Criterios de selección en ingeniería de planta externa

La elección entre OPGW y ADSS no debe basarse únicamente en el costo del material, sino en un análisis detallado de las variables físicas, mecánicas y operativas del proyecto.

A. Voltaje de la línea y el fenómeno de Tracking Eléctrico

Es importante destacar que, cuando el cable ADSS se instala en líneas que superan los 12 kV (y críticamente arriba de los 25 kV), la cercanía con los conductores de energía induce un campo electromagnético sobre su superficie. Debido a este efecto, si el cable acumula humedad o contaminación ambiental, se generan pequeñas corrientes parásitas que provocan descargas superficiales conocidas como dry-band arcing.

Como resultado, la chaqueta de un cable ADSS convencional puede sufrir degradación por arborescencia eléctrica (tracking). Por esta razón, en líneas de transmisión de alta tensión, la norma IEEE 1222 exige evaluar el potencial de espacio para determinar si el ADSS requiere de forma obligatoria una chaqueta especial Anti-tracking (AT). Por el contrario, el cable OPGW, al estar ubicado en la cima y ser metálico, es inmune al tracking, manejando los campos eléctricos mediante disipación directa a tierra.

C. Ciclo de vida de la infraestructura y condiciones de instalación

• Infraestructura nueva: Si el proyecto contempla la construcción desde cero de una línea de transmisión, la selección mandatoria de la ingeniería es el cable OPGW. Al requerirse un hilo de guarda por seguridad eléctrica, integrar la fibra óptica en el núcleo resulta sumamente costo-eficiente a largo plazo.

• Infraestructura existente (retrofit): Reemplazar un hilo de guarda viejo por OPGW en una línea en operación exige interrumpir el flujo eléctrico (solicitar libranza), lo cual se traduce en penalizaciones económicas severas para las Telcos o generadoras. En cambio, el cable ADSS se consolida como la solución de oro para retrofit, ya que puede ser desplegado debajo de las fases energizadas mediante técnicas de tendido en línea viva, reduciendo los tiempos muertos a cero.

B. Capacidad de cortocircuito y descargas atmosféricas

Respecto al OPGW, este componente debe calcularse meticulosamente bajo la variable de corriente de cortocircuito:

Efectivamente, el cable debe ser capaz de conducir la corriente de falla del sistema eléctrico hacia las puestas a tierra de las torres sin que el calor disipado eleve la temperatura interna del tubo de acero inoxidable por encima de los límites críticos (generalmente 180 °C), lo cual destruiría el recubrimiento de las fibras ópticas.

Requerimientos de instalación y herrajes críticos

La integridad mecánica de la fibra óptica aérea depende de la correcta selección de sus accesorios de sujeción. Ambos cables manejan dinámicas de tensión diametralmente opuestas.

Herrajes para cable OPGW

Debido a su naturaleza metálica, el OPGW posee un coeficiente de dilatación térmica bajo y una alta resistencia a la tracción. No obstante, requiere herrajes robustos de aleación de aluminio y acero galvanizado:

• Ensamble de suspensión: Diseñado con varillas de armadura preformadas para disipar las vibraciones eólicas y amortiguar los esfuerzos de flexión.

• Amortiguadores de vibración (stockbridge): Son obligatorios para mitigar las frecuencias de vibración inducidas por el viento de flujo laminar, evitando la fatiga del metal y la atenuación por microcurvaturas en la fibra.

Herrajes para cable ADSS

Por otra parte, el ADSS es un elemento flexible que sufre elongación mecánica bajo cargas climáticas extremos (viento severo o acumulación de hielo). Por lo tanto, la sujeción estructural jamás debe aplastar mecánicamente el núcleo óptico:

• Remates preformados de tensión: Utilizan varillas dieléctricas que distribuyen la fuerza de agarre a lo largo de la superficie exterior del cable, transfiriendo la tensión mecánica directamente a la corona de hilos de aramida interna sin estrangular los tubos holgados (loose tubes).

Preguntas frecuentes (FAQs)

¿Qué significa el término OPGW en telecomunicaciones?

Significa Optical Ground Wire (Cable de Guarda Óptico). Es un conductor metálico de puesta a tierra aérea que lleva un núcleo protegido con fibras ópticas en su interior, usado en las puntas de las torres de alta tensión.

¿Qué significa la sigla ADSS en fibra óptica?

Significa All-Dielectric Self-Supporting (Totalmente Dieléctrico y Autosoportado). Es un cable de fibra óptica aérea que no contiene elementos metálicos y soporta su propio peso a lo largo de grandes distancias entre postes o torres.

¿Cuándo se debe usar una chaqueta Anti-tracking (AT) en un cable ADSS?

Se debe utilizar de forma obligatoria cuando el cable ADSS se instala en líneas de media y alta tensión donde el potencial eléctrico inducido en el espacio de instalación supera los 12 kV o en zonas con alta contaminación ambiental.

¿Qué norma internacional regula la fabricación y pruebas del cable OPGW?

La norma internacional principal es la IEEE 1138, la cual establece los criterios de desempeño mecánico, térmico, eléctrico y óptico para este tipo de cables en líneas de energía.

¿Qué norma técnica rige el diseño e instalación del cable ADSS?

La norma de referencia global es la IEEE 1222, encargada de definir las directrices de pruebas mecánicas, envejecimiento ambiental y parámetros dieléctricos del cable autosoportado.

¿Se puede instalar un cable ADSS con la línea eléctrica energizada?

Sí, efectivamente es una de sus mayores ventajas. Al ser 100% dieléctrico, permite el despliegue mediante el método de tendido en línea viva utilizando herramientas especializadas no conductoras.

¿Cuál es la vida útil estimada de un cable OPGW en comparación con un ADSS?

Un cable OPGW bien calculado tiene una vida útil que supera los 30 años, igualando el ciclo de vida de la torre eléctrica. Un cable ADSS posee una vida útil promedio de 20 a 25 años, ya que sus polímeros exteriores sufren degradación ultravioleta y ambiental con el tiempo.

¿Qué es el «Span» en la selección de un cable ADSS?

El Span es la distancia horizontal máxima permitida entre dos estructuras de soporte (postes o torres) sin que el cable exceda su máxima tensión de operación o su porcentaje de flecha (sag) permitido bajo condiciones climáticas severas.

¿Qué tipo de fibra óptica se utiliza en el interior de los cables OPGW y ADSS?

Se utilizan fibras ópticas monomodo, cumpliendo habitualmente con las especificaciones ITU-T G.652.D (estándar de dispersión no desplazada) para enlaces de larga distancia, o la norma ITU-T G.655 para sistemas de larga distancia con multiplexación por división de longitud de onda (WDM).

¿Por qué el cable OPGW requiere amortiguadores tipo Stockbridge?

Porque el viento continuo provoca vibraciones eólicas de alta frecuencia y baja amplitud que pueden fatigar los hilos metálicos exteriores y generar microcurvaturas en las fibras internas. Los amortiguadores absorben y disipan esa energía mecánica.

¿Qué elemento estructural le da la resistencia a la tracción al cable ADSS?

La resistencia a la tracción se la otorgan los hilos de aramida (comúnmente conocidos como Kevlar), los cuales están trenzados helicoidalmente alrededor del núcleo óptico para soportar cargas de viento, hielo y peso propio.

¿El cable OPGW requiere puesta a tierra en cada torre?

Sí, al funcionar como el hilo de guarda de la línea de transmisión, debe conectarse sólidamente a la estructura metálica de cada torre y a su respectivo sistema de electrodos de puesta a tierra mediante un bajante y una grapa de conexión para drenar rayos y corrientes de falla.

¿Qué ocurre si un cable ADSS convencional se instala en una línea de 115 kV?

Si se instala un ADSS con chaqueta normal (HDPE) en una línea de 115 kV, el campo eléctrico degradará la chaqueta por el efecto de tracking, resquebrajando el plástico, permitiendo el ingreso de humedad y destruyendo las fibras ópticas en el corto plazo. Se requiere estrictamente chaqueta AT o migrar a tecnología OPGW.

¿Cuál es la principal limitación técnica del cable ADSS?

Su principal limitación es que no tolera fallas térmicas o arcos eléctricos directos y su distancia de Span es menor en comparación con el OPGW, volviéndose muy robusto y pesado si se incrementa excesivamente la cantidad de aramida para vanos ultra largos.

¿Por qué FibraMarket recomienda analizar el historial climático antes de comprar ADSS?

Porque la cantidad de hilos de aramida internos debe dimensionarse exactamente según las condiciones de la zona geográfica: velocidad máxima del viento, temperatura mínima y espesor de hielo esperado (zonas NESC Ligera, Media o Pesada). Un cálculo erróneo puede provocar la ruptura del cable en invierno o épocas de tormenta.

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