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Instalacin para ExterioresInstalacin para Exteriores
1.
Introduccin............................................................................................................................................43.
Los
estndares.......................................................................................................................................44.
Definiciones: Torres y
Mstiles..............................................................................................................55.
Soportes para antenas
..........................................................................................................................5
5.1 Montajes sobre el techo
(No-penetrantes).......................................................................................55.2
Montaje de
Pared.............................................................................................................................65.3
Montaje de Pared
............................................................................................................................6
6. Cajas
hermticas...................................................................................................................................77.
Suministro de
energa...........................................................................................................................88.
Consideraciones de
montaje...............................................................................................................109.
Tipos de
torres.....................................................................................................................................10
9.1
Monopolos......................................................................................................................................119.2
Torres Auto
Soportadas.................................................................................................................119.3
Torres venteadas
..........................................................................................................................139.3.1
Espesor de los
vientos..............................................................................................................169.3.2
Tensado de los
vientos..............................................................................................................17
10.
Fundaciones.......................................................................................................................................1711.
Como elegir una Torre o
Mstil..........................................................................................................1712.
Carga de la
Antena............................................................................................................................18
12.1 Huella de la
Torre.........................................................................................................................1912.2
Altura de la
Torre..........................................................................................................................1912.3
Presupuesto.................................................................................................................................1912.4
Localizacin de la Torre
..............................................................................................................20
13.
Seguridad...........................................................................................................................................2014.
Proteccin contra rayos y fluctuaciones de tensin
elctrica............................................................21
14.1 Fusibles y
cortacircuitos...............................................................................................................2114.2
Puesta a
tierra..............................................................................................................................2214.3
Estabilizadores y reguladores de
tensin.....................................................................................2314.4
Proteccin contra
rayos................................................................................................................23
15.
Corrosin............................................................................................................................................2515.1
Prevencin de la
corrosin...........................................................................................................25
16. Mantenimiento de Torres y
Mstiles..................................................................................................2617.
Conclusiones17.
Conclusiones............................................................................................................................................................................................................................................................................2626
Pg: 1
-
1. IntroduccinSe deben tener en cuenta muchas consideraciones
prcticas cuando instalamos equipamientoelectrnico en exteriores.
Obviamente, debe protegerse de la lluvia, el viento, el sol y otros
elementosdainos. Debemos proveer energa, y la antena tiene que
estar montada a una altura suficiente. Sin lapuesta a tierra
adecuada, los rayos que puedan caer cerca, las fluctuaciones de
tensin elctrica, yhasta el viento pueden destruir nuestro
enlaceinalmbrico. Este captulo le dar una idea de los problemas
prcticos a los que va a tener queenfrentarse cuando instale
equipamiento inalmbrico en exteriores.Los mstiles y las torres de
comunicacin de radio son construcciones tpicamente altas,
diseadasespecialmente para sostener las antenas para la comuncacin
por radio. Estas incluyen televisin,radio, telefona mvil y acceso a
Internet.Las torres y los mstiles tienen usos numerosos en redes
inalmbricas, desde sistemas punto a puntobanda ancha, hasta LMR1.
Las torres y los mstiles se requieren a menudo para levantar las
antenassobre el nivel de los rboles, y sobre la azoteas para
establecer conexiones con lnea de vista. Estaunidad es una gua
general, orientada a la prctica, para instalar una torre o un mstil
decomunicaciones. La gua es aplicable tanto para las torres
autosoportadas como las torres venteadas.
2. Los estndaresLos estndares estructurales para torres metlicas
y estructuras de soporte para antenas (ANSI/TIA222-F-1996) fueron
publicados en marzo 1996 por el TIA (Telecommunications Industry
Association).El objetivo del documento TIA 222-F fue el de proveer
un conjunto de criterios mnimos paraespecificar y disear torres
metlicas de antenas y estructuras para torres de antenas. El
documento incluye tpicos como carga del viento, pintura,
fundaciones, pernos de presion, ymantenimiento. Cuesta cerca de
$100 pero es muy completo. Es muy importante para
instalacionesprofesionales.El Radio Amateur Handbook publicado por
la ARRL (American Radio Relay Guide) tiene informacionesms
relevantes para instalaciones no comerciales y consejos prcticos
para instaladores sinexperiencia previa.
3. Definiciones: Torres y MstilesEn trminos de ingeniera, una
torre es un estructura autosoportada, mientras que un mstil
essoportado por vientos, riendas o tirantes.Los trminos torres y
mstil se utilizan a menudo para el mismo tipo de estructura, lo que
porsupuesto puede causar confusin.
1. Land Mobile Radio Inalmbricas para aplicaciones especiales
como taxi, polica o servicios de emergencia.
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-
Para evitar esta confusin, y cuando sea necesario hablaremos de
torres autosoportadas y torresatirantadas o venteadas
4. Soportes para antenas A menudo no es necesario una torre para
soportar una antena, sino que es suficiente un tubo
sujetofirmemente a alguna estructura. Se emplean tres tipos de
instalaciones: montajes para antenas no-penetrantes para el uso en
azoteas planas, montaje penetrantes y montaje de pared para el uso
enlas estructuras existentes tales como chimeneas o los lados del
los edificios.
4.1 Montajes sobre el techo (No-penetrantes)
Figura 1: Esta base de metal puede cargarse con bolsas de arena,
rocas o botellas de agua para lograr unaplataforma estable sin
penetrar el techo.
En los techos planos se pueden utilizar montajes para la antena
que no penetren el piso. Consisten deun trpode colocado en una base
de metal o de madera. Luego la base se carga con ladrillos,
bolsasde arena, bidones de agua o con cualquier otra cosa pesada.
Utilizando este montaje eliminamos lanecesidad de perforar el techo
con tornillos, evitando potenciales goteras.
Se requiere al menos 4 bloques de cemento (para ser utilizado
como lastre) oequivalente,dependiendo de la fuerza esperada del
viento, tamao de la antena y altura delsoporte. Esta altura no debe
exceder de 3 m para soportes no penetrantes.
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-
Una pieza de 90 cm x 90 cm de acolchado de goma se puede poner
debajo de la instalacinpara proporcionar la proteccin de la
azotea.
Este tipo de soporte es el que levanta menos objeciones por
parte del dueo del inmueble,generalamente reacio a que se perfore
el techo.
Cuando podemos aprovechar alguna estructura, como chimeneas o
lasparedes de los edificios, es viable utilizar montajes en la
pared o soportesmetlicos. Si las antenas se deben colocar a ms de
cuatro metros sobreel nivel del techo, una torre escalable puede
ser la mejor solucin parapermitir el acceso ms sencillo al
equipamiento y para prevenir losmovimientos de la antena durante
fuertes vientos.
4.2 Montaje de Pared Para aplicaciones donde el techo no es
plano o suficientemente fuerte para soportar el peso
de el Montaje no-penetrante el Montaje de pared es la solucin ms
efectiva. Este montaje se pone al lado de un edificio, de una pared
o de una chimenea. La estructura debe ser capaz de sostener el peso
del mstil, la antena y las fuerzas inducidas
por el viento
Este tipo de montaje requiere perforar cuatro agujeros en la
estructura. Se puede utilizartornillos pasantes, cuando tenemos
acceso a ambos lados de la estructura, o prisionerosmetlicos (ram
plugs)
4.3 Montaje de Pared Para aplicaciones donde el techo no es
plano o suficientemente fuerte para soportar el peso
de el Montaje no-penetrante el Montaje de pared es la solucin ms
efectiva. Este montaje se pone al lado de un edificio, de una pared
o de una chimenea. La estructura debe ser capaz de sostener el peso
del mstil, la antena y las fuerzas inducidas
por el viento Este tipo de montaje requiere perforar cuatro
agujeros en la estructura. Se puede utilizar
tornillos pasantes, cuando tenemos acceso a ambos lados de la
estructura, o prisionerosmetlicos (ram plugs)
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Figura 2: Vista lateral de montaje en pared.
5. Cajas hermticasLas cajas hermticas vienen en muchas
variedades. Para crear un contenedor hermtico paraequipamiento a
usar en exteriores se puede usar metal o plstico. Por supuesto, el
equipo necesitaenerga para funcionar, y debe ser conectado a una
antena y a un cable Ethernet. Cada vez que seperfora un contenedor
hermtico, se crea un nuevo lugar por el cual puede ingresar el
agua. LaAsociacin Nacional de Fabricantes Elctricos de USA (NEMA -
National Electrical ManufacturersAssociation) estipula normas para
proteger el equipamiento elctrico de la lluvia, la nieve, el polvo
yotros contaminantes. Una caja que cumpla la clasificacin NEMA 3, o
mejor, es adecuada para el usoen climas benignos. NEMA 3R es algo
inferior a la anterior, provee proteccin contra la lluvia pero nola
lluvia empujada por el viento. Una NEMA 4 protege adems contra el
choro de una manguera.NEMA 4X cumple con lo anterior, pero adems es
a prueba de corrosin. NEMA 6 provee unaexcelente proteccin aun
cuando est expuesta a hielo o agua con una manguera, y adms
puedeestar completamente sumergida en agua por un tiempo limitado.
En el caso de los elementos que perforan el cuerpo de la caja (como
los cables y los conectores),NEMA les asigna un ndice de proteccin
del ingreso.
1. A continuacin se muestra una caja NEMA 4X:
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Figura 3: Caja NEMA 4 con enrutador inalmbrico instalada a 4765
m de altura. Mrida, Venezuela
No es imprescindible adquirir una caja profesional para proteger
nuestroequipo. Se puede tambin reciclar una caja fabricada para
otro propsito, oinclusive fabricar una a bajo costo.
Lo importante es que se protejan bien los agujeros que se
practiquen en ella para pasar los cables.Con este fin se puede
utilizar silicon, tanto en la parte interna como en la parte
externa del agujero enla caja.En todo caso debemos evitar que el
agua chorree dentro de la caja a travs del cable. Para ello,
sesuele dejar el cable un poco ms largo, de manera que cuelgue un
poco, a fin de que el agua escurrahacia afuera antes de entrar en
la caja.
6. Suministro de energaLa energa DC puede ser provista
simplemente haciendo una perforacin en la caja y pasando uncable.
Si su caja es suficientemente grande (como por ejemplo una caja
elctrica para exteriores)puede dotarla de un tomacorriente AC como
se ilustra en la figura, pero los fabricantes estn
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adoptando una solucin muy prctica que elimina la necesidad de
una perforacin adicional en la caja:Energa travs del cable de
Ethernet (PoE por su sigla en ingls).El estndar 802.3af define un
mtodo para proveer de energa a los dispositivos usando los pares
queno se utilizan en un cable Ethernet estndar. En un cable CAT5 se
pueden suministrar cerca de 13vatios de forma segura y sin
interferir con la transmisin de datos en el mismo cable. Los
nuevosconmutadores Ethernet que soportan 802.3af (denominados end
span injectors) entregan energadirectamente a los dispositivos
conectados. Estos conmutadores pueden proveer energa en losmismos
cables que son utilizados para los datos (pares 1-2 y 3-6) o en los
no usados (pares 4-5 y 7-8).Una alternativa que no requiere
conmutadores especiales es utilizar los llamados inyectores de
DC(mid span injectors,) que se colocan entre los conmutadores
Ethernet y el dispositivo a alimentar.Estos inyectores proveen
energa mediante los pares no utilizados para transmitir datos.Si su
enrutador inalmbrico o su CPE incluye soporte para 802.3af, en
teora podra simplementeconectarlo a un inyector.
Desafortunadamente, algunos fabricantes (particularmente Cisco)
utilizan otrapolaridad de energa, y conectar unos equipos no
compatibles puede daar el inyector y elequipamiento al que debamos
alimentar. Lea con cuidado las instrucciones y asegrese de que
suinyector y el equipamiento inalmbrico coincidan en los conectores
y la polaridad que debe utilizarsepara alimentarlos.Si su
equipamiento inalmbrico no soporta alimentacin por Ethernet, puede
sin embargo aprovecharlos pares libres en el cable CAT5 para
transportar la energa. Puede utilizar un inyector pasivo
PoEcomercial, o construir uno usted mismo. Estos dispositivos
aplican la corriente continua (DC) a lospares libres en un extremo
del cable, mientras que en el otro extremo, los pares se aplican a
unconector apropiado al receptculo del dispositivo a alimentar. El
par de dispositivos pasivos PoE sepueden adquirir por menos de
$20.
Para hacerlo usted mismo, tiene que saber cunta potencia
requiere eldispositivo para funcionar, y adems suministrar una
corriente y voltaje losuficientemente grandes para cubrir la prdida
en el cable Ethernet. Nodebe aplicar demasiada tensin porque la
baja resistencia del cableconstituye un riesgo de incendio. Puede
encontrar un programa que calculala prdida de voltaje en un cable
CAT5, en el
siguientesitio:http://www.gweep.net/~sfoskett/tech/poecalc.html
Una vez que conoce la potencia y la polaridad elctrica adecuadas
para abastecer su equipamientoinalmbrico, aplique el conector al
cable CAT5 utilizando solamente los hilos de datos (pares 1-2 y
3-6). Luego conecte la fuente de alimentacin de corriente continua
a los pares 4-5 (en general azul /azul-blanco) y 7-8 (marrn /
marrnblanco) en un extremo, y al conector tubular de alimentacin en
el
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otro. Una gua completa de cmo construir su propio inyector POE
desde cero, est en:http://nycwireless.net/poe/
7. Consideraciones de montajeEn muchos casos, el equipamiento
est ubicado en un edificio donde hay una ventana con vidrioscomunes
a travs de los cuales pasan los rayos de luz. Los vidrios normales
producen pocaatenuacin, pero los coloreados generan una atenuacin
inaceptable. El montaje en interioressimplifica mucho los temas de
energa y resistencia al agua, pero evidentemente es til solo en
reasmuy pobladas. Cuando colocamos antenas en torres, es muy
importante utilizar soportes separadores,y no adosarlas
directamente en la torre. Los soportes ayudan en muchas funciones
incluyendoseparacin, alineacin y proteccin de la antena.
Los soportes deben ser lo suficientemente fuertes para aguantar
el pesode la antena, y tambin mantenerla en su lugar en los das
ventosos.Recuerde que las antenas pueden actuar como pequeas velas
y cuandohay vientos fuertes pueden hacer mucha fuerza sobre sus
montajes.Cuando estimamos la resistencia al viento, se debe
considerar la superficietotal de la antena, as como la distancia
desde el centro de la antena alpunto en el que est pegada al
edificio.
Las antenas grandes como los platos o los paneles sectoriales de
gran ganancia pueden tener unaconsiderable carga de viento. Si
utilizamos una parablica grillada o en malla, en lugar de un
platoslido, ayudaremos a reducir la carga del viento sin afectar
mucho la ganancia de la antena.Asegrese de que los soportes de
montaje y la estructura desoporte en general sean slidos, de
otraforma su antena se va a desalinear con el tiempo (o aun peor,
se va a caer toda a torre!). Lossoportes deben tener una separacin
suficiente de la torre para permitir la alineacin, pero no tantaque
pueda impedir alcanzarla si se necesita mantenimiento o
servicio.
8. Tipos de torresEsta seccin presenta los tres tipos ms comunes
de torres que son usados hoy en da en lascomunicaciones
inalambricas; torres auto-soportadas, monopolos y torres
venteadas2.
2.
Pg: 8
-
8.1 Monopolos
1.Los monopolos son postes afilados huecos hechos deacero
galvanizado que se construyen de tubosarticulados que pueden llegar
hasta 60 metros.Debido a su construccin, son costosos de
fabricar,pero simples de levantar. Se utilizan sobre todo
enambientes urbanos donde hay espacio limitadodisponible para la
base de la torre. La huella mximade un monopolo de 60 m es de unos
2x2 m.
Figura 4: Una torre monopolo utilizada para telefona celular en
Lisboa, Portugal
8.2 Torres Auto SoportadasLas torres autosoportadas son caras
pero algunas veces son necesarias, particularmente cuando
serequiere una gran altura. Pueden ser tan simples como un mstil
robusto enterrado en una fundacinde concreto (Figura 5), o tan
complicada como una torre de radio profesional (Figura 6).Una torre
autosoportada (torre libre) se construye sin los tirantes de
alambre (vientos). Las torresautosoportadas tienen una huella ms
grande que las monopolos, pero todava requieren un reamucho ms
pequea que las torres venteadas.
Debido a su base relativamente pequea, estaclase de torre son
comunes en ciudades u otroslugares donde hay escasez de espacio
libre.Las torres autosoportadas se pueden construir contres o
cuatro lados. Estn formadas por perfilesangulares formando
secciones generalmentefabricadas con hierro galvanizado para
resistir lacorrosin.Cuanto ms ancha es la base de latorre,mayor
carga puede tolerar.
Figura 5: Una torre autosoportada sencilla. Mrida,Venezuela
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Figura 6: Una torre mucho ms complicada. Campo Imperatore,
Italia.
Algunas veces se puede utilizar una torre ya existente , aunque
se deben evitar las antenas detransmisin AM porque toda la
estructura es activa. Las torres de estaciones FM son aceptables si
semantienen por lo menos algunos metros de separacin entre las
antenas.
Tenga en cuenta que si bien las antenas de transmisin
adyacentespueden no interferir con su conexin inalmbrica, una FM de
alta potenciapuede causar interferencia en el cable Ethernet.
Siempre que utilice unatorre ocupada por muchas antenas, tenga
mucho cuidado con la puesta atierra y considere la conveniencia de
utilizar cable apantallado para losdatos.
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Figura 7: Precauciones a tomar respecto a torres. Isla de Santa
Cruz. Ecuador.
8.3 Torres venteadas
Una torre venteada a la que se pueda trepar es una excelente
eleccinpara muchas instalaciones, pero para estructuras muy altas
se necesitauna torre autosoportada.
Las torres venteadas son mucho ms econmicas pero ocupan un rea
considerable ya que losvientos deben estar anclados a una distancia
de la base que es por lo menos la tercera parte de laaltura. Cuando
se dispone de terreno, una torre venteada es ideal para cubrir
todas las necesidades decomunicaciones , incluyendo Internet
Inalmbrico, celulares y radiodifusin.
En el caso de las torres venteadas, colocar una polea en la cima
del mstilfacilita su instalacin. El mstil se asegura a la seccin ms
baja yacolocada, mientras que las dos secciones de la torre se
acoplan con unaunin articulada. Una cuerda pasada por la polea
facilita el levantamientode la siguiente seccin. Luego de que esa
seccin est vertical, sujtela ala seccin ms baja del mstil.
El mstil (denominado en ingls gin pole que se muestra en la
figura 9) se retira, y si es necesario sepuede repetir la operacin.
Apriete los cables de vientos cuidadosamente, deben tener todos la
misma
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tensin. Elija los puntos de anclaje para que los ngulos, vistos
desde el centro de la torre, estn tanequiespaciados como sea
posible.
Figura 8: Una torre venteada con 2 niveles de vientos fijados en
tres puntos cada uno. Puerto Ayora,Isla de Santa Cruz, Ecuador.
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Figura 9: Hombres trabajando en una torre. Note el uso de arns
que les permite trabajar segura ycmodamente, y la polea sujeta al
gin pole en la parte superior.
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Las torres venteadas se aseguran con vientos que se anclan en un
conjunto de bases de concretosobre la tierra. Una torre venteada
consiste de varios tramos idnticos, generalmente de
seccintriangular (aproximadamente de 3m cada uno) que se apilan uno
sobre el otro. A diferencia de los monopolos , las torres venteadas
no se van estrechando a medida que se sube,sino que cada seccin
tiene la misma anchura, ya que son los vientos o tirantes los que
proporcionanla estabilidad y la resistencia al viento.
Figura 10: Detalle del anclaje de los vientos, llamado
muerto.Obsrvense los tensores y la manerade sujetar el cable
pasndolo varias veces por el grillete o perro.
8.3.1 Espesor de los vientos
Los vientos o tirantes se deben elegir de acuerdo a la altura de
la torre y a la velocidad esperada delviento en la zona.
Recuerde que en la parte superior de las colinas, a menudo sitio
escogidopara colocar torres, la velocidad del viento siempre es
mayor, sobre todocuando estn desprovistas de rboles.
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A continuacin se muestra una tabla con la carga de rotura para
diferentes cables de acero trenzadode 7 hebras utilizados comnmente
para vientos:
Dimetro(pulgadas)
Dimetro (mm) Carga de rotura (lb) Carga de rotura (kg)
3/8 9.5 15,400 69855/16 7.9 11,200 50801/4 6.5 6,600 29943/16
4.8 3990 1810
Tabla 1: Carga de rotura
8.3.2 Tensado de los vientos
Es importante que los vientos sean tensados correctamente para
que puedan ser efectivos.Para ello se utilizan tensores como el
mostrado en la figura 8:
Figura 11: tensor para vientos
9. Fundaciones
Las fundaciones para las torres deben ser hechas de concreto
armado, y el mismo material seemplear tambin para los muertos de
anclaje de las torres. Recuerde que el concreto necesita 21das para
alcanzar su resistencia de diseo, y nunca se le debe aplicar carga
hasta que hayan pasadoal menos 10 das desde su vaciado. Este factor
debe tomarse muy en cuenta en el proceso deplanificacin.
10. Como elegir una Torre o Mstil
En general existen cuatro consideraciones mayores cuando se
selecciona el tipo de torre a instalar:1. Carga de la antena2.
Huella de la torres 3. Altura de la torre
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4. Presupuesto
11. Carga de la Antena
El efecto de la antena sobre una torre depende de la estructura
de la torre, del peso de la antena y loscables, de la resistencia
al viento que ofrece y de la altura a la que est colocada. Los
fabricantes generalmente estipulan la resistencia al viento que
presentan sus antenas.
La carga del viento es proporcional al rea de la estructura
expuesta y a ladistancia de la union a la tierra.
Las formas curvadas y las perforadas (las rejillas) ofrecen
menos resistencia del viento y por lo tantose prefieren. Los platos
slidos presentan ms resistencia a la fuerza del viento y se deben
evitar enambientes ventosos.
La velocidad media del viento del sitio se debe tambin tomar en
laconsideracin. La velocidad media del viento depende de dnde
estubicado el sitio en la tierra, la altitud y el entorno (rural o
ciudad).
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Figura 12: Antena de rejilla colapsada por el aumento de
resistencia al viento causado por laacumulacin del hielo. Pico
Espejo, Mrida, Venezuela.
11.1 Huella de la TorreLa huella de la torre es la cantidad de
espacio sobre la tierra que es requerido para la
instalacin.Dependiendo de la eatructura de la torre, esta requiere
mayor o menor espacio para la instalacin.Para torres venteadas
superiores a 30 metros de altura, el anclaje de cada viento
necesita tpicamentede 10 a 15m desde la base del mstil. Para un
mstil con 3 vientos por nivel, eso da lugar a una huellade
aproximadamente 90 a 200m2 .
11.2 Altura de la TorrePara torres de hasta 12 m de altura, se
puede prescindir de los vientos, siempre que la estructura
seasuficientemente robusta.
Como mencionamos anteriormente, aadir vientos a una estructura
permitir una mayor altura.
11.3 PresupuestoLa regla general es: "cuanto ms pequea es la
base de la torre, es ms costoso adquirir e instalarla"
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Los monopolos tienen la huella mas pequea de todas las torres, y
son por lo tanto el tipo mscostoso. Es seguido por las torres
autosoportadas y despus las torres atirantadas que requierenhuellas
ms grandes. Adems, dependiendo del tipo de la torre que se elige,
ciertas herramientas,maquinaria y hasta gras son necesarias para
montar la torre lo que deben tomarse en cuenta en elpresupuesto
final.
Sin embargo, en zonas rurales el costo del terreno puede ser
bajo y en ese caso resulta mseconmica una torre venteda que una
autosoportada.
11.4 Localizacin de la Torre Cuando se selecciona la localizacin
fisica de la torre, hay una conjunto de cosas que se deben teneren
mente. Naturalmente, debe asegurarse de contar con el espacio
necesario. Compruebe lasespecificaciones tcnicas de la torre que
piensa comprar y tome en cuenta el tamao de la huella.
El sitio ideal para una torre es un sitio plano. El sitio debe
estar libre deobstrucciones como rboles y edificios. No solamente
el punto para la torrenecesita estar claro, tambin los alrededores,
pues usted necesitar uncierto espacio libre cuando est ensamblando
la torre.
No se olvide de que los rboles tienen races. Cavar un agujero a
travs deun sistema masivo de races no es fcil.
A menudo existen regulaciones sobre la altura mxima que puede
tener una torre. Siempre las haycuando el sitio es cerca de un
aeropuerto. Tambin puede requerirse colocar luces sobre la torre
paraseguridad de los aviones.
12. SeguridadCuando est trabajando en las alturas utilice
siempre arneses de seguridad amarrados a la torre. Sinunca ha
trabajado en una torre, contrate a un profesional que lo haga por
usted. En muchos pasesse requiere entrenamiento especial para estar
autorizado a trabajar en torres por encima de ciertaaltura. Evite
trabajar en las torres cuando haya fuertes vientos o tormentas.
Cuente siempre con un compaero, y suba slo cuando haya buena
luz.Trabajar en una torre puede llevar ms tiempo del que usted
piensa y esextremadamente peligroso trabajar en la oscuridad. Tmese
todo eltiempo necesario para completar el trabajo antes de que se
oculte el sol, siel mismo no le alcanza recuerde que la torre va a
estar all en la maana,cuando usted pueda retomar el problema despus
de haber tenido unabuena noche de descanso.
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a) Arns de pierna b) Arns ms seguroFigura 13: Tipos de Arns
Fuente: Kltter och Hgfjll, http://www.klatterochhogfjall.com
(Image 17a)
Otras herramientas para escalar que son relevantes:
Elslingas Mosquetones
Cuerdas
Finalmente, usted necesitar ropas apropiadas para la misin
incluyendocasco, los zapatos y los guantes (!no se olvide de llevar
agua!).
13. Proteccin contra rayos y fluctuaciones de tensinelctricaLa
energa es un gran desafo para la mayora de las instalaciones en el
mundo en desarrollo. Dondeexisten redes elctricas, a menudo carecen
del mantenimiento adecuado, la tensin e fluctadramticamente y son
susceptibles a los rayos. Una buena proteccin contra las
fluctuaciones detensin elctrica es fundamental no slo para proteger
su equipamiento inalmbrico sino tambin paratodo el equipo que est
conectado a l.
13.1 Fusibles y cortacircuitosLos fusibles son bsicos pero se
descuidan muy a menudo. En reas rurales, y tambin en muchaszonas
urbanas de los pases en desarrollo, se hace difcil encontrar
fusibles. A pesar del costoadicional, es preferible usar
cortacicuitos (interruptores automticos termomagnticos, conocidos
eningls como 'breakers'). Probablemente haya que importarlos, pero
vale la pena considerarlos. Amenudo los fusibles quemados son
reemplazados por monedas para restablecer el contacto. En un
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-
caso reciente, se destruy todo el equipamiento electrnico en una
estacin de radio rural cuando cayun rayo y atraves el cableado,
carente de cortacircuito o fusible para protegerlo.
13.2 Puesta a tierraRealizar una instalacin de tierra adecuada
no tiene por qu ser una tarea complicada. Se persiguendos
objetivos: proveer un cortocircuito a tierra en caso de que caiga
un rayo y proveer un circuito paraque la energa esttica excesiva
sea disipada. El primer objetivo es proteger el equipo de la
cadadirecta o casi directa de un rayo, mientras que el segundo
provee un camino para disipar el exceso deenerga debida a la
acumulacin de electricidad esttica. La esttica puede causar una
degradacinsignificante de la calidad de la seal, particularmente en
receptores sensibles (VSATs por ejemplo).Establecer un
cortocircuito a tierra es sencillo. El instalador simplemente debe
proveer un camino loms corto posible desde la superficie conductora
ms alta (un pararrayos) hasta la tierra. Cuando unrayo impacta el
pararrayos, la energa viaja por el camino ms corto y por lo tanto
va a eludir elequipamiento. Este cable a tierra debe ser capaz de
manejar corrientes grandes (se necesita un cablegrueso, como un
cable de cobre trenzado AWG 8). Para poner a tierra al
equipamiento, instale unpararrayos ms arriba del equipo a proteger
en una torre u otra estructura. Luego utilice un cableconductor
grueso para conectar el pararrayos a algo que est slidamente
conectado a tiera. Loscaos o tuberas metlicas subterrneas pueden
ser una muy buena tierra (dependiendo de suprofundidad, la humedad,
salinidad, cantidad de metal y contenido orgnico del suelo). En
muchoslugares de frica del Oeste los caos no estn enterrados, y el
equipamiento de tierra anterior amenudo es inadecuado debido a la
mala conductividad del suelo (tpico de suelos
tropicalesestacionalmente ridos). Existen dos formas muy sencillas
de medir la eficiencia de la puesta a tierra:
1. La menos precisa es conectar un UPS (Unidad de alimentacin
ininterruptible) de buenacalidad o un multienchufe (regleta), que
tenga un indicador de tierra (un LED -Diodo Emisor deLuz). Este LED
es encendido por la energa que est siendo disipada por el circuito
a tierra.Una tierra efectiva disipa pequeas cantidades de energa a
la tierra. Algunas personas utilizanesto para piratear un poco de
energa gratuita ya que esta energa no activa el contador deenerga
elctrica!
2. Tome un bombillo de pocos vatios (30 W) con su receptculo,
conecte un cable a tierra y elsegundo a la fase. Si la tierra est
funcionando bien, el bombillo debera encendereselevemente.
3. La forma ms sofisticada es medir la impedancia entre la fase
y tierra. Si su tierra no eseficiente va a tener que enterrar una
jabalina (estaca) a mayor profundidad (donde el suelo esms hmedo, y
tiene ms materia orgnica y metales) o mejorar la conductividad de
la tierra.Un enfoque comn en donde hay poco suelo es excavar un
pozo de 1 metro de dimetro y 2metros de profundidad, y colocar en l
una pieza de metal conductor que tenga mucha masa.
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Esto a menudo se denomina plomo pero puede ser cualquier pieza
de metal que pese 500 kgo ms, tales como un yunque de hierro o una
rueda de acero. Luego rellene el agujero concarbn mezclado con sal,
y despus llnelo hasta el tope con tierra. Humedezca el rea, y
elcarbn y la sal se difundirn generando un zona conductora
alrededor del plomo, mejorandode esta forma la eficiencia de la
tierra. Si usa cable coaxial entre la antena y el radio tambinpuede
aprovecharse para poner a tierra la torre, sin embargo un diseo ms
confiable usa uncable separado para la puesta a tierra de la torre.
Para conectar a tierra el cable coaxial,simplemente pele un poco
del revestimiento del cable en el punto ms cercano a la tierraantes
de que entre en el edificio, conecte un cable de tierra en ese
punto, usando un buenconector o soldadura. No olvide
impermeabilizar el sitio de la conexin.
13.3 Estabilizadores y reguladores de tensinHay muchas marcas de
estabilizadores de tensin, pero la mayora son digitales o
electromecnicos.Los ltimos son mucho ms baratos y ms comunes, usan
el voltaje de 220V, 240V, o 110V deentrada para alimentar un motor
que a su vez acciona un generadorde corriente alterna (alternador),
que produce el voltaje deseado (normalmente 220V). En general
sonefectivos, pero estas unidades ofrecen poca proteccin contra los
rayos u otros fluctuaciones detensin. A menudo se queman luego del
primer rayo. Una vez quemados, pueden quedar fusionados aun
determinado voltaje de salida (usualmente errado). Los reguladores
digitales controlan la energautilizando resistencias u otros
componentes de estado slido. Son ms caros, pero mucho
menossusceptibles de quemarse. Siempre que le sea posible utilice
un regulador digital. Se justifica el costoadicional ya que ofrecen
mejor proteccin para el resto de su equipo. Despus de una
tormentaelctrica inspeccione todos los componentes de su sistema de
potencia (incluido el estabilizador).
13.4 Proteccin contra rayosUna instalacin situada sobre una
azotea o en una torre necesita proteccin contra rayos. Los rayosson
enemigos comunes de las instalaciones inalmbricas, y deberan
prevenirse tanto como seaposible. Generalmente existen dos formas
en las que los rayos pueden causar dao a su equipo, condescargas
directas o indirectas.
Descargas directas
Las torres de comunicacin deberan estar equipadas con pararrayos
puestos a tierra correctamenteen la base de la torre. Sin embargo,
si el rayo cae sobre la torre (o el equipo) ser muy poco lo que
sepueda salvar.
Descargas indirectas
Las corrientes de induccin (descargas indirectas) debidas a la
cada cercana de rayos, pueden causardaos en los equipos de radio
ubicados en exteriores. Eso puede prevenirse usando protectores
ante
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fluctuaciones de corriente para proteger a los equipos
vulnerables y seleccionando radios con una altatensin nominal. Sin
embargo, los protectores de fluctuaciones no protegen la antena,
sino solamenteel radio.
El pararrayos debe estar siempre en el punto ms alto de la torre
o estructura que se desa proteger. Elconductor que une el
pararrayos con el electrodo de puesta a tierra no debe tener
empalmes y debe deser de cobre y al menos calibre 10 AWG (American
Wire Gage)A continuacin tenemos una tabla con las caractersticas de
los conductores de cobre:
El cable de antena puede conducir la descarga de un rayo hacia
la instalacin interior donde puede
causar mucho dao. Por ello es importante proveer una desviacin a
tierra en caso de descarga en los
cables que van desde el exterior al interior. En la figura se
muestra los protectores conocidos en ingls
como Lightning Protector para cable coaxial y para cable UTP. En
ambos casos el protector debe
estar conectado a tierra mediante un conductor de cobre de
calibre 10 AWG.
a) Para cable UTP b) Para cable CoaxilaFigura 14: Protectores
contra rayos.
Deben conectarse a tierra para proteger el equipo interior.
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14. CorrosionLa corrosin es un ataque sobre el material generado
por una reaccinqumica con el ambiente. Los materiales afectados por
la corrosin no sonsolamente metales, pueden ser tambin plsticos. El
ambiente que puedecausar la corrosin puede ser sustancias del aire
(oxgeno), del agua ydel producto qumico.
Para que ocurra la corrosin es necesaria la presencia de dos
conductores de distinta composicin yun electrolito que pueda
conducir la corriente entre ellos. El agua con iones disueltos
suele ser elelectrolito ms efectivo, pero el oxigeno del aire
tambin contribuye.Es por eso que la corrosin es ms pronunciada en
la cercana del mar, factor que hay que tener muyen cuenta en la
construccin de torres.
La primera instalacin de fibra ptica en cable de guarda
realizada en Venezuela, fue un proyecto llaveen mano acometido por
una empresa japonesa e instalado en las cercanas del lago de
Maracaibo. Alcabo de pocos meses se presentaron numerosas fallas
por corrosin en el cable. Los ingenieros enJapn, desconocedores de
la geografa venezolana, no tomaron en cuenta que el lago de
Maracaibose abre al mar precisamente en la zona de instalacin
14.1 Prevencin de la corrosionLa corrosin implica el deterioro
de las caractersticas tiles en el material y es algo que usted
deseaevitar a toda costa. Un caso bien conocido de la corrosin es
debilitamiento del acero debido a laoxidacin de los tomos del
hierro.
Para minimizar la corrosin electroltica cuando dos metales
diferentesestn en contacto en presencia de humedad, sus potenciales
electrolticosdeben ser lo ms cercano posible. Utilice grasa
dielctrica en la conexinentre dos metales de tipo diferente para
prevenir el efecto de electrlisis.
El cobre no debe tocar nunca los materiales galvanizados de
forma directasin una proteccin adecuada de la unin. El agua en
contacto con el cobreincorpora iones que atacan la cobertura
galvanizada (zinc) de la torre. Elacero inoxidable puede usarse
como material separador, pero debe teneren cuenta que ste no es un
buen conductor.
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Si se utiliza como separador entre el cobre y los metales
galvanizados, lasuperficie de contacto debe ser grande y la
longitud a atravesar corta.Debe utilizarse compuesto protector de
juntas para cubrir la conexin, ypara que el agua no pueda pasar
entre los diferentes metales.
La humedad en los conectores es prcticamente la causa de fallos
msobservada en los radioenlaces. Debe apretar los conectores
firmemente,pero nunca utilice una llave inglesa u otra herramienta
para hacerlo.Recuerde que los metales se expanden y contraen con
los cambios detemperatura, y que un conector demasiado ajustado se
puede romper enclimas extremos.
Una vez ajustados, los conectores se deben proteger aplicando
una capa de cinta aisladora, luego unacapa de cinta o mastique
sellador y luego otra capa de cinta aisladora. El sellador protege
el conectorde la filtracin del agua, y la capa de cinta protege el
sellador del dao por los rayos UV. Los cablesdeben tener un bucle
en forma de gota extra para evitar que el agua ingrese dentro del
radio.
15. Mantenimiento de Torres y MstilesLas torres y mstiles deben
ser inspeccionadas al menos un par de veces al ao. La inspeccin
debeincluir como mnimo lo siguiente:
Asegrese de que todo el hardware est apretado. Asegrese de que
los vientos tengan la tensin apropiada. Inspeccione las
estructuras. Si encuentra corrosin, quite los pedazos daados.
Planifique el trabajo de renovacin de la pintura segn las
condiciones ambientalesprevalentes.
16. ConclusionesPara establecer una torre de comunicacin se
requiere una planificacion en gran detalle, acceso apersonal
experimentado y buenas herramientas. Sin alguno de estos
componentes, la torre no podrestar levantada por mucho tiempo.
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Una base de buena calidad es esencial para asegurar tiempo de
vida de la torre/mstil. Si la base noes hecha con cuidado, pueden
ocurrir accidentes fatales lo cual no solo aumenta los costos sino
queadems esto incluye tragedias personales.
Los cinco aspectos ms importantes de esta unidad son:
1. Seleccione el tipo de torre de acuerdo con la resistencia al
viento producida por la antena, lahuella, la altura requerida y el
presupuesto econmico.
2. Una base de buena calidad es esencial para una torre segura y
de soporte de larga duracin.3. El trabajo en las alturas siempre
implica peligro. No ahorre cuando se trata de su seguridad.
Use buen equipamiento y trabaje seguro.4. Asegrese de tener el
tiempo que se necesite. El estrs lo har cometer errores que
pueden
ser muy costosos.
5. Tenga siempre presente los riesgos de la corrosin y
prevngalos en la medida de lo posible.Planifique inspecciones
continuas de la corrosin y otros problemas.
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