Welcome DynatelTM 965DSP On Off Subscriber Loop Analyzer/TDR S/N: 19970007 c 1997 3M Ver 1.01 USA Setup Help Dynatel TM 965DSP On Off Enter V1 4 mA 2 3 5 6 ISDN 7 dB 8 9 Auto 0 DynatelTM Systems Division Redes de Planta externa Prueba de cables telefonicos y localizacion de fallas 1 SISTEMA TELEFONICO DE PLANTA EXTERNA SIST EMA 480 O TURBO tr Cen a n i f ic X DE C ABL E AE REO al lcoM e T YZ D F E ABL EC D A EM NEO SIST ERRA T SUB Armario Camaras o de n a t So ables C Siste m a de cable cana lizad o VO YK 749 CA M A RA S 2 Vertical RED TELEFONICA PLANTA EXTERNA Hoizontal TSPS * Switch MDF Jumpers Cruzadas CAMA ** Protectorres Red subterranea Camara Cable Primario Cable Gris * T raffic S ervice P osition S ystem Camara Empalme Corona Sotano de Cables Red Aerea ** C entralized A utomatic M essage A ccounting Operator-assisted long distance calls Computerized billing equipment for long distance calls Suscriptor Armarios Cable de distribucion Red secundaria Subterranea Caja 1 o 2 pares Protegida Cable de acometida subterranea Suscriptor 3 Cable Telefónico [Definicion] Es uno de los muchos medios de transmision en telecomunicaciones. La unidad basica es el par telefonico, el cual esta constituido por un par de hilos de cobre aislados en plastico o papel ( Llamados A y B ), coloreados para facilitar su identificacion. Un cable puede contener desde 10 hasta 2400 pares, en una variedad de calibres (0.4 mm a 0.9 mm) que dependen de los requerimientos del sistema. Otros Medios de Comunicacion SISTEMAS DE HILO ABIERTO [ Telegrafo ] SISTEMAS COAXIALES [ CATV ] SISTEMAS DE RADIO [ MicroOndas, Celular] SATELITES DE COMUNICACION SISTEMAS DE FIBRA OPTICA 4 El Cable Telefónico [Construccion Basica] Pantalla del Cable [Aluminio Corrugado ] Aire o Compuesto de Relleno [B] Hilos de Cobre [A] Aislamiento de los Hilos [ Plastico, Pulpa o Papel ] Chaqueta exterior de Plastico 5 El origen del nombre A [Tip] y B [Ring ] Aisladores Casquillo A [Tip] Manga A [Tip] B [Ring] B [Ring] Aislador Manga (Pantalla) 6 El Cable Telefónico [Representacion Electrica] Pantalla del Cable A Capacitancia A - Tierra Capacitancia Mutua A - B B Capacitancia B - Tierra Resistencia Hilo A Resistencia Hilo B Capacitancia A - Tierra Capacitancia Mutua A - B B- Tierra Capacitancia Capacitancia A - Tierra Capacitancia Mutua A - B Capacitancia B - Tierra Pantalla del Cable 7 Efecto de la Resistencia del Cable sobre las señales Transmitidas Nota: En un circuito resistivo puro, la señal transmitida sera atenuada, pero se mantendra su forma original. Por lo tanto no habra distorsion de la señal. 0 dBm [ 1 mw ] - 8.5 dBm Pantalla del Cable A Transmision Recepcion B Pantalla del Cable 8 Efecto de la Resistencia y la Capacitancia del Cable sobre la Transmision de señales 0 dBm [ 1 mw ] Nota: En un circuito donde existen la resistencia y la capacitancia, las señales transmitidas seran atenuadas y su forma oiginal se alterara o cambiara. En otras palabras la señal se habra distorsionado. - 16.5 dBm Las altas frecuencias normalmente sufren mas distorsion debido a los efectos combinados de filtrado que ejercen la resistencia y la capacitancia. En la ilustracion el tono de alta frecuencia fue casi totalmente absorbido por la Capacitancia del cable. A Transmision Recepcion B Pantalla del Cable 9 R E S I S TE N C IA [Definicion] Es una caracteristica natural de cualquier material conductor (Cobre, Aluminio, Nikel, Plata, oro etc.) la cual se opone al paso de la corriente electrica a traves de el. Corriente Electrica Entra Sale Conductor Resistencia del Conductor Corriente Electrica disponible en la bateria Resistencia del Conductor Bateria Corriente real que fluye a traves del circuito debido a la Resistencia del conductor. 10 OHMIO Unidad de medida de Resistencia Multiplos comunmente utilizados: Ohmios ( Ω ) = 0 to 999 Ω Kilo Ohmios ( K Ω) = 1000 a 999.999 Ω Mega-Ohmios ( M Ω ) = 1.000.000 a 999.999.999 Ω Giga-Ohmios (G Ω ) = 1.000.000.000 Ω o mayor 11 Longitud Eléctrica de un Conductor Es el valor de resistencia de un conductor en OHMIOS, medido a una cierta temperatura en grados Centigrados y luego convertido en DISTANCIA (Longitud). Alambre de cobre Aislamiento Plastico Resistencia del Conductor Ohmimetro 12 Longitud fisica de un Conductor Es la longitud medida con una cinta metrica o decámetro. Conductor Aislamiento 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Cinta Metrica 13 Tabla de conversion de Resistencia a Distancia Calibre mm (AWG) Longitud del Conductor m/Ohmio a 20 °C 0.4 mm 7.17 metros 0.5 mm 11.20 metros 0.6 mm 16.10 metros 0.7 mm 21.80 metros 0.8 mm 28.40 metros 0.9 mm 35.70 metros 1.3 mm 76.40 metros 19 AWG ( 0.91 mm ) 37.87 metros 22 AWG ( 0.64 mm ) 18.82 metros 24 AWG ( 0.51 mm ) 11.75 metros 26 AWG ( 0.41 mm ) 7.32 metros 28 AWG ( 0.32 mm ) 4.60 metros 14 El Factor de Torsion Chaqueta del Cable Spiral twesting of conductos El Factor de Torsion Cable Pantalla Longitud del Cable 3% Longitud del Par Nota: El entorche de los hilos del par dentro del cable hace que la longitud fisica y electrica de estos sea un 3% mayor que el cable. Ej.: Si la longitud electrica de un par es 103 metros, equivale a que el cable mide 100 metros. 15 Factores que afectan la Resistencia 1. Longitud: A Menor longitud del conductor, Menor es la resistencia A Mayor longitud del conductor, Mayor es la resistencia. 2. Calibre (Diametro): A Mayor diametro del conductor, Menor es la resistencia. A Menor diametro del conductor, Mayor es la resistencia. 3. Temperatura: A Menor temperatura del conductor, Menor es la resistencia. A Mayor temperatura del conductor , Mayor es la resistencia. Po lo Tanto: La Resistencia de un conductor varia por cambios en la Longitud, el diametro y la Temperatura. 16 Resistencia de Bucle A Ra Puente Rb B Resistencia de Bucle = Ra + Rb Resistencia al puente = Ra + Rb ( Para calcular distancia al Puente ) 2 Ohmimetro 17 Prueba de Balance Resistivo Medición #1 [A] Puente [B] Pantalla Medición #2 [A] Puente [B] Pantalla Medición #3 [A] Puente [B] Pantalla Nota: Para un cable nomal a) Medición #1 debe ser igual a la Medición #2 (Si difieren por un 10% o mas, existe un “Abierto parcial” , en cualquiera de los hilos, [A] o [B] o en ambos). b) Medición #3 = Medición #1 + Medición #2 18 Mas sobre Resistencia R1 (10) Rt = R1 + R2 = 10 + 10 = 20 Ohmios R2 (10) 1 R1 R2 (10) (10) = Rt Rt 1 R1 + R2 R1 x = 100 = R2 10 + 10 10 x 10 = = 20 o 100 5 Ohmios 20 19 Puente de Wheatstone (Resistivo) [ Concepto Basico] Condiciones para NULO R1 R3 A 6VDC 6VDC = R2 R4 R1=120 R3=120 NULO 12VDC 12VDC Bateria Bateria Galvanometro R2=120 R4=120 6VDC 6VDC B 20 Puente de Wheatstone (Resistivo) R1=120 R2=240 R1=120 R2=240 R3=60 R4=120 R3=60 R4=120 R1=120 R2=240 R1=120 R2=240 R3=60 R4=120 R3=60 R4=120 21 Puente de Wheatstone (Resistivo) [ Concepto Basico] Condiciones para NULO R1 R3 A[-] 4VDC 8VDC = R2 R4 R1=120 R3=240 NULO 12VDC 12VDC Bateria Bateria Galvanometro R2=360 R4=120 9VDC 3VDC B[+] 22 Puente Wheatstone [Ohmimetro de Precision] A RL1 A R1 R3 Puente Medidor de NULO Bateria Bateria B RL2 G Nota: R2 R4 (Variable ) R1 & R2 son fijas y su relacion es conocida RL1 + RL2 = Resistencia de Bucle A & B B R4 = Resistencia Variable G = Galvanometro [Medidor de NULO ] A R1 R3 Condiciones para el NULO R1 R2 R4 R2 = R3 R4 B Puente Wheatstone Basico 23 Localizacion de Falla Resistiva usando el Puente de Wheatstone [Concepto Basico ] T1 T2 A R1 Hilo con Falla R3 Falla DAF (Distancia a la Falla) DAP (Distancia-al-Puente) = 1000 metros A R1 PAF (Puente-a-Falla) Nota: Si puente da el nulo al 75 % de DAP (1000 metros) entonces DAF = 75% de 1000 m = 750 m PAF = 25% de 1000 m = 250 m A R3 T2 T1 Falla G R2 R4 R1 R3 G B Condciones de NULO R1 R3 = R2 R4 B T1 0% Brazo Deslizante R2 T2 R4 100 % 75 % 1000 metros Dynatel 965 Analizador de Par de Abonado 24 Capacitancia Es la propiedad electrica de un dispositivo llamado condensador o Capacitor la cual se crea cuando dos o más placas metalicas o conductores son puestos uno cerca del otro pero electricamente aislados entre si. La Capacitancia permite almacenar energia electrica, lo cual significa que el condensador puede ser cargado y descargado, similar a lo que sucede con una bateria recargable. Punta de Conexion Placa #1 Materiales dielectricos comunmente utilizados 1. Papel 2. Ceramica 3. Mylar 4. Poliester 5. Mica 6. Electrolito Placa #2 Dielectrico [ Aislante ] Punta de Conexion Construccion Basica de un Condensador 25 Tipos de Condensadores Comunes 1. Mica 2. Papel 3. Polyester 4. Ceramica 35 0V DC Condensador Tubular de Papel capacitor Ceramico capacitor Electrolitico 0.0022 0.022/250 5% Condensador de Mica -Trimmer 50V 1000 uf 16v ufd . WIMA MKC4 0.1 1000 5. Electrolitico Condensador de Polyester 26 Factores que Afectan la Capacitancia Menor espacio Dielectrico Solido Placas Grandes Mayor Espacio Dielectrico de Aire Placas pequeñas 1. A mayor tamaño de las placas, mayor es la Capacitancia. 2. Menor espacio entre placas , Mayor es la Capacitancia. 3. Los materiales dielectricos Solidos, incrementan la Capacitancia; en comparación con el aire. 27 Como funciona un condensador 12 V Cargando el condensador 12 V Cargador desconectado Lampara de 12 V 12 V Carga almacenada La Lampara alumbrara hasta que el condensador se descargue . 28 Más sobre condensadores C1 = 1uF 1 = Ct 1 C1 = 1uF = 1 + 1 C1 x C2 = Ct C2 = 1uF C1 + C2 2 1 o 1 1 Ct = 2 = 0.5 uF C2 = 1uF Ct = C1 + C2 = 2uF 29 Capacitancias en un par telefonico [A] [B] Pantalla Capacitancia Mutua B Capacitancia B a tierra C1 C2 A C3 Capacitancia A a Tierra Pantalla 30 Capacitancias en un cable telefonico [B] Pantalla [B] [A] [A] 31 FARADIO Unidad de medicion de Capacitancia Unidades más comunes para medicion de Capacitancia: Microfaradio (uF) = 1 millonesima de FARADIO Nanofaradio (nF) = 1 milesima Microfaradio Picofaradio (pF) = 1 millonesima de Microfaradio 32 Capacitancia Estandard de Cables Telefónicos Tipo de Cable Mutua A/B a Tierra Nucleo de Aire [ 0.052 uF/Km ] [ 0.078 uF/Km ] Relleno [ 0.052 uF/Km ] [ 0.087 uF/Km ] Acometida. 2-Pares [ 0.052 uF/Km ] [ 0.096 uF/Km ] Acometida 5-Par [ 0.052 uF/Km ] [ 0.093 uF/Km ] 33 Como se logra una Capacitancia mutua uniforme en un par telefónico sin importar el diametro de los hilos (Calibres) D D D [B] [A] [A] [B] [A] [B] [A] D [A] [B] [B] [A] [B] D D Destancia - D - = La misma Destancia - D - = Diferente Destancia - D - = Diferente Espesor del Aeslamiento = El mismo Espesor del aeslamiento = El mismo Espesor del Aeslamiento = Diferente Calibre del hilo = Diferente Calibre del hilo = Diferente Calibre del hilo = Diferente Capacitancia Mutua = Diferente Capacitancia Mutua = Diferente Capacitancia Mutua = La misma 34 Como mide la Capacitancia el Dynatel 965DSP Corriente Alterna R = Resistencia de un conductor a la C.A. en ohmios. R=? XL = 0 XL = Reactancia Inductiva - oposicion de una bobina al paso de la C.A. en ohmios. XC = ? Voltaje Frecuencia de barrido BajoAlto R=? XC = Reactancia Capacitiva - oposicion de un condensador al paso de la C.A. en ohmios. R + XL + XC = Impedancia en ohmios. XL = 0 1. El 965DSP transmite una señal con un barrido de frecuencia Alto y otro bajo, a un voltaje especificado a traves del circuito y determina la cantidad de corriente que circula en el. Una vez la corriente del circuito se ha determinado, la impedancia del circuito es entonces calculada. 2. Cuando la impedancia del circuito es conocida, el valor de los factores desconocidos, R = ? Ohmios y XC = ? Ohmios son calculados, usando un proceso de calculo matematico sofisticado que el equipo lleva a cabo. 3. Una vez el valor de Xc se ha encontrado es convertido en Capacitancia y simultaneamente en distancia con base en los valores preprogramados de conversion de Capacitancia-a-Distancia que tiene programados el software del equipo. Ejamplo: Impedancia = 600 ohmios R = 40 ohmios XC = 560 ohmios = 0.083uF = 1 milla (longitud del cable) XL = 0 ohmios (insignificante en este ejemplo) 35 Como mide el Dynatel 965DSP la longitud del hilo A Frecuencia de Barrido B C1a C1b C1c C2a C2b C2c C3a C3b C3c Rojo Negro A Verde Nota: N e g r o V e r d e Pantalla R o j o Cuando la Longitud del hilo A se esta midiendo, La punta Roja es conectada a tierra (Pantalla), eliminando las capacitancias C1a, C1b, C1c. La reactancia capacitiva total correspondera a C3 y C2 (en ohmios), que luego al convertirla en distancia (metros) representa la Longitud del hilo A. A B A C2 C3 Corto C3 C2 36 Como mide el Dynatel 965DSP la longitud del hilo B Frecuencia de Barrido B C1a C1b C1c C2a C2b C2c C3a C3b C3c Rojo Negro A Verde N G Pantalla R Nota: Cuando la Longitud del hilo B se esta midiendo, La punta Negra es conectada a tierra (Pantalla), eliminando las capacitancias C3a, C3b, C3c. La reactancia capacitiva total correspondera a C3 y C1 (en ohmios), que luego al convertirla en distancia (metros) representa la Longitud del hilo B. A B C2 Corto C1 Pantalla C1 C2 Pantalla 37 Como mide el Dynatel 965DSP la Longitud mutua (A/B) Frecuencia de Barrido B C1a C1b C1c C2a C2b C2c C3a C3b C3c Rojo Negro A Verde N Nota: V R Pantalla La Longitud ‘Mutua’ es Medida entre A y B con las puntas de prueba “flotantes”( sin conexión a tierra). Hay que Notar que‘C1’ y ‘C3’ estaran conectadas en serie a traves de la pantalla del cable y en paralelo con ‘C2’. La capacitancia ‘Mutua’ sera entonces ‘C2’ mas las capacitancias en serie ‘C1’ y ‘C3’. A B C2 C3 C1 Pantalla del Cable 38 Categoria & Tipos de Fallas en Cables A. Fallas Resistivas : 1. Tierra 2. Corto 3. Cruce 4. Cruce de Batería B. Fallas Capacitivas : 1. Abierto Completo 2. Abierto Parcial 3. Abierto sucio 4. Split (Trocado) 39 A: Fallas Resistivas A A Falla a Tierra 1. Tierra : Es la Falla de aislamiento entre A y Tierra, o B y Tierra o ambos hilos y Tierra. o B B Agua Pantalla Pantalla Falla a Tierra debida al Agua A A Falla a Tierra B Pantalla Pantalla Diagrama esquematico Diagrama esquematico A A o 2. Corto : Es la Falla de aislamiento entre los hilos A y B Falla a Tierra B Agua B B Corto debido al Agua Corto Solido Diagrama esquematico Diagrama esquematico 40 Fallas Resistivas ( continuacion ) Par # 1 - Libre 3. CRUCE : Es la Falla de aislamiento entre un par libre (par en prueba) y otro par libre. Nota: Para localizar un ‘CRUCE’, los pares involucrados deben estar identificados previamente A B o Falla de cruce solido B Agua A Par # 2 - Libre A Pair # 1 -Libre B Falla de Cruce Solido Falla de Cruce debida al Agua B Pair # 2 - Libre A Diagrama esquematico 4. CRUCE DE BATERIA: Es una Falla entre par Activo y un par Libre (par en prueba). Nota: a) Para localizar un Cruce de Batería no es necesario identificar el par activo. El cruce de Bateria se localiza como una falla a ‘Tierra’, debido a que la resistencia interna de la bateria hace el retorno a ‘Tierra’. b) En un Cruce de Bateria Solido, la lectura de voltaje sobre el par es similar o igual al voltaje de la Central (- 48 V.); mientras en un cruce de bateria por Agua, la lectura de voltaje es mucho mas baja. Pair # 1 - Par Activo Pair # 1 - Par Activo A -48 VDC B Falla de cruce solido -48 VDC o AGUA -46 VDC B -7 VDC A Pair # 2 - Libre (Par en prueba) Falla de Cruce de Bateria A Pair # 1 - Par Activo B -48 VDC Falla de Cruce solido B A Pair # 2 - Libre (Par en prueba) Diagrama esquematico -48 VDC o -46 VDC Cruce de Bateria debida al Agua -7 VDC Diagrama esquematico 41 B: Fallas de Continuidad - Capacitivas 1. ABIERTO COMPLETO: A Abierto Completo B Es una Falla donde se presenta discontinuidad total del Hilo o el Par. A Abierto Completo B Diagrama esquematico Abierto Parcial 2. ABIERTO PARCIAL: Es una Falla donde se presenta una discontinuidad de alta Resistencia en un hilo. ( Ej. Empalme Corroido) A AGUA B Abierto Parcial A B Diagrama esquematico 42 B: Fallas de Continuidad - Capacitivas (continuacion) A: Abierto completo y Corto D: Abierto parcial y Corto A 3. ABIERTO “SUCIO”: Es cualquier combinacion de falla de Continuidad y falla Resistiva A B Water B A Corto Abierto A Corto B Diagrama esquematico B Abierto Parcial Diagrama esquematico B: Abierto Completo y Tierra E: Abierto parcial y Tierra A B B Agua A Tierra Agua A Abierto Completo Abierto Parcial B Tierra Diagrama esquematico C: Abierto Completo y Cruce B Abierto Parcial A Tierra Par # 1 Diagrama esquematico Par # 2 Pair # 1 Cruce Abierto Completo Pair # 2 Diagrama esquematico 43 B: Fallas Capacitivas (Continuacion) B 4. SPLIT (Trocado): Es una falla causada por un error de empalmeria, donde el Hilo de un par (nomalmente A, debibo a la similitud de color) es empalmado con el A de otro Par. A Split Par # 1 A Par # 2 B B Par # 1 A A Par # 2 B Diagrama esquematico 44 Procedimiento para Medición de Fallas en Cables 1. Analisis de Fallas : - Analice los sintomas de la falla cuidadosamente. - Determine la categoria y tipo de Falla o Fallas. 2. Localizar Fallas en una seccion de Cable: - Determine la seccion del cable en la que se encuentra la falla ( Primario, Secundario o Abonado) y aislela (desconectar los pases o cruzadas, acometida interna etc.) y proceda a medirla. - Con las Medidas de localizacion de las fallas, considere siempre el punto de acceso mas cercano a la medida obtenida ( Empalme, Armario o caja terminal ) como el sitio donde esta la falla . 3. Localizar la Falla. - Determine si es posible, la longitud de la secccion de cable que se este probando. - Con el metodo del puente, Use la conexión de PAR BUENO DE REFERENCIA, tanto como le sea posible, de lo contrario use la conexión de UN HILO BUENO DE REFERENCIA. 4. Repare la Falla o Fallas. 5. Verifique que la linea quede trabajando. 45 Procedimiento para Analizar fallas en Cables 1. Mida los posibles Voltajes que esten presentes en la linea (DC y AC): a) Voltaje entre A y B b) Voltaje entre B y Tierra c) Voltaje entre A y Tierra 2. Mida la Resistencia de aislamiento (para determinar si hay fallas o fugas). a) Aislamiento (Ω ) entre A y B b) Aislamiento (Ω ) entre A y Tierra c) Aislamiento (Ω ) entre B y Tierra 3. Con el medidor de Abiertos, mida la Longitud (Capacitancia) del hilo A y el hilo B y comparelas. Las Longitudes deben ser iguales o diferir en menos del 10% entre ellas. 4. Realice la prueba de balance resistivo con el Ohmimetro o con el metodo de resistencia especial. a) Haga un Puente entre A y B y la Pantalla/Tierra del cable en el extremo del Par. b) Mida la resistencia entre A y la Pantalla/Tierra del cable. c) Mida la resistencia entre B y la Pantalla/Tierra del cable. d) Mida la Resistencia de Bucle, Ra + Rb en ( ohmios) Nota: Las Mediciónes ( b) y (c) deben ser iguales o diferir en menos del 10% , de otra forma sospeche de la existencia de un abierto parcial. 46 Factores que pueden causar errores en las mediciones de localizacion de Fallas 1. Las malas Conexiones pueden afectar la precision de las Mediciónes RFL. a) Conexión de las puntas de prueba b) Conexión del Puente en el extremo del par Nota: Una resistencia de conexión de 1/4 (0.25) ohmios introduce una longitud equivalente en calibre 22 AWG (0.64mm) a 5 metros y constituye un error. 2. Asumir incorrectamente el calibre del par afectara las Mediciónes de RFL. El tomar un calibre menor o mayor al real puede causar un error en las medidas entre 30% a 40%. 3. Diferencias en los diametros o longitud de los hilos pueden afectar las mediciones RFL. a) Variaciones del calibre creadas durante el proceso de fabricacion de los cables.. b) El entorchado desigual de los Pares. c) Resistancias introducidas por los conectores utilizados en los empalmes de los cables. d) Diferencias de temperatura a lo largo del cable ( Cables de gran Longitud, Aereo / Subterraneo). 4. Distribucion aleatoria de humedad o agua en el Cable afectara las Mediciónes de Abiertos. 5. Corrientes Inducidas (de las redes electricas, de Iluminacion etc.) durante el proceso de localizacion de Fallas, afectaran las mediciones de RFL y Abiertos. 47 REGLA DE ORO DE LOS TECNICOS 95% DE TODAS LAS FALLAS EN CABLES TELEFONICOS SE UBICAN EN LOS PUNTOS DE ACCESO ( DISTRIBUIDOR, EMPALMES, ARMARIOS Y CAJAS TERMINALES, etc.) y EL OTRO 5% SE UBICAN EN LOS TRAMOS. 48 LA LOCALIZACION DE FALLAS EN CABLES H NO ES UNA “CIENCIA EXACTA”. H ES UN “ARTE”. H EL NOMBRE DEL JUEGO ES “PERICIA”. 49