fabricante especifique. Esto con el fin de eliminar por completo la posibilidad que ocurra deformaciones durante la instalación del cable y reste vida útil al cable. Es necesario asegurarse que todos los cables de soporte de poste en las esquinas (riendas) y los extremos terminales se instalen y tensionen antes del tendido del cable. Asegurarse de guardar las precauciones de seguridad (desconexión eléctrica etc). Continuar el tendido identificando en cada poste con etiquetas de aviso de cable óptico y cuando sea preciso, las cajas de empalme se pueden montar en postes. Los herrajes típicamente aprovisionados en un proyecto que involucra cable de fibra del tipo ADSS se relacionan a continuación:
Espárragos totalmente roscados y tuercas en anilla.
Grilletes, distanciadores y ganchos espirales.
Retenciones preformadas de anclaje y de suspensión.
Amortiguadores.
Los cables ADSS están diseñados para elongarse bajo cargas de viento o hielo. Esta elongación se controla por medio de la cantidad de hebras de fibra aramida integradas en el cable.
Más Fibra aramida, más Fuerza, menos Catenaria, tensiones más Altas. Menos Fibras aramida, menor Fuerza, mas Catenaria, tensiones más bajas
Las tolerancias de manufactura especificadas por el fabricante son críticas para asegurar el adecuado desempeño bajo altos esfuerzos de tensión
Dentro de las principales variables que se deben tener en cuenta se resaltan las siguientes
a. b. c. d.
Longitud Máxima de Vano Catenaria Inicial de Instalación Catenaria bajos condiciones climáticas prevalecientes “Viento” Voltaje de Línea del Sistema
Dadas estas variables los precios de los cables varían dependiendo de las características indicadas por el fabricante al igual que el precio de los herrajes, por lo que es necesario tener en cuenta el span y numero de hilos, no hay una tabla de referencia para escoger el cable con el escenario, lo que hay es tablas para los herrajes y amortiguadores. Los Herrajes de retención y de suspensión se determinan dependiendo del diámetro del cable ADSS y el span que van a soportan, hay para vano corto, mediano y largo. Varía n dependiendo el agarre que deben tener, a menos vano menos agarre, para vanos más grandes se necesita más agarre por lo que las varillas de retención son más largas. Los herrajes de Suspensión se instalan uno por poste de paso donde no hay cambio de ruta del cable.
Los herrajes de retención se utilizan dos por poste en rutas de cable donde hay cambios de dirección y/o existen vanos considerablemente largos (mayor a 100 metros)
Para vanos inferiores de 100 metros no es necesario las varillas de retención, solo el herraje de retención, abrazadera del poste o elemento de sujeción a este.
Los amortiguadores se utilizan en vanos largos mayores a 120 metros aprox. y/o cuando la tensión del cable excede el 15% de la tensión ultima de ruptura calculada y existe un viento laminar prevaleciente entre 3 y 30 km/hora deberán ser apropiados para amortiguar efectivamente la vibración eólica en un rango de frecuencias que puedan producir daños al cable ADSS y herrajes.
3. SISTEMA DE COMUNICACIÓN
Mediante este sistema se deberá garantizar la permanente comunicación entre los diferentes frentes de trabajo y con las subestaciones en donde se encuentran los ODF extremos del enlace, el cual debe ser compatible con el de los supervisores de ETB.
4. PREPARACION DE LOS POSTES
En general los espárragos roscados permiten la instalación de dos cables, uno a cada lado del poste. Por lo tanto:
Cuando hay espárragos instalados en los postes con un extremo libre, se empleará este para tender el nuevo cable. En los postes que lo requieran, se instalarán espárragos roscados de la longitud adecuada al grosor del poste. Se colocarán tuercas en anilla en los postes que corresponda instalar retenciones de anclaje. Se pondrán ganchos espirales abiertos en los postes que lleven retenciones de suspensión.
5. COLOCACION DE LA BOBINA
El cable de la bobina tiene una longitud aproximada de 5.000 metros (variable según proyecto), y deberá instalarse sin cortar, siguiendo el criterio de maximizar la separación entre empalmes. En general, la bobina se situará próxima al poste desde el que se va a iniciar el tendido, suspendida de una grúa, sobre remolque, camión o sobre gatos, (según convenga por el
procedimiento de tendido), de manera que pueda girar libremente y el cable salga siempre por la parte superior. Se procurará que esté nivelada y alineada con la sección de postes donde se pretende tender el cable.
6. PREPARACION DEL EXTREMO DEL CABLE
Para tender el cable será necesario preparar su extremo (o extremos), para poder ejercer sobre él fuerza de tracción necesaria. Esta preparación podrá hacerse de dos maneras:
Mediante argolla de tiro: Si se dispone de manguito de tracción cerrado, del diámetro adecuado, se introducirá el extremo del cable y se tensará para que se ajuste. Se sujetará dando varias vueltas de cinta adhesivas en su extremo.
Mediante manga de tiro: Será necesario eliminar unos 5 cms., de cubiertas para dejar fibra de aramida, que se usarán como elemento de tracción. Para ello se eliminarán también los tubos de fibras ópticas, rellenos, elemento central, y cinta antibalística, dejando sólo las hilaturas con las que se forma un trenza, que se atará directamente al nudo giratorio. Se encintaran las fibras de aramida, hasta unos dos centímetros por encima de la cubierta, para suavizar transiciones y evitar que puedan engancharse a su paso por las poleas.
7. COLOCACION DE POLEAS
Se pondrán poleas para tendido de cables aéreos provisionalmente suspendidas de las tuercas en anilla y de los ganchos espirales. Estas poleas tendrán que cumplir la condición de que se puedan abrir para sacar o introducir el cable, además de tener un diámetro mínimo de 360 mm, para preservar el radio de curvatura admisible del cable.
8. TENDIDO DEL CABLE
8.1. PASO DEL C ABLE POR LAS POLEAS
Debido al poco peso del cable de fibra óptica y según aconsejen las condiciones del trazado de la línea podrán emplearse los dos métodos siguientes:
8.1.1.
TIRAR DEL CABLE
Consiste en ir pasando el cable por las poleas y tirar de él, para lo que se podrán emplear los dos procedimientos siguientes:
Tracción manual
En el extremo preparado del cable se dispondrá un nudo giratorio y se atará una cuerda de cáñamo de por lo menos 25 mm de diámetro, para que pueda ser agarrada cómodamente, y de unos 20 a 25 m, de longitud.
En el primer poste se hará pasar la cuerda de cáñamo por la polea guía.
Siguiendo la línea de postes, y en el sentido de alejarse de la bobina, se hará la tracción sobre la cuerda de cáñamo por los operadores necesarios, a la velocidad normal del paso de un hombre, hasta que el cable llegue al poste siguiente, donde se detendrá para pasar de nuevo la cuerda por la polea y continuar realizando la tracción.
Se dispondrán ayudas intermedias cuando la fuerza de tracción en la punta del cable sea muy alta o para evitar que, entre postes, el cable arrastre por el suelo.
Tracción con cabrestante
En el extremo distante de la sección de cable a tender, o en el punto donde vaya a ir el empalme, se dispondrá un cabrestante que pueda controlar la fuerza de tracción.
Se pasara el cable del cabrestante por todas las poleas de la línea hasta llegar a la bobina del cable.
Se enganchará el cable al extremo preparado del cable y se realizará la tracción cuidando de no sobrepasar la tensión máxima admisible.
En ambos casos se tendrá en cuenta lo siguiente:
8.1.2.
Sí la línea de postes presenta alguna discontinuidad fuerte, como cambios bruscos de dirección o de pendiente, o si la sección de tendidos lleva tramos canalizados, deberá elegirse un punto intermedio de colocación de la bobina, de manera que permita tender el cable en dos sentidos. Para ello se tenderá primero hacia un extremo, después se desenrollara lo que reste de bobina, bobina, depositando el cable en el suelo sue lo formando “ochos” y finalmente se tenderá hacia el otro extremo.
En aquellos casos en los que sea necesario mantener temporalmente la altura libre de tendido, tales como cruces de carreteras, se instalará un cable soporte auxiliar y a través de los cuales se pasará el cable autosoportado.
SUBIR EL CABLE
Consiste en extender el cable en el suelo al pie de los postes y subirlo después a las poleas, lo que se hará de la siguiente manera:
Utilizando el extremo preparado del cable, se atará este a una estaca, poste o similar, dejando la longitud suficiente (10 ó 15 m.) para realizar el empalme.
8.1.3.
Se colocará la bobina sobre un camión o remolque y se irá soltando el cable a lo largo de la línea de postes.
Se sube el cable a las poleas.
TENSADO DEL CABLE
Una vez colocado el cable en las poleas se procede a darle la tensión requerida según el proyecto. El tensado del cable se hará por tramos. Estos vendrán determinados por los postes en ángulo con tiro superior a 5 metros o desnivel a 15° y, en la alineaciones rectas, por la longitud de las bobinas. En general, el procedimiento será el siguiente:
8.1.4.
Sé elegirá el punto para tirar del cable manteniendo la misma dirección de la línea de postes del tramo a tensar.
El cable se instala una manga de tiro abierta o un preformado de protección con una retención de anclaje.
Se tirará con cabrestante que permita controlar la velocidad y detenerlo manteniendo una tensión determinada.
Si no se dispone de cabrestante, se hará un pre-tensado tirando manualmente del cable, y continuando después con un tráctel con dinamómetro.
Con el dinamómetro se ajustará la tensión en cada tramo, verificando que el cable adquiere la flecha correspondiente en cada vano.
Después de colocar retención, y al retirar el tráctel o el cabrestante se tendrá precaución de arrastrar provisionalmente el poste, en el mismo sentido en en el que se ha hecho la tracción, hasta que aquél esté definitivamente consolidado.
COLOCACION DE HERRAJES DE RETENCIONES Ó ANCLAJE
Los conjuntos de anclaje constan de unas varillas preformadas que se ponen sobre el cable a modo de protección, sobre las que se coloca la retención preformada de anclaje. Se utilizarán para mantener la tensión en los distintos tramos del cable, por lo que será necesario emplearlas en los postes:
Inicial y final de tramos aéreos. Que lleven empalmes. Que tengan un tiro mayor que 5 metros, y En aquellos en los que el desnivel supere los 15°.
La instalación se hará de la siguiente manera:
Se colocan las varillas de protección sobre el cable en la posición que previamente se haya determinado.
Se pasa la retención con sus guardacabos por un ojal de un distanciador.
Se monta la retención sobre las varillas de protección dejando unos 15 cms., Distancia desde el borde de las varillas hasta los guardacabos de la retención.
La unión al poste se hace por medio de un grillete que une la tuerca en anilla con el otro ojal del distanciador, siendo la misión de éste preservar el radio de curvatura del cable.
Cuando el cable este tensado, si al operario le resulta difícil colocar el conjunto de anclaje subido al poste, se marcará la posición de aquél, se soltará la tracción del cable y se pondrá el conjunto en el suelo volviéndolo a tensar de nuevo para anclarlo al poste.
Si por alguna causa de mal instalación del herraje suministrado al contratista (evaluación del supervisor) es necesario reemplazar o desplazar el punto de apoyo del herraje de retención, y si en este proceso alguna parte de los herrajes, éstos deberán reemplazarse por cuenta del contratista, por un herraje de la misma marca y de características idénticas.
8.1.5.
COLOCACION DE HERRAJES DE SUSPENSIÓN
El conjunto de suspensión consta de unas varillas preformadas que se ponen sobre el cable a modo de protección, sobre las que se coloca el preformado de suspensión. Las suspensiones se emplean en los postes cuyo tiro sea menor de 5m, ó el nivel sea inferior a 15°. Una vez tensado el cable se procede a instalar las suspensiones, lo que se hará de la siguiente manera:
Se quita la polea de tendido y se colocan las varillas preformadas de protección en el cable, centradas con respecto al poste.
Se introduce la retención de suspensión con el guardacabos redondo por el gancho espiral y después se coloca sobre las varillas de protección.
Cuando en un poste se produzca un cambio de nivel ascendente, se invertirá la colocación del gancho espiral y de la retención.
Tanto en el caso de desnivel como en los cambios de dirección, para poder colocar el empalme de protección y la retención de suspensión puede ser necesario sujetar el cable al sacarlo de la polea de tendido. Esto podrá hacerse mediante mangas de tiro abiertas, o retenciones de anclaje, colocadas en el cable a ambos lados del poste y al menos a 1 metro de este, atándolas a él, mediante cuerdas o cables.
Si por alguna causa de mal instalación del herraje suministrado al contratista (evaluación del supervisor) es necesario reemplazar o desplazar el punto de apoyo de las grapas de suspensión en cualquier sentido, y si en este proceso alguna parte de los herrajes o grapas sufriere daño, éstos deberán reemplazarse por cuenta del contratista, por un herraje o grapa de la misma marca y de características idénticas.
9. REVISION FINAL
Posterior a la fijación del cable de fibra en las cámaras y a la señalización o marcación de éste, se supervisará de punta a punta todo el tramo de cable instalado, con el fin de confirmar el buen estado de su instalación.
Variables al análisis de diferentes escenarios
Obtener Información
Pre-Instalación: Pre-Instalación: Debe contarse con una información básica tal como son los diagramas de la ruta, planos y perfiles de la línea, tablas de tensado y flechado. Una vez hechas la inspección en el sitio debe procederse con la asignación de los herrajes y posible replanteo de acuerdo a las recomendaciones del inspector de redes o quien haga las funciones de este, el cual además debe tener en cuenta las recomendaciones del fabricante para instalación y manejo de los cables
Accesibilidad
Tipo de infraestructura donde se instalara el cable: cable: Depende de la infraestructura existente donde se colocara el cable; Se debe seleccionarse los herrajes y protecciones necesarias. Por ejemplo: Un único tramo de cable ADSS que pasa tanto por postería telefónica como por postería eléctrica. Condiciones Ambientales: Ambientales: Aunque el cable ADSS es totalmente dieléctrico, puede presentarse alguna conductividad resultante de la humedad y el aire circundante en el cable. Como precaución en ambientes de alto voltaje, se recomienda aterrizar tanto el cable y los herrajes antes de ser tocados por el operario, utilizando para ello un cable de cobre. Impacto Ambiental: Ambiental: Los árboles próximos a cables ADSS deben ser podados para evitar que el movimiento de las ramas o de los propios cables pueda ocasionar daños. Así mismo se deben podar para prevenir que sus ramas, al desprenderse, puedan caer sobre los cables, esta poda debe llevarse a cabo atendiendo las recomendaciones de protección al medio ambiente con objeto de combinar la necesidad de coexistencia de cableados aéreos y árboles. La siembra de árboles bajo líneas existentes debe realizarse con especies cuya altura de crecimiento se pueda mantener sin afectación a su aspecto y sin riesgo para el propio árbol o para la línea existente.
Montaje de los Empalmes y reservas de cable
En los puntos donde se rrequieran equieran empalmes, se debe dejar una reserva extra para dicho proceso. Para empalmes de planta externa es recomendable por seguridad del operario hacer los empalmes al nivel de piso y no en altura. Se debe considerar el tipo de empalme a emplear, por fusión ó mecánico, y las respectivas condiciones ambientales requeridas en cada método. Se deben remover aproximadamente 4.5 metros de cable de la punta para evitar cualquier posible stress.
Ubicación de las reservas: reservas: En zonas urbanas normalmente constituyen un 10 a 20 % de la distancia lineal del total de la ruta. La ubicación de reservas se hacen en cada cambio de dirección de la ruta del cable y en sitios donde probablemente se debe derivar el cable. Ejemplo: Conexión a un nuevo cliente o derivación de la ruta. En trayectos bastantes largos constituyen un 5 a 10% de la distancia lineal del total de la ruta. La ubicación de las reservas se hacen en cada punto donde posiblemente luego sea necesario hacer alguna derivación ó es necesario realizar un empalme de continuidad. Ejemplo: Se termino el carrete y es necesario continuar instalando más cable.
Criterios para instalación de nueva postería Dado la topografía
Pueden existir lugares donde el grado de inclinación del terreno hace necesario la instalación de postes intermedios con el fin de conservar el tensado y flecha del cable ó vías que presentan curvas significativas, tales que se hace necesario instalar postes intermedios para conservar el lineamento de la vía. Cruces sobre vías
Puede existir la necesidad de colocar un poste intermedio en un trayecto de cable debido a la necesidad de realizar una derivación de la red. En caso de realizar este tipo de cruces sobre vías principales o vías férreas se debe analizar la posibilidad de colocar postes mas altos sea el caso para evitar daños a la red.
Efecto tracking o
El Fenómeno
ES IMPORTANTE TENER EN CUENTA que la concepción de “cable dieléctrico” no exime al ADSS de
sufrir efectos nocivos dada su inmersión en el seno de un importante potencial eléctrico. La cubierta del cable suspendido suspendido y expuesto a un alto campo campo eléctrico se carga capacitivamente, capacitivamente, y dada la alta resistencia de la superficie (de orden de 10 12 ohm), la tensión inducida no podrá disiparse por conducción de cargas en el material de la cubierta. Sin embargo debido a las impurezas de la última -especialmente en condiciones de humedad y polución- se producirá un flujo de corriente que fluirá a lo largo de la superficie de la cubierta misma.
Estas corrientes se deben a las capacidades parciales distribuidas entre los conductores de fase y la superficie del cable ADSS, y la superficie de éste y tierra (o elementos de aterramiento). Esta situación no producirá problemas mientras la superficie del cable se encuentre homogéneamente húmeda o totalmente seca, casos en los que no se presentarían esfuerzos eléctricos longitudinales suficientemente suficientemente altos como para causar descargas. Sin embargo, durante la transición del estado seco al húmedo, y aún peor del estado húmedo al seco, se pueden producir esfuerzos entre las gotas depositadas del orden >1kV/mm al extremo de “puentear” los espacios entre ellas, dando lugar a descargas de arco cuyos extremos se
encuentran ambos sobre la superficie del cable. Si la distancia entre gotas es pequeña, el flujo de corriente continuará; si la distancia es grande, el proceso de descarga finalizará (condición máxima con cable seco). seco). Ver Figura. Figura. Estos continuos impactos pueden producir penetraciones en la cubierta, por lo cual la humedad ingresará entre la cubierta exterior y la parte interior interior del cable, causando la erosión de la superficie de la cubierta, llegando al caso de producir rupturas a través de la cubierta exterior en el caso que el campo eléctrico encuentre una vía conductora ó semiconductora dentro del cable. Esta situación se agravará en las zonas de alta contaminación ambiental, tales como cercanías a plantas químicas y destilerías,
yacimientos
con
emanaciones sulfurosas, atmósferas salinas, situación ésta posible para el proyecto que nos ocupa. El deterioro acelerado comenzará en las zonas próximas al punto de sujeción del ADSS en en las estructuras, e implicará la degradación degradación del cable al final de un periodo de tiempo de uso menor al esperado en la etapa de proyecto o
Modelo equivalente del cable ADSS
El circuito simplificado simplificado que representa la vinculación vinculación del cable cable ADSS con el conductor conductor de fase y con tierra, está conformado por una cadena de secciones de circuito, compuestas por capacidades parciales paralelas y resistencias longitudinales del cable, tal como se visualiza en la Figura siguiente
En general se consideran soluciones numéricas aproximando la situación, con valores de capacidades y resistencias longitudinales tales como:
C1 (fase a ADSS): 5 pF/m pF/m
C2 (ADSS a tierra): 5 pF/m (para 110 a 220kV)
C2 (ADSS a tierra): tierra): 3 a 4 pF/m pF/m (para 380kV)
R (húmedo y sucio): 10 7 (y hasta 109) ohm/m
R (seco): 10 14 ohm/m
R (contaminado): 105
No habrá una transición gradual entre resistencias de 108 hasta 1014 ohm/m, debido a que la capa de humedad se se partirá en gotas individuales individuales de agua (de (de mayor o menor tamaño), dependiendo dependiendo esto del grado de contaminación y de la tensión superficial del líquido. o
Campo eléctrico
Adicionalmente debe mencionarse que en la proximidad de la estructura de sujeción, el campo eléctrico no será homogéneo como puede esquematizarse en la Figura.
El hecho de utilizar preformados metálicos en la sujeción del cable óptico a la estructura, podrían incrementar las diferencias de potencial y por ende la ocurrencia de descargas parciales. Para tener en cuenta los aspectos de campo eléctrico según características de la lineay sus estructuras (alturas, disposición de fases, distancias, etc.), de manera de conocer la distribución de campo eléctrico que actuaría sobre la cubierta del cable ADSS. Se realizan sucesivas iteraciones para determinar la mejor y posible posición de instalación del cable, de manera de reducir la exposición al tracking, y hasta encontrar un punto óptimo de suspensión y una distancia de amarre. Ensayos referidos al efecto de tracking Se analizan a continuación dos métodos de ensayos posibles Modalidad IEEE Standard 1222 En esta norma denominada “Standard for all-dielectric self supporting fiber optic cable” se indican,
entre otros, los ensayos de cables ADSS para verificar la resistencia a la erosión y tracking bajo los efectos combinados de campo eléctrico y tensión mecánica. Para los cables ADSS con cubierta Clase A, no se requieren ensayos eléctricos. Un cable con cubierta tipo Clase A, se entiende será utilizado cuando la Línea de AT se encuentre por debajo de 110kV y por ende el nivel de esfuerzo eléctrico no excederá los 12kV de potencial espacial actuando sobre la cubierta del cable.
Cuando un cable ADSS posee cubierta cubierta Clase B implica que el mismo podrá ser utilizado en Líneas de AT por encima de 110kV y que por lo tanto requieren ensayos eléctricos. Corresponde a un nivel de esfuerzo eléctrico que excederá los 12kV de potencial espacial (space potencial) actuando sobre la cubierta del cable. El ensayo debiera tomar una longitud de cable extraída del lote de la provisión, sellar sus extremos rápidamente para evitar ingreso de humedad y tenderlo horizontalmente con la tensión de esfuerzo mecánico que corresponderá a la flecha inicial al momento de instalación que se ha previsto, dentro de una cámara de niebla salina. La vinculación de los extremos a tierra debiera incluir accesorios iguales a los que efectivamente serán utilizados. Posteriormente a tensionar mecánicamente el cable, se debiera proceder a secar perfectamente su cubierta, y luego iniciar el ensayo de niebla salina. Es posible desarrollar el ensayo bajo dos modalidades:
Realizar un ensayo de 1000hs en las condiciones que establece IEEE Std 1222 Annex A. Durante el ensayo se mide regularmente la erosión en la cubierta del cable. El ensayo puede interrumpirse cada 100 hs y por un intervalo de un máximo de 15min, durante el cual se verifica el espesor de cubierta. Seconcluye que existe efecto tracking sobre la cubierta cuando la erosión de la misma implique una degradación del espesor de la pared en un 50% del espesor inicial de la cubierta en cualquier punto del cable.
Realizar un ensayo ininterrumpido de niebla salina hasta verificar la erosión del 50% del espesor de la cubierta cubierta antes mencionada, mencionada, y certificar en el tiempo que se produjo produjo ese efecto, lo cual puede insumir 3000/4000hrs.
Modalidad NBR 10296 Habida cuenta del nivel de tensión de la LAT, cercano a los 110kV arriba mencionado, para el cable ADSS involucrado en la obra se optó por ensayos de resistencia resistencia al "trilhamento" "trilhamento" eléctrico eléctrico (aparición de surcos) surcos) del material de la cubierta cubierta según norma de Brasil NBR 10296/98 y proyecto de norma 03:086.02-083, verificando:
Soportabilidad de tensión de 3,25kV en muestras nuevas. Soportabilidad de tensión de 2,50kV en muestras envejecidas.
Este grado de cumplimiento de ensayos de materiales, con más el criterio de elección del punto de amarre y suspensión que asegure asegure tensiones space potencial potencial de no más de 10kV, permitieron permitieron un grado de conformidad para el cable ADSS a ser utilizado, sin ser necesario la aplicación de IEEE 1222.
Ejemplo de aplicación De acuerdo a información entregada se necesita instalar 92 Km de cable de fibra óptica aérea (36 hilos) sobre postes existentes de un proveedor de energía eléctrica, los cuales en su mayoría están separados entre 80 y 120 metros aproximadamente y algunos a mas de 200 metros. El terreno es cortado un 60 % es decir presenta presenta curvas y altibajos altibajos Solución: Nos dicen que los postes están separados entre 80 y 120 metros mas sin embargo se deja la posibilidad que existan postes cada 200 metros, por lo que asumimos que el 30% del enlace (30 Km) va a estar con Cable ADSS span 250 metros y el 70% del enlace va a ser de span 100 (62 Km). Para el span 250 metros se asume que el promedio de postes es de 150 metros por lo que nos daria 200 postes y como el terreno es cortado el 60% herrajes de retensión y el 40% Herrajes de suspensión, los herrajes de retensión son dobles lo que nos da 240 Herrajes y los de suspensión son sencillos y serían 80 unidades. Para el span 100 metros se asume que el promedio de postes es de 80 metros por lo que nos daría 775 postes y con el mismo criterio de 60% Retensión serian 930 Herrajes de retensión y 310 de suspensión. Tendríamos en el enlace 975 postes de los que asumimos que en el 50% necesitamos amortiguadores lo que nos da 490 amortiguadores. Es necesario instalar 19 cajas de empalme, una cada 5 Km aproximadamente debido a que es esa la cantidad de cable promedio que viene en un carrete de f.o. Además es necesario instalar cajas de empalme en cada punto donde se cambia el tipo de cable ó span en este caso se asumen 3 cajas.
