Tomas de tierra en instalaciones de Telecomunicación/Radiocomunicación
Cuando se instalan sistemas de telecomunicación en edificios elevados o en sitios remotos, en los que es posible/previsible que se produzcan descargas eléctricas, es necesario realizar una protección de los equipos de telecomunicación, ya sean equipos de radiocomunicación como equipos de datos, contra las descargas eléctricas.
Una explicación de la utilidad de una instalación de toma de tierra la podéis leer en esta página realizada por el instituto Tartanga que aunque va referido a redes de datos, es extensible a las redes de telecomunicación en general.
Un fabricante que suministra información fiable sobre tomas de tierra, aunque sea publicitando sus productos, es el que se muestra aquí.
Así, normalmente cuando se realiza la instalación o construcción de una caseta de telecomunicación, uno de los elementos que se añade en su interior es un anillo de tierra, es decir, un cableado interior de tierra, que unido a la toma de tierra general, protege los bastidores/equipos instalados.
Sirvan a modo de ejemplo, las fotografías de tomas de tierra y sistemas de protección contra descargas, las múltiples instalaciones de tomas de tierra que se pueden encontrar en internet o en mi página web orientada sobre todo a las tomas de tierra en estaciones de telefonía móvil. Se puede apreciar la barra de tierra enganchada sobre una canaleta rejiband.
INSTALACIÓN DE KITS DE TIERRA EN CABLES COAXIALES
Por otro lado, los cables coaxiales que se utilizan para conectar las antenas que se encuentran habitualmente en sitios elevados o en torres de telecomunicación, tienen también que tener un cable de tierra, que consiste en un cable unido eléctricamente a la malla del cable coaxial a proteger por un extremo y por el otro, conectado a la toma de tierra.
Un ejemplo de este tipo de conexión, lo tenemos en las instrucciones de instalación del boletín 237549 "grounding Kit for Heliax Elliptical Waveguide and coaxial cable", del que he sacado el dibujo y añado el documento de instrucciones completo por su caracter didáctico como anexo.
Los puntos marcados por las flechas, serían los puntos en los que se debería de realizar una conexión del kit de tierra, para proteger contra descargas eléctricas los equipos de telecomunicación.
En los mencionados puntos, se procedería a hacer una hendidura en la funda exterior del cable corrugado coaxial (cable Heliax), se retiraría esa funda y se procedería a instalar el kit de tierra, tal cual aparece en la fotografía de Electronics Research del kit de tierra:
Una vez montado el extremo del kit en el cable corrugado coaxial, se plegará y se cubrirá totalmente para protegerlo de la intemperie, con la cinta vulcanizada y/o termorretráctil que viene en el kit. Se añadirán varias capas de protección con cinta vulcanizada de alta resistencia para proteger de manera permanente el cable coaxial.
El otro extremo del cable que se ha conectado sobre el cable coaxial, se conectará a la toma de tierra que tenga instalada la torre de comunicaciones, protegiéndose así toda la instalación.
Realización de tomas de tierra en instalaciones de telecomunicaciones
La instalación de las tomas de tierra en telecomunicaciones, suele consistir en instalar, si el terreno lo permite, una malla de cobre enterrada en el suelo, cubierta por una capa de tierra con sales de cobre para mejorar su conductividad a la cual se añade una varilla de de cobre unida a la malla. Como este tema está muy desarrollado por los especialistas en tomas de tierra, me remito a la información facilitada por ellos.
Básicamente nos vamos a encontrar con una malla/pica de tierra, enterrada en el suelo, a la que añadimos un conjunto de materiales que mejoren la conductividad del terreno y esa pica, la unimos, mediante una grapa de sujección, al cable de tierra que vamos a conectar en la instalación. La grapa de fijación, puede ser similar a la de la imagen:
Esta grapa de tierra, se unirá al cable de cobre, que puede ser cable desnudo de cobre o con cubierta de plástico (así se degrada en menor medida el cable de cobre).
Esta grapa permite la unión del cable de cobre con la pica de tierra. El montaje de ambos elementos, vistos antes de clavar la varilla de cobre en el suelo, tendrá una apariencia similar a la de la imagen, donde la varilla de cobre se ha sustituido por un tubo, pero el procedimiento de montaje es el mismo:
Vista desde otro ángulo, con otro tubo roscado distinto, se vería así:
Esta unión se realizará normalmente estando la varilla de tierra (la de cobre, no la de la imagen), enterrada en la tierra. Este cable de cobre estará unido a una barra equipotencial de puesta a tierra, similar a la que aparece en la imagen (que se utiliza conectada en las canaletas rejiban):
Desde esta pletina equipotencial de tierra conectaremos los diferentes cables de tierra para proteger los equipos de telecomunicación.
Tomas de tierra adicionales en torres de telecomunicaciones
Es frecuente que, aparte de añadir el kit de tierra sobre el cable coaxial, se refuerce la protección de tierras con varios elementos adicionales, con la finalidad de reducir la posibilidad de avería de los equipos y mejorar la relación señal/ruido en los equipos.
Así, se suelen añadir pletinas de tierra adicionales en la base de las torres de las antenas, adonde se conectan los diferentes armarios/equipos de intemperie. Un ejemplo de esta pletina equipotencial, para realizar las conexiones de tierrra, es ésta, con algunos de los diferentes terminales que podemos atornillar sobre ella para conectar los cables de tierra:
Se puede ver como queda una vez instalada, observando la siguiente imagen.
Por otro lado, se han incluido dos folletos de instalación del cable de tierra de dos fabricantes distintos, pero que al final hacen lo mismo: conectan un extremo del kit en el cable coaxial y el otro a la toma de tierra del edificio o de la torre de comunicaciones.
Toma de tierra en caseta de telecomunicaciones
En el caso de estar en el interior de la caseta de telecomunicaciones, una vista de la pletina de toma de tierra, podría ser similar a la de imagen, situada en la parte superior izquierda:
Se puede observar que la pletina de tierra está conectada con los diferentes bastidores de radio de la estación, formando el "anillo de tierra" que protege los equipos interiores instalados en la estación base.
INSTALACIÓN DE PROTECCIONES DE SOBRETENSIÓN COAXIAL
Otro elemento adicional que se suele intercalar en la entrada a los equipos, aunque no aparezca visible en los equipos, es un protector de sobretensión, a veces con descargadores de gas incorporados. Suelen ser un bloque de conectores N macho - N hembra, que incluyen el elemento de protección. Simplemente se intercala entre el cable coaxial y el equipo a proteger, como se ve en la imagen obtenida de la páǵina web de Meinberg:
Realización de tomas de tierra
Cuando se necesita realizar la instalación de tomas de tierra en puntos delicados, por la orografía del terreno, consistencia del mismo, una de las técnicas utilizadas es la soldadura exógena, que consiste en soldar mediante una pequeña carga explosiva los diferentes conductores que conforman la toma de tierra. Hay múltiples fabricantes de estos sistemas de soldadura, éste es uno de éllos.
Una vez que la toma de tierra ha sido realizada, basta cono unir dicha toma de tierra con los diferentes puntos de la instalación de telecomunicaciones que se quiere proteger, formando por ejemplo, "un anillo de tierras", que disminuye la ddp entre los diferentes equipos conectados a la toma de tierra y los riesgos de descargas eléctricas.
En esta otra página tenéis un documento de puesta a tierra bastante completo.
