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• Consuelo Araya

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PLC o Power Line Communication (Introducción respecto a que se refiere esto, además de la introducción propia referida a la historia)

Introducción

La PLC, o comunicación a través de las líneas eléctricas, abarca cualquier tecnología que permita la transferencia de datos con velocidades de banda estrecha o banda ancha a través de líneas eléctricas. La idea de utilizar el cable eléctrico para transmisión de información no es nueva. El uso de PLC en sus orígenes se limitaba al control de líneas eléctricas y a la transmisión a baja velocidad de las lecturas de los contadores. Más adelante, las propias empresas eléctricas empezaron a utilizar sus propias redes eléctricas para la transmisión de datos de modo interno. Existieron diversos intentos de implantación que fracasaron por la juventud de la tecnología. A finales de los noventa los avances tecnológicos realizados permitieron alcanzar velocidades de transmisión del orden de los Mega bits por segundo con mejores prestaciones y mayor aceptación de los usuarios.

Desarrollo

 Historia La red eléctrica es la más extensa del mundo, está formada por miles de kilómetros de cable, llega a millones de personas y ofrece servicios incluso a aquellos lugares donde no hay teléfono. Utilizar esa extensa red para la transmisión de voz y datos, conectarse a Internet a gran velocidad y usar la línea telefónica en cualquier enchufe es una realidad tangible que se llama Powerline Communications (PLC). En sus comienzos, el uso de la tecnología PLC se limitaba al control de líneas eléctricas y transmisión de lecturas de los contadores. Luego, a comienzos de los años 90, fueron las mismas empresas eléctricas las que dieron el siguiente paso utilizando al PLC como una forma de transmitir datos de manera interna. Linea de tiempo   

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1950: con una frecuencia de 10 Hz, una alimentación de 10 kW, y una vía de un solo sentido: alumbrado de ciudades, control remoto de repetidor. Mediados de la década del 80: inicio de las investigaciones relacionadas con el uso de la red eléctrica para permitir la transmisión de datos, en bandas de entre 5 y 500 Khz, siempre en una sola dirección. 1997: primeras pruebas para la transmisión de señales bidireccionales de datos a través de la red de suministro eléctrico, inicio de las investigaciones por parte de Ascom (Suiza) y Norweb (Reino Unido) 2000: primeras pruebas llevadas a cabo en Francia por EDF R&D y Ascom.

 Tipos de tecnología PLC 1.- Tecnología PLC de control (Control PLC) Inicialmente empleada por las compañías de electricidad para controlar sus equipos usando las líneas de energía como líneas de transmisión, esta tecnología logró luego difusión en la industria y en los hogares, dando lugar a lo que se denomina "domótica" (tecnología de la automatización y el control del hogar). La tecnología PLC de control opera debajo de los 500 KHz 2.- Tecnología PLC de acceso (Access PLC) Desde los centros de generación de electricidad a los núcleos de población hay grandes redes de transporte conocidas como redes de alta tensión. En las ciudades suele haber grandes centros que cambian esta electricidad de alta tensión a unos parámetros más manejables. Allí se inicia una segunda red, de media tensión, que trabaja entre los 15000 y los 20000 voltios. Todos los aparatos eléctricos de los hogares funcionan a 110 o 220 voltios, es por eso que existen casetas o instalaciones en los edificios o bajo la tierra que

se conocen como centros de transformación, desde los cuales se distribuye la energía a los domicilios mediante una red de baja tensión en forma de estrella. Para competir con las empresas que conectan el equipo del cliente con un nodo de internet a través de la llamada "última milla" o lazo local (por ejemplo: el cable telefónico, en el caso de las empresas telefónicas, o el cable coaxial, en el caso de las empresas de televisión por cable), las empresas proveedoras de electricidad recientemente comenzaron a ofrecer acceso a internet a través de los cables de baja tensión. Los datos se transmiten empleando frecuencias entre 1,6 y 40 MHz, que normalmente no se utilizan para otros fines. En el tramo de calle se opera con las frecuencias hasta 10 MHz, por su menor atenuación de señal. 3.- Tecnología PLC para LAN (In-house PLC) Existen varias tecnologías pero la más difundida es la alianza HomePlug Powerline que creó un estándar originado en la industria norteamericana para el establecimiento de una red de alta velocidad vía líneas de energía. ----------mas info--------------------

 Funcionamiento La tecnología PLC basa su estructura de funcionamiento en la utilización de cables eléctricos de baja tensión como medio de transporte desde un centro transformador hasta el cliente. Básicamente, cualquier enchufe se vuelve punto de conexión. Para la transmisión de datos, se filtran las frecuencias para separar la información digital y el ruido de la señal eléctrica, de los datos. El principio de PLC consiste en superponer una señal de alta frecuencia (de 1,6 a 30 Mhz) en niveles bajos de energía a través de una señal eléctrica de 50 Hz. Esta segunda señal se transmite a través de la infraestructura eléctrica y se puede recibir y decodificar de manera remota. De esta forma, recibirá la señal cualquier receptor PLC que se ubique en la misma red eléctrica. Un acoplador integrado en los puntos de entrada del receptor PLC elimina los componentes de baja frecuencia antes de que se proceda al tratamiento de la señal. 

Marco legal y normativa

Cualquier tipo de tecnología que funcione en una banda de frecuencia definida debe situarse dentro de un marco legal. Las redes PLC son, al mismo tiempo, redes de suministro eléctrico y de telecomunicaciones. Por este motivo, a las autoridades les resultó difícil definir su marco legal. Además, no existe ninguna norma específica que regule los equipos y las redes PLC. En la actualidad, se están realizando trabajos con el PLC Forum y el Instituto europeo de estándares de telecomunicaciones (ETSI. por sus siglas en inglés). Sin embargo, hasta la fecha no se ha publicado ningún resultado. En consecuencia, la instalación de redes PLC es libre en la actualidad en lo que respecta las instalaciones que se encuentran detrás de un dispositivo de medición privado (llamado “de

interiores” o “doméstico“); a la condición de que no causen efectos secundarios negativos. En ese caso, el equipo se retiraría. Con respecto a las instalaciones externas (llamadas “de exteriores“) donde se transmite la señal en el nivel de los transformadores de alto y bajo voltaje HTA/BT para crear bucles eléctricos locales, la autoridad reguladora de telecomunicaciones debe conceder los permisos para realizar pruebas siempre que la tecnología esté aún en desarrollo y no se hayan publicado los estándares. Estandarización Solo existe un estándar de este tipo. El estándar estadounidense: Estándar Homeplug V1.0.1. Este estándar es válido únicamente para instalaciones “en interiores” y no funciona con aplicaciones “de exteriores” actuales. Surgirán otros estándares en los próximos meses o años. Importante: Todos los equipos disponibles al público en la actualidad cumplen con el estándar “Homeplug”. Adentrándonos:

 Características de la bobina de onda portadora

En las líneas de transmisión además de utilizarlas como medio para transmitir la energía eléctrica también las podemos utilizar para la transmisión de señales de onda portadora entre 30 kHz y 500 kHz, para telecontrol, telefonía, teleprotección, telemedición, internet por la red eléctrica, etc., comúnmente llamado “sistema de onda portadora“(carrier). La bobina de onda portadora (también llamada bobina de bloqueo o trampa de onda) tiene la función de impedir que las señales de alta frecuencia sean derivadas en direcciones indeseables, sin perjuicio de la transmisión de energía en la frecuencia industrial. La bobina de bloqueo es, por lo tanto, acoplada en serie con las líneas de transmisión de alta tensión que deben ser dimensionadas para soportar la corriente nominal de la línea en la frecuencia industrial y las corrientes de cortocircuito a las cuales están sujetas las líneas de transmisión. Como es su construcción Bobina Principal: La bobina principal conduce la corriente nominal de la línea de transmisión y es proyectado para soportar la corriente máxima de cortocircuito. El arrollamiento consiste en perfiles de aluminio de sección rectangular de alta resistencia mecánica. Dependiendo de la corriente, uno o más perfiles son conectados en paralelo. Cada espira es separada por trozos de fibra de vidrio. El arrollamiento es rígidamente inmovilizado por medio de crucetas de aluminiomontadas en las extremidades del arrollamiento de la bobina principal y por uno o más tirantes aislados de fibra de vidrio. La bobina principal es de construcción robusta y liviana. Se trata de una estructura abierta, con aislamiento en aire, que resulta en excelentes propiedades de enfriamiento. Debido a esta construcción, no ocurrirán grietas en la superficie de la bobina. Su baja capacidad propia implica una elevada frecuencia de auto resonancia, volviendo este proyecto particularmente adecuado para aplicaciones en alta frecuencia, tal como en sistemas de onda portadora. Estas importantes características aseguran un excelente desempeño, principalmente en la ocurrencia de un cortocircuito. Esto permite que se alcance una larga vida útil.

Dispositivos de sintonía: El dispositivo de sintonía es montado en el tirante central localizado en elinterior de la bobina principal. Es de fácil acceso y puede también ser fácilmente reemplazo en el caso de una eventual alteración de la faja de operación, sin que sea necesario remover la bobina de bloqueo. Todos los componentes del dispositivo de sintonía son escogidos para garantizar una excepcional fiabilidad operacional y una vida útil prolongada. El dispositivo de sintonía puede serfijo o ajustable para sintonía simple, de doble frecuencia o de banda ancha. Todos los componentes son encapsulados con una triple capa resistente a la intemperie, protegiendo el dispositivo de sintonía de los constantes cambios climáticos y eventuales choques mecánicos. Los coeficientes de temperatura de los elementos del dispositivo de sintonía son escogidos de forma que se obtenga un alto grado de estabilidad en la sintonía. Dispositivo de Protección: El dispositivo de protección es conectado en paralelo con la bobina principal y el dispositivo de sintonía, para evitar que la bobina de bloqueo sufra algún daño debido a una sobretensión transitoria. Las características del dispositivo de protección son escogidas para soportar elevadas sobretensiones transitorias, siendo que éste no debe empezar a actuar debido a la tensión que surge entre los terminales de la bobina de bloqueo en el caso de un cortocircuito, y tampoco debe permanecer en operación después de la respuesta a una sobretensión momentánea entre los terminales de la bobina de bloqueo, causada por la corriente de cortocircuito. En las bobinas de bloqueo, son utilizados dispositivos de protección de óxido de cinc (ZnO), sin centelleador. Montaje Suspendido: Todos las bobinas de bloqueo son suministradas con un cáncamo para izar, fijado directamente en el tirante central. Para este tipo de montaje, un cáncamo adicional es añadido a la cruceta inferior para soportar la bobina de bloqueo, evitando oscilaciones. Montaje Vertical: Para este tipo de montaje, las bobinas de bloqueo son suministradas conpedestal de aluminio. Los pedestales tienen una altura adecuada para evitar el calentamiento excesivo del soporte del aislador o del transformador de tensión capacitivo (TPC) debido al campo magnético de la bobina principal. Algunos accesorios Rejilla de Protección anti Pájaros: Las rejillas de protección contra pájaros evitan la entrada de aves al interior de la bobina principal. La rejilla es hecha de fibra de vidrio con protección contra UV y resistente al calor . La presencia de la rejilla de protección contra pájaros no perjudica el enfriamiento de la bobina de bloqueo. Además del proyecto estándar, el cual consiste en un inductor principal, un dispositivo de sintonía y un dispositivo de protección, los siguientes accesorios están disponibles, en caso de que sea solicitado: 

Conectores de línea (aluminio o bimetal) para conexión directa del conductor

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de alta tensión Anillos anticorona. En caso de que no haya ningún requisito especial con relación al nivel de descarga de corona, su instalación no es necesaria para tensiones nominales de hasta 245 kV. Si es necesario, los anillos anticorona son construidos de tubos de aluminio. En este caso, el diámetro total de la bobina de bloqueo es aumentado en 40 mm y la altura total de la bobina, en 2×100 mm. En el caso de

montaje sobre pedestal, la altura total es solamente aumentada en 100 mm, pues el anillo anticorona inferior se proyecta sobre el pedestal.

Bobina de onda portadora

Podemos observar que , en la estación transformadora de la foto, existen dos bobinas de onda portadora conectadas cada una en serie con la línea de alta tensión, montadas sobre dos fases , que suspenden desde el pórtico de entrada de línea, con doble cadena de aisladores en V, para quitarle grados de libertad. Estas bobinas son dispositivos que tienen una impedancia despreciable a frecuencia industrial, de tal forma de que no perturbe la transmisión de energía, pero debe ser relativamente alta para cualquier banda de frecuencia usada para comunicación por portadora. Esta colocada en dos fases para tener una en funcionamiento y la otra como reserva ante cualquier desperfecto.

Este sistema de comunicación vincula dos subestaciones (comunicacion a distancia). Cabe aclarar que la frecuencia portadora , del orden de las 10 kHz, no entra a la barra.

 Desarrollo actual de las líneas PLC Endesa Enersis (Santiago de Chile) Enersis es la primera empresa Latinoamericana en participar en del Directorio de la United Powerline Council, mediante su representante y vicepresidente (co-chairman) Jorge Rosenblut, presidente de Chilectra y coordinar general del proyecto Enersis PLC. La incorporación de Enersis se suma al liderazgo que su matriz Endesa ha alcanzado en Europa en donde ejerce la Presidencia de la PLC Utilities Alliance (PUA), entidad que agrupa a las Utilities Europeas que se encuentran desarrollando la tecnología PLC. Desde marzo del 2002 hasta el día de hoy, Enersis S.A. ha desarrollado con pleno éxito un plan piloto de Powerline en la comuna de Las Condes, que entrega servicio gratuito a cincuenta futuros clientes. La tecnología ya ha sido probada por la matriz de Enersis S.A., Endesa S.A., en la ciudad española de Zaragoza, en donde más de 2.100 usuarios ya se encuentran conectados a Internet Banda Ancha a través de esta tecnología con una velocidad promedio de 2 Mbps. La compañía Chilectra del grupo español Enersis quien realizó la presentación en Santiago de PLC, dirigida al mercado empresarial. Entre las empresas más interesadas en experimentar esta innovadora modalidad de conexión fueron Telefónica, Entel, Telesur, VTR, Metropolis, Ripley y Falabella, junto a distribuidoras como CGE y Saesa. Enersis, controlada por Endesa España, ve al PLC como una oportunidad de liberalizar los accesos a la conectividad en la última milla, porque a través de la red eléctrica cualquier empresa podrá ofrecer los servicios de transmisión en la zona de Santiago y el Gran Santiago, que es donde precisamente opera su filial. Es por ello que a fines de Febrero del 2004, Chilectra (con más del 60 % de su paquete accionario controlado por Endesa) anunció su propia experiencia piloto en un barrio de Santiago con resultados óptimos. Esto le permitirá desarrollar su propio Plan de Negocios que tendrá por fin viabilizar el servicio comercial de la tecnología PLC a través de su red de energía. Piloto La peluquería de Luis Baeza, ubicada en Encomenderos 237, es exclusiva en Chile. No porque esté revolucionando el mercado de los cortes de pelos y peinados, sino porque es el único salón de belleza con un computador conectado directamente a internet a través de un enchufe eléctrico y no por el cable telefónico o de TV. Este es uno de los 50 inmuebles que están gozando con la experiencia piloto de Enersis para aplicar

Power Line Communications (PLC). El servicio se otorga de forma gratuita a un grupo de 50 usuarios en la comuna de Las Condes. Una sala de demostración y experimentación ubicada en Isidora Goyenechea 2905 completan el plan piloto en la misma comuna.

Implementación para control interno de empresas eléctricas en Chile

Conclusión Ventajs y desventajas

Bibliografía http://www.ilustrados.com/tema/11720/Comunicacion-lineas-electricas-.html http://es.wikipedia.org/wiki/Power_Line_Communications http://www.inspt.utn.edu.ar/academica/carreras/60/bajar/Sistemas.II/Powerli ne.Communications.pdf http://ingeniatic.euitt.upm.es/index.php/tecnologias/item/552-plc-power-linecommunications http://www.emb.cl/electroindustria/articulo.mvc?xid=912&tip=7 http://www2.udec.cl/fcisternas/DreamHC/PLC/page11.htm

http://jaepinformatica.blogspot.com/2013/09/power-line-communicationsplc-red-local.html http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lem/salvador_s_g/capitulo 2.pdf http://www.expansion.com/2007/05/29/empresas/telecomunicaciones/99953 3.html http://paginaspersonales.deusto.es/asendin/Archivos/Publicaciones/EsidePrin cipioFinADSL.PD

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