Seção: Teleco español

A fibra óptica, atualmente, é um dos canais de comunicação mais eficientes, uma vez que trafegam dados livres de influências eletromagnéticas, portanto, sem limitação em função da relação sinal e ruído.

A infraestrutura, na qual encontramos as fibras ópticas instaladas, pode ser aérea, como postes; subterrâneas, através de dutos enterrados; ou até mesmo debaixo da água, no fundo de rios e de oceanos.

Mas a grande ideia, principalmente pelas empresas transmissoras de energia elétrica, foi a utilização de uma infraestrutura já existente, ou seja, as torres das linhas de transmissão. Uma vez que a energia elétrica chega a praticamente todos os cantos do Brasil e até mesmo do mundo, percorrendo longas distâncias e atravessando obstáculos como, por exemplo, penhascos e rios, dentre outros, as linhas de transmissão tornaram-se um meio prático para se instalar uma rede de fibra óptica.

A instalação de cabos de fibra óptica em linhas de transmissão é uma ocorrência cada vez mais comum. É especialmente atraente para os usuários de serviços públicos, pois possibilita um canal de comunicação com características de banda larga e de baixa atenuação.

Dentre os cabos ópticos mais utilizados em linhas de transmissão, existe o cabo ADSS (All-Dieletric Self-Supporting – Cabo Dielétrico Auto-sustentado) e o cabo OPGW (Optical Ground Wire - Cabo Óptico de Guarda (Terra) da Linha de Transmissão), sendo que esse último será o foco deste artigo.

Comparando, então, estes dois cabos mais utilizados, o OPGW é ligeiramente o mais confiável contra vandalismos, além de unificar duas funções em um único cabo, ou seja, a de proteção contra descargas atmosféricas e a de transmissão de dados e voz.

O cabo OPGW é amplamente utilizado pelas empresas transmissoras de energia em todo o Brasil, como por exemplo, a ELETRONORTE com 6.570 km, FURNAS com 6.666 km e a CHESF com 5.486 km de cabos instalados. O Grupo CEEE, empresa esta onde é desenvolvida a pesquisa, possui em torno 944 km de cabos ópticos OPGW instalados em suas linhas de transmissão, distribuídos em todo o Estado do Rio Grande do Sul. Nestes cabos trafegam serviços vitais para o SEP (Sistema Elétrico de Potência), tais como, proteção de linhas, supervisão e telecomando de subestações, dentre outros. Também por estes cabos, trafegam serviços não menos importantes, como por exemplo, os canais de fonia e de rede corporativa.

O cabo OPGW deve ser projetado de forma que abrigue as fibras ópticas protegendo-as contra a degradação devido a vibração, carga de vento, grandes variações de temperatura, descargas atmosféricas e corrente de curto-circuito, bem como outros efeitos ambientais, além de exercer a sua função de cabo para-raios da linha de transmissão.

Como referência de pesquisa, são utilizados artigos e monografias a respeito dos cabos OPGW e sobre comunicações ópticas.

A indisponibilidade de sistemas ópticos é definida pela comparação, a qual se constitui de uma probabilidade percentual do tempo de interrupção de um sistema disponível. Considerando que um sistema em funcionamento normal é definido como disponível, um sistema indisponível é todo aquele com falha permanente ou transitória.

A principal motivação deste trabalho, leva em consideração de que um sistema de telecomunicação deve ser contínuo e interrupto. Desta forma, no caso em questão a disponibilidade dos serviços ativos no cabo óptico é de 99,99%, de acordo com a Eq. (1):

Portanto, considerando que para sistemas ópticos a disponibilidade dos serviços ópticos aceitáveis é de acima de 99,99%, apesar do sistema em questão se encontrar dentro desta margem, o mesmo caracteriza-se por ser uma falha permanente nas condições normais de operação do cabo OPGW.

Objetivos

O cenário atual em que está inserido o cabo OPGW apresenta defeitos que ainda requerem um estudo mais avançado sobre a sua origem. No caso do Grupo CEEE, a empresa vem se deparando ultimamente com defeitos cada vez mais constantes em sua rede óptica de OPGW. Nestes defeitos, a fibra tem apresentado atenuação gradativa, onde as fibras emendadas em uma determinada caixa de emenda não cessaram sua acomodação final.

A tecnologia construtiva dos cabos ópticos OPGW deve ser adequada de forma que possibilite o sistema operar normalmente mesmo o cabo sofrendo efeitos em função da dilatação térmica, tensão da acomodação do cabo após o lançamento ou ainda por movimentos resultantes da vibração eólica. Os núcleos destes cabos ópticos devem permitir que a fibra no interior do cabo OPGW possua uma certa folga se comparada com a parte metálica do cabo. Isso permite que, durante a acomodação mecânica do cabo ou durante dilatações ou contrações térmicas, as fibras fiquem imunes a tensões prejudiciais aos sistemas de comunicações envolvidos.

O objetivo deste trabalho, então, é fazer uma análise detalhada deste defeito que vem sendo recorrente nos cabos OPGW do Grupo CEEE e de outras concessionárias de energia elétrica, desde a revisão do projeto de instalação até a análise técnica em campo do defeito.

Delimitações

Este trabalho propõe uma análise do projeto e de sua instalação. Será apresentado um estudo quanto à origem do defeito encontrado no cabo OPGW da Linha de Transmissão de 230 kV GUA2xCAM3 Circuitos 1 e 2, verificando todas as possibilidades dos efeitos capazes de causar as atenuações encontradas nas fibras ópticas do cabo. Este estudo tem o intuito de propor as melhorias necessárias para correção do defeito.