En el Recorrido: Protección de Redes Inalámbricas Celulares en Australia

Las empresas de telecomunicaciones desempeñan un papel importante en nuestra vida cotidiana. Las redes celulares proporcionan comunicaciones de voz y datos para negocios, servicios de emergencia, mantenerse en contacto con amigos y familiares, navegar por las redes sociales, mantenerse al día con las últimas noticias y mucho más. Con la llegada de la tecnología 5G, muchas más aplicaciones industriales comenzarán a depender de las redes celulares. Esto puede incluir aplicaciones de seguridad y vigilancia, redes eléctricas de servicios públicos inteligentes y detección de fugas de agua y gas. Para las personas, los avances en la seguridad de las redes de telecomunicaciones también podrían significar que los usuarios tengan más dispositivos inteligentes, automóviles autónomos y otras aplicaciones novedosas.

El sistema de conexión a tierra es uno de los componentes más importantes de una instalación de telecomunicaciones. Los sistemas de conexión a tierra y unión proporcionan un trayecto preferido para las descargas por rayos, lo que protege la infraestructura de telecomunicaciones, el equipo y a los trabajadores de todo el mundo. Cuando un rayo golpea una torre de telefonía celular bien conectada a tierra u otra pieza del equipo, la mayor parte de las corrientes eléctricas pasan a través del acero de la torre, los conductores de conexión a tierra y los electrodos de conexión a tierra en su camino a la tierra, en lugar de pasar a través de equipos delicados que se podrían dañar. Este trayecto preferido también mantiene las corrientes eléctricas de alta tensión alejadas de las personas.

Reducir Costos en un Entorno Desafiante

Dos grandes empresas de telecomunicaciones en Australia determinaron que necesitaban reducir el costo general de hacer negocios. La industria de telecomunicaciones es competitiva debido al rápido desarrollo de tecnología y a la reducción del costo de esa tecnología una vez que se reemplaza por algo nuevo. Los proveedores enfrentan una presión extrema para competir tanto en el costo como en el rendimiento.
Las empresas de telecomunicaciones creían que realizar algunos cambios de diseño podría aumentar la eficacia y ahorrar dinero sin afectar negativamente el nivel de protección o la experiencia del cliente.

El antiguo sistema de conexión a tierra utilizaba un sistema de cinta de cobre con conductores de cobre y varillas de cobre unidas para conexión a tierra. En estos sistemas de cinta y cable, una cinta de cobre plana servía como conductor subterráneo. Cables de cobre trenzado conectados que se unen con cinta adhesiva a refugios, gabinetes, postes y torres de telecomunicaciones. Este sistema ha servido bien a las empresas durante muchos años e hizo un buen trabajo en la protección de sus equipos.

Los sistemas de cinta y cable ofrecen buena flexibilidad y conductividad, pero esa flexibilidad y la forma de la cinta también pueden dificultar la instalación. Esto se debe a que la cinta se hincha en las zanjas durante la instalación, lo que dificulta el trabajo y, a veces, es necesario torcerla para hacer ciertas conexiones.

Aunque la mayoría de las torres de telefonía celular e instalaciones de telecomunicaciones están en ciudades y suburbios, estas compañías también tenían un número significativo de sitios en pueblos rurales y zonas lejanas. Las ubicaciones en zonas lejanas o remotas en Australia pueden ser difíciles de trabajar debido a su distancia de las áreas metropolitanas y condiciones climáticas extremas, como temperaturas altas y lluvias repentinas. Estas condiciones pueden hacer que el tiempo de reparación en sitios lejanos sea muy largo.

Además de las dificultades con la instalación de la cinta de cobre, las empresas de telecomunicaciones enfrentaron costos adicionales y molestias debido al robo de cobre. Mientras el cobre es, por mucho, el mejor conductor de conexión a tierra, es una materia prima valiosa. Esto hace que los componentes de conexión a tierra de cobre sean objetivos frecuentes para los ladrones, que desconectan los conductores y las barras de las torres de telefonía celular para vender el metal como chatarra. Cuando los ladrones dañan los sistemas de conexión a tierra, dejan las torres de telefonía celular expuestas a daños debido a descargas eléctricas y redes con mayor riesgo de interrupción. El robo de equipos de conexión a tierra puede poner en peligro a los trabajadores de las empresas de telecomunicaciones e interrumpir el servicio celular del cliente.

Una Solución que Ahorra Mano de Obra

Las compañías de telecomunicaciones habían trabajado con productos de nVent antes, y recurrieron a nVent para diseñar un nuevo sistema de conexión a tierra que fuera más económico, más fácil de instalar y que proporcionara el mismo nivel de rendimiento en una amplia gama de condiciones, incluidas las de un entorno hostil.

Los ingenieros de nVent pusieron a prueba un nuevo sistema de conexión a tierra que reemplazó la cinta de cobre por Conductores Redondos Cu-Bond de nVent ERICO, conductores de acero recubierto con cobre (CBSC). Además, nVent fabricó los CBSC en 4 m de largo y los empacó en tubos de diez para facilitar el envío a los sitios y para transportarlos en la parte superior de los vehículos utilitarios, vehículos que los contratistas conducen a los sitios de trabajo. Los contratistas conectan los conductores en los sitios para formar anillos que están conectados al resto de los sistemas de conexión a tierra y enterrados en la tierra. Estos conductores CBSC son lo suficientemente flexibles como para doblarse con la mano, pero debido a su rigidez, en lugar de cinta flexible, los trabajadores pueden levantar todo el sistema como una unidad o en partes y sostenerlo fuera de la zanja. Los trabajadores pueden instalar la mayor parte del sistema sin inclinarse hacia abajo en la zanja.

"Teníamos el conductor de acero recubierto de cobre disponible para nosotros como producto, pero se necesitaba más trabajo para hacerlo factible produciéndolo en forma recta y diseñando y probando las conexiones y la instalación en la vida real", dice Rohit Narayan, Director de Telecomunicaciones Globales de nVent.

Cambiar de cinta conductora a varillas conductoras fue una pequeña innovación, pero tuvo muchos beneficios. Los técnicos del sitio confirmaron que el tiempo de instalación en los sitios de una empresa de telecomunicaciones disminuyó de alrededor de dos horas a menos de una hora.

Los ingenieros de nVent observaron que los moldes Cadweld de nVent ERICO, hechos de grafito y utilizados para realizar las conexiones entre conductores de conexión a tierra, duraron más tiempo con los conductores CSB que con la cinta conductora, ya que las varillas redondeadas son más suaves en esos moldes que los bordes afilados de la cinta. La calidad de las conexiones durante la instalación también fue mejor que en los sistemas de cinta de cobre. Además, el sistema de conexión a tierra que utiliza CBSC logra los mismos valores de resistencia a tierra que los sistemas de cinta de cobre y todas las conexiones y conductores cumplen con un estándar acreditado como IEC o IEEE. La vida útil relativa del CBSC en una amplia gama de condiciones del suelo es de 30-40 años. Esta es una vida útil significativamente más prolongada que la de otras alternativas que no son de cobre como el acero galvanizado.

El sistema nVent ERICO fue más fácil de instalar, lo que redujo los costos de mano de obra y los materiales en sí mismos fueron más baratos, ya que el costo del CBSC es menor que la cinta de cobre debido a su núcleo de acero.

Agregar Protección Contra Robo

nVent también proporcionó un cable antirrobo trenzado, Cable Compuesto Cu-Bond de nVent ERICO, para conectar electrodos subterráneos de conexión a tierra a torres, postes de cercas y barras de conexión a tierra. Las hebras de acero en la parte exterior del cable antirrobo le dan al cable la apariencia del cable de acero, que es poco atractivo para los ladrones de cobre. Las hebras exteriores del cable también son magnéticas, engañando a los ladrones que prueban los cables con un imán para ver si son de acero o de cobre. Incluso si los ladrones más ingeniosos descubrieran que hay cobre en el interior de los cables antirrobo, la cantidad de cobre en el interior no valdría la pena el esfuerzo de separar las hebras.

Además de la protección contra amenazas hechas por el hombre, el nuevo sistema es más fácil de instalar y proporciona una larga vida útil y un rendimiento equivalente al sistema de cinta de cobre en una amplia gama de entornos, incluyendo zonas remotas. Esto reduce los costos de instalación y mantenimiento porque las empresas no necesitan repararlos tan a menudo como los sistemas antiguos.

Los clientes de la industria de telecomunicaciones ven a los sistemas de conexión a tierra como partes fundamentales de sus instalaciones, ya que protegen los sitios contra riesgos de impactos de rayos, de alto ruido y de descargas eléctricas. Con los nuevos sistemas implementados, dos empresas de telecomunicaciones ahora pueden proporcionar un servicio sólido y confiable a sus clientes, a la vez que mantienen bajos los costos.