Puesta a Tierra y Recomendaciones en Instalaciones de Radio

1. Objetivo
2. Introducción
3. Descripción
4. Componentes del sistema de puesta a tierra
5. Principios Generales de la Red de Tierra y Red de Masa en un Sistema de Tele-comunicaciones
6. Red de Tierra
7. Red de tierra del edificio
8. Red de masa
9. Toma de tierra del pararrayos
10. Toma a tierra de la torre
11. Toma a tierra de las antenas y de los cables de telecomunicaciones (Guías de onda y cables coaxiles)
12. Elementos a analizar
13. Cableado de señal
14. Tendido del coaxil de RF y Guía de Onda
15. Alimentación de energía
16. Protecciones contra disturbios de red CA
18. Medición del conjunto Alimentador + Antena
19. Referencias

2. Puestas a Tierra en equipamiento de Radio

1.1 Objetivo:

Este documento tiene por objeto fijar las condiciones que deben cumplir los sistemas de puestas a tierra para asegurar un funcionamiento confiable de los equipos instalados; minimizando la diferencia de potencial entre todos los objetos metálicos y brindando protecciones de equipamiento contra voltajes peligrosos y descargas eléctricas para disminuir asi los daños a las personas y equipamiento debido a disturbios presentes en la red eléctrica o inducidos por descargas atmosféricas en líneas de energía, transmisión de datos, voz, etc.

1.2 Introducción:

La energía generada por descargas atmosféricas puede ingresar a las instalaciones a través de diversos medios, por impacto directo o por corrientes inducidas. Esta energía busca su propio camino para llegar a tierra utilizando conexiones de alimentación de energía eléctrica, de voz y de datos, produciendo acciones destructivas ya que se supera la aislación de dispositivos tales como plaquetas, rectificadores, etc.

Para evitar estos efectos, se deben instalar dispositivos que para el caso de sobretensiones superiores a las nominales, formen un circuito alternativo a tierra, disipando dicha energía a través de un sistema de puesta a tierra apropiado que asegure una capacidad de disipación adecuada.

Otra fuente importante de disturbios son las redes de energía eléctrica, debido a la conmutación de sistemas y grandes cargas inductivas.

Tener presente que una inadecuada o mala tierra puede empeorar la calidad (relación señal a ruido) de multiplexores, radios o sistemas de datos.

1.3 Descripción:

Concretamente el sistema de puesta a tierra provee un camino de baja impedancia para derivar a tierra corrientes de fuga y disturbios presentes en las redes de energía, a través de los dispositivos de protecciones específicos.

El tipo de sistema de puesta a tierra será del tipo equipotencial, es decir todas las distintas partes componentes del sistema (anillos, estructuras, cañerías, etc.) estarán vinculados de manera de asegurar la equipotencialidad entre ellas.

Un sistema de puesta a tierra con todos sus elementos asociados (descargadores gaseosos incluidos), provee de las siguientes etapas de protección:

• La protección de personal está :
• Para minimizar la diferencia de potencial entre los objetos metálicos y las personas a fin de reducir el riesgo de shock eléctrico debido a descargas inducidas y corrientes de fuga.
• La protección y funcionamiento del equipamiento sirve:
• Para minimizar la diferencia de potencial entre todos los objetos metálicos y proveer protecciones de equipamiento contra voltajes peligrosos y descargas eléctricas.
• Para proveer potencial de referencia para equipo electrónico.
• Para brindar compatibilidad electrónica (EMC).
• Para minimizar el efecto de disturbios eléctricos en la operación del equipamiento por ruido normal y ruido común.

4. Componentes del sistema de puesta a tierra:

5. 1.4.1 Anillo exterior de puesta a tierra:

   Cantidad de anillos: Cuando la distancia existente entre el shelter y la torre sea mayor a 6 metros se instalarán dos anillos de tierra independientes; uno circundando a la torre y otro al shelter, ambos anillos se unirán por intermedio de dos conductores. Si la distancia fuese inferior a 6 metros se instalará un único anillo tal que circunde shelter y torre.

   Dispersor horizontal (conductor de tierra): Como conductor de tierra se utilizará cable de cobre estañado desnudo de 50 mm2. El mismo se instalará a una profundidad de 0,70 m. Los radios de curvatura deberán ser mayores de 0,60 m.

   Dispersor vertical (jabalinas): Las jabalinas a utilizar serán del tipo Copperweld de 5/8 de pulgadas y un largo mínimo de 3 metros, recomendándose según la resistividad del suelo:

   -Humus pampeano: Jabalina de 5/8 " x 3metros

   -Arenas varias: Jabalina de 5/8 " x 6 metros

   –Rocas y suelos pedregosos: Jabalinas especiales mas sales metálicas y material de baja resistividad o pozos dispersores.

   En caso de que la napa de agua esté a menos de 10 metros de profundidad se deberá llegar a ella con las jabalinas, utilizando de ser necesario como prolongadores, chicotes de cable de cobre estañado desnudo de 50 mm2.

   1.4.2 Placa interior de puesta a tierra (MGB):

   Placa de cobre conectada al anillo exterior de puesta a tierra a través de tramos de cable de cobre estañado de 35 mm2.

   1.4.3 Anillo interior de Puesta a Tierra (Halo Ring):

   Estará formado por tramos de conductor de cobre estañado de 35 mm2 con aislación color verde. Estará unido al anillo exterior en las 4 esquinas del shelter. También se unirá a la placa interior de puesta a tierra.

6. Principios Generales de la Red de Tierra y Red de Masa en un Sistema de Telecomunicaciones:

Todos los elementos de la red de masa deberán estar interconectados, siendo necesario que existan interconexiones múltiples en forma de malla tridimensional, aumentando de esta manera la capacidad de apantallamiento de la misma.

Es sumamente importante el concepto de ¨conexión a tierra de punto único¨, ya que si por ejemplo el equipo posee un trayecto separado a tierra además de la placa a tierra (por ejemplo la conexión a tierra de seguridad del cable de potencia), ese trayecto paralelo permitirá que la corriente del impacto fluya hasta el bastidor (chasis) del equipo y cause problemas.

Será necesario disponer de un terminal principal de puesta a tierra que servirá como medio de interconexión entre la red de tierra y los cables de protección.

Un edificio de telecomunicaciones contará con tres tomas o redes de tierra:

– Toma de tierra del edificio

– Toma de tierra del mástil ó torre

– Toma de tierra de pararrayos

Para lograr la equipotencialidad del conjunto de la instalación, necesariamente estas tres tomas de tierra deberán estar interconectadas.