30/04/2010
Indice
Pianificazione e progetto di reti
geografiche
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Impianti di condizionamento
Le centrali Telecom Italia
6
Impianti tecnologici per le
telecomunicazioni
Università degli Studi di Udine
30 aprile 2010 - David Licursi
Università degli Studi di Udine
30 aprile 2010 - David Licursi
1
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Sistemi di alimentazione per TLC
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Interfaccia elettrica in c.a. e in c.c.
Sistemi di alimentazione per telecomunicazioni in regime di continuità assoluta:
ETS 300 132-1
Il servizio deve essere sempre garantito
Corrente alternata:
tensione nominale 230/400Vac
I costi in caso di interruzione del servizio sono alti
Tolleranza statica:
± 10%
t < 500 ms:
± 15%
t < 2 ms:
± 40%
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.
ETS 300 132-2
I sistemi TLC richiedono:
2
Alimentazione senza soluzione di continuità in c.c. e in c.a. (alimentazione di
sicurezza): apparati TLC, apparati di controllo e supervisione;
Corrente continua:
tensione nominale - 48Vcc
Intervallo di tolleranza:
-40.5 ÷ -57.6 V
(dVcc/dt) max
5 V/ms
Alimentazione con soluzione di continuità in c.a. (alimentazione di riserva):
apparati di condizionamento e di supporto.
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3
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Schema di un impianto di alimentazione
Università degli Studi di Udine
30 aprile 2010 - David Licursi
Università degli Studi di Udine
30 aprile 2010 - David Licursi
4
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Architettura centralizzata in c.c.
5
Università degli Studi di Udine
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6
1
30/04/2010
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Architettura centralizzata in c.c.
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Architettura decentrata o di sala 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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7
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Architettura distribuita o di fila in c.c.
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8
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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9
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Architettura centralizzata in c.a.
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10
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Batterie di accumulatori
11
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12
2
30/04/2010
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Stazioni di Energia in c.c.
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Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Stazioni di Energia in c.a. - c.c./c.a.
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13
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Gruppo elettrogeno
14
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
Impianti
CEI 64.8
Cavi
CEI 20.22/35/37/38
Accumulatori
CEI 21.6
Quadri
CEI 17.13
CEI
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15
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Riferimenti legislativi e direttive
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Dimensionamento S.E. in c.c.
LEGGE 46 (5/3/’90) - SICUREZZA DEGLI IMPIANTI ELETTRICI
Valutazioni preliminari alla scelta di una Stazione di Energia in c.c.:
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
Frequenza: 50/60 Hz ± 5%
D. LGS. 277 (15/8/’91) - PROTEZIONE LAVORATORI DA AGENTI NOCIVI
Valore della tensione di uscita per la ricarica delle batterie;
D. LGS. 493 (14/8/’96) - SALUTE SUL LUOGO DI LAVORO
Potenza da erogare verso carico a medio termine;
D. LGS. 626 (19/9/’94) - SICUREZZA SUL LUOGO DI LAVORO
Durata media delle mancanze rete;
MI.SA. 31 (31/8/’78) - LOCALI CON GRUPPI ELETTROGENI
Autonomia in ore dell’impianto;
DIRETTIVA CEE 89/336 - COMPATIBILITÀ ELETTROMAGNETICA
Tempo di ricarica delle batterie;
DIRETTIVA CEE 73/23 - BASSA TENSIONE
Tempi previsti per interventi di manutenzione e riparazione;
DIRETTIVA CEE 89/393 - MACCHINE
Presenza o meno di gruppo elettrogeno e relativa indisponibilità
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17
Tensione di alimentazione: 400V trifase; 230 monofase con tolleranze -20% ÷
+10%;
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3
30/04/2010
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Dimensionamento S.E. in c.c.
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Dimensionamento S.E. in c.c.
Composizione della Stazione di Energia:
Dove:
ISE = corrente nominale della S.E. [A], compresa la ridondanza;
PC = 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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Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Dimensionamento delle Batterie
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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 C10 relativa al regime di scarica di 10 ore con
tensione finale pari a 1,8V/elemento alla temperatura di 20°C.
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Dimensionamento delle Batterie
Potenza massima assorbita dall’impianto nel periodo di 10 anni [Pmax in
Watt];
II.
Tensione nominale dell'impianto pari a Vn = 48 Vc.c.;
III.
ARM da assicurare all’impianto [ARM in ore]
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Da questi valori si calcola la corrente massima assorbita pari a:
Imax [A] = Pmax / [(Vn / 2) * Vfs]
Dove:
Per calcolare la capacità C10 delle batterie da installare nell’impianto come
riserva di energia in c.c., si devono considerare i seguenti parametri:
I.
Vfs = tensione finale di scarica per elemento, pari a 1,8V.
La capacità della batteria riferita al regime di 10 ore è pari a:
C10 = Imax * K
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21
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Dimensionamento Gruppi Elettrogeni
20
22
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.);
PCDZ = potenza impianto di condizionamento (comprensiva dei servizi vari) ≅ PSE
PSE = 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.
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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24
4
30/04/2010
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.
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 INOM
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INOM = corrente nominale del carico;
1,185 = coefficiente che tiene conto della tensione minima ammissibile
agli apparati di TLC da alimentare.
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25
Indice
26
Impianti di condizionamento per TLC
Requisiti ambientali
Dati tecnici di progetto per sale apparati TLC
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Impianti di condizionamento
Le centrali Telecom Italia
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27
Impianti di condizionamento per TLC
Climatogramma ETSI 300 019-1-3
28
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:
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Affidabilità (MTBF) > 2 anni
Ridotti consumi energetici e predisposizione
raffreddamento gratuito (free-cooling)
interna
di
sistema per
Ridotte dimensioni d’ingombro
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5
30/04/2010
Impianti di condizionamento per TLC
Condizionatori ad espansione diretta
Tipo monoblocco con condensazione ad aria e con sistema free-cooling
Tipo split system con condensazione ad aria e con sistema free-cooling
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Impianti di condizionamento per TLC
Condizionatori autonomi monoblocco
Sezioni principali:
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Impianti di condizionamento per TLC
Schema aeraulico CDZ monoblocco
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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
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32
Impianti di condizionamento per TLC
Schema d’installazione CDZ split
33
Impianti di condizionamento per TLC
Condizionatori ad acqua refrigerata
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Impianti di condizionamento per TLC
Schema aeraulico CDZ ad acqua refrigerata
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
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35
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36
6
30/04/2010
Impianti di condizionamento per TLC
Distribuzione dell’aria in sala TLC
Impianti di condizionamento per TLC
Configurazione tipo dislocamento
Principali configurazioni impiantistiche:
Tipo dislocamento
Under system
Over system
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37
Impianti di condizionamento per TLC
Configurazione under system
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38
Impianti di condizionamento per TLC
Configurazione over system
39
Impianti di condizionamento per TLC
Distribuzione secondaria acqua refrigerata
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Impianti di condizionamento per TLC
Distribuzione primaria acqua refrigerata
41
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42
7
30/04/2010
Indice
Le centrali Telecom Italia
Planimetria centrale telefonica
Impianti di alimentazione e stazioni di energia
Impianti di condizionamento
Le centrali Telecom Italia
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43
Le centrali Telecom Italia
Cablaggi centrale telefonica
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44
Le centrali Telecom Italia
Stazione di energia (Corrente Continua)
45
Le centrali Telecom Italia
Sala energia
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46
Le centrali Telecom Italia
Stazione di energia (Corrente Continua)
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
dell’alimentazione alle utenze, al mancare della erogazione ENEL.
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assoluta
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48
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30/04/2010
Le centrali Telecom Italia
Sala permutatore e muffole
Le centrali Telecom Italia
Permutatore
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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)
50
Le centrali Telecom Italia
Dimensionamento permutatore
Permutatore lineare:
Ciascun montante ha 8 livelli verticali e 11 livelli orizzontali (dei quali utilizzati
normalmente 10).
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.
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).
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
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.
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
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Struttura portante costituita da unità modulari composte da 12 montanti adatti a
contenere strisce verticali e orizzontali.
Svolge le funzioni di terminazione, numerazione, permutazione, protezione e
sezionamento delle coppie
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Le centrali Telecom Italia
Dimensionamento permutatore
Elemento di confine tra rete di distribuzione e autocommutatore
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.
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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Le centrali Telecom Italia
Muffole
Le centrali Telecom Italia
Muffole
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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
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30/04/2010
Le centrali Telecom Italia
Ingresso cavi e muffole
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Le centrali Telecom Italia
Muffole
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Le centrali Telecom Italia
Cablaggi sul permutatore
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56
Le centrali Telecom Italia
Ingombri permutatore lato verticale
57
Le centrali Telecom Italia
Ingombri permutatore lato orizzontale
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Le centrali Telecom Italia
Striscia IDC 100 coppie (lato verticale)
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10
30/04/2010
Le centrali Telecom Italia
Striscia IDC 64 coppie (lato orizzontale)
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Le centrali Telecom Italia
Permuta verticale - orizzontale
61
Le centrali Telecom Italia
Centrale numerica
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Le centrali Telecom Italia
Ingombri in centrale numerica
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Le centrali Telecom Italia
Cablaggi in centrale numerica
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Le centrali Telecom Italia
Centrale numerica
65
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11
30/04/2010
Le centrali Telecom Italia
Modulo Comandi in centrale numerica
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Le centrali Telecom Italia
Modulo Utenti in centrale numerica
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Le centrali Telecom Italia
Modulo Giunzione in centrale numerica
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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:
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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
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Le centrali Telecom Italia
Sala trasmissiva
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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.
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Le centrali Telecom Italia
Struttura di fila
Le centrali Telecom Italia
Struttura e quadro 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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Le centrali Telecom Italia
Struttura di fila
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Le centrali Telecom Italia
Planimetria sala trasmissioni
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Sala trasmissioni
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Le centrali Telecom Italia
Planare supporto cavi
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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”.
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Le centrali Telecom Italia
Planare supporto cavi
Le centrali Telecom Italia
Ripartitore
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Le centrali Telecom Italia
Ripartitore
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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
ripartitore, mentre quelli a velocità
sul lato orizzontale.
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Ripartitore
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Ripartitore
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Telaio di terminazione fibre ottiche
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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.
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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)
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Telaio terminazione da 60 fibre ottiche
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Telaio terminazione da 100 fibre ottiche
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Telaio terminazione da 400 fibre ottiche
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Canalizzazione Fibre Ottiche
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Canalizzazione Fibre Ottiche
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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.
Per le canaline sono utilizzati materiali plastici autoestinguenti a bassa
emissione di fumi e gas tossici.
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Schema percorso collegamenti xDSL
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