Modelando algunas características de las redes eléctricas usadas como canal para proveer telecomunicaciones

Modelling some characteristics of electrical networks used as channels for providing telecommunications

Este artículo describe la topología de las redes eléctricas existentes en diferentes partes del mundo, incluidas las redes colombianas, y su desempeño para ser usadas como canales de telecomunicaciones. Se analiza la función de transferencia para redes de bala tensión y se considera adicionalmente la radiación originada por la tecnología PLC (Power Line Communications). Como la radiación originada por PLC no puede evitarse completamente, se describirá el efecto de la interferencia electromagnética con comunicaciones de radio frecuencia. Se propone el modelo del canal de PLC y al final se presentan las conclusiones.

Introducción

La necesidad de acceso fácil a internet y en general a telecomunicaciones con gran ancho de banda está creciendo en el mundo entero. Principalmente en medianas empresas, pequeñas oficinas y hogares, donde instalar nuevos cables no es rentable, existen de hecho suficientes salidas eléctricas diseminadas por cada uno de los salones, alcobas u oficinas, teniéndose la posibilidad de explotarlas como una red de área local. La red eléctrica puede entonces brindar la solución de última milla y también de últimos metros. Como las redes eléctricas son diferentes en su configuración interior y exterior, diferentes sistemas de PLC deberán ser implementados. Pero las redes eléctricas no se diseñaron para prestar servicios de telecomunicaciones produciendo una amplia gama de ruidos, dificultad de acoplamiento etc., convirtiendo de esta manera el canal eléctrico en un importante desafío tecnológico para su uso como canal de telecomunicaciones.

Existen aplicaciones para PLC de banda angosta que emplean frecuencias del orden de los kHz para usos en monitoreo y control, pero también se pueden alcanzar tasas de transmisión de varios Mbps con frecuencias en el rango de 1.6 a 30 MHz (Cañete et al., 2002).

Este artículo comienza con una revisión de las configuraciones de redes de distribución de potencia usadas en diferentes partes del  mundo.  Se  analizará  seguidamente la función de transferencia para diferentes tramos en redes de baja tensión aisladas, se considerará la radiación originada por la tecnología PLC y el efecto de la interferencia electromagnética con comunicaciones de radio.frecuencia, especialmente en algunos anchos de banda específicos. Se propone también un modelo del canal de PLC que recoge algunas de sus principales características, y por último, el artículo cierra con las conclusiones pertinentes.

Redes de distribución de potencia

Un sistema de potencia de energía eléctrica tiene cuatro componentes principales: generación, líneas de transmisión, las subestaciones o estaciones transformadoras y el sistema de distribución (Grainger y Stevenson et al., 2003).

Los avances en PLC usan actualmente las redes de distribución secundaria que operan a niveles de voltaje denominados de baja tensión (LV), pero también están explorando con sistemas de media tensión (MV), es decir, con circuitos primarios.