El método de soplado, fibra soplada o jetting no es nuevo en América Latina. A finales de los 90’s se utilizó con mucho éxito en el tendido de más de 3,000 km de fibra óptica de larga distancia en ductos subterráneos en el noroeste de México. Un conjunto de ductos fue tendido al lado de las vías férreas a través de un arado o ripper montado sobre una góndola impulsada por la fuerza motriz de una locomotora. Una vez realizadas las pruebas de continuidad, calibración y hermeticidad del ducto en el que se instalaría el cable óptico, se hizo la inserción del cable, por medio de una máquina sopladora o sopladora. En Panamá, hace aproximadamente 10 años, Columbus Networks (ahora Cable & Wireless, parte de Liberty Latin America), llevo a cabo una instalación subterránea —en el centro financiero de la ciudad— con el método de soplado de fibra, y similares proyectos se han llevado a cabo en toda la región desde entonces.
A pesar de ser un método que permite instalar cables ópticos con gran rapidez y bajo costo, conservando la integridad de la fibra óptica dentro del cable, su uso es, sorprendentemente, todavía limitado en América Latina comparativamente con el método convencional o tradicional de jalado (o halado).
En los últimos seis años se ha venido utilizando con más frecuencia para tender el cable óptico de monitoreo de gasoductos y la infraestructura para los llamados Intelligent Transportation Systems (ITS) en autopistas; aplicaciones en las que el método convencional ha quedado rebasado por la complejidad resultante de su trazo y topografía. Una aplicación más reciente del método de soplado es la denominada micro-tecnología o uso de micro-cable y micro-ductos que, al igual que con lo que sucede con los cables convencionales, en América Latina ha sido relegada por operadores de telecomunicaciones y otras infraestructuras a un puñado de proyectos.
Definición del método de soplado
Mediante el método de soplado se instalan cables de fibra óptica, así como cables eléctricos y coaxiales ligeros dentro de ductos preinstalados por medio de una máquina sopladora que utiliza la sinergia que se logra entre una pequeña fuerza de empuje aplicada al cable mediante rodillos, bandas o cadenas y las fuerzas de arrastre a lo largo de la superficie exterior del mismo, debidas a un flujo de aire a alta velocidad dentro del ducto (en otras palabras, la sopladora empuja el cable dentro del ducto/microducto, mientras que se introduce también aire comprimido para reducir la fricción, a modo de que el cable es arrastrado por “un río de aire”). Se alcanzan así velocidades y distancias de instalación considerablemente mayores a las que se pueden lograr con los métodos tradicionales y, además, las fuerzas de empuje y las fuerzas de arrastre que se requieren son mucho menores.
A pesar de ser un método que permite instalar cables ópticos con gran rapidez y bajo costo, conservando la integridad de la fibra óptica dentro del cable, su uso es, sorprendentemente, todavía limitado en América Latina comparativamente con el método convencional o tradicional de jalado (o halado).
En los últimos seis años se ha venido utilizando con más frecuencia para tender el cable óptico de monitoreo de gasoductos y la infraestructura para los llamados Intelligent Transportation Systems (ITS) en autopistas; aplicaciones en las que el método convencional ha quedado rebasado por la complejidad resultante de su trazo y topografía. Una aplicación más reciente del método de soplado es la denominada micro-tecnología o uso de micro-cable y micro-ductos que, al igual que con lo que sucede con los cables convencionales, en América Latina ha sido relegada por operadores de telecomunicaciones y otras infraestructuras a un puñado de proyectos.
Definición del método de soplado
Mediante el método de soplado se instalan cables de fibra óptica, así como cables eléctricos y coaxiales ligeros dentro de ductos preinstalados por medio de una máquina sopladora que utiliza la sinergia que se logra entre una pequeña fuerza de empuje aplicada al cable mediante rodillos, bandas o cadenas y las fuerzas de arrastre a lo largo de la superficie exterior del mismo, debidas a un flujo de aire a alta velocidad dentro del ducto (en otras palabras, la sopladora empuja el cable dentro del ducto/microducto, mientras que se introduce también aire comprimido para reducir la fricción, a modo de que el cable es arrastrado por “un río de aire”). Se alcanzan así velocidades y distancias de instalación considerablemente mayores a las que se pueden lograr con los métodos tradicionales y, además, las fuerzas de empuje y las fuerzas de arrastre que se requieren son mucho menores.
Aspectos relevantes del soplado
Es precisamente durante su instalación que el cable óptico se ve sujeto a los mayores esfuerzos de tensión/compresión, flexión y torsión. El objetivo fundamental del método de soplado es minimizar la posibilidad de que estos esfuerzos puedan aumentar la atenuación y pérdida por doblez de la fibra óptica.
La instalación del cable dentro del ducto se logra aplicando una fuerza de instalación mayor o igual a la fuerza de fricción entre el cable y la pared interior del ducto. La fuerza de instalación está limitada a una tensión permisible, así como a una fuerza de empuje máxima para evitar el efecto de pandeo por compresión. Para disminuir la fuerza de fricción es preciso disminuir el coeficiente de fricción y las fuerzas normales resultantes de los efectos de la gravedad, polea (al pasar el cable por curvas y ondulaciones) y pandeo de compresión (cables de poca rigidez). Logramos reducir el coeficiente de fricción desde la fabricación del cable y el ducto con cubiertas de cable e interior del ducto lo más liso posible. Otra forma de contribuir a la reducción del coeficiente de fricción es adicionar lubricantes sólidos o líquidos durante la fabricación del ducto y/o durante la instalación tanto al ducto como al cable. Por otra parte, la disminución de las fuerzas normales que causan la fricción se logra mediante un flujo de aire a alta velocidad el cual genera pequeñas fuerzas de arrastre sobre la superficie del cable, sobre todo en los lugares más críticos como son las curvas y las ondulaciones.
Beneficios y limitaciones del método de soplado
- Máxima protección del cable y la fibra óptica dentro de él
Con fuerzas de instalación comparativamente menores se logran mayores distancias ininterrumpidas de instalación (2,000 – 3,000 m). El cable no recibe tensión y se requiere una fuerza de empuje muy pequeña. Esto permite limitar y a veces evitar los almacenamientos provisionales de cable en figura 8 en puntos intermedios al alcanzarse la tensión permisible de instalación del cable de los métodos tradicionales. Se minimiza también el riesgo de vandalismo y daños por agentes terceros al cable tendido sobre la vialidad, acotamientos o banquetas.
- Alta velocidad de instalación y reducción del tiempo de ejecución del proyecto
Con velocidades máximas de instalación para micro-cables de hasta 120 m/min y de cables convencionales de 80 m/min se pueden instalar en un día, con una correcta planeación y logística, hasta 12 km de cable.
- Un costo por unidad instalada muy competitivo
- Ducto: Es posible utilizar ductos de menor diámetro con una disminución significativa del material y su logística, sobre todo en proyectos de gran escala.
- No se requiere guía de jalado (o halado).
- Cable: Uso de cable de menor resistencia a la tracción que el cable convencional. Es posible usar micro-ductos y micro-cables para incrementar la densidad de fibra óptica optimizando el espacio disponible en la infraestructura ya construida minimizando la necesidad de nuevas obras civiles. Esto se logra soplando uno o un conjunto de micro-ductos dentro de ductos mayores preexistentes para posteriormente, de acuerdo a cómo se vaya requiriendo, soplar micro-cables de alta densidad de fibras ópticas.
- Equipo de instalación y logística.
Su costo de inversión (CAPEX) es alto pues requiere inversiones en sopladora, compresor y porta carretes, así como accesorios para pruebas. El arrendamiento es una alternativa que permite hacer disminuir en CAPEX sobre todo cuando se trata de proyectos de unas cuantas decenas de kilómetros de instalación. Como contrapartida, la alta productividad diaria que se logra equilibra el costo de maquinaria por unidad de cable instalado.
- Personal necesario
Las jornadas-hombre requeridas disminuyen comparativamente de forma importante pues la instalación se hace más rápido y con menos personal que los métodos tradicionales.
La única limitación para el uso de este método es cuando la relación beneficio-costo esperada es baja y esto sucede cuando tenemos distancias muy cortas de cientos de metros que se pueden instalar con un winch o malacate o inclusive a mano.
Jalado y jetting de fibra frente a frente
Conclusiones
El método de soplado o jetting constituye una alternativa costo-efectiva, rápida y que proporciona la mayor seguridad y protección al cable de fibra óptica en la instalación de redes subterráneas.
El costo inicial, comparativamente alto de la inversión en redes subterráneas versus las redes aéreas, es la principal limitante que encuentran los operadores para optar por este tipo de redes y, en particular, por métodos de instalación como el soplado.
Sin embargo, se ha alcanzado ya una saturación en el espacio disponible en los postes de la empresa de electricidad. En los próximos años se vislumbra una paulatina migración de los servicios aéreos a subterráneos tanto en instalaciones existentes como nuevas. En ese entorno, el método de soplado permitirá que se alcancen los objetivos de tiempo, costo y calidad en la instalación de los cables de fibra óptica brindando confiabilidad y una vida útil extendida de la red.
El Ing. Octavio Álvarez Padilla es un ingeniero civil con más de 25 años de experiencia en el despliegue de infraestructura de fibra óptica. Ha colaborado en puestos ejecutivos en empresas como Prysmian, Draka, Alcatel, Siecor, Dura-line entre otras. Es socio fundador de ACR Roaltec, donde se desempeña actualmente como presidente y director General. ACR Roaltec es una empresa especializada en la tecnología para despliegue de cables de telecomunicaciones por el método de soplado y representante de la marca Plumett de Suiza, precursor y líder mundial en la tecnología de instalación de cables por soplado y flotado para energía, telecomunicaciones y otras aplicaciones.
Referencias
[1] Willem Griffioen, “Understanding of Cable in Duct Installation: Do’s and Dont’s”, Proceedings of the 60th IWCS Conference, International Wire & Cable Symposium (2011), 198-205
[2] Willem Griffioen, 1993, “Installation of optical cables in ducts”, Plumettaz, Bex, Switzerland, 1993.
[3] Griffin, “Blowing Fiber”, Electrical Contractor, April 2017