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

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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.

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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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