FISCALIZACION DE TENDIDO DE FIBRA OPTICA
Autor: Ing. Darwin Baca, MOCPT Fecha: JULIO 2012
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Indicador de la sección
1. INTRODUCCION 2. NORMAS PARA INSTALACION DE CABLE DE FIBRA OPTICA 3. EMPALMES DE FIBRA OPTICA 4. HERRAJES PARA CABLE DE FIBRA OPTICA 5. MANGAS O MUFLAS PARA FIBRA OPTICA 6. MEDICION DE ENLACES DE FIBRA OPTICA
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INTRODUCCION Este curso fue elaborado con la finalidad de proporcionar una guía básica para el personal técnico involucrado en el área de la construcción de una Red de Fibra Óptica (Instaladores, Contratistas, Residentes de obra, Operadores, Fiscalizadores, etc.) y comprende desde la planeación hasta la ejecución del mismo.
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OBJETIVOS • Dar a conocer los principios básicos de una red de Fibra Óptica de telecomunicaciones. • Proporcionar una guía básica para levantamiento de información que servirá de base para el diseño de sistemas de Fibra Óptica. • Establecer de antemano las alturas reglamentarias para el Tendido del cable auto soportado y ADSS. • Conocer los procedimientos y normas de instalación de: postes, retenidas, cable Fibra Óptica auto soportado ADSS, equipos activos y pasivos. • Definir los principios básicos de seguridad que deberán observarse durante la ejecución de la obra, así como la utilización correcta de las herramientas de construcción. • Dar a conocer el comportamiento que la empresa espera de sus trabajadores en la vía publica y el tipo de trato que se deberá observar con el publico en general.
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GENERALIDADES • Establecer los conceptos generales de instalación de cables de fibra óptica ya que se han convertido en factor clave en la implantación de las redes de telecomunicación de los operadores. La ausencia de obra civil y los derechos de paso ya existentes permiten minimizar los costos y lo que es más importante, el tiempo de puesta en servicio de la red. • Las redes ópticas se encargan de descomprimir los cuellos de botella producidos en las redes de acceso y que supone en la actualidad el bucle local, ofreciendo un ancho de banda flexible capaz de soportar los nuevos servicios de telecomunicaciones aumentando la calidad de los mismos. • Evidentemente, las principales características que se buscan en estos equipos son su bajo costo, la facilidad de gestión y la facilidad de configuración y mantenimiento remoto, otorgando a los usuarios un enorme incremento en el ancho de banda de la red de acceso hasta cientos de Gbps
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LA FIBRA OPTICA •
La fibra óptica es un sistema de transmisión de datos que se hace a través de un filamento de vidrio o plástico La fibra óptica existe gracias al principio de reflexión total interna, ya que los rayos de luz dentro de la fibra van rebotando con las paredes externas del filamento.
•
Para que este filamento de vidrio conduzca la información a través de la luz, se necesita que a los extremos de este existan dispositivos electrónicos que de un lado envíen la información en forma de rayos de luz, y del otro lado haya un interpretador de esta información que reciba y decodifique la señal. En algunos casos es necesario un tercer artefacto que es el regenerador óptico, el cual se utiliza cuando se envía la señal a grandes distancias.
•
En la red de fibra óptica existen elementos activos y elementos pasivos. Los elementos activos son aquellos que de alguna manera elevan los niveles de señal y requieren de alimentación eléctrica de para su funcionamiento. Los elementos pasivos son aquellos que no requieren de alimentación.
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ESTRUCTURA DE LA FIBRA OPTICA •
Núcleo: es la región a través de la cual viaja la señal óptica desde el origen hacia el destino. El núcleo y el revestimiento están compuestos de sílice sin embargo la composición total de cada uno es diferente. Esta diferencia en composición de materiales relaciona la manera de cómo cada uno de ellos interactúa con la señal óptica.
•
Revestimiento: El revestimiento es la región que rodea al núcleo y está compuesta típicamente de vidrio de sílice puro sin aditivos. El propósito es contener la señal óptica transmitida en la región del núcleo debido a la diferencia de IOR entre el núcleo y el revestimiento, haciendo que el revestimiento actúe como un espejo. Este principio es denominado "reflexión total interna" y sigue la ley de Snell.
•
Cubierta: La región del revestimiento está rodeada por una cubierta protectora plástica compuesta de dos capas acrílicas distintas. La capa interna es suave y actúa como un absorbente de golpes. La capa externa es dura y resistente a la abrasión. Las dos capas combinadas proveen la protección necesaria a la fibra óptica de vidrio de sílice de esfuerzos mecánicos y daños en la superficie.
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TIPOS DE FIBRAS OPTICAS TIPO
CARACTERISTICAS • •
MONOMODO
• • • •
MULTIMODO • •
DIMENSIONES TIPICAS
PROPAGACIÓN DE LA LUZ
PERFIL DEL INDICE
Baja atenuación Longitudes de onda de transmisión desde los 1260 a 1640 nm Redes de acceso/medianas/extensas (> 200 km) Ancho de banda cercano al infinito Alta atenuación Longitudes de onda de transmisión desde los 850 a 1300 nm Redes locales (<2 km) Ancho de banda limitado
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TIPOS DE FIBRAS OPTICAS
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VENTANAS DE OPERACIÓN DE LA FIBRA OPTICA
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VENTANAS DE OPERACIÓN DE LA FIBRA OPTICA
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FIBRA OPTICA MULTIMODO
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FIBRA OPTICA MULTIMODO Atenuaciones típicas para fibra óptica de índice gradual son: • 3 dB/km @ 850 nm • 1 dB/km @ 1300 nm Apertura numérica típica para fibra de índice gradual: 0.2 Ancho de banda-longitud típicos para productos de fibra multimodo de índice gradual: • 160 MHz*km @ 850 nm • 500 MHz*km @ 1300 nm Valores típicos para índices de refracción: • 1.49 para 62.5 µm @ 850 nm • 1.475 para 50 µm @ 850 nm y 1.465 para 50 µm @ 1300 nm
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FIBRA OPTICA MULTIMODO La norma ITU-T G.651 define las características de un cable de fibra óptica de índice gradual 50/125 µm. La creciente demanda de ancho de banda en aplicaciones multimodo, incluyendo Gigabit Ethernet (GE) y 10 GE, han dado como resultado en la definición de tres categorías ISO diferentes. Estándares
Características
Longitudes de Onda
Aplicaciones
G.651 ISO/IEC 11801.2002 (OM1)
Fibra multimodo gradual
de
índice 850 nm y 1300 nm
Transmisión de datos en redes de acceso
G.651 ISO/IEC 11801.2002 (OM2)
Fibra multimodo gradual
de
índice 850 nm y 1300 nm
Transmisión de video y datos en redes de acceso
G.651 ISO/IEC 11801.2002 (OM3)
Optimización de laser; fibra Optimizado para 850 nm multimodo de índice gradual; 50/125 máximo
Transmisión de GE y 10 GE en redes de área local (hasta 300 m)
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FIBRA OPTICA MONOMODO
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FIBRA OPTICA MONOMODO G.652: CARACTERÍSTICAS DE LA FIBRA ÓPTICA MONOMODO Características
G.652.A
Max PMD = 0.5 𝑝𝑠/ 𝑘𝑚
G.652.B
Máxima atenuación especificada a 1625 nm. Max PMD = 0.2 𝑝𝑠/ 𝑘𝑚
G.652.C
G.652.D
Cobertura de Longitudes de Onda
Aplicaciones
Soporta aplicaciones tales como aquellas recomendadas en las Regiones de 1310 nm y normas G.957 y G.691 hasta STM-16, 10 Gbps hasta 40 km 1550 nm (bandas 0 y C) (Ethernet, STM-256 para G.693. Soporta algunas aplicaciones de alta tasa de datos hasta STMRegiones de 1310 nm, 64 en G.691 y G.692 y algunas aplicaciones STM-256 en G.693 y 1550 nm y 1625 nm G.959.1 dependiendo de la aplicación, dispersión cromática (Bandas 0, C+L) acomodándose a las necesidades.
Máxima atenuación especificada a 1383 nm (igual o Bandas de 0 a C menor que 1310 nm). Max PMD = 0.5 𝑝𝑠/ 𝑘𝑚 Máxima atenuación especificada desde 1310 a 1625 Amplio rango de nm. Máxima atenuación cobertura ( Bandas 0 a especificada a 1383 nm (igual o L) menor que 1310 nm) Max PMD = 0.2 𝑝𝑠/ 𝑘𝑚
Similar a G.652.A pero este estándar permite la transmisión en porciones de un extenso rango de longitudes de onda desde 1360 nm a 1530 nm. Indicada para sistemas CWDM.
Similar a G.652.B pero este estándar permite la transmisión en porciones de un extenso rango de longitudes de onda desde 1360 nm a 1530 nm. Indicada para sistemas CWDM.
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FIBRA OPTICA MONOMODO G.653: CARACTERÍSTICAS DE LA FIBRA ÓPTICA MONOMODO DE DISPERSIÓN DESPLAZADA
Características
Cobertura de Longitudes de Onda
G.653.A
Valor de dispersión cromática cero a 1550 nm. Máxima atenuación de 0.35 dB/km a 1550 nm. Max PMD = 0.5 𝑝𝑠/ 𝑘𝑚
1550 nm
Soporta altas tasas de transmisión a 1550 nm sobre largas distancias.
G.653.B
Similar a G.653.A, a excepción de: Max PMD = 0.2 𝑝𝑠/ 𝑘𝑚
1550 nm
Introducida en 2003 con un bajo coeficiente de PMD, esta norma soporta aplicaciones de altas tasas de transmisión que G.653.
Aplicaciones
G.655: CARACTERÍSTICAS DE LA FIBRA ÓPTICA MONOMODO DE DISPERSIÓN DESPLAZADA DE CERO NULO
G.655.A
Máxima atenuación especificada a 1550 nm solamente. Menor valor de CD que G.655.B y G.655.C. Max PMD = 0.5 𝑝𝑠/ 𝑘𝑚
G.655.B
Máxima atenuación especificada a 1550 nm y a 1652 nm. Mayor valor de CD que G.655.A. Max PMD = 0.5 𝑝𝑠/ 𝑘𝑚
Bandas C
Soporta aplicaciones de transmisión de DWDM (G.692) en la banda C con hasta 200 GHz de espaciamiento entre canales.
Regiones de 1550 nm y 1625 nm (Bandas C+L)
Soporta aplicaciones de transmisión de DWDM (G.692) en las bandas C+L con hasta 100 GHz de espaciamiento entre canales.
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FIBRA OPTICA MONOMODO
G.656
CARACTERÍSTICAS
COBERTURA DE LONGITUDES DE ONDA
APLICACIONES
Máxima atenuación especificada a 1460 nm, 1550 nm y 1625 nm. Mínimo valor de CD de 2 ps/nm*km entre 1460 nm y 1625 nm. Max PMD = 0.5 𝑝𝑠/ 𝑘𝑚
Bandas S, C y L.
Soporta sistemas tanto CWDM como DWDM a través del rango de los 1460 nm y 1625 nm.
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NORMAS PARA INSTALACION DE CABLE DE FIBRA OPTICA Se mencionan a continuación criterios básicos de diseño y planeación de una ruta para la instalación de cable de fibra óptica
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CRITERIOS DE DISEÑO Pasos para diseñar una red de fibra óptica: • • • • • • • •
Completar una evaluación de las necesidades Calcular los requisitos de transmisión Coordinar con autoridades locales y servicios públicos Cumplir con las normas de seguridad Selección de una ruta y realice el diseño Selección del tipo de cable de fibra óptica Instalación Certificación.
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PLANEACION DE LA RUTA Factores a considerar para planear una ruta: •
Seguridad en el trabajo
•
Ubicación y topografía (urbano o rural) Pedestales, Bóvedas y Gabinetes (Armarios telefónicos, mini postes)
•
Restricciones locales (permisos de trabajo en municipios o juntas parroquiales)
•
Costo (técnica a utilizar)
•
La infraestructura existente (permisos de utilización, convenios de uso)
•
Zanjas para enterrado directo.
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INTERPRETACION DE PLANOS Y PLANIFICACION • Para realizar una buena interpretación de los planos, hay que conocer la simbología que se esta utilizando en la red de FO (esto dependerá del operador). Esto permitirá tener una visión de los elementos que conforman, su respectiva ubicación de instalación antes de salir al campo a planificar la ingeniería. • Al saber interpretar los planos sabremos identificar direcciones, reservas, equipos activos, equipos pasivos, con respecto a las direcciones, su ubicación exacta y direcciones en general. • Al interpretar un plano sabremos que resultados debemos de obtener y esperar de la red FO.
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INTERPRETACION DE PLANOS Y PLANIFICACION Al realizar la Planificación hay que ya saber interpretar planos de la red de Fibra Óptica, se presenta un procedimiento rápido y sencillo: • Planimetría de la red FO. • Verificación del plano asignado con enlace a construir. • Ubicación en el plano reconociendo el lugar donde se realizará el recorrido. • Se asistirá al punto referencial reconocido. • Se procederá a verificar rutas factibles, verificando factibilidad aérea o subterránea según sea el caso. • Verificación de terrenos regulares para la canalización y postes en buen estado. • Se tomará las progresivas kilométricas o medidas intercostales con el equipo Odómetro según el diseño.
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INTERPRETACION DE PLANOS Y PLANIFICACION • Se verificarán los puntos georeferenciales de cada uno de los postes. • Se anotarán todos los cambios que se encuentren en campo. • Se verificará que lo que marca plano exista en campo con respecto a la postería • Se verificará la factibilidad para la instalación de herrajes y cable para tomar las medidas necesarias. • Al planificar sabremos la cantidad de herrajes a utilizar, cruces o brazos y la cantidad de cable para realizar la construcción • Calculo teórico de la pérdida por enlace a construir.
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CALCULO TEORICO DE LA PERDIDA DE UN ENLACE DE FIBRA OPTICA • Considerar la topología de la red y las especificaciones cuando se instale una red de fibra. Unos de los mejores parámetros de medida es la pérdida del enlace. Considerar una fuente, un detector y la línea de transmisión óptica cuando se calcule. Ejemplo de un sistema simple:
•
El cálculo de la pérdida del enlace deberá considerar tanto las pérdidas del enlace como los márgenes del sistema de energía que ocurren por efectos del ambiente, envejecimiento, y eventuales reparaciones Se deben usar valores típicos para los varios componentes para calcular la pérdida del enlace. A Pérdida por conectores = 0.5 dB x # de pares de conectores
(1) Potencia óptica de salida del transmisor (TX) (2) Sensibilidad mínima del receptor (RX) (3) (1) – (2) Máxima pérdida del enlace
0 dBm -20 dBm 20 dB
B Pérdida por la fibra = pérdida por km x distancia del enlace C Pérdida por empalmes = 0.1 dB x # número de empalmes 1310 nm ~ 0.35 dB / km 1550 nm ~ 0.2 dB / km D Pérdida por otros componentes = pérdida por # de componentes Empalme mecánico ~ 0.5 dB Splitter 1:2 ~ 3.5 dB Splitter 1:32 ~ 17 dB
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SEGURIDAD EN EL TRABAJO Es necesario hacer investigaciones preliminares sobre el terreno para que el diseñador de la red pueda seleccionar las vías y los espacios y evitar posibles riesgos de seguridad. La alimentación de gas natural o petróleo debe tener especial consideración ya que en esta ruta se puede ocasionar un incendio y dañar nuestro enlace. Las investigaciones preliminares también permiten al diseñador tener en cuenta:
•
Las condiciones del tráfico.
•
Construcción de edificios.
•
Ampliación de carreteras o reparaciones.
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UBICACIÓN y TOPOGRAFÍA Cuando se inicia la planificación de una ruta es aconsejable evitar en lo posible: • Alcantarillado en mal estado.
• Zonas de tráfico pesado. • Arroyos subterráneos. • Gas o combustible líquidos en tuberías. • Empresas de servicios públicos
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RESTRICCIONES A TOMAR EN CUENTA • Tendido aéreo: tiene una vida útil aproximada de 30 años (postes, cableado, etc.) • Enterrado directo: tiene una vida útil similar o inferior a los 30 años dependiendo del tipo de suelo y otras condiciones ajenas (roedores, humedad, etc.) • Subterráneo con ducto: es el más caro de los sistemas y donde se pueden utilizar la mayor cantidad de cables dependiendo del ducto utilizado. Tiene vida útil de 50 años aprox.
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RECOMENDACIÓN UIT-T L.35 INSTALACIÓN DE CABLES DE FIBRA ÓPTICA EN LA RED DE ACCESO
Esta Recomendación proporciona información sobre los métodos aconsejados para la instalación de cables de fibra óptica en la red de acceso y para su tendido en conductos, aéreo y enterrado. De forma general recomienda: • Que se realice un estudio económico, de impacto medioambiental y de las normas o regulaciones de cada región para decidir el tipo de instalación: en conducto, directamente enterrada o aérea; • Que siempre que sea posible se utilice la infraestructura existente (conductos, postes, etc.); • Que la instalación la realice personal cualificado y especializado en el tipo de instalación seleccionada.
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RECOMENDACIÓN UIT-T L.35 INSTALACIÓN DE CABLES DE FIBRA ÓPTICA EN LA RED DE ACCESO
Si la instalación se realiza en conductos: • Que se utilicen cámaras de registro o arquetas como puntos de empalme y flexibilidad de red; • Que cuando el diámetro del conducto lo permita y se utilicen subconductos de PE o PVC, éstos se instalen dentro del conducto ordinariamente por tracción; • Que cuando sea necesario, se instale el cable desde un punto intermedio, disponiendo una parte del cable en forma de ocho; • Que se almacene el cable sobrante en las arquetas o cámaras de registro.
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RECOMENDACIÓN UIT-T L.35 INSTALACIÓN DE CABLES DE FIBRA ÓPTICA EN LA RED DE ACCESO
Si el cable está enterrado directamente: • Que se dejen las cajas de empalme directamente enterradas o protegidas por una arqueta prefabricada;
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RECOMENDACIÓN UIT-T L.35 INSTALACIÓN DE CABLES DE FIBRA ÓPTICA EN LA RED DE ACCESO Si la instalación es aérea: • Que se utilicen postes de madera, cemento, acero, fibra o plástico, en función de la valoración económica y de impacto medioambiental realizada; • Que el cable debe atarse o enrollarse a un cable/hilo de soporte o se debe utilizar un cable autosoportado; • Que se suspenda el cable de todos los postes, aunque en situaciones particulares, tales como: – – – –
postes de empalme; final de la ruta; cruces de ríos y carreteras; cada cierto número de postes, el cable debe anclarse (fijarse al poste) para que la mayor parte de su peso recaiga sobre el poste;
• Se deje un trozo de cable en los puntos de empalme para la realización de los mismos.
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RECOMENDACIÓN UIT-T L.35 INSTALACIÓN DE CABLES DE FIBRA ÓPTICA EN LA RED DE ACCESO Aspectos generales • Distancia media de la central al abonado: 300-5000 m • Distancia máxima de la central al abonado: 2-30 km • Tipo de instalación: principalmente en conductos Instalación en conducto • Número de pozos y cajas de empalme por km a lo largo de la ruta: 1-30 • Material del conducto: PVC, HDPE, PE, arcilla y acero • Diámetro interno del conducto: 27-125 mm • Material del subconducto: PVC y PE • Diámetro interno de los subconductos: 14-44 mm • Longitud máxima de cable entre empalmes: 400-6000 m • Longitud sobrante de cable almacenada en los pozos(cuando proceda): 2-22 m
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RECOMENDACIÓN UIT-T L.35 INSTALACIÓN DE CABLES DE FIBRA ÓPTICA EN LA RED DE ACCESO
Cable directamente enterrado • Longitud máxima entre empalmes: 2000-6000 m Instalación aérea • Longitud media entre postes: 25-80 m • Longitud máxima entre postes: 50-200 m • Perfil del cable autosoportado (cuando procede): en forma de ocho y forma circular • Longitud sobrante de cable en los puntos de empalme: 0,8-10 m
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TENDIDO SUBTERRANEO Ventajas: • Fuera de la vista pública y tiene aspecto estético. • Son adaptables para una futura instalación o expansión. • Proporciona mas protección física al cable. Desventajas: • Tiene un alto costo inicial de instalación • Exige mas cuidados en la planificación de rutas. • Proporcionan una vía posible para mas servicios no deseados.
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CONSIDERACIONES PARA TENDIDO SUBTERRANEO • Antes de seleccionar una ruta, se recomienda realizar un estudio sobre el terreno y realizar una proyección a futuro para evitar problemas en la ruta, además buscar el ahorro de costos. • No siempre la ruta más corta es la mejor para la instalación debido al número de cables que se desean transportar y el crecimiento futuro y mantenimiento. • Es adecuado prever espacio para futuras fibras y cajas de empalme, además de dejar espacio para realizar mantenimiento.
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CONSIDERACIONES PARA TENDIDO SUBTERRANEO Cuando es necesaria la construcción de nuevo ducto o tubería es necesario tomar en cuenta los siguientes aspectos ya que afectan el costo de la instalación: • Derecho de paso • Materiales (para los ductos, relleno, etc.) • Mano de obra, fletes, gastos de movilización • Restauración del terreno (reposición de material afectado) • Carreteras • Líneas Férreas.
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CONSIDERACIONES PARA TENDIDO SUBTERRANEO Al terminar la planificación, el diseñador debe entregar los planos del sistema de ductos (canalización) en los cuales se especifican tamaños y cantidades de material necesario (Volúmenes de Obra) y la documentación donde se indique: • Ubicación de todas las líneas existentes, formación y profundidad • El tamaño y la configuración de las entradas de cables • Longitud total de conductos (longitud líneas x cantidad de ductos) • Tipo de material de conductos • Accesorios necesarios • Conductos, Especificaciones y materiales • Ubicación y profundidad de otras estructuras. • Control de tráfico.
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SISTEMA DE ENTERRADO DIRECTO Ventajas: • Tiene bajos costos de instalación • Ruta Flexible en el inicio • La herramienta utilizada no es muy especial Desventajas: • No son flexibles para el futuro servicio de refuerzos o cambios. • No proporcionan la misma protección física para el cable como en un conducto. • Puede ser difícil de localizar fallas.
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SISTEMA DE ENTERRADO DIRECTO Al considerar utilizar este sistema, hay que considerar algunos aspectos que están directamente relacionados: • Seguridad • Costos • Áreas ambientales • Condiciones de suelo • Derecho de paso • Infraestructura existente • Edificios • Puentes y carreteras • Pavimentación • Zonas ajardinadas
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SISTEMA DE ENTERRADO DIRECTO Además de los aspectos anteriores, hay que tomar en cuenta lo siguiente: • Al cruzar nuestra línea con algún otro servicio se debe dejar una separación de 30 cm de separación. • Al cruzar carreteras, vías férreas y fluviales, el cable debe ser colocado dentro de algún elemento metálico o plástico. • Deben evitarse las zonas de terreno rocoso, ya que implica utilizar planchas de concreto y disminuir la profundidad de la zanja.
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SISTEMA DE ENTERRADO DIRECTO • Al seleccionar la ruta, se debe tener en cuenta la profundidad de la zanja, que deberá ser 60 cm debajo del nivel del terreno, la profundidad se puede modificar si el cable esta suficientemente protegido con hormigón, concreto u otros elementos. • Al momento de hacer el tendido con este sistema se debe colocar una franja color naranja a una profundidad de 40 cm debajo del nivel del suelo y se debe rotular la ruta que se va a seguir para evitar futuros inconvenientes.
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SISTEMA DE MINI Y MICRO ZANJAS Técnicas de enterramiento de cables de FO en urbes mencionadas en las normas UIT-T L.48 (MINIZANJADO) y UIT-T L.49 (MICROZANJADO) y están orientadas a la instalación en zanjas pequeñas de cables ópticos enterrados directamente. Ventajas con relación a las tecnologías convencionales de tendido: • Mayor velocidad de ejecución • Reducción de costos • Una repercusión menor sobre el entorno y • Disminución de la interrupción del tráfico en los caminos y, como consecuencia, se expedita la obtención de los permisos para trabajar en zonas públicas.
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SISTEMA DE MINIZANJADO UIT-T L.48 • Se puede aplicar en caminos que tienen superficies asfaltadas tales como calles y veredas con un subsuelo de material compactado. • No se recomienda utilizar en caminos con subsuelo arenoso, con grava o que tengan adoquines de tamaño mediano o rutas subterráneas de servicios públicos. • Normalmente, se construye simultáneamente el corte del pavimento y la excavación de la zanja cuya profundidad y sección transversal varían de conformidad con el número de ductos por instalar (de 30 a 40 cm), mientras que la sección transversal varía de 7 a 15 cm. • La profundidad de la infraestructura instalada debe mantenerse constante a un nivel que estará 5 cm más profunda que la profundidad de corte del asfalto.
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SISTEMA DE MINIZANJADO UIT-T L.48
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SISTEMA DE MINIZANJADO UIT-T L.48 La minizanja se excava utilizando máquinas de corte con disco apropiadas como se muestra en las siguientes figuras:
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SISTEMA DE MINIZANJADO UIT-T L.48 Requisitos de excavación
• Cumplir con todas las disposiciones y reglamentaciones establecidas por las administraciones correspondientes, en lo que se refiere a los permisos de excavación, cronogramas, etc. • Colocar barreras y señales en el camino requeridas por la legislación y las reglamentaciones vigentes, así como por las administraciones correspondientes, en posiciones claramente visibles alrededor del sitio de excavación. • Si la excavación debe permanecer abierta o si el camino quedara obstruido durante la noche o en condiciones de baja visibilidad, las señales se complementarán con dispositivos de iluminación del color, forma y tamaño previstos por las reglamentaciones correspondientes.
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SISTEMA DE MINIZANJADO UIT-T L.48 Después de la excavación de la minizanja se debe: • Retirar el material extraído de los costados de la excavación1. • Retirar el pavimento adyacente que se hubiese dañado como resultado de la excavación. • Limpiar el fondo de la zanja. Al final de estas actividades, la sección transversal de la zanja deberá estar completamente limpia y el fondo no debe tener piedras. La infraestructura o los cables se pueden instalar de dos maneras:
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SISTEMA DE MINIZANJADO UIT-T L.48 Excavación y tendido de canalizaciones o cables de manera simultánea • Se pueden montar carretes en la máquina cortadora de manera que se pueda introducir la canalización o el cable automáticamente en la zanja, a través de una guía apropiada integrada en la excavadora, conforme avancen los trabajos. Excavación y tendido de canalizaciones o cables no simultáneamente • Al terminar la excavación, la canalización o los cables se instalan utilizando el método convencional y de conformidad con los requisitos especificados en la norma de instalación. La canalización y los cables instalados en las zanjas mantendrán su configuración y posición inicial en la excavación a menos que resulte imposible.
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SISTEMA DE MINIZANJADO UIT-T L.48 La minizanja se rellena con hormigón (ejem: cemento de 200 kg/m3) y con aditivos apropiados para producir espuma, garantizándose así que se retenga una gran cantidad de aire, lo que permitirá que la estructura sea mecánicamente similar al subsuelo que rodea la zanja. El rellenado ha de satisfacer los siguientes requisitos: • Estabilidad volumétrica, no debe haber asentamientos diferenciales • El material de relleno se debe adherir a las paredes de la excavación y a las infraestructuras. • Se debe rellenar todo el volumen de la excavación. • Los tiempos de fraguado y la resistencia desarrollada serán tales que el pavimento podrá restituirse al menos 24 horas después del rellenado de la zanja.
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SISTEMA DE MINIZANJADO UIT-T L.48 • La solidez compresiva será tal que resistirá los esfuerzos producidos por el tráfico ligero y pesado. No se debe permitir la ruptura o el brote de fragmentos del relleno, algo perjudicial para la seguridad del tráfico. • El material de relleno será permeable a gases y líquidos y fácilmente removible. • El relleno debe ser bastante fácil de trabajar (la mezcla de concreto debe ser estable, cohesiva y suficientemente fluida para permitir la utilización de bombas). • El relleno será lo suficientemente resistente para soportar la carga de los vehículos.
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TECNICA DE MICROZANJADO UIT-T L.49 La tecnología de microzanjas se aplica en rutas con superficies de rodamiento asfaltadas como caminos o banquetas con una base de material compactado (asfalto u hormigón). Ventajas • Mayor velocidad de ejecución, una reducción importante de los costos de despliegue de la infraestructura, y un efecto ambiental sobre el tráfico en los caminos mucho menor. • Debido a las reducidas profundidades que se utilizan en las técnicas de microzanjas, no existe protección contra posibles daños causados por los trabajos de reparación de los caminos. Por consiguiente, es muy importante que se planifiquen cuidadosamente las rutas en las que se utilizan esas técnicas a fin de poder asegurar una estabilidad a largo plazo en las mismas.
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TECNICA DE MICROZANJADO UIT-T L.49 • Normalmente, la microzanja se excava cortando una ranura en el asfalto a poca profundidad (máximo de 7 cm), pero sin penetrar toda la capa de asfalto. Se debe tener precaución de no cortar totalmente el asfalto, ya que esto podría provocar que se fracture o divida el pavimento a los lados de la ranura. En esos casos, la ranura se localizará normalmente a una distancia apropiada (por ejemplo, al menos un metro) del borde del camino. • El ancho de la ranura puede variar (por ejemplo, 10-15 mm) de conformidad con el diámetro del cable que se va a tender.
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TECNICA DE MICROZANJADO UIT-T L.49 • El cable debe cumplir estrictamente con los requisitos de resistencia a la presión vehicular y resistencia a la temperatura necesaria cuando se sella el cable en la ranura con asfalto caliente. La temperatura del asfalto durante la operación de sellado puede variar entre 100º C y 170º C. • Es preferible que las fibras ópticas se introduzcan en un tubo metálico (por ejemplo cobre) relleno con un compuesto apropiado y revestido de una cubierta de polietileno (PE). • El cable se puede fabricar y suministrar en tramos largos; sin embargo, en las redes urbanas a menudo es conveniente utilizar tramos cortos o concordantes, particularmente para los cruces bajo los caminos o las vías férreas.
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TECNICA DE MICROZANJADO UIT-T L.49 Corte de la ranura • La microzanja se lleva a cabo utilizando una máquina para cortar el asfalto. La velocidad de corte dependerá del tipo de máquina que se utilice. La ruta no debería tener cambios bruscos de dirección. • Cuando sea inevitable, los cambios de dirección se efectuarán mediante cortes en ángulo como se ilustra en la figuras siguientes
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TECNICA DE MICROZANJADO UIT-T L.49
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TECNICA DE MICROZANJADO UIT-T L.49 Se deben llevar a cabo las siguientes operaciones después del corte de la ranura: • Limpiar la ranura con agua a presión; • Secar la ranura utilizando aire comprimido; • Secar nuevamente la ranura (por ejemplo, calcinar) con aire caliente empleando una caña apropiada. El cable luego se puede instalar manualmente en la microzanja, depositándolo en el fondo de la ranura gradualmente desde el carrete y con la ayuda de la carretilla de éste. Aunque se permiten los cambios de dirección, se debe tener cuidado de no exceder los radios de curvatura mínimos especificados para el cable.
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TECNICA DE MICROZANJADO UIT-T L.49 Protección del cable • Se debe instalar sobre el cable una tira de retención, por ejemplo una tira de polietileno (PE, polyethylene) ensanchada, para fijarlo en su lugar dentro de la ranura. La tira de retención se cubrirá a su vez con materiales de relleno altamente repelentes al agua (por ejemplo una tira de goma) cuya dimensión será ligeramente mayor que la sección transversal de la ranura. Cada tira se fijará en su sitio utilizando un rodillo apropiado. • Además de asegurar el cable al fondo de la ranura, la función principal de estos materiales de relleno es proteger mecánicamente al cable. La tira de hule proporciona además protección térmica.
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TECNICA DE MICROZANJADO UIT-T L.49 Revestimiento de la ranura del cable • Después de que se han instalado el cable y las tiras protectoras, se debe cerrar la ranura con asfalto líquido caliente. •
Para garantizar que el asfalto se adhiere a los costados de las paredes de la ranura y crea un sello efectivo, primero se aplicará un agente ligador líquido (base) a toda la trayectoria y a los costados de la ranura.
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El asfalto líquido se aplicará utilizando una boquilla de tamaño apropiado. Esta operación se debe ejecutar de tal manera que se asegure que la ranura se llena uniformemente hasta el nivel de la superficie del camino (por ejemplo, mediante dos pasadas consecutivas). Para asegurar que la ranura está correctamente rellenada y sellada, el material de base y el asfalto deben ser compatibles, no habrá ejes disparejos, ni desniveles o irregularidades a lo largo de la ranura del cable resultantes del recubrimiento con el asfalto líquido
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TECNICA DE MICROZANJADO UIT-T L.49 Empalmes de cable • Se deben utilizar cajas de empalme apropiadas para unir o bifurcar el cable. Estos accesorios se instalan al nivel de la superficie del camino o banqueta y dispondrán de una cubierta muy resistente (que soporte el paso de vehículos). • Estas cajas se deben instalar en orificios cortados en el asfalto con una barrena de diámetro apropiado para las dimensiones de la caja. • Al tender el cable, debe tenerse en cuenta si se va a instalar posteriormente la caja de empalme (generalmente una caja de bifurcación). En el sitio de instalación de la caja de empalme, se dejará una holgura en el cable que se tiende provisionalmente en ranuras prefabricadas debidamente cubiertas. Cuando se instale la caja de empalme, primero se debe descubrir el cable y a continuación se debe perforar un orificio con una barrena si no se efectúo durante el tendido del cable.
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TECNICA DE MICROZANJADO UIT-T L.49 • Para garantizar la colocación correcta, se determinará la profundidad del orificio en base a la altura de la caja de empalme. • Una vez concluidas las operaciones de empalme, la caja se asegurará y sellará con asfalto líquido.
• Se debe garantizar la hermeticidad al aire y al agua utilizando accesorios apropiados (por ejemplo, tubos termorretractables) en el exterior de todas las toberas por las que pasa el cable. • Cuando el cable instalado en la microzanja deba unirse con un cable instalado convencionalmente utilizando una caja de empalme existente no instalada al nivel de la superficie, se utilizarán accesorios apropiados a fin de garantizar un sellado neumático efectivo en los orificios de entrada de la caja de empalme.
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SISTEMA DE TENDIDO AEREO Ventajas: • Tiene bajos costos de instalación . • Son fácilmente accesibles para su mantenimiento. • La herramienta utilizada no es muy especial. • Fácil acceso para movimientos, actualizaciones y cambios. Desventajas: • Estética. • Sensible a los daños ambientales. • Son mas susceptibles a los daños por el publico. • El costo de mantenimiento aumenta .
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SISTEMA DE TENDIDO AEREO Cuando se utiliza un sistema de tendido aéreo hay que tener en cuenta algunos aspectos: • Seguridad en el trabajo • Estética • Disponibilidad • Utilidades • Las actuales líneas de postería • Edificios, incluyendo monumentos y plazas • Cruces de agua • Intersecciones (cruce de calles, callejón, entradas de acceso controlado. • Derecho de vía de ferrocarril • Medio ambiente • Ramas de arboles • Aeropuertos
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SISTEMA DE TENDIDO AEREO Además de los aspectos anteriores hay que tomar en cuenta lo siguiente: • Peso del cable con respecto al span máximo entre poste y poste. • Altura de los postes, determinar la separación con otros servicios ya instalados. • Considere utilizar posteado ya existente para reducir costos de instalación. • Solicitar el permiso a los propietarios del posteado. • En caso de posteado nuevo se recomienda analizar el suelo y los postes a instalar para evitar daños a las líneas.
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Otros aspectos que hay que tomar en cuenta para determinar el espaciamiento de los postes y los lugares en los que se va a instalar cada uno: • El numero total de cables que va a ser colocados. • El peso de los cables. • Tamaño de los accesorios de sujeción. • Las condiciones climáticas. • Condiciones de carga • Distancia mínima del suelo • Esquinas. • Terreno.
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SISTEMA DE TENDIDO AEREO La distancia mínima que se debe manejar para el tendido aéreo es 5 metros en aéreas de circulación alta siendo tendido recto sin cruces de calle, con cruces calle lo ideal es 9 metros para evitar problemas futuros, manteniendo el vano adecuado. La distancia de el cable de fibra óptica con otros servicios de comunicaciones según la norma debe ser 30 cm mínimo, con cables eléctricos 1 metro mínimo.
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SISTEMA DE TENDIDO AEREO Hay que tomar en cuenta la catenaria del cable de fibra óptica. La catenaria es la posición real en la que se encuentra el cable, la posición del cable se compara con una línea imaginaria que se traza entre los dos postes, a la distancia que hay entre la catenaria y la línea imaginaria se le llama flecha máxima o SAG. La reserva de cable que se maneja es de 10% al 30% de la distancia total del enlace y se ubica en aéreas estratégicas o potencialmente peligrosas. Las tensiones que se pueden aplicar a los cables dependen mucho del fabricante, la norma establece: • 2.7 kN (600lbf) para todas los cables de F.O. excepto ADSS. • 14.7 kN (3300lbf) para cable figura 8 autosoportado • 5.8 kN (1300lbf) para fibra ADSS
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CURVATURAS Las curvaturas del cable debe ser monitoreadas con el fin de no generar atenuaciones excesivas durante la instalación. Cables interiores: • Curvatura mínima 10 veces diámetro del cable (instalado) • Curvatura mínima 15 veces diámetro del cable (al jalar) Cables exteriores: • Curvatura mínima 10 veces el diámetro del cable (instalado) • Curvatura mínima 20 veces el diámetro del cable (al jalar)
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PROTECCION CONTRA HUMEDAD • Los cables de F.O. vienen protegido contra la humedad que se pueda generar ya sea por la lluvia o por la humedad de la tierra. • La protección mas común es el Gel que al contacto con el agua se solidifica, existe otra opción que consiste en un polímero llamado fortex que al entrar en contacto con el agua se expande y solidifica.
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EMPALMES DE FIBRA OPTICA Debido a que una bobina de cable de fibra óptica no llega a superar los 4 km de longitud, mientras que la distancia entre dos repetidoras o centrales puede ser de 10 a 30 Km, deben realizarse empalmes entre los tramos, y entre cada final y los conectores.
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EMPALMES Los empalmes de fibra óptica se clasifican en dos tipos: • Fusión: Son empalmes permanentes y se realizan con maquinas empalmadoras, manuales o automáticas, que luego de cargarles las fibras cortadas a 90° realizan un alineamiento por núcleo y luego se fusionan por medio de un arco eléctrico producido por dos electrodos, la perdida de estos empalmes son bajas (menor a 0.5 dB). • Mecánicos: Son empalmes rápidos, permanentes o temporales, que pueden usarse en caso de emergencia o en ausencia de una fusionadora. Estos empalmes producen perdidas altas (aprox. 1 dB).
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En un empalme de fibra óptica los núcleos nunca se tocan, es por eso que en cada empalme hay perdidas ya que hay reflexión de haces de luz al pasar de un hilo de fibra óptica a otro hilo.
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Empalme por fusión Paso 1: • Se retiran todas las cubiertas externas que protegen el cable hasta dejar solo el recubrimiento de 250µm, utilizando la peladora de F.O. en la marca de 125µm se pela 5 cms. aprox. De revestimiento de color hasta dejar completamente desnuda la fibra óptica.
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Paso 2 • Se limpia el hilo de F.O. con un papel suave humedecido con alcohol isopropílico, existen también paquetes de limpieza que incluyen un paño especial para limpieza.
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Paso 3 • Se corta la fibra óptica a 16 a 18 mm con una cortadora de precisión. Una vez cortada la fibra óptica no se debe tocar ni lastimar.
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Paso 4: • Se colocan las fibras ya cortadas en la fusionadora en la posición correcta y se procede a iniciar la fusión, la fusionadora automáticamente verificara los ángulos de corte, si los ángulos de corte están bien la fusionadora procederá a realizar la fusión.
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• Una vez realizada la fusión, la fusionadora mostrará la fusión realizada y la perdida que tiene dicho empalme. El siguiente paso es colocar la fusión con su termoencogible de protección en el horno para sellado. Nota: la perdida que muestra la fusionadora no es la perdida real, es un aproximado. La perdida real se mide con OTDR
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HERRAJES PARA CABLE DE FIBRA OPTICA
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Selección de herrajes • Dependiendo de la instalación del tendido aéreo y el tipo de cable seleccionado previamente se tendrá que elegir el herraje adecuado. Hay que tomar en cuenta el span o vano que hay entre poste y poste, la altura del tendido y las condiciones climáticas.
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Para cable Figura 8: Cuando se instala este tipo de cable hay que tomar en cuenta el diámetro del mensajero y el vano. • Remate automático para cable de acero 6.3 mm: Elemento metálico de aluminio utilizado en Telecomunicaciones para retener, anclar, conectar o tensar por un extremo el cable de acero o mensajero.
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Remate conformado de sujeción (preformado): • El remate conformado también conocido como preformado se compone de alambres helicoidalmente unidos, sujetos con adhesivo e impregnados con oxido de aluminio para mejor sujeción.
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Herraje de Tensión Tipo “D” • Se utilizan en las instalaciones de los herrajes tangentes para la sujeción del cable o conducto de acero en los postes. (este herraje se utiliza con fleje metálico)
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Para Cable ADSS: Para este tipo de cable se pueden utilizar vanos hasta de 120 mts dependiendo del fabricante del cable. Existen distintas clases de herrajes para este tipo de cable: • LITE tension: se utilizan tensiones reducidas, 600 lbs de tensión nominal y 800 lbs de tensión máxima, se utilizan vanos de 90 hasta 120 mts. No se recomienda para cruces críticos, fue creado para cables de muy poca resistencia.
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• LIMITED Tension: las tensiones para este tipo de herrajes son 1000 lbs de tensión nominal y 2500 lbs de tensión máxima. Se utilizan vanos de 90 mts hasta 220 mts. • MEDIUM Tension: las tensiones que se aplican a este tipo de herrajes son 2000 lbs de tensión nominal hasta 4000 lbs de tensión máxima. Se utilizan vanos de 183 hasta 408 mts, se recomienda para cruces críticos.
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1. grillete 2. extensión C/ tuerca ojo 3. rozadera 4. remate preformado
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Herraje de suspensión: • Los herrajes de suspensión se conforman de una grapa para suspensión armada y una serie de herrajes que son necesarios para suspender la fibra óptica.
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Los herrajes solo se pueden reutilizar un máximo de 3 veces, ya que con cada instalación pierden la pintura con oxido de aluminio que los recubre.
Los remates preformados no están hechos para separarse en hilos ya que contienen varillas de acero intercaladas entre sus hilos y al momento de separarlos podemos restarle fuerza al remate.
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MANGAS O MUFLAS PARA FIBRA OPTICA
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TIPOS DE SELLOS OPTICOS O CAJAS DE EMPALME
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PARTES DEL SELLO OPTICO GIGANET
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PARTES DE BANDEJA
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MEDICION DE ENLACES DE FIBRA OPTICA
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Pruebas de retrodifusión • Estas pruebas permiten evaluar la continuidad óptica, la perdida por empalme y conector, la perdida lineal de las fibras instaladas, la longitud de las fibras, la atenuación total del enlace y la perdida de retorno óptico. Todo lo anterior se realiza con un OTDR.
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OTDR •
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El reflectómetro en el dominio del tiempo (Optical Time Domain Reflectometer -OTDR) inyecta un pulso de luz en un extremo de la fibra y analiza la porción de luz retrodispersada y reflejada (backscatter). Un operador en uno solo de los extremos del enlace de fibra puede medir y localizar la atenuación, un evento de pérdida, reflectancia, y el ORL.
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OTDR La pantalla del OTDR muestra en la escala vertical la atenuación en dB y en la escala horizontal la distancia en km. Numerosos puntos adquiridos son dibujados, representando la forma del backscatter en la fibra bajo test.
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QUÉ MIDE UN OTDR • Atenuación (pérdida de la fibra) expresada en dB o dB/km, la atenuación representa la pérdida o tasa de pérdida entre dos puntos a lo largo del enlace de fibra. • Evento de pérdida Es la diferencia en el nivel de potencia óptica antes y después de un evento, expresado en dB • Reflectancia Es la relación de potencia reflejada a potencia incidente de un evento, expresado como valores negativos de dB. • Pérdida por Retorno Óptico ORL Es la relación de potencia reflejada a potencia incidente de un enlace de fibra óptica o sistema, expresado en valores positivos de dB
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PARAMETROS A CONFIGURAR EN UN OTDR • Ancho del Pulso El ancho del pulso controla la cantidad de luz inyectada en la fibra. Un pulso corto habilita altas resoluciones y cortas zonas muertas pero da un rango dinámico pequeño y viceversa. • Tiempo de adquisición Es el tiempo durante el cual el OTDR adquiere y promedia puntos de datos de la fibra bajo test. Incrementando el tiempo de adquisición se mejora el rango dinámico sin afectar la resolución o zonas muertas. • Índice de reflexión (IR) El IR convierte el tiempo que el OTDR mide a distancia y lo despliega en una traza. Ingresando el valor apropiado de la fibra bajo test se asegurará una correcta medición de la longitud de la fibra.
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RANGO DINAMICO DE UN OTDR El rango dinámico determina la longitud observable de la fibra en un OTDR y depende del diseño del mismo y de la configuración. Los niveles de inyección de refieren a la potencia óptica a la cual el OTDR inyecta luz en la fibra bajo test Pobres condiciones de lanzamiento resultan en bajos niveles de inyección que son la razón primaria de reducciones en el rango dinámico y por lo tanto en la precisión de la medida.
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OLTS (Optical Loss Test Set). Este equipo sirve para medir atenuación total, distancia del enlace y genera un reporte impreso.
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Medidor de Potencia Óptica Este equipo consta de 2 piezas, un transmisor y un receptor para realizar la medición, este equipo mide perdidas del enlace y potencia óptica. Existen equipos de una sola pieza, el receptor.
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Localizador Óptico de Fallas VFL por sus siglas en ingles, este equipo consta de una sola pieza, una fuente de luz visible que viaja a través del hilo de fibra óptica haciendo visible el lugar donde se rompió o se atenuó la transmisión.
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TEORIA DE LA GANANCIA EN UN EMPALME DE FUSION Si fibras de diferentes diámetros de campo modal (tamaño del núcleo, etc.) son fusionadas, la traza resultante en el OTDR puede mostrar un alto nivel de backscattering. Esto debido al nivel incrementado de señal retroreflejada al OTDR. Este fenómeno puede ocurrir también cuando se fusionan diferentes tipos de fibras en un enlace multimodo o fusionando dos fibras con diferentes coeficientes de backscatter.
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TEORIA DE LA GANANCIA EN UN EMPALME DE FUSION El valor de pérdida bidireccional o promedio de la pérdida del empalme se puede calcular:
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ANALISIS BIDIRECCIONAL DE UN EMPALME DE FUSION
OTDR Promedio
Pérdida actual
O→E
E→O
Suma
Empalme A
- 0.02
0.08
0.06
0.03
0.03
Empalme B
0.12
0.02
0.14
0.07
0.07
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MECANISMOS DE PERDIDA EN UN ENLACE DE FIBRA OPTICA Para un tramo de fibra óptica, los efectos de elementos pasivos y pérdidas en elementos de conexión deben ser añadidos a la inherente atenuación de la fibra a fin de obtener la atenuación total de la señal. Esta atenuación (o pérdida), para una longitud de onda dada, es definida como la relación entre la potencia de entrada y la potencia de salida de la fibra que está siendo medida. Es generalmente expresada en decibelios (dB).
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INTERPRETACION DE EVENTOS EN EL OTDR Los eventos reflectivos ocurren donde existe una discontinuidad en la fibra (cortes, conectores, empalmes, fin de la fibra) causando un cambio abrupto en el índice de refracción
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INTERPRETACION DE EVENTOS EN EL OTDR Eventos no reflectivos ocurren donde hay discontinuidades en la fibra y son generalmente producidos por empalmes de fusión o pérdidas por doblamiento como macro curvaturas
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