Pianificazione e progetto di reti geografiche
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Impianti tecnologici per le telecomunicazioni
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Ing. David Licursi
Indice
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Impianti di condizionamento
Le centrali Telecom Italia
Impianti di alimentazione e stazioni di energia Sistemi di alimentazione per TLC
Sistemi di alimentazione per telecomunicazioni in regime di continuità assoluta:
Il servizio deve essere sempre garantito
I costi in caso di interruzione del servizio sono alti
I costi di esercizio e manutenzione dipendono fortemente dall’architettura di sistema adottata.
La rete di distribuzione pubblica dell’energia non garantisce continuità assoluta sulla fornitura elettrica.
I sistemi TLC richiedono:
Alimentazione senza soluzione di continuità in c.c. e in c.a. (alimentazione di sicurezza): apparati TLC, apparati di controllo e supervisione;
Alimentazione con soluzione di continuità in c.a. (alimentazione di riserva):
apparati di condizionamento e di supporto.
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Ing. David Licursi
Impianti di alimentazione e stazioni di energia Interfaccia elettrica in c.a. e in c.c.
ETS 300 132-1
Corrente alternata: tensione nominale 230/400Vac
Tolleranza statica: ± 10%
t < 500 ms: ± 15%
t < 2 ms: ± 40%
ETS 300 132-2
Corrente continua: tensione nominale - 48Vcc
Intervallo di tolleranza: -40.5 ÷ -57.6 V
(dVcc/dt)
max5 V/ms
Impianti di alimentazione e stazioni di energia Schema di un impianto di alimentazione
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Ing. David Licursi
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Architettura centralizzata in c.c.
Impianti di alimentazione e stazioni di energia Architettura centralizzata in c.c.
Riducendo la distribuzione in c.c. si converge verso l'architettura decentrata o di sala in c.c.
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Ing. David Licursi
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Architettura decentrata o di sala in c.c.
Impianti di alimentazione e stazioni di energia Architettura distribuita o di fila in c.c.
Eliminando la distribuzione in c.c. si converge verso l'architettura distribuita o di fila in c.c.
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Ing. David Licursi
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Architettura distribuita o di fila in c.c.
Impianti di alimentazione e stazioni di energia Architettura centralizzata in c.a.
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Ing. David Licursi
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Batterie di accumulatori
Impianti di alimentazione e stazioni di energia Stazioni di Energia in c.c.
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Ing. David Licursi
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Stazioni di Energia in c.a. - c.c./c.a.
Impianti di alimentazione e stazioni di energia Gruppo elettrogeno
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Ing. David Licursi
Impianti di alimentazione e stazioni di energia Riferimenti normativi
ETSI
Condizioni ambientali ETS 300.019 - 300.753
Alimentazione e grounding ETS 300.132 - 300.253
Struttura meccanica ETS 300.119
Compatibilità elettromagnetica (EMI) ETS 300.127 - 300.386
CEI
Impianti CEI 64.8
Cavi CEI 20.22/35/37/38
Accumulatori CEI 21.6
Quadri CEI 17.13
Impianti di alimentazione e stazioni di energia Riferimenti legislativi e direttive
LEGGE 46 (5/3/’90) - SICUREZZA DEGLI IMPIANTI ELETTRICI
D.P.R. 447 (6/12/’91) - REGOLAMENTO DI ATTUAZIONE DELLA LG. 46
LEGGE 818/84 - PREVENZIONE INCENDI
D.P.R. 547 (27/4/’55) - PREVENZIONE INFORTUNI SUL LAVORO
D. LGS. 277 (15/8/’91) - PROTEZIONE LAVORATORI DA AGENTI NOCIVI
D. LGS. 493 (14/8/’96) - SALUTE SUL LUOGO DI LAVORO
D. LGS. 626 (19/9/’94) - SICUREZZA SUL LUOGO DI LAVORO
MI.SA. 31 (31/8/’78) - LOCALI CON GRUPPI ELETTROGENI
DIRETTIVA CEE 89/336 - COMPATIBILITÀ ELETTROMAGNETICA
DIRETTIVA CEE 73/23 - BASSA TENSIONE
DIRETTIVA CEE 89/393 - MACCHINE
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Ing. David Licursi
Impianti di alimentazione e stazioni di energia Dimensionamento S.E. in c.c.
Valutazioni preliminari alla scelta di una Stazione di Energia in c.c.:
Tensione di alimentazione: 400V trifase; 230 monofase con tolleranze -20% ÷ +10%;
Frequenza: 50/60 Hz ± 5%
Valore della tensione di uscita per la ricarica delle batterie;
Potenza da erogare verso carico a medio termine;
Durata media delle mancanze rete;
Autonomia in ore dell’impianto;
Tempo di ricarica delle batterie;
Tempi previsti per interventi di manutenzione e riparazione;
Presenza o meno di gruppo elettrogeno e relativa indisponibilità
Impianti di alimentazione e stazioni di energia Dimensionamento S.E. in c.c.
Dove:
I
SE= corrente nominale della S.E. [A], compresa la ridondanza;
P
C= potenza nominale del carico al medio termine [W];
A = autonomia richiesta di batteria [h];
Vn = tensione nominale del carico [V];
T = tempo di ricarica batteria [h],
I valori di T da assumere come riferimento sono:
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Ing. David Licursi
Impianti di alimentazione e stazioni di energia Dimensionamento S.E. in c.c.
Composizione della Stazione di Energia:
Impianti di alimentazione e stazioni di energia Dimensionamento delle Batterie
Per il dimensionamento di una batteria al piombo (tensione del singolo elemento pari a 2V nominali) per uso destinato alle telecomunicazioni si fa riferimento alla sua capacità C
10relativa al regime di scarica di 10 ore con tensione finale pari a 1,8V/elemento alla temperatura di 20°C.
Per calcolare la capacità C
10delle batterie da installare nell’impianto come riserva di energia in c.c., si devono considerare i seguenti parametri:
I.
Potenza massima assorbita dall’impianto nel periodo di 10 anni [P
maxin Watt];
II.
Tensione nominale dell'impianto pari a V
n= 48 V
c.c.;
III.
ARM da assicurare all’impianto [ARM in ore]
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Ing. David Licursi
Impianti di alimentazione e stazioni di energia Dimensionamento delle Batterie
Da questi valori si calcola la corrente massima assorbita pari a:
I
max[A] = P
max/ [(V
n/ 2) * V
fs] Dove:
V
fs= tensione finale di scarica per elemento, pari a 1,8V.
La capacità della batteria riferita al regime di 10 ore è pari a:
C10 = I
max* K
Impianti di alimentazione e stazioni di energia Dimensionamento Gruppi Elettrogeni
Valutazioni preliminari alla scelta di un gruppo elettrogeno:
Analisi e natura dei carichi da alimentare (potenza d’esercizio, tensione e relativa distorsione ammissibile, fattore di potenza, frequenza, forti assorbimenti di corrente in fase di avviamento, sovraccarico, carichi distorcenti e squilibrati, ecc.);
Condizioni di manutenibilità (luoghi di installazione con difficoltà di accesso, non presidiati, ecc.);
Condizioni ambientali di installazione (temperatura, umidità relativa, altezza s.l.m., atmosfera aggressiva, probabilità di fulminazione);
Caratteristiche dei locali o degli spazi destinati al gruppo (dimensioni, ubicazione e disposizione interna agli edifici, ecc.).
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Ing. David Licursi
Impianti di alimentazione e stazioni di energia Dimensionamento Gruppi Elettrogeni
P
CDZ= potenza impianto di condizionamento (comprensiva dei servizi vari) ≅ P
SE
P
SE= potenza Stazione di Energia
G.E. singolo o in parallelo
Protezioni
Autonomia e tipologia di alimentazione (gasolio, metano)
Insonorizzazione
Quadri di comando e controllo G.E.
Impianti di alimentazione e stazioni di energia Dimensionamento Gruppi Elettrogeni
Taglie dei G.E. (3x400V + N, 50Hz, cosϕ = 0,8)
Taglie dei quadri di comando e controllo
Taglie dei quadri di commutazione rete - G.E.
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Ing. David Licursi
Impianti di alimentazione e stazioni di energia Dimensionamento collegamenti in c.c.
I collegamenti in c.c. vengono realizzati in corda o in barra, adottando il criterio di dimensionamento della massima caduta di tensione ammessa.
Calcolo della sezione del collegamento:
Dove:
ρ = resistività (0,0178 Ω mm2/m per Cu ; 0.0285 Ω mm2/m per Al);
L = lunghezza del collegamento [m];
ΔV = c.d.t. ammessa [V];
I = corrente massima assorbita [A] pari a 1,185 I
NOM
I
NOM= corrente nominale del carico;
1,185 = coefficiente che tiene conto della tensione minima ammissibile
agli apparati di TLC da alimentare.
Indice
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Impianti di condizionamento
Le centrali Telecom Italia
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Ing. David Licursi
Impianti di condizionamento per TLC Requisiti ambientali
Dati tecnici di progetto per sale apparati TLC
Impianti di condizionamento per TLC Climatogramma ETSI 300 019-1-3
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Ing. David Licursi
Impianti di condizionamento per TLC Tipologie e caratteristiche
Tipologie impianti di condizionamento:
ad espansione diretta quando il fabbisogno frigorigeno è ≤ 80 kW termici
ad acqua refrigerata quando il fabbisogno frigorigeno è > 80 kW termici
Caratteristiche principali dei condizionatori d’aria:
Affidabilità (MTBF) > 2 anni
Ridotti consumi energetici e predisposizione interna di sistema per raffreddamento gratuito (free-cooling)
Ridotte dimensioni d’ingombro
Impianti di condizionamento per TLC Condizionatori ad espansione diretta
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Tipo monoblocco con condensazione ad aria e con sistema free-cooling
Tipo split system con condensazione ad aria e con sistema free-cooling
Ing. David Licursi
Impianti di condizionamento per TLC Condizionatori autonomi monoblocco
Sezioni principali:
Sezione motocondensante con compressore, batteria condensante e ventilatore
Sezione di trattamento aria con batteria evaporante, ventilatore e filtro aria
Sezione free-cooling con serranda deviatrice e relativo servomotore
Sezione quadro elettrico e controllo a microprocessore
Impianti di condizionamento per TLC Schema aeraulico CDZ monoblocco
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Ing. David Licursi
Impianti di condizionamento per TLC
Schema d’installazione CDZ split
Impianti di condizionamento per TLC Condizionatori ad acqua refrigerata
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Principali sezioni:
Sezione di trattamento aria con batteria raffreddante, ventilatore e filtro aria
Sezione free-cooling con serranda deviatrice e relativo servocomando
Sezione quadro elettrico di comando e controllo a microprocessore
Ing. David Licursi
Impianti di condizionamento per TLC
Schema aeraulico CDZ ad acqua refrigerata
Impianti di condizionamento per TLC Distribuzione dell’aria in sala TLC
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Principali configurazioni impiantistiche:
Tipo dislocamento
Under system
Over system
Ing. David Licursi
Impianti di condizionamento per TLC
Configurazione tipo dislocamento
Impianti di condizionamento per TLC Configurazione under system
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Ing. David Licursi
Impianti di condizionamento per TLC
Configurazione over system
Impianti di condizionamento per TLC
Distribuzione secondaria acqua refrigerata
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Ing. David Licursi
Impianti di condizionamento per TLC
Distribuzione primaria acqua refrigerata
Indice
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Impianti di condizionamento
Le centrali Telecom Italia
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Ing. David Licursi
Le centrali Telecom Italia
Planimetria centrale telefonica
Le centrali Telecom Italia Cablaggi centrale telefonica
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Ing. David Licursi
Le centrali Telecom Italia
Stazione di energia (Corrente Continua)
Le centrali Telecom Italia Sala energia
Quadro Elettrico in corrente alternata:
Riceve l'alimentazione dalla rete elettrica esterna (ENEL) o dal gruppo elettrogeno e la distribuisce ai vari utilizzatori: Stazione di Energia in c.c., impianti tecnologici (CDZ), utenze in alternata.
Raddrizzatore:
Effettua la conversione da corrente alternata (230/400V) in corrente continua a 48V. L'insieme di più raddrizzatori in parallelo forma una Stazione di Energia in c.c..
Quadro Elettrico in corrente continua:
Riceve alimentazione dalla Stazione di Energia in c.c. e la distribuisce ai carichi di TLC che richiedono alimentazione in c.c. con continuità assoluta.
Batterie:
Connesse in parallelo al carico, consentono la continuità assoluta dell’alimentazione alle utenze, al mancare della erogazione ENEL.
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Ing. David Licursi
Le centrali Telecom Italia
Stazione di energia (Corrente Continua)
Le centrali Telecom Italia Sala permutatore e muffole
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Ing. David Licursi
Le centrali Telecom Italia Permutatore
Elemento di confine tra rete di distribuzione e autocommutatore
Svolge le funzioni di terminazione, numerazione, permutazione, protezione e sezionamento delle coppie
Punto di flessibilità tra porte dell’autocommutatore (attacchi di utente) e coppie fisiche in rete di distribuzione. Più in generale punto di flessibilità tra gli apparati che forniscono i servizi e gli utilizzatori dei servizi stessi
Punto di accesso alla rete fisica, dove, tramite la esecuzione di permutazioni,
avviene la fornitura dei servizi (erogati dall’autocommutatore o da altri apparati)
alla Clientela (collegata tramite coppie in rame)
Le centrali Telecom Italia
Dimensionamento permutatore
Permutatore lineare:
Struttura portante costituita da unità modulari composte da 12 montanti adatti a contenere strisce verticali e orizzontali.
Ciascun montante ha 8 livelli verticali e 11 livelli orizzontali (dei quali utilizzati normalmente 10).
Criteri di occupazione dei montanti:
Sui livelli verticali è possibile installare 8 strisce IDC da 100 coppie e attestare quindi 800 coppie/montante (un cavo da 2400 coppie=3 montanti).
L’occupazione deve avvenire gradualmente a partire dal primo montante senza lasciare vuoti intermedi.
Margine di ampliamento pari a 1,5 dei montanti, con un minimo di 3 montanti verticali liberi.
Cablaggio centrale numerica:
Sui livelli orizzontali è possibile installare strisce IDC da 64/96 coppie.
Margine di ampliamento deve essere pari al 20-30% delle strisce previste a finale in fase di prima installazione.
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Ing. David Licursi
Le centrali Telecom Italia
Dimensionamento permutatore
Collegamenti con la sala trasmissioni per servizi vari:
Riservare almeno un montante orizzontale per collegare i vari apparati che gestiscono servizi in bassa frequenza e a 2 Mb/s.
Collegamenti xDSL:
Lo spazio occupato sul lato orizzontale, per queste tipologie di servizi, dipende dalle previsioni di vendita e dalla potenzialità dei telai apparati.
ADSL e/o SHDSL n° 512 utenti a telaio e n° 16 strisce IDC da 64 coppie sul permutatore (ogni striscia ha il 50% delle coppie collegate alla centrale numerica e il restante 50 % al DSLAM-ADSL in modo da fornire il servizio POTS+ADSL; nel caso di SHDSL sono collegate solo le coppie per i servizi dati (quelle riservate alla fonia non sono cablate); sul ripartitore in sala trasmissioni è prevista una striscia coassiale
HDSL n° 48 utenti a telaio, n° 3 strisce coax al ripartitore 2 Mb/s in sala
trasmissioni, al permutatore cablaggio su strisce IDC da 64 coppie.
Le centrali Telecom Italia Muffole
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Ing. David Licursi
Le centrali Telecom Italia Muffole
La tecnica dello sfioccamento consente di attestare alle terminazioni in centrale i conduttori dei cavi provenienti dalla rete senza eseguire giunti intermedi
Nel punto di sfioccamento la guaina esterna del cavo viene interrotta lasciando liberi i fasci di conduttori
Le muffole hanno funzione di protezione dei conduttori nel punto di sfioccamento e consentono il collegamento equipotenziale delle guaine metalliche dei cavi
La muffola che contiene il giunto pot-head realizza la continuità tra i cavi in F.O.
esterni e quello interno di tipo afumex
Le centrali Telecom Italia Ingresso cavi e muffole
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Ing. David Licursi
Le centrali Telecom Italia
Muffole
Le centrali Telecom Italia Cablaggi sul permutatore
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Ing. David Licursi
Le centrali Telecom Italia
Ingombri permutatore lato verticale
Le centrali Telecom Italia
Ingombri permutatore lato orizzontale
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Ing. David Licursi
Le centrali Telecom Italia
Striscia IDC 100 coppie (lato verticale)
Le centrali Telecom Italia
Striscia IDC 64 coppie (lato orizzontale)
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Ing. David Licursi
Le centrali Telecom Italia
Permuta verticale - orizzontale
Le centrali Telecom Italia Centrale numerica
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Ing. David Licursi
Le centrali Telecom Italia
Ingombri in centrale numerica
Le centrali Telecom Italia
Cablaggi in centrale numerica
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Ing. David Licursi
Le centrali Telecom Italia
Centrale numerica
Le centrali Telecom Italia
Modulo Comandi in centrale numerica
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Ing. David Licursi
Le centrali Telecom Italia
Modulo Utenti in centrale numerica
Le centrali Telecom Italia
Modulo Giunzione in centrale numerica
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Ing. David Licursi
Le centrali Telecom Italia Sala trasmissiva
Sala trasmissiva:
Ha la funzione di allocare gli impianti di trasmissione.
È costituita da una o più strutture di fila.
Struttura di fila:
Struttura metallica modulare atta a contenere sistemi di linea, sistemi di multiplazione e le infrastrutture metalliche necessarie al loro alloggiamento, interconnessione ed alimentazione elettrica.
Le file possono ospitare telai ispezionabili da entrambe i fronti e sono denominate file doppio fronte o più comunemente monofile.
La struttura di fila è composta da:
I.
Complesso Quadro di fila
II.
Complesso Telaio fine fila
III.
Complesso Piantana di fila
IV.
Complesso Elemento di fila
Le centrali Telecom Italia Sala trasmissiva
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Ing. David Licursi
Le centrali Telecom Italia Struttura di fila
Complesso Quadro di fila:
Il Quadro di fila, unitamente alla Piantana di fila ed al Fine fila, costituisce il supporto della struttura superiore costituita dagli Elementi di fila e dal soprastante “planare”. I cablaggi interni sono raccolti entro canalizzazioni autoestinguenti a bassa emissione di fumi e gas tossici. È realizzato con un sistema modulare, dimensioni 180Hx600Px2210H mm con coperture rimovibili su tre fronti. Tutti i dispositivi di manovra, protezione, controllo e le prese sono accessibili dal lato 180mm (frontale).
Complesso Telaio fine fila:
È una struttura modulare realizzata in lamiera di dimensioni 180Lx600Px2210H
mm, ha funzione portante e viene posizionata all’estremità opposta del Quadro
di fila, ha due sportelli destinati ad accogliere i vari accessori, quali cordoni,
manuali.
Le centrali Telecom Italia Struttura di fila
Complesso Piantana di fila:
È una struttura modulare realizzata in lamiera di dimensioni 100Lx600Px2210H mm; ha funzione portante e di collegamento nel punto di giunzione tra gli elementi di fila.
Complesso Elemento di fila:
Provvede al sostegno degli apparati e alla distribuzione delle alimentazioni tramite opportuni punti di prelievo e può alloggiare, in corrispondenza di ogni
“Posizione Telaio” da 600 mm, interruttori di protezione (magnetotermici unipolari) di tipo modulare. Ogni posizione telaio da 600 mm può ospitare telai di tipo N3 con assorbimento massimo di 800 watt. Il modulo della struttura da 2 posizioni ospita n° 4 telai di tipo N3 con assorbimento massimo di 3200 watt, il modulo da 3 posizioni ospita n° 6 telai N3 con assorbimento massimo di 4800 watt.
Telaio N3:
Struttura realizzata in lamiera di dimensioni 600Lx300Px2200H atta ad ospitare i rack che contengono gli apparati con i relativi cavi.
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Ing. David Licursi
Le centrali Telecom Italia
Struttura e quadro di fila
Le centrali Telecom Italia Struttura di fila
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Ing. David Licursi
Le centrali Telecom Italia
Planimetria sala trasmissioni
Le centrali Telecom Italia Sala trasmissioni
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Ing. David Licursi
Le centrali Telecom Italia Planare supporto cavi
Per permettere la corretta posa dei cavi e il loro scorrimento funzionale, sopra le file trasmissive viene realizzata una struttura tubolare costituita da tubi di alluminio.
Il planare è costituito da due livelli. Ciò permette di disporre ordinatamente i cavi, diversificando quelli che garantiscono il collegamento tra apparati e ripartitori da quelli provenienti dalle varie sale della centrale.
Per consentire all’operatore l’accesso alla parte superiore del planare sono
previsti, a distanze regolari, dei “passaggi uomo”.
Le centrali Telecom Italia Planare supporto cavi
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Ing. David Licursi
Le centrali Telecom Italia Ripartitore
Struttura metallica portante di tipo modulare (n° 3 montanti a 10 livelli) fissata sia a pavimento che all’elemento di fila. Il ripartitore conferisce flessibilità alle connessioni della rete trasmissiva.
La denominazione dei ripartitori deriva dalla frequenza di cifra del segnale terminato (Bassa frequenza; 2 Mb/s; 34 Mb/s; 140 Mb/s; 155 Mb/s). Le classi di denominazione possono essere raggruppate sullo stesso ripartitore fisico.
Sul ripartitore di Bassa frequenza sono attestati gli apparati con frequenza di cifra inferiore a 2 Mb/s (es. allarmi).
Ogni apparato viene cablato sul ripartitore tramite strisce con connettori coassiali di opportuno diametro:
I.
Strisce per 16 flussi a 2/34 Mb/s n° 32 coassiali Ø 3,1 mm
II.
Strisce per 8 flussi a 140/155 Mb/s n° 16 coassiali Ø 5,9 mm
Mediante ripartizioni gli apparati vengono collegati all’utilizzatore o tra di loro.
I flussi a 2 Mb/s di giunzione della centrale numerica sono attestati sul ripartitore lato orizzontale.
I cablaggi a velocità di cifra inferiori sono attestati sul lato verticale del
Le centrali Telecom Italia Ripartitore
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Le centrali Telecom Italia
Ripartitore
Le centrali Telecom Italia Ripartitore
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Le centrali Telecom Italia
Telaio di terminazione fibre ottiche
Svolge le funzioni di: terminazione dei cavi, connettorizzazione, sezionamento e identificazione delle fibre
Generalmente il telaio è composto da un modulo di sfioccamento dei cavi e da subtelai per la gestione delle fibre
Il modulo di sfioccamento consente di attestare fino a 5 cavi ed è posizionato nel punto di accesso superiore/inferiore del telaio in funzione dell’ingresso dei cavi
I subtelai consentono l’esecuzione delle seguenti operazioni:
I.
giunzione delle fibre del cavo con semibretelle connettorizzate SC
II.
terminazione delle semibretelle connettorizzate mediante manicotti SC
III.
numerazione delle fibre attestate
I manicotti SC permettono la connessione/disconnessione delle bretelle di
collegamento degli apparati o delle permutazioni interne (transiti)
Le centrali Telecom Italia
Telaio terminazione da 60 fibre ottiche
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Ing. David Licursi
Le centrali Telecom Italia
Telaio terminazione da 100 fibre ottiche
Le centrali Telecom Italia
Telaio terminazione da 400 fibre ottiche
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Ing. David Licursi
Le centrali Telecom Italia
Canalizzazione Fibre Ottiche
Ha la funzione di agevolare la posa, la distribuzione e la discesa delle fibre che collegano I telai terminazione f.o. con gli apparati.
Viene realizzata tramite canalina di dimensioni 110x80mm posizionata immediatamente sopra gli elementi di fila e equipaggiata con opportuni raccordi verso I telai degli apparati.
La canalizzazione con riempimento medio al 50% garantisce una capacità minima di 750 fibre per fronte fila.
La canalina è dotata di accessori per la protezione della discesa delle fibre verso i telai, garantendo il corretto posizionamento delle fibre ottiche.
