1. ANTENA AUSTRALIANA

Transcripción

1 1. ANTENA AUSTRALIANA 1.1 Características de la instalación Una visión general de la antena Australiana la encontramos en la Representación 1 de la sección Representaciones del presente proyecto. La instalación descrita es para una antena de banda ancha y bidireccional tipo Australiana que opera en la banda de los 3,8 a 14Mhz. Consta de dos brazos dipolos dobles en cuyo interior se encuentran situadas sendas redes formadas por una bobina y un condensador con objeto de mejorar el valor SWR a lo largo de la banda de interés (Ver Representación ). Para su fabricación se utilizará hilo de cobre electrolítico de 5mm. Los separadores de los brazos de los dipolos serán de aluminio anodizado. La impedancia que presenta a la entrada no es constante, pero da una media entorno a los 300Ω aproximadamente por lo que habremos de utilizar un balun de relación 6:1 para la adaptación con la línea. Con objeto de evitar pérdidas, la bajada de la señal hasta el balun se hará utilizando una escalerilla construida con hilo de silicona ignífugo de,5mm, separadas las dos secciones del mismo para guardar un paralelismo por 36 barras de teflón de 1mm de diámetro y 15cm de longitud (Ver Representación 4). Desde el balun hasta los equipos receptores la señal irá transportada en cable coaxial de 7/8 (50Ω). En el campo de antenas se instalarán cuatro de estas antenas orientadas de forma que permitan las comunicaciones con los siguientes puntos geográficos: Antena Australiana1 Australiana Australiana3 Australiana4 Puntos geográficos Golfo de Cádiz Barcelona Sevilla Melilla Estrecho P. Vasco Valencia Atlántico sur Soporte de la antena La antena irá soportada por dos torretas C Su instalación la haremos atendiendo a los requerimientos proporcionados por el fabricante. Utilizaremos mástiles de 0 metros de altura cada uno (18 metros útiles) con una zapata de hormigón de 1x1x1 metros. Para la comodidad en su mantenimiento se dotará de un sistema de cabestrantes y poleas para subir y bajar la antena sin necesidad se subir a los mástiles (Ver Representaciones 7 y 8). Se utilizará para tal fin dos tornos cabestrantes de una resistencia de 00kg cada uno y dos poleas de bronce soportadas mediante un útil de fabricación. 1-1

2 1.1. Balizas Se respetarán las normas actuales aeronáuticas de balizamiento según la O.A.C.I. (Organización Internacional de Aviación Civil) situando tres balizas por mástil separadas 10 con lámparas de baja tensión (4 VCA y 60W). Las balizas serán de bronce y el cristal de las mismas tintado de fábrica, con objeto de evitar alteraciones en el color con el paso del tiempo. Las balizas se soportan en el extremo superior de cada mástil por medio de un útil fabricado a tal fin (Ver Representación 5). Mediante el útil adecuado a 40 cm. de distancia de las balizas, se sujetará la caja de conexión en paralelo de las mismas. La conexión será en paralelo. La instalación desde la caja a cada una de ellas, se realizara con cable de manguera antihumedad, de x 1.5mm. Desde la caja superior, y con el mismo tipo de cable, se embridará hasta la caja de alimentación inferior, situada a m. del suelo y cogida al mástil con el mismo tipo de utillaje. Desde este punto, la tensión de alimentación es de 4 VCA procedente de un transformador de 5A, situado en su interior. La línea general de alimentación de 0VCA sale con cable de manguera antihumedad de x,5mm del cuadro a través del reloj temporizador de encendido programable y de un interruptor magnetotérmico de 30A/0V (Ver Representación 3). Las características de los elementos de baliza así coma el utillaje fabricado a tal fin son: Balizas: (Según la O.A.C.I.) De bronce, con los casquillos de igual metal. El cristal de las mismas, de color rojo tintado de fábrica, y el portalámparas, también de bronce, del tipo de bayoneta. Cajas de conexión: De PVC de exteriores, de 100 x 10 Transformador: De 0/4V 5A. Se ubica en una caja de cierre estanco, sujeta al mástil, con el utillaje necesario. Lámparas: Del tipo bayoneta, de 4V y 60W. Utillaje: 1-

3 Todos los útiles soportes, están fabricados con pletina de hierro de 4 x 1 soldados con electrodos de,5mm y protegidos contra la corrosión, con manos de pintura especial, HB tipo vinílico, más una del color que le corresponda según el tramo donde se ubica Pintura y protección de los elementos metálicos Tanto los mástiles soporte de la antena, como todos los elementos y piezas metálicas de que consta la instalación se han de proteger contra la intemperie con minio protector y dos manos de pintura con los colores aeronáuticos. Los tramos de los mástiles deberán pintarse alternativamente en colores blanco y rojo aeronáuticos, siendo de este último color los extremos, con el fin de ser fácilmente distinguibles durante el día y de acuerdo con las normas de la O.A.C.I. (Organización Internacional de Aviación Civil) Pozo de masas Se dotará a la instalación de pozo de masas, cuya descripción se precisa en el apartado correspondiente Instalación de la torreta La torreta se situará sobre un suelo plano, en situación normal, para soportar las cargas dinámicas de trabajo normales según las Normas españolas MV-101 y NTE- ECV cargas de viento, en las internacionales DIN 1055 (7), en las belgas NBN 159, italianas CNR-ACAI, francesas MRU y americanas A.S.C.E Los modos de instalación de torretas que se indican a continuación son a título indicativo, pues cada instalador empleará el método más conveniente de acuerdo con su experiencia. En el lugar de instalación, se engrasarán todos los racores roscados de unión entre los diferentes tramos. Para el montaje de la torreta se pueden seguir dos métodos; a saber: Tramo a tramo: Consiste en fijar el tramo inferior y colocarlo en posición vertical nivelándolo, posteriormente se van montando los tramos intermedios sucesivos; el montaje se realiza escalando los tramos ya colocados e izando posteriormente el tramo que se va a colocar, ayudándose de utillaje de elevación adecuado. La escalada deberá realizarse con los medios de seguridad adecuados (cinturón de seguridad, anclajes etc.). Torreta completa: 1-3

4 Consiste en montar la torreta previamente sobre el terreno e izarla una vez montada mediante una grúa. Este sistema se puede utilizar exclusivamente con torretas de altura inferiores a los 6 metros DATOS TÉCNICOS APORTADOS POR EL FABRICANTE Altura total (m.) Altura útil H (m.) Ancho base b Peso (kg.) Cimentación (m.) (m.) Hc a d C ,00 18,0 1,13 687,00 1,45 0,0 Esfuerzos (dan) Nominal (F) Secundario (S) Vertical (V) Torsión (T) C Coef. De seguridad Nominal (F) 1,50 Secundario 1,50 (S) Vertical (V) 1,50 Torsión (T) 1,0 Además de estos esfuerzos, los apoyos resisten los producidos por el viento sobre su superficie con un coeficiente de seguridad de 1,5. 1-4

5 Figura1.1 Dimensiones torreta C-1000 autosoportada CARGA AL VIENTO DE LA ANTENA El RD 79/99 de de febrero establece que las antenas y su estructura deben poder resistir las velocidades del viento siguiente: - Para alturas iguales o inferiores a 0 m sobre el suelo, 130 km/h. - Para alturas superiores a 0 m sobre el suelo, 150km/h. La presión del viento origina una presión dinámica dada por la fórmula: y v P V = expresada en Kg / m. g 1-5

6 donde y = 1, Kg / m ( densidad media del aire) v = velocidad del viento en m / s g = 9.81 m / s ( aceleración de la gravedad) La presión dinámica del viento multiplicada por la superficie que presenta la antena al viento será la carga de la antena al viento. Presión dinámica del viento: Q = P V S Antena La presión dinámica del viento la calcularemos para una velocidad de viento de 130km/h al ser la antena inferior a 0 m , ( ) y v P 3600 V = = = 79,83 Kg / m g 9,81 Superficie de la antena al viento: La antena estará formada por: - Dos hilos paralelos de 40,64 metros de longitud y 5mm de diámetro. - Dos resistencias y dos bobinas introducidas cada una en un tubo aislante de 0,45m de longitud y 50mm de diámetro. - 8 tubos separadores que mantienen el dipolo abierto de 1,8 metros de longitud y 50mm de diámetro. La superficie que la antena presenta al viento será de: S V = (40,64 0, ,45 0, ,8 0,05) 0,7 = 0,851m Donde 0,7 es un coeficiente a aplicar por tratarse de superficies cilíndricas. Carga de la antena al viento: Sustituimos valores en la expresión anterior: Q = 79,83 0,851 = 67,93 Kg (665,71N ) Esta carga corresponderá a la carga nominal que ha de soportar el poste. La contribución en peso a cada mástil será de unos 34kg aproximadamente por cada antena unida a un mástil que es muy inferior a la aportada por las tablas. 1-6

7 Recordemos que se instalarán 4 antenas Australianas utilizando 4 torres. Por ello, la mayor carga a la que podrá estar sometido un poste será de 67,93kg que sigue siendo muy inferior Radiales activos La antena estará compuesta por radiales de cobre electrolítico de 5mm de diámetro. La longitud de cada uno de los radiales será de 40,64 metros. El peso del material de cobre utilizado será de 188kg/km según fabricante Sistema de subida-bajada del elemento radiante Con objeto de evitar utilizar una escalerilla de subida para acceder a la parte superior de la antena, se han instalado en cada mástil una carrucha en la parte superior. Por dicha carrucha pasa un cable de acero de 4mm de diámetro. Dicho cable soporta al sistema radiante, el cual se puede bajar para su reparación o mantenimiento posterior mediante una carrucha instalada en los cada uno de los mástiles mediante un utillaje. El peso a soportar por el sistema será: , = 115,8Kg 1000 Donde se han introducido 100kg como margen para el resto de elementos que conlleva la antena a parte del cable ( resistencias, bobinas, 8 tubos separadores, elementos de cogida). La polea será una polea sencilla con roldana en aluminio para cable de 4mm. Puede soportar un peso normal de operación de unos 00kg y tiene un umbral de ruptura de unos 500kg. El cabestrante de subida/bajada será manual de 500kg. 1. Utillaje Debido a que el mercado no se han encontrado ciertas piezas imprescindibles para culminar las instalaciones se deberán fabricar las piezas descritas a continuación (dicha fabricación será realizada por personal militar del Centro de Comunicaciones de la Base Aérea de Morón). A continuación se detalla la relación de piezas y útiles a fabricar: Nº Piezas Descripción 1-7

8 Soportes para cabestrantes Soportes para poleas Soportes para balizas 1 Soporte para balun 1 Escalerilla de bajada de señal Soportes para caja de conexión eléctrica Carteles de señalización de la antena 1..1 Soporte de los tornos cabestrantes de subida de antena Descripción: Utillaje no existente en el mercado que se utiliza para acoplar los cabestrantes de subida-bajada de la antena a los mástiles que la soportan. Compuesto por tres piezas, una de cogida al cabestrante y dos de apriete a las barras que conforman la torreta (Ver Representación 8). Material: Pieza conformada con pletina de hierro de 4x4x1 cm. y tubo del mismo material con las medidas indicadas en planos. Las soldaduras se utilizarán con electrodos de.5mm y los tornillos de apriete al mástil con de 8 paso universal. Tratamiento de la pieza: Minio protector y dos manos de pintura con los colores aeronáuticos. 1.. Soporte de las balizas a los mástiles de antena Descripción: Utillaje no existente en el mercado que se utiliza para adaptar las balizas de señalización nocturna a los mástiles que soportan la antena (Ver Representación 5). Material: Pieza conformada con pletina de hierro de 4x4x1 cm. y tubo de bronce de las medidas indicadas en los planos. Las piezas que se adaptan desde as balizas hasta el tubo de bronce son igualmente de bronce conformadas al torno y soldadas entre sí con estaño-plata. El resto de las soldaduras se realizarán con electrodos de.5mm. Tratamiento de la pieza: Minio protector y dos manos de pintura con los colores aeronáuticos Escalerilla de bajada de la señal recibida Descripción: Utillaje no existente en el mercado. Se utiliza para llevar la señal que capta la antena en alta impedancia al transformador de impedancias (balun). Está compuesta por 36 piezas de barra de teflón mecanizadas por 40 metros de hilo de silicona ignífugo y 144 pasadores terminales de cobre de 6mm (Ver Representación 4). 1-8

9 La longitud total de la escalerilla será de 18 metros. Material: 36 metros de hilo de silicona ignífugo. 36 piezas de teflón de 1x0.1 cm. 144 pasadores terminales de cobre de 6mm. Tratamiento de la pieza: Aislamiento sellante con silicona en las cogidas Soporte de Balun Descripción: Utillaje no existente en el mercado. Se utiliza para soportar, por un lado, el balun y la escalerilla de bajada de señal y, por el otro, el cable coaxial que alimenta al receptor. Está compuesta por 11 piezas solidarias, unidas entre sí por soldaduras con electrodos de,5mm (Ver Representación 6). Material: metros cuadrados de chapa de 4mm de espesor. 1 metro de tubo galvanizado de una pulgada. 8 argollas de hierro. Tratamiento de la pieza: Minio protector y dos manos de pintura con los colores aeronáuticos Soporte de cajas de conexión eléctrica a los mástiles Descripción: Útil no existente en el mercado. Se utiliza para abrazar las cajas de conexión eléctrica que sirven para alimentar a las balizas. Está compuesta por ocho piezas solidarias soldadas con electrodos de,5mm y con tornillos de 8 y 6 de paso universal. Material: Pletina de hierro de 4x4x1cm 0cm de tubo de 4cm de diámetro. 8 tornillos de 6 8 tornillos de 8 Tratamiento de la pieza: Minio protector y dos manos de pintura con los colores aeronáuticos Soporte de las carruchas de subida-bajada de antena 1-9

10 Descripción: Útil no existente en el mercado. Se utiliza como soporte del cable de acero que sube y baja la antena con el cabestrante. Está compuesta por ocho piezas unidas de forma solidaria, soldadas con electrodos de acero inoxidable y con tortillería de 8 de paso universal (Ver Representación 7). Material: 80 cm de pletina de acero inoxidable. Pletina de hierro de 4x4x1 cm. 10 cm de tubo de 4 cm de diámetro. pasadores de acero inoxidable. 4 tornillos de 8. Tratamiento de la pieza: Minio protector y dos manos de pintura con los colores aeronáuticos. 1-10