Barras Maestras de Tierras

INSTITUTO COSTARRICENSE DE ELECTRICIDAD Sub-Gerencia Telecomunicaciones

Código ICE

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PROTECCION ELECTRICA DE EQUIPOS E INSTALACIONES DEL SISTEMA NACIONAL DE TELECOMUNICACIONES Elaborado por:Soporte TécnicoProceso Electromecánica

Aprobado por:Grupo protecciones y puesta a tierra

Fecha Aprobación:26-11-03

Rige a partir de:06-01-04

CONTENIDO

1. GENERALIDADES...................................................................................2

2. DEFINICIONES.......................................................................................3

3. PUESTA A TIERRA DE PUNTO UNICO...................................................12

4. BARRA MAESTRA DE TIERRAS (PANI)..................................................13

5. BARRA VENTANA A TIERRA DE LA CENTRAL (GWB)............................17

6. ZONA DE TIERRA AISLADA (ZTA).......................................................20

7. DISTRIBUIDOR PRINCIPAL (DP)............................................................20

8. TERMINACIÓN, ENRUTAMIENTO Y DIMENSIONADO DEL CONDUCTOR

PARA TIERRAS.........................................................................................22

9. PROTECCION DE LA ALIMENTACION COMERCIAL................................24

10 INSTALACIONES CON TORRES DE MICROONDAS O DE RADIO...........25

11. EFECTOS DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNETICOS Y

ELECTROSTATICOS.................................................................................26

12. REQUERIMIENTOS GENERALES EN EL MANEJO Y EN EL AMBIENTE

PARA EQUIPO SENSITIVO A LA ELECTRICIDAD ESTATICA........................27

13. PLACAS DE DESCARGA.....................................................................29

14. CABLES COAXIALES Y GUIAS DE ONDA.......................................................

15 CABLES OPTICOS..............................................................................................

16 EQUIPOS RDSI Y DSL.........................................................................................

APENDICE A.............................................................................................33

___________________________________________________________________________Puesta a tierra de equipos e instalaciones del Sistema Nacional de Telecomunicaciones

PROTECCION ELECTRICA DE EQUIPOS E INSTALACIONES DEL SISTEMA NACIONAL DE TELECOMUNICACIONES

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EFECTOS DE VOLTAJE PRODUCIDOS POR SOBRECORRIENTES

TRANSITORIAS........................................................................................33

1. GENERALIDADES..............................................................................332. AUTO-INDUCTANCIA.........................................................................333. NIVEL DE VOLTAJE DERIVADO DE LA AUTO-INDUCTANCIA...............34

TABLA PARA DIMENSIONAMIENTO DE CONDUCTORES DE PUESTA A

TIERRA....................................................................................................36

1. GENERALIDADES

1.1Este documento provee a los técnicos, ingenieros y otros interesados, la infor-mación sobre el diseño, instalación y operación de los sistemas de protección de puesta a tierra normados para las instalaciones ICE. En particular, esta sección cubre las prácticas de protección eléctrica recomendadas para circuitos electróni-cos del Sistema Nacional de Telecomunicaciones (SNT))

1.2Este documento presenta los conceptos de los sistemas de puesta a tierra de punto único, con lo cual se aísla el equipo electrónico de todos los elementos del sistema de puesta a tierra total de la central excepto en un punto único. Este aislamiento minimiza el flujo de corrientes potencialmente dañinas entre los equipos de una instalación de telecomunicaciones típica en el ICE.

La presencia de componentes que solo resisten sobretensiones moderadas, en particular la de elementos semiconductores (transistores, etc.) en los equipos de telecomunicación, obliga a tomar medidas de protección contra las sobretensiones que pueden aparecer en sus terminales. Esto es conveniente, incluso si las sobretensiones rebasan ligeramente las tensiones de servicio, ya que aún así pueden perturbar el funcionamiento de estos elementos o incluso provocar su destrucción.

1.3El sistema a tierra básico discutido en este documento está diseñado para su aplicación en instalaciones de telecomunicaciones de una sola planta o varios pisos típicos en instalaciones del ICE, así como radiobases y/o centrales de telefonía celular.

1.4El sistema de puesta a tierra de punto único descrito en este documento está diseñado para satisfacer los requerimientos de protección de la mayoría de los equipos para telecomunicaciones de distintos fabricantes. No se deberán realizar cambios al método descrito a menos que existan razones convincentes para ello. Cuando existan dichas razones se deberá solicitar por escrito y debidamente fundamentado al Grupo de Protecciones y Puesta a Tierra creado y adscrito a la



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Subgerencia de Telecomunicaciones, el cual dará el aval a dicha solicitud de cambio.

1.5Algunos fabricantes de equipos para telecomunicaciones podrían demandar sistemas de puesta a tierra más estrictos que los recomendados en este docu-mento. Entre estas medidas se podrían encontrar una resistencia máxima rígida baja para el campo de tierra de la central o varias formas de protección extraordi-naria contra las descargas electrostáticas. Los costos para proveer y dar manteni-miento a estas características aumentan de acuerdo a los requerimientos.

1.6La decisión sobre los sistemas de puesta a tierra de los equipos de telecomunicaciones, se basa esencialmente en la resistencia ya que éste es un parámetro primario que es fácilmente entendible, sin embargo, el factor esencial en la protección de los sistemas de telecomunicaciones y sus edificios es la impedancia del sistema de puesta a tierra, especialmente el componente reactivo, de los conductores a tierra. Los lineamientos generales presentados en este documento persiguen proveer un sistema con una impedancia general relativamente baja al flujo de las corrientes de falla y de descargas atmosféricas.

1.7Este documento constituye las bases generales del sistema de puesta a tierra del ICE, no obstante el ICE puede considerar otros tipos de puesta a tierra si es avalada por el Grupo de Protecciones y Puesta a Tierra.

2. DEFINICIONES

2.1Los siguientes términos se definen con la finalidad de que sea útil para la comprensión de su uso en este documento, son comúnmente usados en la descripción de los sistemas de puesta a tierra de equipos de telecomunicaciones. Se han utilizado términos diferentes, por parte de fabricantes y compañías operadoras, a los que se utilizan comúnmente. Tales términos son incluidos entre paréntesis al final de cada definición en los casos en que esta situación es aplicable.

2.2BARRA DE TIERRA DE GALERÍA (CEGB): Barra de puesta a tierra de cobre provista con el propósito de servir de terminación a las barras de las pantallas de los cables telefónicos entrantes, la estructura del distribuidor principal y la barra de puesta a tierra de los bloques terminales de los listones de los cables telefónicos para que sirva como un punto de conexión común para todas las tierras de planta externa. Esta barra está ubicada normalmente cerca del punto de entrada de los cables de planta externa (fosa o galería) y la puesta a tierra se hará directamente a la arqueta mediante soldaduras exotérmicas.



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2.3PUESTA A TIERRA ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO: Una conexión a tierra conectada al acero estructural y/o a las barras de acero reforzado contenidas dentro de las paredes de los edificios, techos, pisos o fundaciones.

2.4CAMPO PARA TIERRA DE LA ESTACIÓN (malla de tierras): Serie de barras o electrodos de cobre puro grado eléctrico o con revestimiento de cobre de al menos 0.15 mm de espesor interconectadas entre sí mediante soldaduras exotérmicas y cable desnudo trenzado, que se ubica alrededor del perímetro de la instalación de telecomunicaciones para proveer una ruta de baja resistencia a tierra. La distancia mínima entre electrodos debe ser el doble de la longitud del electrodo.

2.5SISTEMA DE TELECOMUNICACIONES: Dos o más sistemas (Elementos de red (ER)) diferentes, instalados en una misma ubicación.

2.6PROTECCIÓN CONTRA DESCARGAS ELECTROSTÁTICAS: Protección necesaria para minimizar los daños a los componentes electrónicos relacionados a las descargas de voltaje estático. Las cargas estáticas son generadas por el personal en movimiento o el aire en movimiento en un área de trabajo en la que la humedad relativa es baja.



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2.7CONECTOR FUSIBLE: Sección de alambre de calibre fino en serie con un alambre de mayor calibre, con el propósito de que funcione como un fusible durante una situación de sobre-corriente. Este elemento provee normalmente protección contra corrientes que podrían calentar los conductores y provocar incendios.

2.8CABLE VERDE A TIERRA: Conductor que normalmente no porta corriente y que es provisto para la protección del equipo y del personal. El Código Eléctrico Nacional (CODEC) lo distingue color verde para diferenciarlo de los conductores aterrizados portadores de corriente (neutros), los cuales son de color natural, gris o blanco. (CONDUCTOR DE PUESTA A TIERRA DEL EQUIPO).

2.9CIRCUITO A TIERRA: Los circuitos a tierra son eventos que se dan cuando existe más de una ruta eléctrica desde un punto en un circuito hasta una conexión de tierra de referencia. Tales rutas paralelas a tierra normalmente no constituyen un problema cuando están asociadas con circuitería no sensitiva ubicada fuera de la Zona de Tierra Aislada. Los circuitos de tierra no son deseables en equipos ubicados dentro de la Zona de Tierra Aislada.

2.10 BARRA VENTANA A TIERRA (GWB): Barra para tierra de cobre provista para la conexión común de ER, de acuerdo a sus características.

2.11 UNIONES AISLANTES: Dispositivos no conductores provistos en puntos específicos en los bastidores del equipo ubicados dentro de la Zona de Tierra Aislada. Estos son utilizados para aislar el equipo de la Zona de Tierra Aislada de las conexiones a tierra externas.

2.12 BARRA DE TIERRAS INTERMEDIA (CGB): Barra para puesta a tierra de cobre, aislada de su soporte y usada como un punto de distribución para una zona de la Barra Maestra de Tierras (PANI) que ha de ser conectado a varias ER, usualmente en el área de la Zona de Tierra Aislada sin incluir la terminal positiva del tablero de alimentación principal.


FIGURA 2 Ejemplode CGB


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2.13 ZONA DE TIERRA AISLADA (ZTA): Área dedicada dentro de la estación en la que los equipos están aislados eléctricamente de todas las tierras externas excepto a través de una conexión a tierra única entre la Barra Ventana a tierra y la Barra Maestra de Tierras. El área aislada deberá extenderse preferiblemente hasta un mínimo de 1,8 metros (6 pies) en todas las direcciones desde los bastidores de los equipos y donde sea práctico deberá estar separada de otro equipo por paredes permanentes. La zona de Tierra normalmente alojará componentes electrónicos sensitivos (área aislada).

2.14 DISTRIBUIDOR PRINCIPAL (MDF): Estructura de distribución en el que los cables de planta externa son terminados en listones.

2.15 BARRA MAESTRA DE TIERRA (PANI): Barra de cobre para puesta a tierra usada como punto único de conexión para productores y absorbedores de sobrecargas, así como para tierras de equipo interno y externo a la Zona de Tierra Aislada. La Barra Maestra de Tierra normalmente no porta corriente y está aislada a la tierra estructural del edificio.


FIGURA 3Ejemplo de MDF

FIGURA 4Ejemplo de PANI


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2.16 BARRA DE TIERRA PARA LAS PANTALLAS (BTP): Barra de cobre para puesta a tierra ubicada en la parte inferior del Distribuidor Principal, aislada eléctricamente de dicha estructura. Esta barra se usa como punto de conexión para pantallas de cables de planta externa.

2.17 BARRA DE TIERRAS PARA LOS LISTONES (BTL): Barra de Cobre para puesta a tierra ubicada en la parte inferior del Distribuidor Principal, normalmente a 10 cm de distancia de la barra para pantallas, aislada eléctricamente de la estructura del distribuidor mediante aisladores de resina. Esta barra se usa como punto de conexión de las puestas a tierra de los listones de cables de planta externa.

2.18 LISTÓN: consiste de un módulo protector y de un módulo conector para la descarga de sobrevoltajes y transientes que puedan entrar al equipo por los pares telefónicos.


FIGURA 6Ejemplo de BTP y BTL

FIGURA 7LISTONES ALCATEL


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2.19 NEUTRO MULTI-ATERRIZADO: Sistema de distribución de energía que provee un conductor conectado a tierra mediante múltiples conexiones directas. En este sistema se proveen por lo menos 4 tierras cada 1,6 kilómetros de línea, sin contar las conexiones a tierra de los servicios individuales. Este diseño de múltiples conexiones a tierra provee una ruta de muy baja impedancia para efectos de absorber sobrecargas. Además provee una ruta de retorno para corrientes residuales producidas por balances imperfectos en el sistema trifásico de energía asociado.

2.20 PLACAS DE DESCARGA PARA EL PERSONAL: Placas provistas en áreas de equipos electrónicos sensitivos al voltaje. Estas placas están conectadas a tierra y se utilizan para descargar a tierra voltajes del cuerpo y no a través del contacto accidental con componentes electrónicos sensitivos.

2.21 PUESTA A TIERRA DE PUNTO UNICO: Sistema de puesta a tierra en el que se utiliza un único punto, normalmente la Barra Maestra de Tierras (PANI), para proveer un potencial cero de referencia a tierra para toda la estación. A pesar de que el voltaje con respecto a tierra para este punto podría ser mayor que cero durante condiciones de falla, todo el sistema de la central también eleva su potencial a la misma velocidad. Esto ayuda a minimizar corrientes circulantes entre los componentes conectados durante condiciones de descargas atmosféricas o sobrecargas.



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FIGURA 8 PUNTO ÚNICO DE PUESTA A TIERRA


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2.22 ABSORBEDORES DE SOBRECARGAS (A): rutas absorbentes de sobrecargas con conexiones de baja resistencia hacia tierras remotas. Un elemento de puesta a tierra que tiene una ruta de baja resistencia a tierra es considerado un absorbedor primario de sobrecargas. Existen solamente tres absorbedores primarios de sobrecargas: (1) el campo de tierra de la estación, (2) el Neutro Multi-Aterrizado del sistema de energía (NMA) y (3) un sistema metálico de tubería de agua (si es que está disponible).

2.23 PRODUCTORES DE SOBRECARGAS (P) Conexiones a las fuentes metálicas de sobrecargas debidas a descargas atmosféricas y a la alimentación de corriente alterna, por ejemplo, torres de transmisión, pantallas de cable telefónico, pares telefónicos y conectores del sistema de alimentación.

2.24 ZONA DE TIERRA AISLADA (ZTA): Área dedicada dentro de un edificio de central en la que el equipo está aislado eléctricamente de todas las tierras externas excepto a través de una conexión a tierra única entre la Barra Ventana-a-Tierra y la Barra Maestra de Tierras. El área aislada deberá extenderse preferiblemente hasta un mínimo de 1,8 metros (6 pies) en todas las direcciones desde los bastidores de los equipos y donde sea práctico deberá estar separada de otro equipo por paredes permanentes. La Zona de Tierra Aislada normalmente alojará componentes electrónicos sensitivos. (Área aislada).

3. PUESTA A TIERRA DE PUNTO UNICO

3.1 La puesta a tierra de punto único se basa en la conexión de todos los ER de una estación de telecomunicaciones al mismo punto de tierra. Exis-te la necesidad de controlar las diferencias de sobrevoltajes entre los ex-tremos de conductores individuales tales como cables de cobre y barras colectoras producidos por sobrecargas eléctricas abruptas. Véase el Apéndice A de los efectos del voltaje derivados de las sobrecorrientes abruptas.

3.2 Los potenciales de sobrevoltajes y sobrecargas deben ser igualados mediante la conexión controlada de los elementos de puesta a tierra de la central. Entre estos elementos (ver figura 7) están: productores de sobre-cargas (P), absorbedores de sobrecargas (A), puesta a tierra de equipos fuera de la Zona de Tierra Aislada (N), puestas a tierra de equipos de la Zona de Tierra Aislada (I).

3.3 La puesta a tierra de punto único se utiliza para reducir las diferencias de voltaje y controlar las sobrecorrientes. Los elementos básicos de un sistema de puesta a tierra de punto único son los siguientes:

3.3.1 Una barra de puesta a tierra maestra (PANI) con las conexiones agrupadas para confinar la actividad derivada de las sobrecargas de alimentación y de las



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descargas atmosféricas. Este es también el punto para establecer un plano de referencia común, con respecto a la tierra, para toda la estación.

3.3.2 Una Barra Ventana a Tierra (GWB) para el establecimiento de un punto de referencia local único para la puesta a tierra de equipo electrónico sensitivo dentro de la Zona de Tierra. La sección I (ver Sección 4.6) de la Barra Maestra provee una terminación de punto único y una tierra de referencia a la cual la Barra Venta-na a Tierra y el equipo electrónico asociado son conectados.

3.3.3 Una Zona de Tierra Aislada (ZTA) rodeando el conmutador electrónico y otros equipos electrónicos sensibles. La Zona de Tierra Aislada tendrá consistentemente como referencia a tierra, la Barra Ventana a Tierra (GWB).

3.4 Un sobrevoltaje puede darse entre el punto de impacto y los puntos de disipación durante condiciones momentáneas de sobrecarga, tales como las resultantes de impactos directos o indirectos de los rayos o induccio-nes en los elementos de red expuestos a descargas.

3.5 Todo el equipo ubicado dentro de la Zona de Tierra Aislada, flota eléc-tricamente al mismo potencial de la Barra Ventana Tierra cuando el con-cepto de puesta a tierra de punto único es utilizado.

4. BARRA MAESTRA DE TIERRAS (PANI)

4.1 La Barra Maestra de tierras (PANI) es el centro del sistema de pues-ta a tierra. Es utilizado como un punto común de conexión para los pro-ductores de sobrecargas P y los absorbedores de sobrecargas A, así como también las tierras de los equipos tanto para las áreas de los equipos no aisladas N como las aisladas I. El dimensionado de los conductores para tierras se discute en el la sección 8. La Barra Maestra de Tierras es una barra de cobre aislada de su soporte. La Barra Maestra de Tierras debe estar colocada en una pared de la sala principal de la estación. Las cone-xiones variadas a la Barra Maestra de Tierras deberán estar etiquetadas o marcadas para identificar cada una de ellas en la forma en que se descri-be en el Párrafo 8.3

4.2Los productores de sobrecargas (sección P de la Barra Maestra de Tierras): La Barra Maestra de Tierras es un punto de conexión para los productores de sobrecargas que necesariamente deban ubicarse dentro de las estaciones.

4.2.1.Barra de Tierra de Galería de Cable (CEGB): Las barras de pantallas de los cables, la barra de los listones y la estructura del distribuidor principal, deben estar conectadas directamente a la Barra de Tierra de Galería en aquellas instalaciones donde exista una galería de cables. Esta barra se conecta siguiendo la ruta más



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directa a la arqueta o a la malla de puesta a tierra de las estación. Será una barra de cobre aislada de su soporte.

4.2.2 Puestas a tierra del equipo de radio: Se deben conectar todos los gabinetes internos que sean parte de un sistema o varios sistemas directamente al sector N de la Barra Maestra de Tierras. Estas puestas a tierra deberán estar conectadas a la sección P cuando las guías de onda no cuenten con elementos descargadores (Arresters).

4.2.3 Las torres de transmisión deben ser provistas con sistemas de puesta a tierra dedicada para áreas a la intemperie (CCGB). Los voltajes de sobrecarga deberán ser igualados mediante la conexión del sistema de puesta a tierra dedicado en un punto fuera del edificio (Arqueta) para la seguridad del personal y la protección del equipo. Esta conexión se discute en los Párrafos 4.3.2.1 y 4.3.2.2.

4.2.4 Puesta a tierra de la estructura de la planta de emergencia: Se deberá proveer una conexión entre la estructura de la planta de emergencia y la arqueta de tierras con el fin de igualar los voltajes por razones de seguridad. Cuando la planta de emergencia este ubicada en un edificio separado del edificio que tiene el equipo electrónico, se deberá instalar un electrodo para tierras el cual será conectado a la estructura de la planta de energía de emergencia y se lleva un cable hasta la arqueta para la igualación de los potenciales de ambos edificios.

4.3Absorbedores de sobrecarga (Sección A de la Barra Maestra de Tierras): La Barra Maestra de tierra es también el punto de conexión común para los 2 absorbedores de sobrecargas primarias. Estos son el Neutro Multi-aterrizado del sistema de alimentación de CA y el campo de puesta a tierra de la estación. La conexión del neutro a la Barra Maestra de Tierra no sustituye los requerimientos del Código Eléctrico Nacional (CODEC) para la conexión separada del servicio de alimentación comercial.

4.3.1 Neutro Multi-aterrizado (NMA): El neutro Multi-aterrizado con sus múltiples conexiones a tierra a través del sistema de alimentación, normalmente tiene una baja resistencia a tierra. Debido a esta baja resistencia podría ser la tierra más importante conectada a la Barra Maestra de Tierras. La baja resistencia a tierra lo convierte en un absorbedor de sobrecargas excelente. El Neutro Multi-aterrizado podría ocasionalmente convertirse en un productor de sobrecargas momentáneo debido a impactos de rayos cercanos o transitorios en el sistema de alimentación. Refiérase a la sección 8 sobre los tamaños del conductor del sistema de puesta a tierra. En cualquier caso el conductor a tierra entre el Neutro Multi-aterrizado y la Barra Maestra de Tierras deberá tener el mismo calibre o mayor que el conductor de entrada de la alimentación comercial Neutro Multi-aterrizado a edificio.



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4.3.2 Campo para tierras de la estación (Malla de Tierras): La porción externa de los conductores de tierras que conectan el campo para tierras de la central con la Barra Maestra de Tierras, deberá ser enterrada a un mínimo de 0.76 metros (2,5 pies) por debajo del suelo y deberán ingresar al edificio a través de un conducto no metálico. El conductor deberá ser colocado en líneas rectas sin empalmes para reducir la impedancia ante las sobrecargas abruptas (véase la sección 8 sobre conductores para tierras). Cuando sean provistos pararrayos y/o torres de microondas/radio, éstos deberán ser conectados al campo para tierras de la estación fuera del edificio en la manera que se describe a continuación:

4.3.2.1. Puesta a tierra de los pararrayos: Los sistemas de pararrayos son aterrizados mediante un campo para tierra dedicado individual. Se deberá proveer una conexión entre los campos para tierras de los pararrayos y los de la estación, para minimizar ruidos inductivos por acople, para así reducir la posibilidad de una descarga y proveer protección para el personal y el equipo. El punto de conexión entre los dos campos para tierras deberá ser accesible para permitir la desconexión temporal para las mediciones de la resistencia a tierra. La ubicación preferida para esta conexión es donde el conductor entre el campo para tierras de la central y la Barra Maestra de Tierras, son conectados al campo para tierras (arqueta). Los conductores deben seguir la ruta más directa con un mínimo de curvas.

4.3.2.2. Puesta a tierra de las torres para microondas/radio: Se deberá proveer una conexión entre el campo para tierras de la estación y el de las torres de microondas/radio por las mismas razones mencionadas anteriormente. Todas las medidas para esta puesta a tierra son idénticas a las indicadas en el párrafo 4.3.2.1. En los casos en que exista tanto el sistema de puesta a tierra de torre como el de pararrayos, ambos sistemas deben ser conectados al campo para tierras de la estación en la misma arqueta. Se debe garantizar que todas y cada una de las patas de la torre cuenten con una puesta a tierra sólida, mediante la conexión con un electrodo y éstos a su vez deben formar un anillo común en la base de la torre.

4.4 Puesta a tierra estructural del edificio: Se deberá proveer una conexión de puesta a tierra estructural del edificio para la igualación de potenciales y puestas a tierra. Aunque esta puesta a tierra no se considera un absorbedor de sobrevoltajes principal, si actúa como un punto de igualación entre el edificio y el equipo. Una ruta de baja resistencia a tierra es provista por el concreto reforzado que se encuentra en contacto directo con el suelo, por ejemplo los cimientos del edificio. El acero estructural usado en algunos edificios puede tener diferencias de voltaje con respecto a bastidores de equipos instalados en el edificio. Esto ocurre cuando los bastidores de los equipos aumentan su voltaje debido a sobrecorrientes a través de la Barra Maestra de Tierra o cuando las descargas atmosféricas impactan la estructura. Durante la construcción del edificio, el reforzamiento deberá estar amarrado a los tornillos de anclaje de las columnas de



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acero en cada entrepiso. La conexión a las columnas de acero debe realizarse entre el punto accesible más cercano y la Barra Maestra de Tierra. Las conexiones a tierra mediante cables deben realizarse directamente hacia las barras de refuerzo durante la construcción de nuevos edificios de concreto reforzado que no contienen columnas de acero.

4.5Tierras fuera de la Zona de Tierra Aislada (sección N de la Barra Maestra de Tierras): La sección N es primordialmente un punto de referencia de voltaje común al cual son conectados todos los bastidores de los equipos ubicados fuera de la Zona de Tierra Aislada. El sistema de puesta a tierra de punto único está diseñado para confinar todas las corrientes por sobrecarga y por descargas atmosféricas a las secciones P y A de la Barra Maestra de Tierras. Las conexiones a la Sección N previenen las diferencias de voltaje entre los bastidores de los equipos, entre otros, en el área fuera de la Zona de Tierra Aislada. Las sobre-corrientes y los peligros de descargas eléctricas para el personal en el edificio son minimizadas de esta manera. Todos los bastidores de los equipos, herrajes y otras superficies metálicas expuestas que podrían ser energizadas, son conectados a la Barra Maestra de Tierras en este punto. La sección N es también el punto de conexión para la igualación de los voltajes en el bus de alimentación positivo de la central. Esta conexión entre la terminal positiva de la batería y la Barra Maestra de Tierras, no es normalmente un conductor portador de corriente DC y se provee únicamente para la igualación de las diferencias de voltaje.

4.6Puestas a tierra de la Zona de Tierra Aislada (sección I de la Barra Maestra de Tierras): La Sección I de Barra Maestra de tierras estará más aislada entre más lejos lo esté de las secciones absorbentes y productoras de sobrecargas. Esta área de la barra debe tener la mínima variación de voltaje de cualquier sección a lo largo de la Barra Maestra de Tierra. Todas las conexiones a la Barra Ventana a Tierra se realizan en esta sección.

4.7Resistencia a tierra objetivo: Se debe realizar un esfuerzo razonable para cumplir la resistencia a tierra objetivo, ya que éste es un factor importante en la implementación de un sistema de puesta a tierra a punto único. La instalación de una puesta a tierra alrededor y fuera del perímetro de la instalación del edificio es recomendable. Son aceptables otros tipos de campos para tierra en los cuales la resistencia a tierra objetivo puede ser cumplida (referencia al Párrafo 4.7.2).

4.7.1 La resistencia a tierra combinada a la estación derivada de los dos absorbedores de sobrecargas principales, (o sea, el neutro Multi-aterrizado del sistema de alimentación y el campo de puesta a tierra de la estación, debe ser de 5 ohmios o menos al medirse en la Barra Maestra de Tierras. Donde se encuentran los tres absorbedores principales de sobrecorrientes y sobrevoltajes de una estación. El objetivo de 5 ohmios debe ser satisfecho con cualesquiera dos de los sistemas a tierra conectados.



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4.7.2 El establecimiento de un campo para tierras con una baja resistencia puede ser difícil en ciertos edificios de estaciones rurales. La medición de la resistencia a una tierra remota del campo para tierra provee una guía para determinar si es impráctico el procurar obtener la resistencia objetivo de 5 ohmios. Cuando el valor medido del campo para tierras por si solo sea entre 5 y 25 ohmios, no se recomiendan esfuerzos adicionales para reducir la resistencia. El trabajo necesario para reducir la resistencia 1 o 2 ohmios adicionales podría ser bastante oneroso. Cuando la medición de la resistencia exceda 25 ohmios, se debe realizar un esfuerzo adicional para reducirla a este valor o menor. Se deben realizar mediciones de resistividad del terreno a varias profundidades (método Wenner) y ubicaciones alrededor del edificio antes de iniciar cualquier esfuerzo de reducción. El cálculo de la resistencia anticipada, basándose en los registros de los resultados de las mediciones, se deberá completar para varias configuraciones de puestas a tierra y longitudes de electrodos. Los resultados de estos cálculos indicarán la probabilidad de obtener la resistencia a tierra objetivo. 4.7.2.1. A continuación se enumeran varias técnicas que pueden reducir la resistencia del campo para tierras de la central:

a. Conectarse a la barra de refuerzo de tierra del edificio cuando exista (CGB; CCGB).

b. Insertar barras a tierra seccionales o extendidas a una profundidad de hasta 9,75 metros (32 pies).

c. Establecer una o más tuberías de pozo de entre 15,2 y 25,4 centímetros. Estas deben extenderse por debajo del nivel de aguas freáticas.

4.7.2.2. La aplicación de un tratamiento químico al suelo es una solución que mejora la resistividad del terreno. Cuando se utilicen áreas para tierras mejoradas químicamente, se deberá iniciar un programa de medición de la resistencia a tierra cada 6 meses para garantizar que aún sean efectivos.

4.7.3 La resistencia del campo para tierras de la central debe ser determinada previamente a la selección del equipo específico a ser instalado. Los fabricantes de equipos deben ser informados acerca de cuando la resistencia objetivo de 5 ohmios para el campo de tierras de la central no pueda ser obtenida mediante los métodos establecidos. En los casos en que se deban tomar medidas extraordinarias para proteger la garantía del equipo, estos costos adicionales deben ser considerados de la manera que se describe en el párrafo 1.6

5. BARRA VENTANA A TIERRA DE LA CENTRAL (GWB)

5.1Todas las tierras de los equipos que se originan dentro de la Zona de Tierra Aislada son terminadas en la Barra Ventana a Tierra la cual debe estar ubicada fí-sicamente dentro de la Zona de Tierra Aislada y debe estar aislada de su soporte.



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Es aceptable utilizar una Barra Ventana a Tierra provista por el fabricante del equi-po como parte integral del ER. Los conductores para tierra que se originan dentro de la Zona de Tierra Aislada y que son terminados en la Barra Ventana a Tierra, serán instalados por el personal que instala el ER.

5.2Se debe establecer una Zona de Tierra Aislada separada con su propia Barra Ventana a Tierra en los casos en que sea ubicado, en un área remota del mismo piso o en otro piso del edificio, o ER adicional.

5.3Conectar cada Barra Ventana a Tierra a la Barra Maestra de Tierras con un conductor siguiendo la ruta más directa posible. Este conductor para puesta a tierra debe ser calibre 2/0 o mayor, de cobre y con una resistencia menor a 0,005 ohmios. (Véase párrafo 8) . La utilización de conductores paralelos con fines de redundancia es aceptable de ser requerido por el fabricante.

5.4Los conductores terminados en la Barra Ventana a Tierra deben ser identificados apropiadamente en la manera descrita en el Párrafo 8.3

5.5Las tierras de las estructuras de aquel equipo del ER y equipo de alimentación asociado ubicado dentro de la Zona de Tierra Aislada, deben ser conectadas a la Barra Ventana a Tierra en la forma en que podría ser requerido por el fabricante del equipo. Esto incluye sin estar limitado a los dispositivos descritos en los siguientes párrafos.

5.5.1.Todos los bastidores metálicos de los ER (por ejemplo, marcos, gabinetes, grupos de bastidores, etc.) deben ser conectados a la Barra Ventana a Tierra. Se deben seguir las recomendaciones dadas por el fabricante para el establecimiento de estas conexiones.

5.5.2. Los bastidores para cables, esferas de puesta a tierra para el control estático, placas de descarga, equipo de transmisión y las tierras protectoras de cualquier otro equipo de la Zona de Tierra Aislada que obtenga su alimentación de la planta de energía principal, deben también ser conectados a la Barra Ventana a Tierra. Se deberá cumplir con cualquier recomendación especial establecida por el fabricante del equipo.

5.5.3. Se deben seguir las instrucciones dadas por el fabricante sobre el aislamiento de la puesta a tierra a puesta del bastidor de la batería de la conexión positiva a la estructura.

5.5.4. Los conductores CA, incluyendo los conductores para tierras protectoras de los toma corrientes de 120 voltios CA y todo el equipo periférico conectado en forma directa, ubicado en la Zona de Tierra Aislada, deben ser dimensionados de acuerdo con los criterios de “cable verde“. Cada punto de terminación debe ser etiquetado para indicar que el cable verde es un cable a tierra aislado conectado a



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la Barra Ventana a Tierra. Las recomendaciones del fabricante determinarán como se manejará el cable verde en la Zona de Tierra Aislada para los bastidores metálicos ubicados dentro de la Zona de Tierra Aislada. Los bastidores metálicos pueden estar aislados de los pisos de concreto y acero de refuerzo o podrían estar conectados a ellos. El enrutamiento de los conductores y cables de tierra verdes protectores CA en la manera descrita a continuación, garantiza el cumplimiento de los requerimientos del CODEC.

5.5.4.1. Bastidores aislados del edificio: Los conductores que contienen los conductores de 120 voltios CA y que ingresan a la Zona de Tierra Aislada deben ser enrutados a una caja de empalmes ubicada junto a la Barra Ventana a Tierra. El cable verde debe estar sólidamente conectado a la caja de empalmes y se debe establecer un cable de conexión entre dicha caja y la Barra Ventana a Tierra. El uso de conductos metálicos y no metálicos para extender y conectar los conductores CA hasta la Zona de Tierra Aislada queda a opción del fabricante. Donde se utilicen conductos metálicos se debe tener cuidado durante su instalación para garantizarse que esté aislado de otras puestas a tierras (concreto reforzados y acero estructural del edificio) más allá de la Barra Ventana aTierra. Tomacorrientes aterrizados CA aislados pueden ser instalados según lo requiera el fabricante.

5.5.4.2 Bastidores no aislados del edificio: Los conductores portadores de conductores de 120 voltios CA que ingresan a la Zona de Tierra Aislada deben ser enrutados directamente hasta los bastidores metálicos. Estos bastidores no están al mismo potencial a tierra que el conducto y que el cable verde conectado al piso de concreto reforzado, debe existir conexión a la Barra Ventana a tierra. Tomacorrientes aterrizados CA aislados pueden ser instalados según lo requiera el fabricante. El equipo ubicado en la Zona de Tierra Aislada debe ser aislado de los bastidores.

5.5.5. Los cables de tierra verdes protectores deben ser conectados al sistema de puesta a tierra aislado de la Barra Ventana a Tierra en los casos en que los portalámparas ubicados en la Barra de Tierras Intermedia (CGB) sean una parte integral o estén en contacto eléctrico con los bastidores de los equipos. Por razones de conveniencia podría también estar conectados a la Barra Ventana a Tierra en los casos en que las conexiones descritas anteriormente no existan. Todos los portalámparas conectados al sistema de la Barra Ventana Tierra deben estar aislados del concreto reforzado y acero estructural del edificio. Los cables verdes asociados con los portalámparas que no tengan contacto eléctrico con los bastidores de los equipos pueden ser conectados de la manera convencional a la tierra del panel de distribución CA.

5.5.6 Las tierras protectoras para facsímiles, terminales de cómputo, equipo de pruebas y otros equipos alimentados con corriente alterna ubicados o utilizados dentro de la Zona de Tierra Aislada son provistas por las terminales de cable



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verde en las extensiones de alimentación de los mismos equipos. Los pines de este cable verde no deben ser removidos de las extensiones de 3 pines para utilizarlos con adaptadores de únicamente 2 pines.

5.5.7 Se debe tomar toda medida de precaución posible para garantizar la integridad de la Zona de Tierra Aislada. No se permitirá que puestas a tierra entren en contacto con equipo alguno dentro de la Zona de Tierra Aislada que no lo sea a través de la Barra Ventana a Tierra con excepción de lo que pueda ser indicado por el fabricante del equipo.

6. ZONA DE TIERRA AISLADA (ZTA)

6.1 Una Zona de Tierra Aislada está definida en el Párrafo 2.8

6.1.1. Se deben colocar marcas permanentes en el piso para identificar los límites de la Zona de Tierra Aislada. Se debe utilizar pintura o cintas de un color distinto, como el anaranjado.

6.1.2. Se deben tomar medidas para asegurarse que ninguna conexión a tierra temporal o permanente cruce el límite de la Zona de Tierra Aislada excepto en la forma definida en el Párrafo 5.5.4.2.

6.2 Las estructuras metálicas asociadas al equipo digital y electrónico de la estación y al equipo periférico deben ser instaladas y conectadas de acuerdo con los requerimientos del fabricante. Algunos fabricantes requieren que estas estructuras sean aisladas del piso mientras que otros permiten su anclaje directamente al mismo.

7. DISTRIBUIDOR PRINCIPAL (MDF O DP)

7.1 Medidas de puesta a tierra especiales son requeridas en el Distribuidor Principal (DP o MDF) para controlar las sobrecargas entrantes y proveer protección al personal. El diseño debe proveer esta capacidad con cualquiera de los protectores de Distribuidor Principal nuevos o existentes en el mercado. El Distribuidor Principal es considerado como un elemento fuera de la Zona de Tierra Aislada para todos los casos (ver figura 3).

7.1.1 Los listones deben ser montados directamente en el herraje vertical del distribuidor. Los ensambles montados en cada vertical deben ser interconectados con un conductor de cobre número 10 para proveer una ruta de baja resistencia a las corrientes de sobrecarga. Cada grupo vertical de ensambles protectores debe ser conectado a la Barra de Tierra para los listones con un conector de cobre número 8 de doble ojo.



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7.1.2. Se deben proveer conexiones a tierra entre la Barra de Tierra de la galería de cables (CEGB), la barra de tierras para listones, la barra de tierras para las pantallas de los cables y los herrajes del distribuidor para efectos de protección al personal, independientemente del tipo de protector utilizado. Los cables para estas protecciones deben ser calibre 1/0 . En el caso de los herrajes del distribuidor, la pintura debe ser removida completamente en los puntos de conexión. Se debe proveer una conexión para cada 10 metros de longitud de bastidor.

7.2 Protección y terminación del equipo de electrónica en la red: los sistemas de ganancias de pares electrónicos (electrónica en la red) deben estar ubicados dentro de la Zona P. Los equipos de este tipo deber estar ubicados fuera de la Zona de Tierra No Aislada, a fin de que no introduzcan descargas atmosféricas o transientes a los demás equipos sensitivos de la central.

7.2.1 Las pantallas del cable interno a la central que conecta el Distribuidor Principal con los bastidores de equipo portador deben estar abiertas en el extremo del Distribuidor Principal y conectadas a tierra en un punto de la Barra de Tierras CEGB de planta externa. Este tipo de conexión a tierra provee protección electrostática.

7.2.2. Se debe mantener la separación de las secciones de señal de recepción y transmisión del cable para sistemas portadores T. Esto se puede lograr utilizando una separación por comportamiento o cables de recepción y transmisión individuales a todo lo largo de la ruta hasta el ensamble protector en el distribuidor principal. Entre este punto y el equipo portador la separación se mantiene normalmente mediante el uso de puentes protegidos con pantalla, cables de transmisión y recepción con pantalla individuales, o cables multipares con pares protegidos con pantalla individualmente.

7.3 Protección: Los pares de cable entrantes terminados en los listones deben estar protegidos con módulos protectores. Estos módulos, los cuales conectan un descargador entre cada conductor de cable y tierra, limitan efectivamente los potenciales que alcancen los equipos de telecomunicaciones. Los módulos deben contener bloques de protección de tipo semi-conductor preferiblemente. El voltaje de ruptura de estos descargadores debe ser adecuado a los valores recomendados por el fabricante. (Ver recomendaciones UIT-T FAMILIA K)

7.4. El equipo de conmutación analógica ha tenido generalmente un margen de rigidez dieléctrica adecuado para soportar más que el máximo del voltaje soportado por los descargadores de tipo semi-conductor. Debido a esto se hace necesario reemplazar los descargadores existentes cuando se cambia la central analógica por una central digital electrónica según el valor del fabricante.



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8. TERMINACIÓN, ENRUTAMIENTO Y DIMENSIONADO DEL CONDUCTOR PARA TIERRAS

8.1 El punto de referencia para el dimensionamiento de todos los conductores a tierra protectores, excepto por los conductores verdes y los conductores de alimentación DC, es la Barra Maestra de Tierras. Para determinar el tamaño apropiado del conductor, se establece primero la distancia entre los dos puntos de conexión a lo largo de la ruta deseada (por ejemplo, entre la Barra Maestra de Tierras y la Barra de Tierras del Cable de Entrada). Seguidamente en la Tabla A (apéndice A) se encuentra el calibre del conductor con una distancia máxima para la obtención de la resistencia objetivo deseada igual o mayor que la distancia del cable entre los dos puntos. El uso de la Tabla A o los valores de resistencia calculada son permisibles en vez de la medición. Los lineamientos generales contenidos en los párrafos siguientes son también recomendados.

8.1.1. El conductor más delgado recomendado es el calibre 6, excepto en el caso de las tierras protectoras calibre 10 en el Distribuidor Principal.

8.1.2. El conductor entre la Barra Maestra de Tierras y la Barra Ventana a tierra debe ser calibre 2/0 o más grueso. El calibre sugerido en este párrafo se refiere a los conductores de tierra protectores solamente no a los conductores de alimentación DC. La resistencia máxima de este conductor debe ser menor a 0,005 ohmios.

8.1.3. El conductor entre la Barra Maestra de Tierras y la barra de puesta a tierra del neutro en el tablero de entrada de alimentación CA debe ser calibre 2/0 o mayor. La resistencia de este conductor no debe exceder 0,005 ohmios.

8.1.4 La resistencia máxima del conductor entre la Barra Maestra de Tierras y el punto inicial de conexión con todos los productores de sobrecargas no debe exceder 0,01 ohmios.

8.1.5. La resistencia máxima del conductor entre la Barra Maestra de Tierras y el punto de conexión con todos los absorbedores de sobrecargas no deberá exceder 0,01 ohmio excepto en los casos descritos en el párrafo 8.1.3.

8.1.6. La resistencia máxima del conductor entre la Barra Maestra de Tierras y el punto de conexión con todas las puestas a tierra de los equipos no debe exceder 0,01 ohmios.

8.1.7. Donde exista una Barra de Tierras Intermedia, la resistencia objetivo de 0,01 ohmio debe ser dividida en cada extremo de la Barra de Tierras Intermedia.



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8.2. La planificación e instalación de los cables es un factor crítico para la obtención de un sistema de puesta a tierra efectivo. Se debe tener cuidado de minimizar la inducción que podría aparecer en los cables del sistema de puesta a tierra. Los lineamientos generales recomendados para la instalación de los conductores del sistema a tierra son los siguientes.

8.2.1 Los conductores para tierras deben estar aislados para permitir pruebas de su integridad. Estos conductores no deben tener empalmes. De ser inevitable el empalmado, solamente se utilizarán conectores de compresión ó soldadura exo-térmica.

8.2.2.Los conductores para tierras deben ser enrutados de manera tal que se eviten curvas pronunciadas o ángulos rectos. Estos conductores deben seguir la ruta más directa con curvas graduales para minimizar las reactancias inductivas que tienden a impedir el paso de las corrientes de sobrecarga reduciendo así la efectividad general del sistema de puesta a tierra.

8.2.3. Los conductores de tierras, excepto los cables verdes y los conductores de alimentación DC, no deben ser enrutados en forma paralela a otros conductores de la central para efectos de minimizar la inducción de las sobrecargas en los cableados del equipo. Estos conductores no deben ser enrutados a través de bastidores o conductos de cable, ni dentro de los confines de herraje alguno. Deben ser enrutados en canales separados.

8.2.4. El conductor de tierras debe ser colocado solamente en conductos no metálicos. En caso de que se tenga que enrutar a través de conducto metálico ambos extremos del conductor deben ser conectados al conductor para tierras. Los conductores para tierras no deben estar rodeados por abrazaderas de metal. Esto es esencial para poder eliminar la alta reactancia inductiva que impedirá el flujo de la sobrecorriente a lo largo del conductor.

8.2.5. Las conexiones cable a cable a barra de puesta a tierra deben ser realizadas solamente con conectores de compresión o conexiones de soldadura exotérmica. Las uniones soldadas que no sean exotérmicas no deben ser utilizadas en ninguna conexión del sistema de puesta a tierra de la central.

8.2.6. Las conexiones de los cables a las barras de conexión (barra colectora) deben ser realizadas con terminales que tengan conectores de compresión de doble ojo o conexiones de soldadura exotérmica. Estas terminales deben tener capacidad para el atornillado en las conexiones a la barra colectora utilizando tuercas y tornillos de cobre o acero inoxidable. Las conexiones a la barra colectora podrían ser removidas para fines de pruebas.

8.3. Es deseable que existan los siguientes casos de etiquetado o marcado para simplificar las pruebas y el mantenimiento.



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8.3.1. Se deben proveer etiquetas plásticas apropiadas o rótulos en cables adhesivos y permanentes para los cables a tierra en todas las barras colectoras para identificar el origen de cada conductor.

8.3.2. La ubicación de cada conductor a tierra debe ser identificada en cada barra de puesta a tierra mediante rótulos o etiquetas adhesivas.

8.3.3. Los segmentos designados P,A,N,I de la Barra Maestra de Tierras deben ser claramente identificados.

8.3.4. Se deben colocar etiquetas de identificación permanentes en pararrayos, puntas de tierra de radio/microonda y de estación de sus puntos de conexión accesibles hacia el campo de puesta a tierra de la estación fuera del edificio de la misma.

9. PROTECCIÓN DE LA ALIMENTACIÓN COMERCIAL

9.1 La protección mínima para la alimentación CA que sirve al edificio de la estación (o instalación de telecomunicaciones) debe consistir de un descargador apropiado en el circuito secundario de alimentación eléctrica. El diseñador es responsable por determinar que las características del descargador de la alimentación secundaria sean las correspondientes con la rigidez dieléctrica y la capacidad de soportar corrientes de sobrecarga de todos los dispositivos del equipo alimentado mediante corriente alterna en la estación. Esto significa que se debe utilizar un descargador de alimentación secundaria con un voltaje de ruptura ante sobrecargas no mayor a los 600 voltios (valor pico) y un dispositivo de válvula para prevenir corriente de descarga.

9.2 La compañía de electricidad provee un descargador de alimentación secundaria para proteger su medidor de vatios-hora a la entrada de la alimentación al edificio. Estos dispositivos podrían no ser apropiados para la protección (de la instalación de telecomunicaciones) ya que normalmente están diseñados de acuerdo únicamente a la rigidez dieléctrica de los medidores de vatios-hora (normalmente entre 9 y 10 KV). Este valor es normalmente demasiado alto para el equipo de alimentación telefónica.

9.3 La utilización de un descargador secundario para proteger la alimentación CA que llega al edificio de la instalación de telecomunicaciones, es altamente recomendada. Algunos descargadores secundarios presentan un respuesta rápida y se coordinan rápidamente con el equipo alimentado mediante corriente alterna. Estos descargadores podrían estar montados ya sea en el punto de acometida o en el centro de carga. Otros tienen características menos apropiadas por lo que tienen que ser montados en el punto de acometida, con al menos 5



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metros (20 pies) de conducto de acero separando al descargador del centro de carga para garantizar su correcto funcionamiento.

9.3.1. Si después de la instalación de un descargador secundario, se siguen experimentando fallas en la alimentación producto de la sobrecarga en el bus CA, se debe aplicar un protector suplementario a la rama afectada del circuito.

10 INSTALACIONES CON TORRES DE MICROONDAS O DE RADIO 10.1 Las torres de microondas o de radio ubicadas en o muy cerca de los edificios de las estaciones de telecomunicaciones, demandan medidas de protección espe-ciales. Su altura y conductividad aumentan la probabilidad del impacto directo de una descarga atmosférica.

10.2 Se deben instalar pararrayos en las torres que cumplan con las especificaciones mínimas necesarias para que garanticen un adecuado cono de protección que incluya las edificaciones adyacentes a la torre, así como garantizar un bajante de pararrayos con una impedancia no mayor a 10 ohmios por metro lineal y una inductancia no mayor a 40 nH/m.

10.3 Se debe garantizar la unificación de potencial del bajante del pararrayos y la estructura de la torre para prevenir flameos laterales originados por la ruptura del dieléctrico del aire entre la torre y el bajante, mediante la unión física entre el bajante y la estructura de la torre.

10.4 Los soportes del bajante del pararrayos deben ser de acero inoxidable o en su defecto deben ser galvanizados en caliente, debidamente pintados con antico-rrosivo. Su ubicación debe ser tal que permita la trayectoria del bajante del para-rrayos por el borde interno de la torre a fin de que no limite la ubicación de ante-nas.

10.5 El pararrayos de la torre debe poseer su propia malla de puesta a tierra de-dicada, con un valor de resistencia no mayor a 5 ohmios, esta medida debe ser hecha aislada del resto de las tierras de la estación. Además se debe procurar que los materiales a usar garanticen una impedancia lo más baja posible para poder disipar la mayor cantidad de energía posible. Esta malla debe ser unificada en la arqueta con el resto de las tierras de la estación.

10.6 Para torres con una altura menor o igual a 40 metros se debe instalar un pararrayos puesto a tierra sólidamente mediante un bajante con conductor 2/0 AWG. Para torres con alturas mayores se deben instalar 2 pararrayos cada uno con su propio bajante calibre 2/0 o mayor.

10.7 Para minimizar la inducción que se pueda producir ante la caída de una descarga electrostática en la torre, en la malla tipo ciclón en las localidades donde



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exista torre de transmisión, se deben aterrizar mediante alambre # 4 AWG y un electrodo de 1.5 metros debidamente enterrado, cada 12 metros lineales, los tubos que soportan la malla estructural. Esto se debe hacer mediante soldadura exotér-mica. Asimismo se debe asegurar la continuidad del anillo de la malla estructural y su debida igualación de potencial con el resto del edificio en la arqueta con un conductor 1/0 AWG desnudo.

10.8 Se debe instalar un conductor para la puesta a tierra de las guías de onda y herrajes de las antenas en al menos 2 puntos diferentes a lo largo de la torre. Este conductor bajante alimentará barras debidamente aisladas de su soporte para la terminación de las tierras de las guías de onda y estructuras de las antenas. Este bajante debe estar unificado a nivel de suelo (0,76 m como mínimo por debajo del terreno) a la malla de puesta a tierra de la torre. El bajante debe estar aislado de la torre mediante elementos aislantes con un valor de aislamiento de 1 KV al menos.

10.9 Es importante para la protección del equipo de la instalación de telecomunicaciones que el sistema de puesta a tierra de la torre sea conectado al sistema de puesta a tierra de la estación. Esta conexión debe realizarse fuera del edificio en la manera descrita en el Párrafo 4.3.2. De esta manera un impacto directo a la torre será desviado hacia el sistema de puesta a tierra en vez de hacia la estación de telecomunicaciones.

11. EFECTOS DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS Y ELECTROSTÁTICOS

11.1 La electricidad estática es la acumulación de cargas eléctricas estacionarias en un cuerpo medio conductor creada por el movimiento físico como el producido al peinarse. Aún corrientes de aire circulantes pueden causar una acumulación de carga, especialmente durante períodos de baja humedad. La carga electrostática es descargada mediante la puesta a tierra del medio que almacena esta carga.

11.2. Muchas tarjetas electrónicas utilizadas en equipos de telecomunicaciones contienen dispositivos activos tales como transistores FET, semiconductores MOS y CMOS. Estos componentes sensitivos a la electricidad estática pueden sufrir daños permanentes si son sujetos a voltajes mayores a su punto de ruptura. El cuerpo humano puede desarrollar y almacenar una carga de hasta 40.000 voltios por medio del caminado a lo largo de un piso no conductivo, especialmente durante períodos de baja humedad. Los componentes sensitivos a la electricidad estática que son utilizados en los equipos de telecomunicaciones, pueden resultar dañados permanentemente si se les aplican voltajes superiores que el de su punto de ruptura. Debido a esto, se deben tomar medidas especiales para prevenir daños a los componentes producto de este peligro potencial cuando se manejen tarjetas de circuitos impresos.



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11.3 La acumulación de cargas electrostáticas en un cuerpo puede ser reducida en un área específica mediante el aumento de la humedad relativa. La acumulación electrostática en los cuerpos a una humedad relativa de 60% , es mínima. Aún a estos niveles excesivos de humedad, no hay garantía de que no se darán acumulaciones de carga electrostática. Aún más, la humedad podría también causar contaminación y corrosión del equipo o problemas por ruta de fuga en las tarjetas de circuitos impresos y sus componentes asociados. Tales problemas podrían causar inconvenientes permanentes o intermitentes.

11.4 Existen dos tipos de condiciones electrostáticas que producen problemas en los equipos; arcos directos hacia el equipo electrónico y energía radiada que alcanza los circuitos mediante acoples de campos magnéticos y eléctricos. La energía electrostática puede crear un campo eléctrico localizado (eléctrico) y campos magnéticos (corriente) en tarjetas adyacentes. Ambos tipos de campos pueden causar daños permanentes al equipo y/o errores lógicos en los circuitos.

12. REQUERIMIENTOS GENERALES EN EL MANEJO Y EN EL AMBIENTE PARA EQUIPO SENSITIVO A LA ELECTRICIDAD ESTÁTICA

12.1 Medidas respecto al manejo y al medio ambiente apropiados para el equipo sensitivo de la electricidad estática son esenciales para prevenir daños en los componentes y tiempos de desconexión. Los procedimientos generales recomendados en los párrafos 12.2 y 12.3 reducirán la probabilidad de que ocurran daños en el equipo.

12.2 Las siguientes medidas ambientales deben ser tomadas siempre que sea posible.

12.2.1. Se deben mantener los niveles de humedad relativa apropiados ya que las cargas estáticas se acumulan más fácilmente bajo condiciones de ambientes secos. Se deben seguir las recomendaciones relacionadas a la humedad relativa provistas por el fabricante de los equipos.

12.2.2. Se deben instalar filtros para el aire y para el polvo adecuados en los ductos de aire.

12.3. Se deben tomar las siguientes medidas de precaución cuando se ejecuten procedimientos de mantenimiento en el equipo y en el edificio.

12.3.1. Se deben usar las cintas de puesta a tierra cuando se manejen las tarjetas de circuitos impresos las cuales estén designadas por el fabricante como susceptibles a sufrir daños. Refiérase a los procedimientos especificados por el fabricante del equipo con relación a este tópico.



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12.3.2. Cuando sean requeridas, se deben instalar esferas de puesta a tierra o mosaicos en el piso que sean conductores y estén aterrizados apropiadamente. Las recomendaciones del fabricante en referencia a los mosaicos conductores para el piso deben ser seguidas para su instalación a tierra, así como las referentes al mantenimiento del piso para preservar la conductividad.

12.2.3 Las tarjetas de circuitos impresos no deben ser tocadas o transportadas asiéndolas de sus componentes o pines conectores.

12.3.4 La reparación o modificación de estas tarjetas no debe realizarse en la estación. Estas unidades deben ser retornadas al fabricante para ser reparadas si las pruebas determinan que están defectuosas. Se debe mantener una cantidad adecuada de tarjetas de repuestos en contenedores de almacenamiento apropiados.

12.3.5 Se deben utilizar contenedores para tarjetas conductoras de circuitos impresos en la manera recomendada por el fabricante del equipo.

12.3.6. En los casos en que exista función conectado/desconectado y el fabricante lo recomiende, no se debe insertar o extraer tarjeta alguna hasta que el interruptor de conexión /desconexión esté en la posición de desconexión y / o la conexión de la ranura de la tarjeta sea deshabilitada mediante una orden de computadora.

12.3.7. Solamente los tomacorrientes aterrizados CA ubicados dentro de la Zona de Tierra Aislada, podrán ser utilizados para operar herramientas, equipo de prueba y equipo de mantenimiento de rutina dentro de la Zona de Tierra Aislada. Refiérase a las instrucciones del fabricante del equipo en relación al uso de herramientas o equipos de prueba alimentado por corriente alterna en el área de equipos.

12.3.8. No se deben utilizar lanas de acero o piezas de tela secas no tratadas o palos de piso para el mantenimiento de los pisos.

12.3.9. Los componentes de iluminación fluorescente defectuosos deben ser reemplazados. Esto incluye arrancadores, tubos fluorescentes parpadeantes o balastros ruidosos defectuosos. El no reemplazar estos elementos defectuosos podría introducir ruido en las líneas de abastecimiento de corriente y eventualmente en el sistema mismo.

12.4 Las siguientes precauciones deben ser tomadas cuando herramientas eléctricas sean involucradas en la reparación.

12.4.1. Todo el equipo para limpieza y las herramientas de motor deben estar en buenas condiciones



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12.4.2. Todas las herramientas de motor deben tener extensiones aterrizadas de tres conductores para eliminar cargas estáticas o señales transitorias de radio frecuencia generadas por ruidos en escobillas de contacto (“carbones “).

12.4.3. Los motores ajenos al sistema no deben ser arrancados, operados o detenidos dentro de la Zona de Tierra Aislada.

12.4.4. El equipo debe ser desconectado cuando se añadan o renuevan conexiones arrolladas. Cuando esto no sea posible, se deben utilizar herramientas para arrollado neumáticas o manuales con brocas aisladas.

12.4.5. Las herramientas con controles de motores con Rectificadores Controlados de Silicio (SCR) no deben ser conectadas a los tomacorrientes suplidos por el inversor. El SCR puede producir transitorios en la línea de alimentación y generar campos magnéticos.

12.5 Se deben tomar las siguientes medidas en cuanto a las cintas magnéticas, discos de computadora y otros dispositivos de memoria.

12.5.1. Los equipos activados por motores no deben ser ubicados junto a transportadores de cinta o dispositivos de memoria. Se debe utilizar una manguera extra larga al aspirar de tal modo que el motor de la aspiradora esté ubicado varios metros fuera de la Zona de Tierra Aislada.

12.5.2 Los aparatos magnéticos tales como las cintas de grabación y los transportadores de cintas no deben ser expuestos a los campos magnéticos producidos por tales dispositivos, por ejemplo, focos, destornilladores magnéticos o motores eléctricos.

12. 5.3. Las cintas magnéticas deben ser almacenadas en gabinetes metálicos ferrosos herméticos a frecuencia de radio para evitar pérdidas de información.

13. PLACAS DE DESCARGA

13.1. Para la protección del equipo sensitivo a la electricidad estática, todo el personal debe descargar completamente cualquier carga estática de su cuerpo antes de tocar o manejar cualquier parte de la estación. Esto es especialmente importante en áreas de control común. Cuando el personal de la central trabaje en áreas donde existe equipo que puede ser afectado por la electricidad electrostática, debe tocar la placa de descarga más cercana antes de tocar cualquier parte del conmutador cuando así sea requerido por el fabricante del equipo.

13.2. La instalación de las placas de descarga electrostáticas debe considerarse cuando éstas no hayan sido provistas por el fabricante del equipo, éstas no deben



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ser instaladas hasta que el fabricante haya sido consultado, en cuanto a recomendaciones acerca de las ubicaciones y las conexiones a tierra. La forma y el método de conectar estas placas debe ser tal que no cree peligros al personal o limite el acceso al equipo. Las placas de descarga para el personal deben estar ubicadas, cuando sea práctico, a intervalos menores a 2 metros de cualquier punto de mantenimiento.

13.3. Placas de descarga suplementarias podrían ser también provistas por:

13.3.1. Puertas metálicas de bisagra aterrizadas con un conductor calibre 14 al acero estructural del edificio o a la Barra Maestra de Tierras. Se debe aplicar pintura conductiva a las puertas y los llavines metálicos de las puertas no deben ser pintados.

13.3.2. Interruptores de luces y tomacorrientes de alimentación CA con placas cobertoras metálicas las cuales estén conectadas eléctricamente al cable verde de tierra dentro de la caja eléctrica.

13.4. Señales de advertencia: Se deben colocar señales de advertencia apropiadas en todas las puertas de acceso del área de equipos dentro de la central, en lugares donde puedan ser fácilmente vistas sin crear un peligro a la seguridad. Estas señales deben indicar al personal acerca de áreas sensitivas a la electrostática y la necesidad de descargar las cargas estáticas del cuerpo antes de manejar los equipos.

14 CABLES COAXIALES Y GUÍAS DE ONDA.

14.1 En un cable coaxial, el conductor exterior termina, por fuerza, en los circuitos de interfaz de cada extremo. Para aislar el conductor exterior pueden utilizarse circuitos de interfaz que comprendan transformadores y aisladores ópticos. Si un cable apantallado o una guía de ondas entra en la IBN desde la CBN, la estrategia generalmente más eficaz consiste en conectar cada extremo del apantallado o de la guía al armazón del equipo y establecer una conexión equipotencial entre el apantallamiento o la guía y la conexión monopunto.

15 CABLES ÓPTICOS

15.1 Los dispositivos aislantes se dividen en aisladores ópticos y aisladores eléctricos. Su finalidad es crear una separación galvánica total entre dos partes de un circuito para conseguir una inmunidad eléctrica total de los equipos muy expuestos.

Los dispositivos de aislamiento óptico proporcionan un aislamiento de unos pocos kV. Los aisladores ópticos y algunos aisladores eléctricos pueden transferir señales de corriente continua. Pueden utilizarse dispositivos de aislamiento óptico



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y transformadores especialmente diseñados para mitigar interferencias de bajo nivel.

Algunos aisladores eléctricos tienen la ventaja de poderse telealimentar mientras que los aisladores ópticos tienen que conectarse a la red.

Los componentes metálicos de los cables ópticos exteriores no deben prolongarse dentro del edificio más allá de la conexión con el bus de continuidad sin interrupción de la continuidad eléctrica. Si esos componentes se interrumpen y se prolongan dentro del edificio, deben estar conectados al bus de continuidad eléctrica en el equipo de terminación.

En un conector óptico, la conexión de continuidad eléctrica entre los componentes metálicos de un cable exterior y el bus de continuidad eléctrica, debe estar tan próxima como sea posible al puerto de entrada.

16 EQUIPOS RDSI Y DSL

16.1 Desde el punto de vista de los transitorios rápidos y las radiofrecuencias, la conexión equipotencial dentro del edificio es más importante que el contacto con tierra a través del electrodo de puesta a tierra. Para las bajas frecuencias, el sistema de cableado exterior debe cumplir una norma que no permita la interferencia procedente de otras fuentes (por ejemplo, debe utilizarse la medición de la simetría de UIT-T K.10 [10] para verificar si puede existir un problema). Las mediciones efectuadas a frecuencias vocales constituyen una buena indicación de la calidad de funcionamiento de los sistemas de banda ancha (por ejemplo, RDSI, xDSL).

Si bien el filtrado de los circuitos de calidad vocal no es generalmente un problema, los circuitos que suministran servicios RDSI u otros servicios digitales (xDSL) se verán afectados por el aumento de la atenuación y podrán incluso no funcionar cuando se utilicen filtros. Si no se utilizan filtros, los servicios digitales tendrán probablemente un alto número de errores en los datos o simplemente no funcionarán. Por lo tanto, es crucial que el filtrado se construya cuidadosamente teniendo en cuenta los servicios necesarios. En el cuadro siguiente se muestran cifras típicas de la atenuación de inserción para un filtro combinado bobina de derrame/bobina de autoinducción en modo común utilizado para suprimir el ruido armónico a 50 Hz.

Servicio Atenuación de inserción (dB)

RTPC 0,5 a 1 kHz

Ganancia de par 2,5 a 40 kHz

RDSI 3,5 a 100 kHz

ADSL No compatible



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APÉNDICE A

EFECTOS DE VOLTAJE PRODUCIDOS POR SOBRECORRIENTES TRANSITORIAS

1. GENERALIDADES

1.1.Este apéndice provee una discusión de los efectos de voltaje en los conductores a tierra derivados de la auto-inductancia bajo la presencia de sobre corrientes transitorias altas. La discusión pretende proveer una mejor comprensión de los conceptos básicos para algunas de las reglas generales relacionadas al enrutamiento de los conductores para tierras en los edificios de las estaciones.

1.2.Todo conductor posee una auto-inductancia la cual presenta una impedancia a las sobrecargas debidas a los descargas atmosféricas u otras fuentes. Una diferencia de voltaje significativa, ocurriría entre los extremos de un conductor de tierras durante el período en que una sobrecorriente fluye. Esta diferencia de potencial no debe aparecer a través de equipo electrónico sensitivo. Otros puntos en el sistema de puesta a tierra general, entre los cuáles éstos potenciales pudiesen aparecer, no deben estar ubicados de tal manera que el personal pueda tocar ambos simultáneamente.

2. AUTO-INDUCTANCIA

2.1 La auto-inductancia (Lg) de un cable a tierra recto, no magnético, redondo y sólido en el aire o en conducto plástico puede ser aproximada mediante la fórmula:

Lg= 0.061L(log (48/d) - 0.95) (1)

Donde Lg= auto-inductancia en microhenrys L= Longitud del cable en pies d= diámetro del cable en pulgadas

2.1.1 Suponiendo que todas las conexiones a tierra en una central pueden ser probablemente realizadas utilizando calibre 6 (0,4 centímetros de diámetro) y conductores calibre 2/0 (0,927 centímetros de diámetro), longitudes de 9,1 metros (30 pies), podrían ser necesarias para algunas conexiones. De la ecuación 1 se deriva que la auto-inductancia para 9,1 m (30 pies) de cable número 6 es de 14,9 microH y con calibre 2/0 es de 13,4 microH.



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2.2 La auto-inductancia (Lg) de un cable a tierra en un conductor de acero, en el que los extremos del conductor no estén conectados al cable de está dada por:

Lg= 0.061( log (48/d) - 0.95) + 1200 log( d1/d2) (2)

Donde 1200 = permeabilidad del hierro (estimada) d1= Diámetro externo (DE) del conducto en pulgadas d2= Diámetro interno (DI) del conducto en pulgadas. 2.2.1. La auto-inductancia de longitudes de 9,1 metros (30 pies) de conductor calibre # 6 y conductor calibre 2/0, instalados dentro de un conducto de acero rígido no conectado, con un diámetro externo de 3,34 centímetros (1,315 pulgadas) y un diámetro interno de 2,66 centímetros (1,049 pulgadas), puede ser determinado utilizando la ecuación 2. La auto-inductancia del conductor calibre # 6 es de 611.2 microH y para el conductor 2/0 es de 509.7 microH.

2.2.2. Un conductor de tierras de 9,1 metros (30 pies) de longitud no sería probablemente colocado en un conducto de acero. Un uso más común de un conducto, sería el de contener al conductor a través de una pared a lo largo de una distancia de 0,3 metros (1 pie). Una longitud de 0,3 metros de conductor calibre 6, a lo largo de 0,3 metros de un conducto de acero rígido no conectado, tendrá una inductancia de 116,8 microH y un conductor calibre 2/0 tendrá una inductancia de 16,8 microH. La auto-inductancia de una sección de 0,3 de cable en un conducto de acero es mayor que la auto-inductancia de una sección de 9,1 metros de cable en el aire.

3. NIVEL DE VOLTAJE DERIVADO DE LA AUTO-INDUCTANCIA

3.1 El cálculo del voltaje momentáneo que se desarrollará a través de una sección de conductor, utilizando el valor de auto-inductancia, es posible. Este voltaje es dado por la relación diferencial:

e = L ( di / dt)

Donde e = Voltaje (Voltios) L = inductancia (Henrys)

di= cambio en la corriente (Amperios) dt= cambio en el tiempo (segundos)

3.1.1 Asumiendo que se da una sobrecarga moderada de 2000 amperios pico con un tiempo de levantamiento de 10 microsegundos, a lo largo de los 9,1 metros (30 pies) de conductor simple descrito en el Párrafo 2.1.1., de la ecuación 3 se deriva que el voltaje desarrollado a través de cable será de:



Código GRM

Versión1

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# 6 = 2980 voltios 2/0 = 2680 voltios

3.1.2. Si este conductor es colocado en un conducto rígido no conectado de 9,1 metros (30 pies), en la forma que se describe en el Párrafo 2.2.1, el voltaje desarrollado sería de:

# 6 = 102240 voltios2/0 = 101940 voltios

3.1.3. El estudio del ejemplo descrito en el Párrafo 2.2.2. en el que una sección de 0,3 metros (1 pie), de conducto de acero rígido no conectado, es utilizada para pasar el conductor de tierras a través de una pared es más práctico. De la ecuación 3 se deriva, que el voltaje desarrollado a través de una sección de 0,3 metros de conductor sería de 3360 voltios, para ya sea un conductor calibre 6 o uno calibre 2/0. El voltaje desarrollado a través de 0,3 metros (1 pie) de conductor en un conducto, es 13% mayor que para 9,1 metros (30 pies) de conductor calibre # 6 en aire y 25% mayor que para 9,1 metros (30 pies) de conductor calibre 2/0.



Código GRM

Versión1

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TABLA PARA DIMENSIONAMIENTO DE CONDUCTORES DE PUESTA A TIERRA

CARACTERÍSTICAS DEL ALAMBRE DE COBRE AL DESCUBIERTO A 20° C ( 68° F)Tamaño del conductor

N°6 N°4 N° 3 N°2 N° 1

RESISTENCIA DC

.411 O-kf

1.34 8- Km

.2548-kf

.847 8-km

.205 O-kf

.672 6-km

.162 5-kf

.533 1-km

.128 9-kf

.422 9-Km

RES

OBJ

0.005

12 “ 3m 19” 5m 24” 7m 30 9m 38’ 11m

0.01 24” 7m 38” 11m 48’ 14m 61’ 18m 77 23m

CARACTERÍSTICAS DEL ALAMBRE DE COBRE AL DESCUBIERTO A 20° C ( 68° F )Tamaño del Conductor

1/0 2/0 3/0 4/0 MCM 250

RESISTENCIA DC

.102 2-kf

.335 3-km

.080 2-kf

.263 1-km

.063 6-kf

.208 7-km

.050 5-kf

.165 7-km

.044 o-kf

.144 4/km

RES

OBJ

0.005

48” 14m 62” 18m 78” 23m 99” 30m 113” 34m

0.01 97” 29 m 124” 38m 157” 47m 198” 60m 227” 69m

CARACTERÍSTICAS DEL ALAMBRE DE COBRE AL DESCUBIERTO A 20° C ( 68° F )

Tamaño del conductor

300 350 MCM 400 500 750

RESISTENCIA DC

.036 7-kf

.120 4-km

.0314-kf

.103 0-km

.027 5-kf

.090 2-km

.022 0-kf

.072 2/km

.014 7-kf

.048 2-km

RES

OBJ.

0.005

136” 41m 159” 48m 181” 55m 227” 69m 340’ 103m

0.01 272” 83 m 318” 97m 363’ 110 m

454’ 138 m

680’ 207 m

LONGITUD MÁXIMA DEL CONDUCTOR PARA CUMPLIR CON LA RESISTENCIA


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