1、UNIN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONESUIT-T K.40SECTOR DE NORMALIZACINDE LAS TELECOMUNICACIONESDE LA UIT(10/96)SERIE K: PROTECCIN CONTRA LASINTERFERENCIASProteccin contra los impulsoselectromagnticos ocasionados por el rayoen los centros de telecomunicacionesRecomendacin UIT-T K.40(Anteriormente R
2、ecomendacin del CCITT)RECOMENDACIONES DE LA SERIE K DEL UIT-TPROTECCIN CONTRA LAS INTERFERENCIASPara ms informacin, vase la Lista de Recomendaciones del UIT-T.Recomendacin K.40 (10/96) iPREFACIOEl UIT-T (Sector de Normalizacin de las Telecomunicaciones) es un rgano permanente de la Unin Internaciona
3、l deTelecomunicaciones (UIT). Este rgano estudia los aspectos tcnicos, de explotacin y tarifarios y publica Recomen-daciones sobre los mismos, con miras a la normalizacin de las telecomunicaciones en el plano mundial.La Conferencia Mundial de Normalizacin de las Telecomunicaciones (CMNT), que se cel
4、ebra cada cuatro aos,establece los temas que han de estudiar las Comisiones de Estudio del UIT-T, que a su vez producen Recomendacionessobre dichos temas.La aprobacin de Recomendaciones por los Miembros del UIT-T es el objeto del procedimiento establecido en laResolucin N. 1 de la CMNT (Helsinki, 1
5、al 12 de marzo de 1993).La Recomendacin UIT-T K.40 ha sido preparada por la Comisin de Estudio 5 (1993-1996) del UIT-T y fue aprobadapor la CMNT (Ginebra, 9 al 18 de octubre de 1996)._NOTAS1. En esta Recomendacin, la expresin Administracin se utiliza para designar, en forma abreviada, tanto unaadmin
6、istracin de telecomunicaciones como una empresa de explotacin reconocida de telecomunicaciones.2. Los trminos anexo y apndice a las Recomendaciones de la serie K debern interpretarse como sigue: el anexo a una Recomendacin forma parte integrante de la misma;el apndice a una Recomendacin no forma par
7、te integrante de la misma y tiene solamente por objetoproporcionar explicaciones o informaciones complementarias especficas a dicha Recomendacin. UIT 1997Es propiedad. Ninguna parte de esta publicacin puede reproducirse o utilizarse, de ninguna forma o por ningn medio,sea ste electrnico o mecnico, d
8、e fotocopia o de microfilm, sin previa autorizacin escrita por parte de la UIT.ii Recomendacin K.40 (10/96)NDICEPgina1 Introduccin . 12 Alcance y objetivo 13 Referencias. 14 Definiciones . 25 Configuracin de referencia . 26 Necesidad de proteccin 27 Medidas de proteccin . 37.1 Principios generales:
9、zonas de proteccin contra el rayo (LPZ). 37.2 Puesta a tierra 57.3 Continuidad elctrica: CBN mnima. 57.4 Encaminamiento de los cables 78 Medidas de proteccin adicionales 78.1 Generalidades . 78.2 Blindaje. 7Apndice I Simulacin de los efectos de los LEMP - Montaje para las pruebas .7Apndice II Gestin
10、 de la proteccin 10II.1 Centros de telecomunicaciones nuevos 10II.2 Centros de telecomunicaciones existentes 10Bibliografa 12Recomendacin K.40 (10/96) iiiRESUMENSe proponen directrices sobre el diseo de un sistema de proteccin eficaz contra los impulsos electromagnticosocasionados por el rayo en los
11、 centros de telecomunicaciones para las estructuras de telecomunicaciones. Se introduce elconcepto de zona de proteccin contra el rayo como un marco en el que se mezclan las distintas medidas de proteccinespecficas: puesta a tierra, continuidad elctrica, encaminamiento y blindaje de los cables. Se d
12、a tambin informacinsobre la simulacin de los efectos de los LEMP, as como una lista de las medidas de proteccin en los edificios nuevosy en los ya existentes.Recomendacin K.40 (10/96) 1Recomendacin K.40Recomendacin K.40 (10/96)PROTECCIN CONTRA LOS IMPULSOS ELECTROMAGNTICOSOCASIONADOS POR EL RAYO EN
13、LOS CENTROSDE TELECOMUNICACIONES(Ginebra, 1996)1 IntroduccinEsta Recomendacin tiene por objetivo establecer los principios de instalacin y prueba necesarios para proteger lasestructuras de telecomunicaciones contra los impulsos electromagnticos ocasionados por el rayo (LEMP, lightningelectromagnetic
14、 pulse). Se centra en el diseo de un sistema de proteccin eficaz para el entorno de las estructuras detelecomunicaciones.Las directrices de diseo de la instalacin consignadas en esta Recomendacin se basan en las normas siguientes,elaboradas por el TC 81 de la CEI: Protection of structures against li
15、ghtning, Part 1 General principles (CEI 1024-1)and Protection against lightning electromagnetic impulse, Part 1 General principles (CEI 1312-1).Los principios bsicos para proteger una estructura contra los LEMP: a saber, la puesta a tierra, el blindaje y lacontinuidad elctrica, figuran en las Recome
16、ndaciones K.27 y K.35. Si, despus de aplicar estos principios a unaestructura, la evaluacin de los riesgos estipulada en la Recomendacin K.39 indica que se requieren medidas deproteccin adicionales, la presente Recomendacin da asesoramiento al respecto. Dado que los emplazamientos detelecomunicacion
17、es que poseen antenas en la parte superior o en las cercanas tienen ms riesgos de ser daadosdirectamente por un rayo, se ha prestado especial atencin a estas estructuras.2 Alcance y objetivoEsta Recomendacin trata de las estructuras nuevas y de las ya existentes, tales como los centros de telecomuni
18、caciones,las instalaciones importantes en los locales de los abonados y los emplazamientos distantes, y dan formacin sobre eldiseo y la instalacin de medidas de proteccin contra los LEMP con el fin de reducir los daos causados a los equiposy al cableado en el interior de estas estructuras.3 Referenc
19、iasLas siguientes Recomendaciones del UIT-T y otras referencias contienen disposiciones que, mediante su referencia eneste texto, constituyen disposiciones de la presente Recomendacin. Al efectuar esta publicacin, estaban en vigor lasediciones indicadas. Todas las Recomendaciones y otras referencias
20、 son objeto de revisiones por lo que se preconiza quelos usuarios de esta Recomendacin investiguen la posibilidad de aplicar las ediciones ms recientes de lasRecomendaciones y otras referencias citadas a continuacin. Se publica peridicamente una lista de lasRecomendaciones UIT-T actualmente vigentes
21、.1 CEI 1024-1-1:1993, Protection of structures against lightning, Part 1: General principles Section 1:Guide A Selection of protection levels for lightning protection systems.2 CEI 1312-1:1995, Protection against lightning electromagnetic impulse, Part 1: General principles.3 CEI 1312-4:1995, Applic
22、ation guide for protection against LEMP.4 Recomendacin UIT-T K.27 (1996), Configuraciones de continuidad elctrica y puesta a tierra dentro de losedificios de telecomunicacin.5 Recomendacin UIT-T K.35 (1996), Configuraciones de continuidad elctrica y puesta a tierra eninstalaciones electrnicas distan
23、tes.6 Recomendacin UIT-T K.39 (1996), Evaluacin del riesgo de daos en los emplazamientos detelecomunicaciones debido a las descargas del rayo.7 UIT-T (1978), Proteccin contra el rayo de las lneas e instalaciones de telecomunicacin.2 Recomendacin K.40 (10/96)4 DefinicionesTodos los trminos y definici
24、ones ya definidos en la Norma CEI 1024-1 se aplican tambin en esta Recomendacin. Seaplican asimismo los siguientes trminos y definiciones adicionales.4.1 continuidad elctrica: Medida adoptada para establecer un contacto directo o indirecto (a travs de un SPD)entre las partes metlicas.4.2 red de cont
25、inuidad elctrica comn (CBN, common bonding network): es el principal medio para realizar lapuesta a tierra y la continuidad elctrica en el interior de un edificio de telecomunicaciones. Consiste en el conjunto decomponentes metlicos interconectados intencional o casualmente para formar la red de con
26、tinuidad elctrica (BN)principal dentro de un edificio. Estos componentes incluyen: varillas de refuerzo o varillas de la estructura, tuberasmetlicas, canalizaciones para cables de alimentacin en corriente alterna, PE (conductor de proteccin), armarios paracables y conductores de conexin. La CBN tien
27、e siempre topologa de malla y est conectada a la red de puesta a tierra(para mayor informacin, vase la Recomendacin K.27).4.3 red de continuidad elctrica comn mnima (MCBN minimum common bonding network against): que serequiere para la proteccin contra los LEMP en un centro de telecomunicaciones. Pue
28、de instalarse continuidad elctricaadicional para mejorar el comportamiento en relacin con los LEMP a fin de reducir los riesgos de daos, tal como seestipula en distintas clusulas de esta Recomendacin; la eficacia de estas mejoras puede evaluarse utilizando laRecomendacin K.39.4.4 sistema de protecci
29、n contra el rayo (LPS, lightning protection system).4.5 zona de proteccin contra el rayo (LPZ, lightning protection zone).4.6 dispositivo de proteccin contra las sobretensiones (SPD, surge protection device): dispositivo destinado alimitar las sobretensiones transitorias y a desviar las sobrecorrien
30、tes. Contiene por lo menos un componente no lineal.5 Configuracin de referenciaComo configuracin de referencia, es decir el tipo de entorno de telecomunicacin al que se aplican las directrices deesta Recomendacin, deberan tomarse las estructuras con torres de telecomunicacin en el techo o adyacentes
31、.En esta configuracin, una descarga directa del rayo en la torre de telecomunicacin es la fuente de los fenmenosLEMP. Al circular en la torre, la corriente del rayo crea un fuerte campo electromagntico; este impulso se acopla con elcableado interno y externo de los equipos situados en el interior de
32、 la estructura de telecomunicacin, induciendosobretensiones y sobrecorrientes que pueden destruir componentes electrnicos de los equipos.Tambin produce un acoplamiento resistivo debido al aumento del potencial con respecto a tierra; una parte de lacorriente del rayo circular en los blindajes del cab
33、le, dando lugar a tensiones entre los conductores y el blindaje. Elacoplamiento resistivo puede causar tambin el incendio de los SPD instalados a la entrada de los cables detelecomunicacin, propagndose entonces la perturbacin LEMP a travs del ncleo del cable de telecomunicacin, locual puede ocasiona
34、r daos al cable cuando se rebasa la tensin de ruptura del aislamiento entre el blindaje y el ncleo.Esto puede producirse no slo en los cables de telecomunicacin sino tambin, en gran medida, en los conductores de lared elctrica, pudiendo causar problemas a los equipos conectados a dicha red si su gra
35、do de inmunidad es inferior a laproteccin que ofrece el SPD de la red elctrica. Vase la figura 1.6 Necesidad de proteccinCon el fin de evaluar la necesidad de proteccin de una estructura dada contra los LEMP, debe utilizarse laRecomendacin K.39 para estimar el riesgo debido a las descargas directas
36、sobre la propia estructura (Rd) y sobre unaestructura adyacente (Ra). Si el resultado del clculo indica que el riesgo R es mayor que el riesgo aceptable Raccept(R Raccept), deben tenerse en cuenta las medidas de proteccin aqu sugeridas para obtener un nivel de riesgoaceptable.Recomendacin K.40 (10/9
37、6) 3T0507120-96/d01Estructura del edificioEquipo de conmutacinEquipo detransmisinEquipode radioConductoresde continuidadelctricaPlanta deenergaSistema de puesta a tierra interno (electrodo en los cimientos)Servicios entrantesCable deenergaRed de puesta atierra de la torreSistema de puesta a tierra e
38、xterno(conductor en anillo)MDFFigura 1/K.40 Ejemplo de configuracin de referenciaFIGURE 1/K.40.D01 = 13.5 CM7 Medidas de proteccinEn las subclusulas siguientes se proponen medidas de proteccin destinadas a lograr la proteccin contra los LEMP,habida cuenta de la inmunidad de las interfaces de los equ
39、ipos con cableado interno.7.1 Principios generales: zonas de proteccin contra el rayo (LPZ)Resulta ventajoso dividir el emplazamiento de telecomunicaciones que ha de protegerse en zonas de proteccin contrael rayo (LPZ, lightning protection zone) con el fin de definir volmenes de diferente gravedad d
40、e los LEMP y designarlos emplazamientos de los puntos de continuidad elctrica en los lmites de las zonas. Vase la figura 2.Los lmites de las zonas se caracterizan por cambios importantes de las condiciones electromagnticas.En las fronteras entre las distintas zonas debe haber continuidad elctrica pa
41、ra todas las penetraciones metlicas y debeninstalarse medidas de blindaje. La continuidad elctrica entre la frontera entre LPZ 0 y LPZ 1 se define comocontinuidad elctrica equipotencial. Debe observarse que las aberturas (por ejemplo, las ventanas), las corrientes quecirculan por los conductores met
42、licos (por ejemplo, barras de continuidad elctrica, blindajes de los cables y tubos) y elencaminamiento de los cables influyen sobre los campos electromagnticos en el interior de una estructura.4 Recomendacin K.40 (10/96)T0507130-96/d02Cable de suministrode energaAbertura(por ejemplo,ventana)AntenaM
43、stil obarreraFrontera deLPZ 0 y LPZ 1Emplazamiento dela continuidad elctricaCable de comunicacionesServicios por conductos metlicos, por ejemplotuberas para el aguaDispositivoFrontera deLPZ 1 y LPZ 2LPZ 0: Los elementos situados en esta zona estn expuestos a condiciones electromagnticas no atenuadas
44、 causadas por el rayo. Conviene separar LPZ 0 en LPZ 0A y LPZ 0B.LPZ 0A: Los elementos situados en esta zona estn expuestos a las descargas directas del rayo y, por consiguiente, pueden tener que transportar la totalidad de la corriente del rayo. El campo electromagntico no est atenuado.LPZ 0B: Los
45、elementos situados en esta zona no estn expuestos a las descargas directas del rayo, pero s al campo electromagntico no atenuado.LPZ 1: Los elementos situados en esta zona no estn expuestos a las descargas directas del rayo. La corriente que circula en todas las partes conductoras de esta zona ser p
46、equea comparada con la zona 0. En esta zona, el campo electromagntico podra estar atenuado, dependiendo de las medidas de apantallamiento. En lo tocante a los edificios de telecomunicaciones, en la prctica existen instalaciones blindadas y no blindadas.Zonas subsiguientes (LPZ 2, etc.): Pueden intro
47、ducirse zonas subsiguientes si se requiere una reduccin de las corrientes y/o del campo electromagntico. La necesidad de estas zonas debera determinarse de conformidad con los requisitos de proteccin del sistema que ha de protegerse.Figura 2/K.40 Diferentes LPZ de una estructura que ha de protegerse
48、LPZ 2LPZ 1LPZ 0BLPZ 0A FIGURE 2/K.40.D02 = 16 CMEn la figura 3 se muestra un ejemplo de las diferentes zonas en las que puede dividirse un centro de telecomunicaciones.Aqu, todas las lneas de energa elctrica y de seales entran al volumen protegido (LPZ 1) en un solo punto y estnconectadas elctricamente a la barra de continuidad elctrica 1 en la frontera entre LPZ 0 y LPZ 1. Adems, las lneasestn conectadas a la barra de continuidad elctrica interna en la frontera entre LPZ 1 y LPZ 2. Por otra parte, el blindajeexterior 1 de la estructura est unido a la barr
