Cable de fibra óptica blindado: niveles de protección y casos de uso

El otoño pasado ayudamos a solucionar problemas en un proyecto de parque industrial en Nevada. El contratista insistió en utilizar una armadura de aluminio entrelazada para un recorrido de entierro directo de 12-kilómetros y siguió diciendo que los centros de datos la utilizan todo el tiempo y que ahorraría dinero. Retrocedí y le expliqué que el entierro directo al aire libre es completamente diferente a los ambientes con piso elevado. El departamento de ingeniería quedó convencido por la propuesta del contratista y anuló mi recomendación de especificaciones. Menos de tres meses después, los roedores mordieron el cable en varios puntos. Sinceramente, no recuerdo exactamente cuántas pausas, entre cinco y ocho. La factura de reparación más el reclamo por tiempo de inactividad del cliente ascendió a más de $127,000. ¿La diferencia de costo original con respecto a la cinta de acero corrugado? Alrededor de cuatro mil dólares. En la autopsia del proyecto, los ingenieros se quedaron sentados sin decir nada. Adquisiciones asumió la culpa.

 

Escribo esto porque seguimos viendo el mismo patrón. Los equipos de adquisiciones observan las cifras de resistencia al aplastamiento en las hojas de datos y suponen que comprenden los niveles de protección. No lo hacen.

Lo que realmente importa con la selección de armadura

He estado haciendo esto durante unos quince años y la especificación de armadura es probablemente mi área más fuerte. Permítanme aclarar primero el mayor error:La armadura de aluminio entrelazada no protege contra los roedores.. Mucha gente se deja engañar por ese número de marketing de "resistencia al aplastamiento 7x" y piensa que la armadura de aluminio lo soporta todo. No es así. El aluminio es blando. Los roedores tienen tiempo. La estructura en espiral en realidad les da a los dientes algo que agarrar.

La armadura de cinta de acero funciona de manera diferente. Esa superficie lisa y continua no les da a los incisivos de los roedores nada que morder. Hemos retirado cables GYTS de sitios con actividad documentada de roedores después de ocho o nueve años de servicio. Cero daño por mordedura. Es por eso que la cinta de acero sigue siendo nuestra recomendación predeterminada para cualquier trabajo de enterramiento directo.

En cuanto a los proveedores, hemos estado comprando principalmente a Hengtong para la serie GYTS estos últimos años. Su cotización el mes pasado para 24 núcleos fue de alrededor de 1,28 yenes por metro, aproximadamente 0,178 dólares, quizás un 8% menos que el año pasado. Probablemente los precios de las materias primas. El Yangtze cotiza ligeramente más alto, alrededor de ¥1,35, pero su calendario de entrega es más fiable. Hengtong siempre parece llegar tarde una semana. La serie ALTOS de Corning es realmente excelente, la consistencia del control de calidad es incomparable, pero el precio es tres veces mayor que el equivalente nacional o más. A menos que sea una ruta troncal o el cliente lo exija específicamente, buena suerte explicando ese costo a la gerencia.

La cinta de acero corrugado funciona mejor que la cinta de acero simple cuando se necesita flexibilidad para doblarse. El perfil ondulado distribuye la tensión para que no se produzcan puntos de concentración durante la instalación. Esto lo aprendimos de la manera más difícil en un proyecto de telecomunicaciones que se ejecuta a lo largo de una línea ferroviaria. Cinta de acero estándar usada. Las micro-vibraciones del paso de los trenes provocaron grietas por fatiga en 14 meses. Cambiado a corrugado, problema resuelto.

Armadura de alambre de acero con la que no trato mucho personalmente. Principalmente cruces submarinos y lechos de ríos, según tengo entendido. La mayor resistencia a la tracción disponible, pero el peso y la complejidad de la instalación aumentan considerablemente, el costo puede ser 4-5 veces mayor que el de una cinta de acero estándar. A menos que realmente necesites ese nivel de fuerza, no tiene sentido especificar demasiado.

Por qué esas claras tablas comparativas de precios no ayudan

Estos artículos se ven en línea con tablas de precios perfectamente organizadas, rangos de $0,20 a $0,30, etc. Honestamente, esas tablas son bastante inútiles porque el precio real de adquisición depende del volumen, el lugar de entrega, las condiciones de pago y su relación con el proveedor. Demasiadas variables.

Aquí hay algo más cercano a la realidad. Citas reales de un proyecto de entierro directo de 8 kilómetros que hicimos el mes pasado:

El precio unitario del cable armado es el doble, pero el costo total de instalación ahorra un 40%. Y eso es antes de tener en cuenta los costos ocultos del método de conducto. Lo hemos rastreado, se necesitan aproximadamente 1 o 2 reparaciones de empalmes cada 10 kilómetros por daños en el cable durante la extracción. Agregue otros $800-1200 por ocurrencia.

La matemática del tiempo de inactividad que convence a las finanzas

Las finanzas desafían mis especificaciones cada vez. ¿Por qué no optar por la opción más barata? Aprendí a mostrarles el cálculo del tiempo de inactividad.

Uno de nuestros clientes fabricantes controla la producción de fibra. El año pasado, un fallo en el cable los dejó inactivos durante casi un día. Su propia contabilidad cifra las pérdidas directas en alrededor de 47.000 dólares, sin contar las sanciones contractuales por pedidos retrasados. Ese tendido de cable originalmente ahorró quizás $2,500 al saltarse la armadura.

La encuesta de centros de datos de 2023 del Ponemon Institute estimó costos de interrupciones no planificadas en un promedio de $ 9,000 por minuto. Se trata de cifras de centros de datos; los entornos industriales no suelen ser tan extremos, pero unos pocos cientos de dólares por minuto son comunes.

Las reparaciones de cables submarinos son aterradoras. Submarine Networks rastrea estadísticas de fallas globales, aproximadamente 200 incidentes por año, costos de reparación que oscilan entre $ 500 000 y más de $ 1 000 000 cada uno y cronogramas de reparación que se extienden por meses. El caso documentado más largo duró casi tres años. Aunque, sinceramente, el submarino no es mi área, acabo de leer los informes de la industria.

Errores de conexión a tierra

Solía ​​​​ignorar la conexión a tierra, pensé que era problema del ingeniero eléctrico. Luego, en 2021, tuvimos un proyecto en una zona montañosa que seguía sufriendo daños por rayos a pesar de que el cable GYTS tenía armadura y supuestamente estaba conectado a tierra correctamente. La investigación encontró que el cable de conexión a tierra utilizaba un conductor de cobre sólido. La sección enterrada estaba completamente corroída. Efectivamente sin conexión a tierra.

Ahora exigimos un mínimo de cobre trenzado #6 AWG, terminales de compresión Burndy o equivalentes, sin conexiones de pernos. En suelos rocosos o arenosos con alta resistividad, agregue varillas de tierra suplementarias o mejoras químicas. NEC 770.93 especifica la unión de componentes de cables metálicos en el punto de entrada del edificio lo más cerca posible. Si no está familiarizado con este tema, pídale a un ingeniero eléctrico que lo revise antes-de aprobarlo.

Un caso extremo que vale la pena mencionar: cerca de líneas de transmisión de alto-voltaje, la armadura metálica puede desarrollar voltaje inducido que impacta al personal de instalación. Para esas situaciones normalmente recomendamos el cable dieléctrico ADSS. No hay protección de armadura física, pero tampoco peligro de voltaje inducido.

Problemas con el equipo de instalación

Voy a decir algo que no me hace popular: muchas fallas en los cables se deben a problemas de calidad de la instalación.

El error más común es tirar directamente de la capa de armadura. La técnica correcta ejerce tensión sobre los miembros internos de resistencia de aramida, pero las tripulaciones toman atajos y utilizan la armadura como punto de tracción. Esto separa la armadura del núcleo del cable. Ese tipo de daño a menudo no aparece durante las pruebas de aceptación, sino que se manifiesta meses después.

El radio de curvatura es el otro grande. TIA-568.3-E especifica una clasificación de tracción mínima de 600 libras para cables de plantas exteriores, pero eso es para no blindados. El cable blindado tiene menos tolerancia a la flexión debido a la rigidez de la armadura. He observado a equipos aplicar su experiencia en cables no blindados a trabajos blindados, doblarlos demasiado en las esquinas y provocar pérdidas por microflexión. El OTDR puede mostrar 0,1 o 0,2 dB adicionales en la aceptación, no parece mucho, pero la atenuación aumenta con el tiempo.

Nuestra práctica habitual ahora es organizar una sesión informativa técnica con los equipos de instalación inmediatamente después de la adjudicación del contrato. Cubre específicamente el manejo de cables armados. Un paso adicional molesto, pero mucho menos doloroso que las discusiones después de que algo sale mal.

Pensamientos finales

La selección de armaduras parece complicada, pero en realidad se reduce a unos pocos principios. Entierro directo al aire libre significa cinta de acero o cinta de acero corrugado. El interior de las instalaciones es de aluminio entrelazado. Los escenarios especiales reciben un análisis especial. Cuando no esté seguro, sobre-las especificaciones ligeramente. El costo adicional del blindaje es trivial en comparación con los gastos de reparación de fallas.

Y no confíe demasiado en las hojas de datos de los proveedores. Esos números provienen de condiciones de laboratorio. Los entornos de campo reales son más complicados. Habla con personas que hayan realizado proyectos similares. Vale más que diez hojas de datos.

Si tiene un proyecto específico en el que está trabajando y desea hablar sobre él, comuníquese con nuestro equipo técnico. Probablemente hayamos encontrado la mayoría de los mismos problemas que usted enfrenta, al menos podemos ayudarlo a evitar los errores obvios.