CALCULO, DISEÑO Y REQUERIMIENTOS DE DESEMPEÑO DE CABLES OPTICOS OPGW PARA OPERACIÓN CONFIABLE DEL SISTEMA DE TRANSMISION DIGITAL EN REDES DE 500KV

8/19/2019 CALCULO, DISEÑO Y REQUERIMIENTOS DE DESEMPEÑO DE CABLES OPTICOS OPGW PARA OPERACIÓN CONFIABLE …

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CONTRIBUCIÓN TÉCNICApara XV ERIAC

CALCULO, DISEÑO Y REQUERIMIENTOS DE DESEMPEÑO DE CABLES OPTICOS OPGW PARA OPERACIÓN CONFIABLE DEL SISTEMA DE TRANSMISION DIGITAL EN REDES DE 500KV

Ing. C. A. Di Palma Dr. Ing. D. Bellomo Ing. A. CamposTranelsa Consultora Tranelsa Consultora Transener SA

Universidad Tecn Nac FRLP

INTR!DUCCI!NLos cables ópticos constituyen la vinculación principal de los sistemas de comunicacion digital para la

transmisión de funciones de teleproteccion digital, protección diferencial longitudinal, SCADA,

estabilidad de automatismos DAG/DAC, vinculación de redes LAN, y otros, imprescindibles para

lograr la mas alta Confiabilidad de Operación del Sistema de !!"#

La red de cables ópticos O$G% en Argentina es del orden de &miles de "m, incluyendo fibras

ópticas por orden de &'miles de "m, las cuales son utili(adas por las )mpresas )lectricas y servir*n

para convenios adicionales con otras Cias +comerciali(ación/cesión de dar"fibers, por lo cual el

desempe-o del O$G% deber* ser m*.imo, abida cuenta 0ue ciertos par*metros e.igidos por los

prestadores e.ternos pueden ser aun mayores 0ue los re0ueridos por las Cias )lectricas

Los criterios y conceptos referidos a dise-o y proyecto de los especificos elementos de monta1e e

instalación del O$G% no ser*n considerados en este traba1o

" PALABRAS CLA#$

O$G%, 2ndisponibilidad, Linea ).tra Alta 3ensión, atenuación, longitud de onda, ACS, 4esistencia5ec*nica Calculada, 43S, 45C

% RI$S&! C!NC$PTUALLa totalidad de dise-os y proyectos de comunicaciones se basan en figuras de muy ba1o valor de

2ndisponibilidad +NAi en la transmisión de información mediante criterios de redundancia de

sistemas, duplicación e independencia de rutas +pat, e0uipos con componentes de ba1a tasa de fallas

+lambda certificado' $or lo cual deber* preverse 0ue el cable óptico no configure un nodo de

2nconfiabilidad dentro de la cadena de comunicaciones' )l riesgo es considerar al cable O$G% como

si fuera un 6ilo de Guardia convencional, no guardando toda la precaución mec*nica para el cable

optico en cuanto al dise-o y los procedimientos de instalacion propios y diferentes del 6G

convencional'

Si bien el O$G% cumple la función de ilo de guardia de la L)A3, conlleva una función muco mascritica 0ue es la de asegurar el optimo funcionamiento del sistema de comunicaciones y la transmisión

de la información por ella transportada, con tasas de error de 7)489!e.p :; +


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las etapas involucradas en la vida ?til del cable y prever en consecuencia, e indicar rigurosamente, loscriterios para todas las etapas' )l m*.imo desempe-o se lograra8

• Durante la etapa de proyecto y dise-o

• @tili(ando los par*metros de normas internacionales8 2)C =!;B, =!;, 2))) 99B, 2)))

Std E, @23:3

• )tapa de proceso de selección del fabricante8 an*lisis de propuestas me1oradoras

• )tapa de ad0uisición del cable8 decidiendo me1or producto y fabricantes e.perimentados

• )tapa de ingenier>a de detalle8 0ue debe efectuarse al Fcon!n"o OPGW # $%$&$n"o' ($&on")$ $ *n'")%)c*+n - como un 3odo

• )tapa de tendido e instalación del cable8 reali(*ndolo mediante procedimientos establecidos y

rigurosos, con e0uipamiento de tendido acorde a un O$G% y no acorde a un ilo de guardia

convencional con controles automaticos de desengance control del sentido de rotación etc• )tapa de empalme de fibras ópticas8 mediante procesos limpios, normali(ados, con

instrumental certificado, erramental preciso, y e1ecutado por personal calificado y certificado

• )tapa de puesta en servicio8 mediante un estricta parametri(acion de todas y cada una de las

fibras ópticas, y con ello conformar la base referencial de caracter>sticas para el posterior

monitoreo de fibras y/o tareas manuales, durante toda la vida ?til del cable

• )tapa de mantenimiento8 0ue se efectuara a posteriori de la puesta en servicio, mediante

procedimientos normali(ados, instrumental acorde y personal calificado certificado

)l correcto y minucioso cumplimiento de cada una de las etapas incidir* sobre el aumento de Calidad

de Servicio +HoS de todo el cable, al lograrse8

• 4educción de fallas catastróficas, minimi(ando el reempla(o de tramos de cable

•4educción de tiempo fuera de servicio del cable, minimi(ando la 2ndisponibilidad +NAi delas funciones transmitidas

• 2ncremento sustancial de vida ?til del cable, logrando optimo desempe-o por largos periodos

• 4educción sustancial de O$)I dado las m>nimas acciones de reparación

/ CARACT$RISTICASa 4especto del *rea met*lica e.terior del cable y dependiendo del tipo de L)A3/LA3 0ue se trate y de

las condiciones ambientales y de entorno, se anali(ara la inclusión de una ó dos coronas de alambres

para soportar los esfuer(os mec*nicos de tendido y de tensión permanente de instalación del vano de

mayor longitud

La cantidad y el tipo de alambres a ser usados deber*n elegirse para8

• Canali(ar y reducir los sobrecalentamientos originados por corriente de cortocircuito de la

L>nea A3

• Soportar las descargas atmosfJricas de la (ona sin producir corte de ning?n alambre de las

coronas y/o asegurar una tensión remanente minima del K de la tensión de rotura

+45C/43S

Las caracter>sticas del O$G% deber*n satisfacer las necesidades electromec*nicas en su función de

ilo de guardia acorde con el sistema de transmisión en )A3' 5otivo de lo cual deber* indicarse muy

precisamente y en detalle las caracter>sticas de estructuración soporte, condiciones ambientales,

topolog>a, y otros par*metros de la L)A3 +tarea en con1unto de personal de L>neas con personal de

Comunicaciones

)s sumamente importante 0ue en el dise-o del O$G%, la carga mec*nica calculada 45C +43S rated

tensile streng sea efectuado al ;!K de la carga m*.ima de cada uno de los ilos de las coronas y sin

considerar la eventual aporte del tubo met*lico' $or lo cual es necesario seguir los lineamientos de2))) 99B apartado B'Ee para ello'

)l tipo de material de las coronas puede decidirse para una combinación de materiales entre8

D".)*.DiPalma.++++cdipalma,tranelsa.com- sispot,tranelsa.com- Ariel.Campos,trans.com.ar

E

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• Aleación de aluminio +AS35 79• Acero aluminio +AS35 7B;

$udiendo optarse por8

• alambres de aleación aluminio sobre base de magnesio y silicio +Aldrey o e0uivalente 0ue

permitir* disponer de una resistividad 9!K mayor al aluminio puro y una resistencia a la

tracción del orden de K mayor

• alambres de acero:aluminio ACS +alma de acero y e.terior de aluminio

• alambres de acero:aluminio refor(ado ACS4

La carga de rotura de los cables ACS permitir* instalaciones con fleca reducida +mayor tensado con

peso unitario ba1o y menor solicitación a las estructuras' Obtención de mayores vanos y menor

distancia entre conductores

b $ara satisfacer las e.igencias de descargas atmosfJricas de la (ona deber* especificarse el nivel dedescarga m>nimo +en Coulombs seg?n 2)C =!;:9:E 3able E' )ste efecto puede implicar corte total

de ilos, deterioro parcial en ilos, deposición de material sobre los ilos vecinos, perforación/da-os

parciales del tubo met*lico, da-os en cintas y elementos interiores del cable +afectación a la protección

de fibras, etc

)s importante destacar las diferencias entre8

• nivel ceraunico de la (ona +información f*cilmente disponible 0ue implica el n?mero de d>as

con tormentas 0ue se producen en el a-o

• repetición de descargas sobre el cable, y la intensidad de carga elJctrica +Columbs 0ue posee

cada rayo incidente +información disponible solamente mediante casetas de medición de

descargas elJctricas en campo

• en ciertos casos se asume una peor condición de desempe-o, mediante la 3able E de norma

2)C =!;:9:E$ara lograr este re0uisito de soportabilidad de descargas deber* tenerse en cuenta la interacción de los

par*metros 0ue siguen +y decidir en consecuencia8

• di*metro de los alambres 0ue componen las coronas

• tipo de material de los alambres/ilos

• tratamiento de los alambres/ilos

• resistividad de los alambres/ilos

• esfuer(o de tendido m*.imo

De manera de demostrar 0ue no se producir*n cortes de ilos met*licos frente a los niveles de

descargas atmosfJricas previstas/estimadas para la (ona' $ara ma.ima proteccion es conveniente'

• @tili(ar doble corona de ilos

• Corona e.terna de ilos de Aldrey

• Corona interna de ilos ACS +con aluminio grado )C seg?n AS35 79:9

• )n los ilos ACS con alma de acero, el recubrimiento e.terior deber* cubrir no menos del

E!K del *rea del alma de acero

• 3ubo met*lico de aluminio o acero para (onas no:salini(adas tubo de acero ino.idable para

(onas salinisadas +niebla salina, gotas de agua salitrosa

)l uso de doble corona conlleva venta1as como8

• Capa e.terna apta para r*pido despe1e de la corriente de cortocircuito, mayores densidades de

corriente y mayor temperatura sobre los ilos

• Capa interna apta para soportar carga mec*nica y su1eta a densidades de corriente y

temperaturas menores

• 5enor probabilidad de afectabilidad de las fibras dentro del area optica del cable y

consecuente menor variación de atenuación de fibras ópticas


B



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• 5inima torsión del cable durante el proceso de instalación y su posterior periodo de uso• 7a1a tendencia a vibración +eventual no necesidad de stoc"bridges

• Aun en caso de rotura de ilos de capa e.terna se preserva la capa interna y el tubo met*lico

)s sumamente importante 0ue los cables sean sometidos a los ensayos de tipo de descargas

atmosfJricas seg?n 2)C =!;:9:E metod 6E, 2)C =!;: :9 con condiciones de m*.imo esfuer(o

EK de 45C/43S' 6abiendo previamente verificado en el proceso de dise-o los criterios arriba

indicados de 2))) 99B

c $ara satisfacer las e.igencias de corriente de cortocircuito de la L)A3 deber* calcularse la energ>a a

ser especificada para el O$G%, dentro de lo cual se dise-ara8

• corriente de cortocircuito de la L)A3 +2cc/2"

• tiempo de despe1e de la falla +orden de E!/B!! mseg

•temperatura inicial y final del *rea met*lica del O$G% +3i8!/! C 3f89=!/9! C

• )nerg>a consecuente +"AE'seg

Adicionalmente deber* tenerse en cuenta la proporcionalidad de corriente de cortocircuito 0ue

efectivamente circulara por el O$G% en los casos de disponerse de 6G convencional con m*s O$G%

+doble ilo de guardia' )ste aspecto ser* desarrollado en item = de este traba1o

Los ensayos de corriente de cortocircuito deber*n verificar el desempe-o real efectivo del cable seg?n

2)C =!;:9:E metod 69 , con doble muestra ba1o ensayo +B'E'9'9 con condiciones de 9K de

45C/43S +mayor solicitación de movimiento del cable durante el ensayo para verificar eventuales

variación de atenuación'

d el dise-o y el proyecto deber* considerar una solución completa e integradora del cable O$G% y de

los elementos de monta1e del mismo, como re0uisito fundamental para asegurar un confiable

desempe-o durante toda la vida ?til del cable'

Adicionalmente, es sumamente importante dispositivos antivibratorios del O$G%, motivo de lo cuales necesario reali(ar un )studio de #ibraciones del cable O$G% completo, donde considerar

m>nimamente8

• flu1o de aire laminar en (onas geogr*ficas planas

• eventual galloping del cable +por viento, desprendimiento de ielo

• condiciones clim*ticas adversas

• disposición de los conductores de fase

• caracter>sticas de las estructuras soporte de la L>nea

)n función del )studio antes mencionado, deber*n concluirse8 tipo de stoc"bridge, cantidad de ellos,

posición sobre el O$G%

e es fundamental tener en cuenta 0ue el desempe-o del O$G% deber* anali(arse y proyectarse ba1o

dos aspectos en forma simultanea8• 2nalterabilidad de funcionamiento como ilo de guardia de la L)A3 +par*metros de alteración

mec*nica y elJctrica del cable

• 2nalterabilidad de desempe-o de las fibras ópticas para los sistemas de comunicaciones

+par*metros de variación de atenuación y otros item ópticos

0 S!LICITACI!N $N$R&$TICA D$ CABL$S !P&1Determinar cu*l es la solicitación energJtica del cable O$G% en l>neas de !! "# en diversas

situaciones dependiendo de cu*l sea la locali(ación de la falla monof*sica y del tipo de ilo de

guardia +6G/G% 0ue lo acompa-e +ilo de guardia AG ó igual sección pero tipo Alumo


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La solicitación energJtica est* determinada por una cifra, I2

t, 0ue involucra tanto al valor efica( de lacorriente de falla como la duración de la misma' Los factores 0ue tienen influencia en ladeterminación de la corriente 0ue circula por el O$G%, asi como del tiempo de despe1e de falla8

• La potencia de cortocircuito de la instalación, ó de dise-o,

• )l amortiguamiento de la corriente de falla asta el momento del despe1e,

• La locali(ación de la falla sobre la l>nea,

• )l tiempo de despe1e de la falla,

• La resistencia de falla,

• La puesta a tierra de ))33,

• La puesta a tierra de las torres,

• La impedancia del ilo de guarda compa-ero'

Debe reali(arse una serie de ipótesis de traba1o sobre estos factores, los cuales servir*n de marco anuestro estudio, como sigue8

• Siendo la potencia de dise-o de las ))33 conectadas al sistema de !! "# de E G#A, la m*.ima

solicitación energJtica del cable O$G% estar* asociada a dico valor de dise-o'

• Al igual 0ue la corriente de falla trif*sica, la amplitud de la corriente de falla monof*sica se

amortigua con el paso del tiempo' Durante el transitorio de falla, se distinguen B periodos8 el periodo

subtransitorio, el transitorio y finalmente el rJgimen permanente de falla' )l periodo subtransitorio

est* determinado por el momento en 0ue el interruptor de falla cierra sobre la onda de tensión,

mientras 0ue el periodo transitorio est* determinado por las ma0uinas elJctricamente cercanas al punto

de falla y 0ue contribuyen a la corriente de falla durante el periodo transitorio de las mismas' Dada la

dificultad 0ue encierra determinar la cercan>a elJctrica de cada m*0uina, se opta por adoptar la

ipótesis de no:e.istencia de generación cercana, con lo cual se acota la variación temporal del valor

efica( de la corriente de falla y consecuentemente su valor asociado de I2t. De esta manera, seconsidera una constante de tiempo de ms para el amortiguamiento de la componente de continua de

la corriente de falla durante el periodo subtransitorio, y no se considera amortiguamiento alguno

durante el periodo transitorio'

• $ara encontrar el m*.imo valor de I2t, se consideran las fallas cercanas al lado generador de la l>nea,

las cuales est*n asociadas a breves tiempos de despe1e y m*.imo valor de corriente, mientras 0ue se

desestiman las fallas le1anas al lado generador de la l>nea, asociada a tiempos largos de despe1e pero a

muy ba1as corrientes de falla, y es este ultimo efecto el 0ue predomina, arro1ando menores valores de

I2t 0ue en el caso previo'

• La resistencia de falla se adoptara de un valor nulo' )l valor de la resistencia de falla tiene un

car*cter indeterminado, motivo de lo cual se desprecia su posible efecto limitador sobre la corriente de

falla monof*sica' • Se considera las puestas a tierra de la ))33 y torres' Las puestas a tierra ofrecen un camino de

drena1e de parte de la corriente de falla, reduciendo el total de corriente 0ue circulara por el circuito

paralelo constituido por la impedancia del ilo de guarda convencional y la impedancia del O$G%'

• Se considerara una resistencia de puesta a tierra de valor uniforme en todas las torres, como lo

e.igen los proyectos y pliegos licitatorios, especificando un valor uniforme de E! M' )sta situación no

se aparta significativamente de la realidad, al menos en los primeros a-os de e.plotación' $ara la

resistencia de puesta a tierra de las ))33 se a adoptado un valor muco menor al de las torres, 9 M'

• )l estudio se a reali(ado con un ilo de guarda convencional +AG, mas alla de lo cual podr>a

reducirse aun mas la solicitaci2n t3rmica del !P&1 , mediante la incorporación de un ilo deguarda de la misma sección 0ue el convencional pero del tipo Alumo4eld' )sto reducir>a la

resistencia en corriente continua del ilo guarda compa-ero disminuyendo la corriente circulante atravJs del O$G%' )ste ilo de guarda compa-ero del O$G% solo es necesario los primeros "m a la

salida de la ))33'




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5odelado 6 simulaci2n)l bencmar" de la igura 9 muestra un generador e0uivalente cuya tensión nominal es EE "#,

vinculado a ! "m de una simple terna de !! "# mediante un transformador ∆/g de relación EE /

!! "# con idJntica potencia 0ue el generador y 9EK de impedancia de cortocircuito' Los modelos de

generador, transformador y l>nea son del tipo )53$' )sto permite una representación trif*sica

detallada de la red considerando todos sus desbalances, acoplamientos y alinealidades'

La potencia nominal del generador y transformador fue a1ustada en !5#A, para 0ue ante una falla

monof*sica aplicada su la barra de !! "#, se obtenga una corriente de falla de E'; "A

correspondiente en !! "# a una potencia de cortocircuito de E G#A' )l modelo de generador tiene

en cuenta todas las din*micas de la ma0uina sincrónica, incluyendo la atenuación de la corriente efica(

omopolar en condición de falla'

)l modelo trif*sico de transformador considera el grupo de cone.iones de los arrollamientos primarioy secundario y la curva de saturación t>pica de *rea nula con "nee point en 9'E pu'

)l modelo de la l>nea utili(ado es de par*metros constantes, adecuado para la simulación de fallas

monof*sicas' )ste modelo al ser trif*sico, permite la aplicación directa de la falla sobre una fase sin

recurrir a los e0uivalentes de secuencia' La configuración geomJtrica y de conductores es la de una

t>pica torre de !! "# tipo autoportante del Sistema )lectrico en ).tra Alta 3ension de Argentina' Los

! "m de l>nea de !! "# se modelan de manera detallada, es decir, mediante una representación vano

por vano' As> se modelaron las dos puestas a tierra de estaciones de !! "#, las 9E puestas a tierra de

las torres y los 9E vanos de l>nea de !! "#'

Dado 0ue cada vano tiene una longitud de !! m fue necesario utili(ar un paso de c*lculo de 9!! Ps'

)l tiempo total de simulación fue de B!! ms'

La solicitación energJtica del cable O$G% fue testeada mediante fallas cercanas al inicio de la L)A3,

en !! "# se simularan fallas monof*sicas en !, "m y B,E "m considerando el 6G/G% convencional,asi como el de tipo Alumonea'

)n cada caso simulado se determina la corriente total de falla monof*sica, la corriente 0ue circula por

el circuito paralelo de ilos de guarda, la corriente por el ilo de guarda compa-ero, la corriente

conducida por el O$G% y finalmente se calculo el valor de I2t' Luego se compara el valor de I2tobtenido por simulación con el provisto por el fabricante del cable O$G% aceptado el cable si el

valor simulado est* por deba1o del dato del fabricante'

Los resultados de las simulaciones reali(adas se sinteti(an en las 3ablas 9 y E' Solo se ilustra el caso

de mayor solicitacion energetica en las igura E y igura B' Se resalta 0ue los valores tanto de

corriente como de I2t son los registrados al final de la simulación' )l valor de I2t contempla el mayorvalor inicial de la corriente de falla en la integral entre el momento de aplicación de la falla y su

despe1e'

3abla 98 alla monof*sica, con ilo de guarda convencional'

Distancia(km)

Tiempo defalla (s)

Icc(kArms)

Ig(kArms)

Igw(kArms)

Iopgw(kArms)

I2t(kA2s)

0.4 0.25 21.!(1)

20.2"#(1)

4.2#(1)

1#.4"2(1)

$$.0(2)

!.2 0.25 1.$21 15.4"2 !.#25 12.$51 4!.0(1) #alores ilustrados en igura E (2)

#alor ilustrado en %ig&ra !


=



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densayos al cable O$G% completo8 sobre aspectos de galloping, desli(amiento, atenuación ycoeficiente $5D de todas y cada una de las fibras ópticas, variación de atenuación de fibras seg?n

esfuer(o de tiro longitudinal, variación de atenuación de fibras seg?n ciclado tJrmico temperatura:

umedad

eensayos de disposición de monta1e e instalación8 eficiencia de amortiguamiento con los stoc"bridges

y no variación de atenuación de fibras por microcurvaturas

f verificaciones durante proceso de instalación8 tensión del tiro longitudinal control autom*tico de

tensión de tendido mediante fusibles mec*nicos de autoprotección, no e.ceder radio de curvatura del

cable, valores de tensado asta lograr la fleca correspondiente, mediante medición continuada y

registración

g mediciones durante el proceso de instalación del cable8 todas las caracter>sticas ópticas de las fibras

de cada tramo 0ue se instale, dentro de lo cual deber* incluirse atenuación y $5D de cada fibra,

atenuación de cada empalme de fibras en las ca1as respectivas' 3ener en cuenta 0ue el O$G% poseecaracter>sticas de tendido diferente de otro tipo de cable óptico, siendo sometido a fuer(as de tracción

y frenado a lo largo de los !!!m +t>pico de cada bobina, con mas el re:tensado final asta lograr la

fleca proyectada +siendo atenuación como $5D altamente afectados por el proceso

mediciones al finali(ar el proceso de instalación del cable8 medición completa de todas y cada una

de las fibras ópticas ya instaladas end:to:end, dentro de lo cual deber* incluirse atenuación y $5D de

cada fibra'

) CARACT$RISTICAS D$ DIS$7!$ara el dise-o y proyecto es necesario anali(ar las siguientes caracter>sticas m>nimas8

a generales

• #ida ?til de no menos de E a-os

• 3ensión de estiramiento

• Sensibilidad frente a macro y microcurvaturas

• )stabilidad tJrmica

b mec*nicas de la L>nea A3

• 3ipos de estructuras soporte de la L>nea A3

• #anos de la L>nea

• leca m*.ima

c del sistema elJctrico

• 3ensión de transmisión A3

• Corriente de cortocircuito +2cc/2"

•Descargas atmosfJricas, carga elJctrica de rayos +Coulombs

d ambientales

• #iento m*.imo

• 3emperatura minima ba1o cero C

• 5anguito de ielo +espesor del anillo y densidad de ielo

• Corrosión

e c*lculos de fleca del O$G% en condiciones clim*ticas adversas, con m*s calculo de defle.ión por

acción de viento, galloping por desprendimiento de ielo eventual y viento, interferencia/interacción

eventual del O$G% con los conductores de fase

8 FIBRAS !PTICAS

a Las fibras ópticas utili(adas deber*n ser de tipo S5 +singlemode dando cumplimiento a @23:3G'=ED +(ero pea" el pico de atenuación por absorción de agua en 9BBnm




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debido a la presencia de iones O6' 5as all* 0ue la compa->a elJctrica necesite ó no utili(ar tJcnicasC%D5 y/o D%D5, es conveniente disponer del espectro completo +9E!:9=E nm incremento del

=!K para el caso de eventual arrendamiento a 3erceros +Carriers obteniendo mayor beneficio 0ue

con otro tipo de fibras ópticas

b )s fundamental el desempe-o de las fibras en relación a los aspectos8

• #ariación de atenuación de fibras con la variación de temperatura por deba1o de !C +Delta

Attn vs' Delta 3emperatura

• #ariación de atenuación de fibras con la variación de tensión de esfuer(o longitudinal +Delta

Attn vs' Delta uer(a

c respecto de los valores de atenuación re0uerido a las fibras, si bien @23:3 G'=ED indica un valor

m*.imo permitido alfa8 !,Ed7/"m, es recomendable solicitar fibras 0ue no e.cedan alfa8 !,E!d7/"m,

debido a8

• implica fibras de me1or calidad

• se dispondr* de mayor budget óptico para el enlace de comunicaciones teórico

• se dispondr* de atenuación adicional en el caso de tendidos deficientes 0ue degraden el

desempe-o de las fibras una ves instaladas y/o del cable

d dado 0ue las fibras standard G'=E poseen un radio de doblado del orden de B!mm, es conveniente

proyectar con fibras de mayor insensibilidad al doblado +bend insensitive single mode fibers 0ue

permitir*n8

• radios de doblado asta , mm +seg?n fibra y letra de norma aun menor

• muy ba1as perdidas por doblado en lambda 9!nm +desde !, a !,!B d7 seg?n caso

• perdidas por fusión logradas en orden de !,!9d7/empalme +en comparación con !,Ed7/emp de

fibras convencionales

Las fibras de este tipo responderan a G'='A9/'AE/'7E 0ue son compatibles con G'=EDe en el O$G% actuaran diferentes factores e.tr>nsecos 0ue pueden afectar el *rea óptica, por lo cual

amerita un proyecto y previsiones cuidadosas8

e9 macrodoblado8 las curvas del cable óptico afectaran el >ndice de refracción de las fibras, as> como

el *ngulo cr>tico del rayo de lu(, produciendo 0ue la lu( se difracte en el n?cleo +acia el

recubrimiento' $ara evitar Jsto es necesario 0ue el proceso de instalación, as> como los par*metros a

controlar durante el mismo +tensión mec*nica de pulling, poleas de curvado, etc sea controlado por

dispositivos autom*ticos +fusibles mec*nicos de descone.ión, etc, as> como mediante una supervisión

permanente del fabricante del cable durante todo el proceso de instalación

eE microdoblado8 previsión especial para evitar presión sobre las fibras en si mismas, 0ue se tradu(ca

en efectos no:visuali(adles en forma directa pero 0ue afectaran el desempe-o de las fibras al introducir

microdoblados no perceptibles'

eB empalmes8 previsión especial del proceso de empalme de las fibras durante el proceso de

instalación del cable, utili(ando los criterios 0ue siguen8

• empalmes por fusion mediante instrumentos autom*ticos de marca reconocida

• e1ecución de tareas en veiculo/trailer con grado de estan0ueidad

• personal empalmador certificado por autoridad competente y/o del fabricante del cable óptico

• utili(ación de gu>a de procedimientos suministrada/aprobada por el fabricante del cable óptico

• medición sistemati(ada de las fibras ópticas empalmadas, por cada par de tramos de O$G%

• protocoli(ación de todas y cada uno de las fibras cada dos tramos de cable empalmados

• protocoli(ación de todas y cada una de las fibras entre armarios de distribución óptica

9 PR!C$S! D$ !P$RACI:N ; 5ANT$NI5I$NT!


;



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a )l proceso de falla en un ilo de guardia convencional +AG ser* evidenciado por el corte/ca>da delilo de acero y configura una falla cr>tica' 5ientras 0ue en un cable O$G% la falla comen(ara a

evidenciarse por factores como8

• Aumento de perdida en las fibras ópticas

• Deformación/estiramiento de las fibras

• 2ngreso de umedad en cable óptico, ca1as de empalme

$or lo cual e.iste una venta1a sustancial en el diagnostico preco( de las fallas, sea detectado por el

sistema de comunicaciones +empeoramiento tasa 7)4 y/o monitoreo remoto del cable/fibras y/o

mediciones periódicas

b Las fallas en las fibras ópticas del O$G% se deberan principalmente8

• )sfuer(os de tracción e.cesivos

• 4adios de curvaturas e.cedidos +tanto en el cable como en las fibras

• 3orsión del cable

• Ca1as de empalmes defectuosas +ingreso de umedad, etc

• )1ecución de empalmes de fibras en forma defectuosa, desproli1a, microcurvaturas, etc

• $resión vertical e.agerada sobre el cable

c )l mantenimiento confiable deber* comprender al menos tres procesos8

Qsupervisión constante a travJs del sistema de comunicaciones +medición de tasa 7)4 para una

temprana detección de degradación de desempe-o

Qmedición continuada del cable y/o fibras para conocimiento de permanencia o no de par*metros

dentro de los valores referenciales iniciales +puesta en servicio

Qdurante el proceso de falla, conmutación a otras fibras del O$G% en caso de fibras, o conmutación

al sistema de comunicaciones de respaldo +7ac"up System RE en caso de cable

Qrestablecimiento de operación normal luego de reparación, con nueva parametri(acion de fibras

Qan*lisis de falla para acciones preventivas/correctivas futuras

C!NCLUSI!N$SLas consideraciones precisas y convenientes en el dise-o, proyecto, ad0uisición e instalacion de un

O$G% es fundamental para garanti(ar el ma.imo desempe-o del sistema de comunicación digital, asi

como para e.tender la vida util del cable optico' 3ener en cuenta minimamente los aspectos

desarrollados en este traba1o implicaran un HoS mayor para la transmisión de e.tra alta tension, desde

los aspectos de transmisión electrica asi como de transmisión digital de información' )l Op). sera

minimi(ado en las empresas electricas, en forma directa +reduccion de costos operativos asi como en

forma indirecta +reduccion de fallas futuras

" BIBLI!&RAFIA9 Normas/recomendaciones 2)C =!;:9:E 2))) 99B @23:3

E 6ector Disenfeld, 5etodologies to determine te fault current troug an O$G%'

TB 5arco $olo $ereira, 3e calculation of sort circuit currents in overead ground

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CALCULO, DISEÑO Y REQUERIMIENTOS DE DESEMPEÑO DE CABLES OPTICOS OPGW PARA OPERACIÓN CONFIABLE DEL SISTEMA DE TRANSMISION DIGITAL EN REDES DE 500KV