3. conductores en instalaciones de cctv
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3. Conductores en instalaciones de CCTV.
Selección de los tipos de Conductores según su uso: Cable coaxial. Pares trenzados. Fibra óptica.
Las líneas para la transmisión a distancia de la voz humana, señales de vídeo, datos,
etcétera, están constituidas por circuitos que transmiten ondas de tensión y de corriente
con muy baja potencia y frecuencia muy elevada.
Hasta hace unos años, el diseño de redes de datos pequeñas y medianas solía ser un
tema sencillo que no presentaba problemas. Consistía en asegurarse de tener un buen
cableado, colocar suficientes bocas e instalar uno o varios hubs.
Con el advenimiento de aplicaciones cada vez más complejas, el aumento de los
requerimientos de ancho de banda, que son muy superiores a los de hace algunos años, y
la explosión del acceso a Internet, el diseño se ha convertido en algo complejo, a pesar de
las mejoras en el rendimiento de los equipos y las capacidades del medio.
La tendencia actual apunta hacia múltiples medios de transmisión, múltiples
protocolos e interconexiones entre diferentes redes internas y externas.
Cableados básicos
Existen tres tipos básicos de cableado de datos: cable coaxial, fibra óptica o par
trenzado.
• Cable coaxial: Es el tipo de cable de
cobre o aluminio que usan las
empresas de televisión por cable
(CATV) entre su antena comunitaria y
las casas de los usuarios. A veces lo
emplean las compañías telefónicas y ha
sido ampliamente usado en las redes de área local (LAN) de las empresas. Puede
transportar señales análogas y de voz. Fue inventado en 1929 y usado
comercialmente por primera vez en 1941. AT&T tendió su primer sistema de
transmisión coaxial intercontinental en 1940. Según el tipo de tecnología que se
use, se lo puede reemplazar por fibra óptica. Utilizados masivamente desde la
década del ’80, el cable coaxial encuentra hoy competencia en la fibra óptica. Sin
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embargo, sus características conductivas y funcionalidad siguen siendo factores
determinantes a la hora de elegir un método de transmisión.
• Par trenzado: Es el tipo de cable que se usa en telefonía y consta de dos
conductores de cobre o aluminio que se
disponen uno al lado del otro. Los dos
conductores, uno de ida y el otro de
retorno, necesarios para la transmisión,
constituyen el llamado "par".
• Fibra óptica: Tecnología para transmitir
información como pulsos luminosos a través
de un conducto de fibra de vidrio. La fibra
óptica transporta mucha más información
que el cable de cobre convencional. La
mayoría de las líneas de larga distancia de las
compañías telefónicas utilizan fibra óptica.
Cable coaxial
Los cables coaxiales se pueden emplear en todas aquellas aplicaciones en las que
deben transmitirse señales eléctricas a alta velocidad y sin la interferencia de otras
señales. Existen innumerables casos de este tipo, como ser las bajadas de antenas
satelitales o de radiofrecuencia, las conexiones entre computadoras, las redes de
televisión por cable, etcétera.
Se define como coaxial al cable en el cual los dos conductores tienen el mismo eje,
siendo el conductor externo un cilindro separado del conductor interno por medio de un
material dieléctrico. El conductor externo, además de conductor de retorno, cumple la
función de blindaje, con la consiguiente estabilización de los parámetros eléctricos.
El empleo de cables coaxiales permite confinar la señal y limitar las pérdidas que se
verifican por radiación cuando las frecuencias de las señales transmitidas sobrepasan los
cientos de kHz.
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Parámetros característicos
• Impedancia característica (Ohm): Es la relación tensión aplicada/corriente absorbida por
un cable coaxial de longitud infinita. Puede demostrarse que, para un cable coaxial de
longitud real conectado a una impedancia exactamente igual a la característica, el valor
de la impedancia de la línea permanece igual al de la impedancia característica. Cabe
recordar que en un sistema que trabaja a máxima eficiencia, la impedancia del
transmisor, la del receptor y la del cable deben ser iguales, de no ser así se producirán
reflexiones que degradarán el funcionamiento del sistema. La impedancia característica
no depende de la longitud del cable ni de la frecuencia. Los valores nominales para los
cables coaxiales son 50, 75 y 93 Ohm.
• Impedancia transferencia (Ohm/m): Define la eficiencia del blindaje del conductor
externo. Expresada habitualmente en miliohm por metro. Cuanto más pequeño es el
valor, mejor es el cable a los efectos de la propagación al exterior de la señal transmitida
y de la penetración en el cable de las señales externas.
• Capacidad (F/m): Es el valor de la capacidad eléctrica, medida entre el conductor central
y el conductor externo, dividida por la longitud del cable. Se trata de valores muy
pequeños expresados en picofaradios por metro. Varia con el tipo de material aislante y
con la geometría del cable.
• Velocidad de propagación (%): Es la relación, expresada porcentualmente, entre la
velocidad de propagación de la señal en el cable y la velocidad de propagación de la luz
en el vacío. Varía con el tipo de material aislante, en función de su constante dieléctrica.
• Atenuación (dB/m): Es la pérdida de potencia, a una determinada frecuencia, expresada
generalmente en decibelios cada 100 metros. Varía con el tipo de material empleado y
con la geometría del cable, incrementándose al crecer la frecuencia.
• Potencia transmisible (W): Es la potencia que se puede transmitir a una determinada
frecuencia sin que la temperatura del cable afecte el funcionamiento del mismo.
Disminuye al aumentar la frecuencia y se mide en Watt.
• Tensión de trabajo (kV): Es la máxima tensión entre el conductor externo e interno a la
cual puede trabajar constantemente el cable sin que se generen las nocivas
consecuencias del "efecto corona" (descargas eléctricas parciales que provocan
interferencias eléctricas y, a largo plazo, la degradación irreversible del aislante.
• Structural return loss (S.R.L.): Son las pérdidas por retorno ocasionadas por falta de
uniformidad en la construcción (variación de los parámetros dimensionales) y en los
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materiales empleados, que producen una variación localizada de impedancia,
provocando un "rebote" de la señal con la consiguiente inversión parcial de la misma.
Características constructivas
A continuación ofrecemos un resumen de los principales materiales empleados para la
construcción de cables coaxiales.
1- Conductor central
• Cobre electrolítico: con pureza superior al 99% y resistividad nominal a 20°C de
17,241 Ohm mm² / km.
• Cobre estañado: limitado a los cables empleados en aparatos que requieran
buenas condiciones de soldabilidad (su uso incrementa la atenuación con
respecto al cobre solo.
• Cobre plateado: Para mejorar la atenuación a altísima frecuencia y por su
estabilidad química en presencia de dieléctricos fluorados.
• Acero cobreado (copperweld): Alambre obtenido por trefilación de cobre sobre
un alma de acero. Si bien su conductividad normal es del 30% al 40% de la del
cobre, a altas frecuencias (MHz) su conductividad es prácticamente idéntica a la
del cobre, a raíz del efecto pelicular (skin effect); mientras la carga de rotura
mínima es 77 kg / mm² y el alargamiento el 1% mínimo. Este material se emplea
por razones mecánicas en los cables de secciones menores.
2- Aislante
• Polietileno compacto: Es el material más empleado como aislante en los cables
coaxiales, a raíz de su excelente constante dieléctrica relativa (2,25) y rigidez
dieléctrica (18 kV/mm.)
• Polietileno expandido: Se obtiene introduciendo en el polietileno sustancias que
se descompongan con la temperatura generando gases, con la particularidad de
que los poros quedan uniformemente distribuidos y sin comunicación entre sí. La
misma expansión se puede obtener con inyección de gas en el momento de la
extrusión, obteniendo características eléctricas superiores. Este material, de
reducida constante dieléctrica (1,4 / 1,8, dependiendo del grado de expansión) y
bajo factor de pérdida (tgd = 0,2 . 10-3), permite lograr una notable reducción de
la atenuación, comparándola con el uso de polietileno compacto.
• Polietileno/aire: es obtenido por la aplicación de una espiral de polietileno
alrededor del conductor central, a su vez recubierto con un tubo extruido de
polietileno.
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• Tefzel (copolímero etileno - tetrafluoroetileno): Se emplea para temperaturas
entre -50°C a +155 °C, con una constante dieléctrica de 2,6 y una rigidez
dieléctrica de 80 kV/mm.
• Teflón FEP (copolímero tetrafluoroetileno - exafluoropropileno): Se emplea para
temperaturas entre -70 °C y +200 °C, con constante dieléctrica de 2,1 y rigidez
dieléctrica de 50 kV/mm. Estos dos últimos materiales se emplean, además de las
aplicaciones de altas temperaturas para aplicaciones militares, electrónica,
misiles, etc., en donde se requiera gran resistencia a los agentes químicos
orgánicos e inorgánicos.
3- Conductor externo
• Cobre: Generalmente bajo la forma de trenza constituida por 16, 24 o 36 husos,
con ángulos entre 30 y 45°.
• Cobre estañado: Cuando se necesitan buenas condiciones de soldabilidad.
• Cobre plateado: En presencia de aislantes fluorados (estabilidad química).
• Cintas de aluminio/poliester y aluminio/polipropileno: Aplicadas debajo de la
trenza reducen notablemente el efecto radiante y disminuyen la penetración de
señales externas.
4- Cubierta externa
• Cloruro de polivinilo (PVC): Es el material más empleado como cubierta,
pudiéndose modificar sus características en función de exigencias específicas
(bajas o altas temperaturas, no propagación del incendio, resistencia a los
hidrocarburos, etc). Uno de los requisitos básicos para el PVC de la cubierta es no
contaminar, con la migración de su plastificante, el aislante interno; si esto ocurre,
al cabo del tiempo se pueden deteriorar las características eléctricas del aislante,
produciéndose un constante aumento de la atenuación.
• Polietileno: Con una adecuada dispersión de negro de humo para mejorar su
resistencia a las radiaciones ultravioletas.
• Materiales fluorados (Tefzel y Teflón FEP): Para empleo con altas temperaturas o
en presencia de agentes químicos.
• Poliuretano: Cuando se necesiten buenas características mecánicas.
• Coberturas especiales: Existen protecciones y coberturas especialmente
diseñadas, que no conforman parte del estándar y son generalmente requeridas a
pedido, en función del ambiente en que el cable va a aplicarse. Entre ellas se
encuentra la protección antiroedor, para lo cual se aplica un tratamiento especial
al PVC de la cubierta externa, con un compuesto que repele roedores. También
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para este tipo de requerimientos se utiliza un blindaje trenzado con alambres de
acero, que se fabrican también bajo pedido y con trenzadoras especiales.
5- Armaduras
• Alambres de acero: puestos bajo la forma de trenza o espiral, para instalaciones
subterráneas.
6- Elementos autoportantes
• En las instalaciones aéreas para sustentar el cable se emplean construcciones
especiales que prevén un alambre o cuerda de acero paralelo al cable coaxial
envolviendo los dos elementos, conjuntamente con una cubierta de PVC o
polietileno, formando un perfil en forma de "ocho".
Elección del coaxial
Los cables coaxiales se eligen en base a los siguientes parámetros, que son impuestos
por el circuito al que deberán ser conectados:
• Impedancia característica (50, 75 o 93 Ohm)
• Frecuencia de trabajo (de 100 kHz a 3000 MHz)
• Atenuación máxima (de 1 a varios cientos de dB/100 m.) y/o potencia máxima (de
unos pocos W hasta algún kW, referido a una frecuencia de trabajo).
• Capacidad (de 30 a 100 pF/m)
• Máxima tensión de señal
• Aunque de menor importancia, en ciertas aplicaciones se requiere considerar
también la velocidad de propagación y la impedancia de transferencia. Una vez
definida la impedancia se puede elegir el cable operando sobre el
correspondiente gráfico de los cables normalizados; con el valor de la frecuencia
de trabajo se individualiza el punto de intersección correspondiente a la
atenuación o potencia. Es suficiente adoptar el valor del diámetro D
inmediatamente superior para definir en forma unívoca el tipo de cable
adecuado.
En caso de no encontrarse un cable normalizado se deberá recurrir a un diseño
especial.
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Algunos cables típicos
De 50 Ohm: Utilizado en comunicaciones e intercomunicación de instrumentación de
todo tipo: Interfaces, PC´s, equipos e instrumental de laboratorio, etc. El más utilizado
es el RG58 estañado pero se fabrican en un gran número de variantes para cubrir los
distintos requerimientos eléctricos y mecánicos. Por ejemplo los cables que tienen
cuerda de cobre priorizan la flexibilidad y los de aislación FOAM poseen mejores
performances eléctricas. Para radiofrecuencia, computación y antenas.
De 75 Ohm:
o Aislación compacta: Para radiofrecuencia, CCTV, CATV, señales de televisión y
FM. El RG-59 es el coaxial de 75 Ohm de mayor venta en el mercado debido a
sus excelentes características eléctricas y mecánicas combinadas con un bajo
costo. Para tendidos de gran longitud se utiliza el RG-11 de mayor diámetro y
por lo tanto menores pérdidas.
o Aislación FOAM: Los coaxiales de aislación FOAM tienen menor atenuación de
la señal que transportan que los de aislación compacta y mejores prestaciones
a frecuencias elevadas. Combinan bajo peso y costo con un excepcional
rendimiento eléctrico donde no se requiera gran resistencia mecánica.
Además de la malla metálica, posee una pantalla de aluminio que garantiza
una cobertura y blindaje del 100%, evitando interferencia externas.
Los más utilizados
En general, los coaxiales más utilizados para el cableado en la industria de la seguridad
electrónica y comunicaciones son los siguientes:
RG 59 U PP (pesado), con cobertura de malla al 90%, 75 Ohms
RG 59 U SP (semi pesado), con cobertura de malla al 67%
RG 59 DM (doble malla), con cobertura de malla 67% + 90%, 75 Ohms
RG 59 U + Bipolar de 2 x 0.50 mm. en cobertura de malla de 90% con el bipolar
integrado al coaxial para conducir energía en 12 o 24 voltios, 75 Ohms
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RG 58, con conductor central multifilar
RG 58 FOAM , con conductor de cobre macizo y dieléctrico de polietileno expandido
por el método de inyección gaseosa, 50 Ohms.
RG 213 FOAM, con conductor central de cobre macizo y dieléctrico de polietileno
expandido por inyección gaseosa
Los coaxiales para televisión por cable más usuales, en tanto, son los siguientes :
RG 59 40%; 67%; 67% Trishield; 90%; 90% Trishield, con o sin mensajero.
RG 6: 67%; 67% Trishield; 90%; 90% Trishield, con o sin mensajero.
RG 11: 67%, 67% Trishield; 90%; 90% Trishield, con o sin mensajero.
Aplicaciones tecnológicas
Algunas de las aplicaciones entre las que se cuenta el cable coaxial son las siguientes:
En las redes urbanas de televisión por cable (CATV) e Internet
Entre un emisor y su antena de emisión (equipos de radioaficionados)
En las líneas de distribución de señal de vídeo (se suele usar el RG-59)
En las redes de transmisión de datos como Ethernet en sus antiguas versiones
10BASE2 y 10BASE5
En las redes telefónicas interurbanas y en los cables submarinos
Antes de la utilización masiva de la fibra óptica en las redes de telecomunicaciones, tanto
terrestres como submarinas, el cable coaxial era ampliamente utilizado en sistemas de
transmisión de telefonía analógica basados en la multiplexación por división de frecuencia
(FDM), donde se alcanzaban capacidades de transmisión de más de 10.000 circuitos de voz.
Asimismo, en sistemas de transmisión digital, basados en la multiplexación por división de
tiempo (TDM), se conseguía la transmisión de más de 7.000 canales de 64 kbps.
El cable utilizado para estos fines de transmisión a larga distancia necesitaba tener una
estructura diferente al utilizado en aplicaciones de redes LAN, ya que, debido a que se
instalaba enterrado, tenía que estar protegido contra esfuerzos de tracción y presión, por lo
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que normalmente aparte de los aislantes correspondientes llevaba un armado exterior de
acero.
Normas de aplicación
La especificación más difundida que rige la fabricación de los cables coaxiales es la
norma militar del gobierno de los Estados Unidos MIL-C-17 que, además de las características
dimensionales y eléctricas, define una sigla que identifica a cada tipo de cable.
Todos los cables coaxiales están definidos con las letras RG (radiofrecuencia -
gobierno) seguida por un número (numeración progresiva del tipo) y de la letra U
(especificación universal) o A/U, B/U, etc. que indican sucesivas modificaciones y sustituciones
al tipo original.
Cable TP (Par Trenzado)
El cable de par trenzado o UTP es uno de los más utilizados en la industria de la
seguridad, principalmente el denominado de Categoría 5, para el tendido redes o circuitos de
CCTV.
El par trenzado surge como una alternativa del cable coaxial en 1985. El par trenzado
es uno de los tipos de cables de pares compuesto por hilos, normalmente de cobre, trenzados
entre sí. Hay cables de 2, 4, 25 o 100 hilos e incluso de más. El trenzado mantiene estable las
propiedades eléctricas a lo largo de toda la longitud del cable y reduce las interferencias
creadas por los hilos adyacentes en los cables compuestos por varios pares.
Los cables de pares tienen las siguientes características:
Los conductores son de cobre obtenido por procedimientos electrolíticos y luego
recocido.
El aislante, salvo en los antiguos cables que era de papel, es de polietileno de alta
densidad.
El paso de pareado (longitud de la torsión) es diferente para reducir desequilibrios de
capacidad y por tanto la diafonía entre pares.
Los pares, a su vez, se cablean entre sí para formar capas concéntricas.
En algunos casos, los intersticios existentes entre los hilos se rellenan con petrolato,
de forma que se evite la entrada de humedad, o incluso de agua, en caso de
producirse alguna fisura en la cubierta del cable que, actualmente, también es de
polietileno, antes era de plomo.
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Estructura
Por lo general, la estructura de todos los cables par trenzado no difieren
significativamente, aunque es cierto que cada fabricante introduce algunas tecnologías
adicionales mientras los estándares de fabricación se lo permitan. El cable está compuesto por
un conductor interno que es de alambre electrolítico recocido, de tipo circular, aislado por una
capa de polietileno coloreado.
Debajo de la aislación coloreada existe otra capa de aislación también de polietileno,
que contiene en su composición una sustancia antioxidante para evitar la corrosión del cable.
El conducto sólo tiene un diámetro de aproximadamente medio milímetro y más la aislación el
diámetro puede superar el milímetro.
Sin embargo es importante aclarar que habitualmente este tipo de cable no se maneja
por unidades, sino por pares y grupos de pares, paquete conocido como cable multipar. Todos
los cables del multipar están trenzados entre sí con el objeto de mejorar la resistencia de todo
el grupo hacia diferentes tipos de interferencia electromagnética externa. Por esta razón surge
la necesidad de poder definir colores para los mismos que permitan al final de cada grupo de
cables conocer qué cable va con cual otro. Los colores del aislante
están normalizados a fin de su manipulación por grandes
cantidades. Para Redes Locales los colores estandarizados son
Naranja/Blanco– Naranja; Verde/Blanco–Verde; Blanco/Azul–
Azul; Blanco/Marrón–Marrón.
Los cables una vez fabricados unitariamente y aislados, se
trenzan de a pares de acuerdo al color de cada uno de ellos; aun así, estos se vuelven a unir a
otros formando estructuras mayores: los pares se agrupan en subgrupos, los subgrupos se
agrupan en grupos, los grupos se agrupan en superunidades y las superunidades se agrupan en
el denominado cable.
Conectores
Los conectores y jacks de uso común para cable
UTPC5 son los RJ-45. El conector es una pieza de
plástico transparente donde se inserta el cable. El Jack
es también de plástico, pero en este se inserta el
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conector. Las siglas RJ significan Registro de Jack y el 45 especifica el esquema de numeración
de pins. El cable se inserta en el conector, éste se conecta al jack que puede estar en la pared,
en la tarjeta de red la computadora o en un concentrador.
Instalación de par trenzado
En ocasiones pueden existir dudas de cómo
realizar de forma correcta el crimpado de conectores de
par trenzado (TP), la manera de instalar una roseta o un
panel de crimpaje. Para ello hemos incluido un gráfico
donde puede observarse la forma correcta de hacerlo.
La figura anterior muestra el cableado para un
conector RJ-45. Allí, únicamente dos de los cuatro pares (los pares 2 y 3 en el diagrama) se
usan para señales de red cuando se utiliza el estándar 10 Base-T; los otros dos pares se pueden
usar para señales telefónicas. En 100 Base-T, se utilizan los 4 pares para señal (teniendo en
cuenta el cableado de las Categorías 3 y 4).
Tipos de conexionado: Hub-a-Nodo y Nodo-a-Nodo
Los segmentos Ethernet construidos con
cable UTP pueden ser de dos clases según su
utilización: el denominado cable recto y el cruzado.
Las figuras 1 y 2 muestran los diagramas de crimpaje
para cada tipo (ambas figuras representan un solo
cable con conectores RJ-45 en cada extremo). Este
cableado asegura en ambos casos que las líneas de
Transmisión (Tx) de un aparato se comunican con las
líneas de Recepción (Rx) del otro aparato.
Cable recto (pin a pin)
Son los cables que conectan un concentrador con un nodo de red (Hub, Nodo); los
hilos están crimpados a conectores RJ-45 en ambos finales. Todos los pares de colores (como
el blanco/azul) están conectados en las mismas posiciones en ambos extremos. La razón es
que el hub realiza internamente el necesario cruce de señal.
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A continuación se grafica la norma 568B y el orden de colores de sus pares de cables.
Para hacer en cable cruzado se utiliza otro orden conocido como la norma 568A. Una de las
normas se aplicará en una de las puntas del cable y la otra en la otra punta, no importa que
norma se conecte en cada computadora. Las dos puntas se verán así:
Cable cruzado (cross-over)
Son cables que conectan dos concentradores o dos transceptores entre sí o incluso dos
tarjetas (Nodo-Nodo), cuya distancia no supere los 10 metros. El par 2 (pines 1 y 2) y el par 3
(pines 3 y 6) están cruzados (puede verse la diferente asignación a cada conector).
Como regla general, el cable cruzado se utiliza para conectar elementos del mismo tipo
o similares, por ejemplo, dos DTE ("Data Terminal Equipment") conectado a una LAN, dos
concentradores (Hubs), dos conmutadores (Switchs) o dos enrutadores (Routers). Deben
tenerse en cuenta las siguientes observaciones respecto al uso de uno y otro tipo de cable:
1. El cable cruzado ("cross-over") solo debe ser utilizado cuando un PC es conectado
directamente a otro PC, sin que exista ningún elemento adicional (hubs, routers,
etc.). En realidad, puesto que la mayoría de las redes utilizan al menos un
concentrador, el cable cruzado sólo se utiliza en circunstancias excepcionales. Por
ejemplo, realización de pruebas cuando se desea soslayar la complejidad de la red
y se conectan dos PCs directamente.
2. Los dispositivos Ethernet no pueden detectar un cable cruzado utilizado de forma
inadecuada; este tipo de cables encienden los LEDs de actividad en los
adaptadores, concentradores y Switches. La única forma de saber el tipo de cable
(cruzado o recto) es mediante un polímetro o un instrumento de medida
adecuado.
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Montaje de un cableado de par trenzado para una red
Para el montaje de un cableado debe tenerse en cuenta que tipo de red va a montarse.
Para montarlo son necesarios los siguientes elementos: una roseta, dos conectores RJ-45, un
cable (para este caso un cable de par trenzado), una crimpadora y un tester.
Para comenzar debe cortarse el cable a la medida exacta con la crimpadora, dejando
los cables a una distancia que no sobresalga del conector, ordenar los cables dependiendo del
tipo de montaje (cruzado o paralelo). Una vez ordenados, los cables ingresan por el conector
RJ-45.
Utilizando la crimpadora, se fijan los cables al conector. Al otro extremo del cable
puede montarse otro conector RJ-45 o una roseta, que se conecta de una forma similar,
utilizando los colores tal como vienen indicados en la etiqueta o gráfico impreso en ella. Para
saber si se llevó a cabo el conexionado de manera correcta se utiliza el tester.
Tipos de cable de par trenzado
Cable de par trenzado apantallado (STP)
En este tipo de cable, cada par va recubierto por una malla conductora que
actúa de pantalla frente a interferencias y ruido eléctrico.
Su impedancia es de 150 ohm. El nivel de protección del STP ante
perturbaciones externas es mayor al ofrecido por UTP, sin embargo es más costoso y
requiere más instalación.
La pantalla del STP, para que sea más eficaz, requiere una configuración de
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interconexión con tierra (dotada de continuidad hasta el terminal). Con este cable
suelen utilizarse conectores RJ-49. Es utilizado generalmente en las instalaciones de
procesos de datos por su capacidad y sus buenas características contra las radiaciones
electromagnéticas, pero el inconveniente es que es un cable robusto, caro y difícil de
instalar.
Cable de par trenzado con pantalla global (FTP)
En este tipo, como en el UTP, sus pares no están apantallados pero sí dispone
de una pantalla global para mejorar su nivel de protección ante interferencias
externas. Su impedancia característica típica es de 120 ohms y sus propiedades de
transmisión son más parecidas a las del UTP. Además, puede utilizar conectores RJ-45.
Tiene un precio intermedio entre el UTP y STP.
Cable par trenzado no apantallado (UTP)
El cable par trenzado más simple y empleado, sin ningún tipo de pantalla
adicional y con una impedancia característica de 100 ohmios. El conector más
frecuente con el UTP es el RJ-45, aunque también pueden usarse RJ-11, DB-25, DB-11,
etc., dependiendo del adaptador de red. Es sin duda el que hasta ahora ha sido mejor
aceptado, por su costo accesible y fácil instalación. Sus dos alambres de cobre torcidos
aislados con plástico PVC han demostrado un buen desempeño en las aplicaciones
actuales. Sin embargo, a altas velocidades puede resultar vulnerable a las
interferencias electromagnéticas del medio ambiente.
Categorías del cable UTP
Cada categoría especifica unas características eléctricas para el cable:
atenuación, capacidad de la línea e impedancia. Existen actualmente ocho categorías
dentro del cable UTP:
• Categoría 1: Este tipo de cable está especialmente diseñado para redes
telefónicas y alcanzan como máximo velocidades de hasta 4 Mbps.
• Categoría 2: De características idénticas al cable de categoría 1.
• Categoría 3: Es utilizado en redes de ordenadores de hasta 16 Mbps. de
velocidad y con un ancho de banda de hasta 16 Mhz.
• Categoría 4: Está definido para redes de ordenadores tipo anillo como token
ring con un ancho de banda de hasta 20 Mhz y con una velocidad de 20
50
Mbps. En la actualidad existen redes que trabajan bajo esta arquitectura. En
sí, este es un cable muy difícil de manipular por sus características físicas, y
de un alto costo económico. Por sus características de aislamiento representa
una opción viable para ambientes industriales.
• Categoría 5: Es un estándar dentro de las comunicaciones en redes LAN. Es
capaz de soportar comunicaciones de hasta 100 Mbps. con un ancho de
banda de hasta 100 Mhz. Debe tener el NEXT de 32 dB/304,8 mts. y una
gama de atenuación de 67dB/ 304,8 mts. Este tipo de cable es de ocho hilos,
es decir cuatro pares trenzados. Hasta hace poco no existía un cable de la
línea del UTP capaz de trabajar con alto rendimiento en ambientes
industriales, tal y como si lo podía hacer el Token Ring tipo 1 (STP), a menos
que el mismo UTP se colocara dentro de tuberías metálicas.
En respuesta a esta necesidad surge el ScTP, que posee las mismas
características de protección contra el ruido que el STP (malla metálica y
forro de aluminio), al igual que sus conectores y módulos debidamente
blindados. Este tipo de cable es de un costo económico bastante bajo en
comparación con el STP. La atenuación del cable de esta categoría viene dado
por esta tabla referida a una distancia estándar de 100 metros.
Velocidad de transmisión Nivel de atenuación
4 Mbps 13 dB
10 Mbps 20 dB
16 Mbps dB 25
100 Mbps dB 67
• Categoría 5e: Es una categoría 5 mejorada. Minimiza la atenuación y las
interferencias. Esta categoría no tiene estandarizadas las normas aunque si
está diferenciada por los diferentes organismos. La velocidad de transmisión
es de 1000Mhz.
• Categoría 6: No está estandarizada aunque ya se está utilizando. Se definirán
sus características para un ancho de banda de 250 Mhz.
• Categoría 7: No está definida y mucho menos estandarizada. Se definirá para
un ancho de banda de 600 Mhz. El gran inconveniente de esta categoría es el
tipo de conector seleccionado, que es un RJ-45 de 1 pin.
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En la siguiente tabla puede verse para las diferentes categorías, teniendo en cuenta su
ancho de banda, cual sería las distancias máximas recomendadas sin sufrir atenuaciones que
hagan variar la señal
Ancho de Banda 100 KHz 1 MHz 20 MHz 100 MHz
Categoría 3 2 km. 500 m. 100 m. No existe
Categoría 4 3 km. 600 m. 150 m. No existe
Categoría 5 3 km. 700 m. 160 m. 100 m.
Comparativa con otros tipos de cables
Cable coaxial
Se trata de un conductor cilíndrico exterior que rodea un solo conductor
interior, ambos conductores están aislados entre sí. En el centro del cable hay un único
hilo de cobre o alguna aleación conductiva, rodeado por un aislante flexible. Sobre
este aislante, una pantalla de cobre trenzado actúa como segundo conductor.
Finalmente una cubierta aislante recubre el conjunto.
Ventajas:
o Admite mayores distancias que STP o UTP.
o El cable es menos costoso.
o La tecnología es muy conocida.
Desventajas:
o Dependiendo de la tecnología (Thinnet o Thicknet) el cable es demasiado
rígido.
o Los requisitos de impedancias hace estas redes muy sensibles a fallos
mecánicos en conectores y terminadores que dificultan su explotación y
mantenimiento.
o Actualmente está cayendo en desuso.
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Par trenzado (UTP)
Cable regular de cuatro pares de cables utilizado en un gran número de redes.
El material aislante recubre cada uno de los ocho cables individuales. Los pares están
trenzados entre sí. Este tipo de cable depende únicamente del efecto "cancelación". El
número de trenzas por metro determina su tolerancia a emisiones electromagnéticas y
de radio.
Ventajas:
o Es de fácil instalación y es el medio más barato.
o No llena los conductos fácilmente, punto especialmente importante en
instalaciones antiguas.
o Está considerado como el transporte más rápido dentro de las tecnologías de
cobre.
Desventajas:
o Es más propenso al ruido y las interferencias que otros tipos de cable.
o La distancia final (sin repetidores) es más corta.
Par trenzado apantallado
Este tipo de cable combina las dos técnicas de apantallamiento y de
cancelación mediante el trenzado del cable. Cada par de cable se envuelve en una hoja
metálica. Los cuatro pares de cables se envuelven globalmente en una hoja metálica
que finalmente se recubre con la cubierta protectora.
Ventajas:
o STP reduce el ruido originado dentro del cable (diafonía) y fuera del cable (EMI
y FRI).
Desventajas:
o Es más costoso y difícil de instalar.
o Es más rígido y de mayor sección.
53
Fibra óptica
Es un medio capaz de conducir transmisiones de luz modulada. No es susceptible de
interferencias EMI ni RFI ya que a diferencia del resto de cables no usa pulsos eléctricos, sino
de luz. El cable consta de dos fibras paralelas separadas, recubiertas de material protector.
Básicamente el núcleo de la fibra está recubierto de un material con un índice de refracción
muy bajo. Así la luz queda atrapada en el núcleo y la fibra actúa como un tubo.
Ventajas: Desventajas
Muy fina. Muy cara
Muy rápida Muy débil
Excepcional para comunicaciones a larga distancia.
Tipos de fibra óptica
Monomodo o axial: En esta fibra la luz viaja por el eje del cable. Este modo es
mucho más rápido, ya que el núcleo no permite la dispersión del haz. Al mismo
tiempo es muy adecuada para enlaces de larga distancia.
Multimodo: Las ondas de luz entran en la fibra con distintos ángulos y viajan
rebotando entre las paredes del núcleo. Su precio es más barato pero las
distancias en las que se puede utilizar son más reducidas.
En el siguiente cuadro se presenta una comparativa de los distintos tipos de cables
descritos
Par Trenzado No blindado
Par Trenzado Blindado
Coaxial Fibra Óptica
Ancho de banda Medio Medio Alto Muy Alto
Hasta 1 Mhz Si Si Si Si
Hasta 10 Mhz Si Si Si Si
Hasta 20 Mhz Si Si Si Si
Hasta 100 Mhz Si (*) Si Si Si
27 Canales video No No Si Si
Canal Full Duplex Si Si Si Si
Distancias medias 100 m
65 MHz 100 m
67 MHz 500
(Ethernet) 2 km (Multi.)
100 km (Mono.) Inmunidad
Electromagnética Limitada Media Media Alta
Seguridad Baja Baja Media Alta
Coste Bajo Medio Medio Alto
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Frecuencias y Longitudes de Onda
Las diferencias entre los LED y el LASER están en su longitud de onda:
LED Diodo láser
850 nm 1300nm 1300 nm 1550 nm
Así como en su ancho espectral:
LED Diodo láser
40-80 nm 1-2 nm
Índice de Refracción
REFRACCIÓN: Cambio de velocidad, dirección y sentido que
sufre una onda de luz al incidir sobre otro medio. La
propagación de la onda prosigue por el segundo medio (Rayo
transmitido en la imagen).
REFLEXIÓN: Cambio de dirección y sentido que sufre una onda
de luz al incidir sobre otro medio con “n” menor. La propagación
de la onda prosigue por el medio inicial.
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n2 < n1
θ1: ángulo de incidencia
θ2: ángulo de refracción
El ángulo crítico θc es el que marca el límite de la refracción. Si sobrepasamos dicho
ángulo, solamente habrá reflexión:
θc = 1
sen (n2/n1)
El índice de refracción teórico de un medio “nm” es la relación entre la velocidad de la
luz en el vacío (c) y la velocidad de la luz en el medio (vp).
n = c
vp
c = 300.000 Km/seg
Vidrio de la fibra óptica comercial: n=1,44
El valor de “n” depende de la Longitud de Onda (λ) en el medio. Existen variaciones en la
velocidad de propagación de la onda de luz a través de un mismo medio de propagación.
Si la velocidad de propagación “Vp” no es constante, por problemas en la fibra, las ondas
de luz emplean distintos tiempos en recorrer la misma distancia física.
El tiempo que emplea el pulso lumínico en propagarse depende de un nuevo factor que
es el Índice de refracción de grupo “ng”
“ng” > “nm” (1,4466 frente a 1,4616-1300)
Características de la fibra óptica
Parámetros geométricos: La trayectoria descrita por la onda de luz en su propagación
depende de la distribución de los índices de refracción a lo largo de las secciones del núcleo y
revestimiento (Perfil de f.o.)
– Diámetro del núcleo (core): zona interior de la f.o., donde se produce la propagación
de la onda de luz. Existe propagación porque nn > nr
– Diámetro del revestimiento o cubierta (cladding): Capa central concéntrica con el
núcleo.
56
– Diámetro del recubrimiento primario (coating o jacket): Capa exterior de la fibra
óptica, concéntrica con las dos anteriores.
Perfil de índice de refracción es la distribución del índice de refracción a lo largo de un
diámetro de una fibra óptica.
– Perfil gradual: nc no se mantiene constante presentando una sección de forma
acampanada n es máximo en el centro del núcleo y decrece a medida que nos
aproximamos al revestimiento. (MM)
– Perfil escalonado: nc se mantiene constante, presenta una sección recta n es
máximo en toda la sección del núcleo. (SM/MM)
nr siempre se mantiene constante
Parámetros estructurales
– Apertura numérica (NA): nos determina el ángulo
máximo de luz incidente. Sólo la luz incidente bajo la
NA se propaga por la fibra. Depende de los índices de
refracción n1 y n2. Los valores típicos de NA son: 0.27
en multimodo (MM) y 0.11 en monomodo (SM). El valor
de la Apertura numérica es: sen θNA
– Tipo de fibra: Dependiendo el modo de circulación
de la luz a través de la fibra, tendremos diferentes
tipos de fibra:
Multimodo de salto de índice
· Ancho de banda: 100MHz x Km
· Poco utilizadas
Multimodo: índice gradual
· Perfil de índice parabólico: se reduce la
dispersión.
· Ancho de banda 1000MHz x Km
· 62,5/125μm mayor atenuación que 50/125 μm
· Atenuación menor a 1300nm que a 850nm
· λ utilizadas: 850 y 1300nm
· Mayor ancho de banda a 1300nm
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Monomodo: salto de índice
· El diámetro del núcleo solo permite el modo fundamental: No hay dispersión modal
· Ancho de banda 100GHz x Km
· Longitud de onda de corte: 1255nm
· Atenuación menor a 1550nm que a 1310nm
· λ utilizadas: 1310 y 1550nm
Parámetros fundamentales de transmisión
– Coeficiente de atenuación: es la disminución o pérdida de potencia de luz inyectada en la
fibra con la distancia.
Tipo FO 850 nm 1310 nm 1550 nm
MM salto índice 5 -12 dB/km
MM índice gradual 3 - 5 dB/km 0.5-0.7 dB/km
Monomodo SM 0.3-0.4 dB/km 0.2-0.3 dB/km
Se calcula con el cociente de las potencias recibidas y enviadas en una distancia
determinada:
A = 10 lg Pr
Pe
Se expresa en dB (decibelios) para ajustar los resultados a valores fácilmente legibles.
Factores que intervienen en la atenuación:
– Dispersión Rayleigh o Scattering
– Absorción de la luz
· Dióxido de Silicio (UV, IR)
· Iones oxhidrilo (OH) (950nm, 1230nm y 1450nm)
– Curvaturas: Radio de curvatura mínimo: máxima
curvatura que puede soportar una fibra óptica, sin
variar alguna de sus características de transmisión.
De todas las ventanas de transmisión la de 1550 nm, es la ventana de transmisión de
atenuación mínima.
58
Gráfica de atenuación espectral:
– Dispersión total / ancho de banda
Ancho de Banda de f.o.: Frecuencia a la que la potencia óptica decae 3dB con respecto
a la potencia a frecuencia cero.
Dispersión: es el ensanchamiento del pulso de luz a lo largo de la fibra
– Dispersión modal. Sólo en multimodo (MM)
· Se produce porque la velocidad del haz de luz cuando se propaga por el
núcleo de la f.o. no se mantiene constante.
· Dependencia de la dispersión modal con la anchura espectral del haz de luz
inyectado. (Menor anchura espectral ⇒ Mayor Ancho de Banda)
· Limitación ancho de banda FO Multimodo ⇒ Dispersión modal.
· En FO MM, el resto de tipos de dispersión es despreciable
· Fibra multimodo de índice gradual: Menor Velocidad de propagación de los
modos de orden inferior que los de orden superior. Modos de orden
inferior: parte central del núcleo, mayor índice de refracción
· Fibra multimodo de salto de índice: Adelanto de los modos de orden
inferior con respecto a los de orden superior. Los modos de orden inferior
recorren menor camino y la Velocidad de propagación se mantiene
constante ya que el índice de refracción es constante.
– Dispersión en el material: Variación del índice de refracción puntual del núcleo
de fibra óptica. La Velocidad de propagación no se mantiene constante
– Dispersión en la Guiaonda: se produce por la falta de uniformidad en los
fenómenos de reflexión del haz lumínico que se propaga en el núcleo de la
59
fibra. Es una dispersión característica de las fibras de salto de índice ya que la
propagación se produce por reflexiones sucesivas.
– Polarización (PMD) en X e Y la luz viaja a diferentes velocidades, afecta sobre
todo en monomodo (SM)
– La suma de los tipos de dispersión en el material y en la Guiaonda es lo que se
llama Dispersión cromática o intramodal. Depende de λ. 1310 nm es la λ con
cero de Dispersión cromática (en FO de tipo SM)
FIBRA ÓPTICA
VENTAJAS DESVENTAJAS
El silicio es uno de los materiales más abundantes de la tierra
Tecnología compleja: fabricación, instalación, medidas
Baja atenuación-larga distancia Coste de los equipos terminales
Ancho de banda muy elevado (GHz)
Tamaño reducido
Bajo peso
Seguridad de la información
Aislamiento eléctrico
Rentabilidad
No hay riesgo de chispas/explosión
Inmunidad electromagnética
DWDM
DWDM es un método de multiplexación muy similar a la multiplexación por división de
frecuencia que se utiliza en medios de transmisión electromagnéticos. Varias señales
portadoras (ópticas) se transmiten por una única fibra óptica utilizando distintas longitudes de
onda de un haz láser cada una de ellas. Cada portadora óptica forma un canal óptico que
podrá ser tratado independientemente del resto de canales que comparten el medio (fibra
óptica) y contener diferente tipo de tráfico. De esta manera se puede multiplicar el ancho de
banda efectivo de la fibra óptica, así
como facilitar comunicaciones
bidireccionales. Se trata de una
técnica de transmisión muy atractiva
para las operadoras de
telecomunicaciones ya que les
permite aumentar su capacidad sin
tender más cables ni abrir zanjas.
60
Tipos de Fibras. Comparativa
– FIBRAS ÓPTICAS CONVENCIONALES
• SMF (G.652B)
• DSF (G.653)
– FIBRAS ÓPTICAS ESPECIALES
• Low Water Peak SMF (G.652D) : PureBand
• NZ-DSF for CWDM & DWDM (G.655A) : PureMetro
• Advanced NZ-DSF for DWDM (G.655B) : PureGuide
• Ultimate Lowest Attenuation (G.654) : Z Fiber
• Submarine Cables : PureCouple
• Dispersion Compensation Fiber : PureShaper
• Erbium doped fiber
– FIBRAS ÓPTICAS MULTIMODO GIGABIT ETHERNET
Manejo de la FO. Tensiones mecánicas
Toda la FO viene probada del fabricante mediante el “PROOF TEST”
100 Kpsi >1% elongación
Esto equivale en FO de 125 µm a 8.5 N = 850 g. Garantiza la inexistencia de micro-
roturas
La FO rompe por tracción a aproximadamente a 65 N = 6.5 Kg
61
Cables de FIBRA OPTICA (FO)
El material utilizado para la fabricación de las fibras ópticas es el dióxido de silicio, SiO2
(cuarzo o arena de sílice) El dióxido de silicio debe ser muy puro para garantizar su alta
transparencia óptica Durante el proceso de fabricación se incorporan los aditivos de dopado
necesarios para modificar los índices de refracción del núcleo y del revestimiento. El dopado
del revestimiento se realiza con Boro y Flúor que reducen el índice de refracción. El dopado del
núcleo se realiza con Germanio y Fósforo para aumentar el índice de refracción.
El proceso de fabricación es como sigue:
– Realización de la preforma, que es el cilindro macizo de dióxido de silicio dopado que
sirve como materia prima para la elaboración de la fibra óptica
• Sintetización del núcleo de la fibra óptica.
• Colapso del núcleo de la fibra óptica
– Extrusión o estirado de la fibra óptica
Los métodos de fabricación más usuales de fabricación de fibra óptica son:
– MCVD: Modified Chemical Vapor Deposition
Desarrollado inicialmente por Corning Glass y utilizada por Lucent y Alcatel. Se
instala un tubo de cuarzo en un torno Se calienta el tubo entre 1400 y 1600 ºC. Se
gira y se desplaza longitudinalmente el tubo de cuarzo. Se introducen dopantes que
se depositan en el interior del tubo, formando sucesivas capas concéntricas. El tubo
de cuarzo con el dióxido de silicio en su interior, convenientemente dopado, se
convierte en un cilindro macizo que constituye la preforma, esta operación se
realiza con un quemador entre 1700 y 1800ºC. El tamaño de la preforma es de 1m x
1cm de diámetro.
– VAD: Vapor Axial Deposition
Desarrollado inicialmente por NTT con tecnología japonesa: Sumitomo,
Fujikura. La técnica es la misma que en el MCVD, la diferencia radica en que en este
método se deposita tanto el núcleo como su revestimiento. Se necesita un cilindro
auxiliar sobre el que la preforma porosa va creciendo axialmente. Se tienen que
controlar la deposición del silicio de Germanio para crear el núcleo y el
revestimiento. Este proceso presenta las ventajas frente al MCVD de que permite
obtener preformas con mayor diámetro y mayor longitud a la par que precisa un
menor aporte energético.
62
– OVD: Outside Vapor Deposition
Desarrollada inicialmente por Corning Glass y utilizada por Corning, Siecor,
Optical Fibres. Se parte de una varilla de substrato de cerámica y se depositan
cientos de capas con dopantes que luego formarán el núcleo y el revestimiento. Se
realiza un secado de la preforma porosa con cloro gaseoso. Se realiza el colapso de
forma análoga al método VAD. Si se optimiza el proceso de secado, es posible
fabricar fibras con bajas atenuaciones. Este método permite una alta calidad
obteniéndose unos perfiles más homogéneos.
– PCVD: Plasma Chemical Vapor Deposition
El proceso es muy similar al MCVD, pero en el tubo para la preforma se coloca
una bola de plasma que va moviéndose a gran velocidad. La ventaja sobre el MCVD
consiste en obtener fibras con un perfil más gradual para el índice de refracción,
mientras que en el MCVD sigue habiendo ciertos escalones. Por lo demás, todo lo
dicho para MCVD en cuanto a fabricación se aplica a PCVD.
Monomodo
10/125 Multimodo
50/125 Multimodo
62,5/125
Diámetro del núcleo
9,2 ± 0,4 50 ± 0,3 62,5 ± 0,3
Diámetro del revestimiento
125 +/-1 125 +/-2 125 +/-2
Diámetro del recubrimiento
245 ± 10 245 ± 10 245 ± 10
Error concentricidad núcleo-revest.
1 um 1,5 um 1,5 um
Error circularidad núcleo
<= 6% <= 6% <= 6%
Error circularidad revestimiento
<= 2% <= 2% <= 2%
Atenuación (dB/Km)
1310 nm <= 0,40 1550 nm <= 0,30
850 nm <= 3 1310 nm <= 1
850 nm <= 3,2 1310 nm <= 1
63
Protecciones
Los cables de fibra óptica tienen que salvaguardar las características mecánicas y ópticas
inherentes a las fibras utilizadas.
Protección mecánica:
• Resistencia mecánica durante la instalación y tendido del cable
• Resistencia a la fatiga estática ó envejecimiento
Fuerzas mecánicas
• Tracciones
• Estiramientos
• Compresiones
• Aplastamientos
• Curvaturas
Los elementos estructurales que conforman un cable de fibra óptica son:
• Fibras ópticas
• Protección primaria
Colores de la protección primaria de la F.O.:
• Fibra nº 1 – Verde • Fibra nº 7 – Marrón
• Fibra nº 2 – Rojo • Fibra nº 8 – Naranja
• Fibra nº 3 – Azul • Fibra nº 9 – Blanco
• Fibra nº 4 – Amarillo • Fibra nº 10 – Negro
• Fibra nº 5 – Gri • Fibra nº 11 – Rosa
• Fibra nº 6 – Violeta • Fibra nº 12 – Turquesa
• Protecciones secundarias
Protección ajustada: Consiste en aplicar una cubierta inicial de material
plástico (Poliamida, PVC) directamente sobre el recubrimiento primario de
la fibra óptica que recibe el nombre de protección secundaria
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Protección holgada: Se crea una estructura
holgada (tubo PBT) en el interior de la cual
se alojan las fibras ópticas. Cada
protección holgada aloja en su interior una
o varias fibras ópticas que se guían
describiendo una trayectoria helicoidal (exceso de fibra 0,05 % - 0,15 %).
Se produce un incremento longitudinal de los tubos respecto del cable
entre 1% y 4% en función del diámetro de la estructura holgada debido a
su disposición en SZ. La movilidad axial de la fibra dentro de la protección
absorbe, sin que se produzca esfuerzo alguno en la fibra óptica
elongaciones y contracciones de hasta el 0,5% de la longitud total del
cable. Presenta un comportamiento idóneo ante las vibraciones y absorbe
las contracciones y dilataciones debidas a los cambios de temperatura
• Sustancias anti-agua: Se utilizan para garantizar la estanqueidad longitudinal
del cable óptico, previniendo de la condensación de la humedad y la
penetración de la humedad en su interior. Es una sustancia hidrófuga basada
en aceite de parafina, que a temperaturas de entre –30ºC y 70ºC mantiene
constante su grado de viscosidad, por lo que no se congela. Se limpia con
disolventes específicos y no ataca a la fibra óptica, ni altera sus propiedades.
Se utiliza un gel para el relleno de los tubos holgados y se puede usar otro para
los huecos entre los tubos dentro del núcleo del cable bajo la primera cubierta.
• Cubiertas de protección: Son necesarias para proteger a las fibras ópticas de
todos los esfuerzos mecánicos, cambios térmicos del exterior así como de los
ataques químicos. Tipos de cubiertas:
Cubierta de polietileno (P), de color negro, muy resistente a la
radiación UV.
PVC (V), protección contra agresiones químicas, problema de emisión
de halógenos
Plásticos fluorados, aguanta temperaturas superiores a los 100ºC, algo
viscoso
Cubiertas libres de halógenos (LSZH,TI) se construyen con vinilacetato
de etileno
Poliuretano (PU), que da gran flexibilidad al cable Elemento central
65
Las cubiertas tienen una serie de características:
Baja emisión de humos (LS)
Retardo de la llama (FR)
No inflamables
Auto extinguibles
Emisión cero de halógenos (LSZH)
Totalmente dieléctrico
Antirroedores
Resistente a ultravioletas
Antihumedad
Alta flexibilidad
Estanco
• Elemento Central: Es la parte central del cable de fibra óptica sobre la que se
cohesionan los diversos elementos estructurales. Los tubos holgados y varillas
pasivas de relleno y cordones antihumedad están dispuestos en capas
trenzadas en SZ sobre el elemento central. El elemento central tiene que tener
un bajo coeficiente de dilatación lineal ya que es el elemento encargado de dar
rigidez y soportar los esfuerzos de tracción y contracción del conjunto.
Generalmente está compuesto por Fibra de vidrio (FV) 83 % y resina epoxy.
• Elementos de tracción: Soportan las cargas debidas a los esfuerzos mecánicos
del cable. Son las cubiertas o armaduras adicionales que se utilizan para la
protección del núcleo óptico. Son fibras de aramida (kevlar ®) y cintas de
acero. Para la protección contra roedores tenemos una envoltura longitudinal
de cinta de acero copolímero corrugado, espesor 0,155 mm, además de Fibra
de vidrio
Tipos de Cables
Cables de interior
– Monofibras, bifibras, multifibras
– Protección ajustada: permiten la conectorización directa (KV,KT)
– Protección holgada: se llevan hasta un armario donde se empalman con monofibras o
bifibras para conectorizarlos (TKT, KT)
– Cubiertas PVC ignífugo y Termoplástico ignífugo, retardante de llama y de baja emisión
de humos no tóxicos ni corrosivos (LSZH)
66
Cables de exterior:
– Cables para tendidos subterráneos (PKP), interior de conductos, galerías de servicio o
enterrados, dieléctricos o con armadura metálica.
– Cables auto-portantes (ADSS), tendidos aéreos en postes o torres de tendido eléctrico
– Cables compuestos Tierra-Ópticos(OPGW) se utilizan en líneas aéreas de alta tensión y
realizan las funciones de comunicaciones ópticas y cable de tierra o cable de fase
– Cables submarinos, sobre o enterrados en el lecho marino, soportan grandes presiones
Estándar en España: Colores tubos holgados:
– Protección holgada nº 1 – Blanco
– Protección holgada nº 2 – Rojo
– Protección holgada nº 3 – Azul
– Protección holgada nº 4 – Verde
Si tienen más de 4 protecciones holgadas, se repiten los colores y se diferencian
mediante números:
• Estándar en España: Cubiertas:
– PKP – Polietileno-Aramida-Polietileno
– PKCP – Polietileno-Aramida-Cintas Antibalísticas - Polietileno
– PESP – Polietileno-Estanca Acero-Polietileno
– PKESP – Polietileno-Aramida-Estanca Acero-Polietileno
– PUKPU – Poliuretano-Aramida-Poliuretano
• Otras nomenclaturas de las Cubiertas:
– PKP – Polietileno - Kevlar ® - Polietileno
– PKCP – Polietileno - Kevlar ® - Cintas Antibalísticas - Polietileno
– PESP – Polietileno - Acero - Polietileno
– PKESP – Polietileno - Kevlar ® - Acero – Polietileno
– PFVP – Polietileno – Fibra Vidrio - Polietileno
– TKT – Termoplástico ignífugo - Kevlar ® - Termoplástico ignífugo
67
Tendido de cable de FO
Red de fibra óptica troncal
– Cable de exterior
– Arquetas, preservar la estanqueidad
– Mínimo número de empalmes posible
Cable de acometida
– Rosetas/armarios de fibra óptica
– Repartidores de fibra óptica
Cable de distribución de interior
– Libre de halógenos, baja emisión de humos (LSZH)
– No propagador de llama
Criterios básicos de tendido de cable
Minimizar el número de empalmes
– Minimiza la atenuación
– Minimizar puntos de falta de estanqueidad
Utilización racional de las canalizaciones
Utilización de líneas aéreas de alta tensión como vías alternativas en zonas con difícil
acceso.
Cumplimiento parámetros de tendido del fabricante:
– Radio de curvatura repetitivo (15dex)
– Radio de curvatura no repetitivo (10dex)
– Fuerza de tracción tolerable
Herramientas y útiles de tendido adecuados
Métodos de tendido
Tendido en canalizaciones (tracción o soplado)
Tendido en interior de zanja
Grapado en paredes
Disparado en canalización
Tendido en líneas aéreas de alta tensión
– OPGW
Tendido de cables submarinos
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Contenedores de Fibra Óptica
Murales
– Roseta de terminación y empalme
– Armario de distribución
Para rack 19/21”
– Repartidores ópticos
Roseta de Terminación y Empalme
Casa de cliente. Poca densidad
Capacidad de hasta 8 puertos
Posibilidad de todo tipo de conectores
Armarios de Distribución Mural
Casa de cliente. Densidad media.
Capacidad de 24/48 puertos
Posibilidad de todo tipo de conectores
Repartidores Ópticos
Casa de cliente/Central de operador
Alta densidad.
Capacidades de hasta 516 puertos
Posibilidad de todo tipo de conectores
Armario Rack de 19”
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Pérdidas en Empalmes
Las pérdidas en los diferentes empalmes pueden ser debidos a problemas como los
siguientes:
– Empalme de fibras de núcleos con diámetros diferentes.
– Índices de refracción diferentes en las dos fibras a empalmar.
– Errores de geometría de los círculos que forman los núcleos o los revestimientos.
– Empalme de fibras con apertura numérica diferente.
– Problemas de concentricidad entre los núcleos y los revestimientos.
– Falta de alineamiento entre los núcleos de las dos fibras, con una atenuación de 1 dB
por cada µm desalineado.
– Los núcleos forman un ligero ángulo, llamado Desajuste angular, con pérdidas de 1 dB
por grado de desviación.
– Perdidas por separación excesiva de los núcleos, denominado Desajuste longitudinal,
con pérdidas de 1 dB por cada 60 µm de separación.
– Pérdidas por falta de limpieza, rugosidades o cortes en ángulo.
Empalme por fusión
Proceso de empalme:
– Preparación, pelado y limpieza de los cables de F.O.
– Fijación y guiado de los cables en la caja de empalmes y repartidores,
– cocas y reserva de fibra para posteriores mantenimientos
– Inserción del termo-retráctil
– Pelado de la fibra (protección primaria)
– Limpieza de la fibra desnuda
– Corte de la fibra
– Fusión
– Calentar el termo-retráctil
– Cerrado de cajas y repartidores
Proceso de fusión
– Inserción de las F.O.
– Alineamiento de las fibras XYZ
– Separación de las fibras GAP
70
– Limpieza por fusión
– Fusión
– Estimación de pérdidas
Tipos de empalme por fusión
– LID (Local Light Injection Detection)
– Inyecta luz en la fibra para controlar el proceso de alineamiento y estimación de
perdidas
– LPAS (Lense Profil Alignment System)
– Método geométrico por procesado de la imagen del empalme
Errores en la fusión
• Falta de material en el empalme, causado por:
– Valor excesivo de la corriente de fusión
– Valor insuficiente del auto-avance
– Valor excesivo del tiempo de retardo
• Exceso de material en el empalme, causado por:
– Valor excesivo de aporte de material
• Defecto en las superficies de las fibras, causado por:
– Desviación angular excesiva en las superficies seccionadas de las fibras ópticas
– Suciedad en la superficie de las F.O.
• Empalme incompleto, por problemas por:
– Valor insuficiente de la corriente de fusión
– Valor insuficiente en el tiempo de retardo.
• Empalme excesivo, debido a
– Valor muy elevado de la corriente de fusión
– Valor muy elevado del tiempo de retardo
– Separación de fibras (Gap) excesivo
– Valor insuficiente del autoavance
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Componentes ópticos pasivos
• Interconectores ópticos
– Pigtails: elemento de fibra de no mucha longitud que normalmente, tiene uno de sus
extremos conectorizado. El otro se suele fusionar para unirlo a algún equipo como un
PAU.
– Cordones, latiguillos o patchcord: similares a los pigtail pero para unir elementos de un
mismo Rack.
– Multicordones/multipigtails: cuando necesitamos realizar un buen número de enlaces
de fibra.
• Adaptadores o dobles hembras: Permiten la conexión entre dos conectores de FO del
mismo tipo. En su interior, el casquillo (sleeve), asegura un alineamiento muy preciso de
las ferrules de los conectores, y con ello, el alineamiento de las fibras ópticas en conexión.
De este modo, se asegura que las pérdidas de inserción introducidas sean mínimas Los
casquillos interiores pueden estar fabricados de Fósforo-bronce o de zirconio, siendo este
último material de mayor duración. Tipos:
NOMBRE IMAGEN CARACTERISTICAS
FC
• Vida útil > 1000 conexiones
• Versiones para conectores FC/PC y FC/APC
• Versiones mecánicas: cuadrada o de rosca.
LC
• Vida útil>500 conexiones
• Tamaño reducido (SFF)
• Versión en formato individual y dúplex
SC
• Vida útil > 500 conexiones
• Versión para conector SC/PC(Azul) y SC/APC
(Verde)
• Versiones en formato individual y dúplex
• Fijación mediante clips metálicos
MU
• Vida útil > 500 conexiones
• Tamaño reducido (SFF)
• Versiones en formato individual y dúplex
72
NOMBRE IMAGEN CARACTERISTICAS
ST
• Vida útil > 1000 conexiones
• Formato de rosca con figura en D
MT-RJ
• Vida útil > 500 conexiones
• Tamaño reducido (SFF)
• Versión dúplex.
E2000
• Vida útil>500 conexiones
• Versiones para conectores E2000/PC (azul) y
E2000/APC (verde)
• Versiones con fijación mediante clip o tornillos
M2
SMA
• Vida útil > 1000 conexiones
• Formato mecánico de fijación a rosca
• Sin casquillo interior
FC-SC
• Vida útil > 500 conexiones
FC-ST
• Vida útil > 1000 conexiones
E2000-SC
• Vida útil > 500 conexiones
SC-ST
• Vida útil > 500 conexiones
73
• Atenuadores de fibra óptica: Fijos y variables. Permiten
adecuar el nivel de potencia óptica. Su aplicación típica es en
cabeceras de distribución o en los primeros nodos. Evitan la
saturación y los podemos encontrar con diversos
encapsulados:
o En línea
o Macho/hembra
o Altas PR (40/60dB)
o Baja tolerancia (<1dB)
• Acopladores divisores o Splitters: Permiten acoplar o dividir la potencia óptica. Cuentan
con un número variable de puertos de entrada y salida variables a las que se conexionan
las fibra ópticas. Los acopladores 1x2 pueden ser:
o Balanceados (50:50)
o No balanceados (10:90, 20:80, 30:70...)
Las tecnologías de fabricación:
o Micro-óptica (lentes)
o Pulido
o Fusión
o Planar
Sus características:
o Tipo de fibra
o Nº de ramas
o Longitud de onda
o Ancho de Banda
o Grado de acoplamiento
o Pérdidas de inserción máximas
o Uniformidad
o Directividad
o Pérdidas de retorno
• Multiplexores de longitud de onda, WDM
WDM: permiten la multiplexación y demultiplexación de dos longitudes de onda
(típicamente 1310nm y 1550nm) sobre una única fibra monomodo
o Grados de aislamiento: Típicos 15, 30 y 40dB
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o Disponible versión multimodo 850/1310nm
xWDM: multiples λ en una sola fibra
o CWDM (coarse) 8 λ
o DWDM (dense) 16, 24, 48 λ …
• Filtros ópticos: Permiten eliminar alguna de las ventanas habituales de trabajo.
Habitualmente señales de supervisión en 4ª ventana (1650nm). La aplicación típica de
interconexión de operadoras para eliminar la supervisión.
Conectores
Los tipos de conectores podemos clasificarlos de diferentes modos:
Atendiendo al cuerpo del conector este puede ser de muchos tipos: SC, FC, MU, LC...
Atendiendo al pulido del conector estos pueden ser PC ó APC
Combinando el tipo de cuerpo y el pulido se obtienen los distintos tipos de conectores
SC/APC, FC/PC, FC/APC...
Características del buen conector
Bajo coste
Calidad
Materiales, plástico, metal
Estándar
Fabricación
Facilidad de uso, limpieza
Pequeño tamaño
Fiabilidad
Repetibilidad
Buenas P.I. Y P.R.
Retención
Durabilidad
Tabla de conectores atendiendo el cuerpo del conector:
MANEJO DE CONECTORES
Manejar y tender con tapón protector
Proteger del polvo y del contacto
Limpiar cuidadosamente con alcohol
isopropílico y papel sin residuos antes de la
conexión conector y adaptador
¡NO MIRAR NUNCA UN CONECTOR o
FIBRA DIRECTAMENTE!
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SMA
Diseñado en los años 60 a partir del SMA tipo A utilizado en radiofrecuencia
Varios tipos SMA 905 y SMA 906 se diferencian en la forma de la ferrule
Ferrule ø3,17 mm
No existe contacto
Tipo de fibra multimodo 50/125, 62,5/125, 230um
P.I. Típicas entre 0,3 y 1,5 dB dependiendo de la calidad del conector y el tipo de la fibra
Repetibilidad: <0,5 dB / 500 conexiones
Tracción: cable-conector 100N
Ventajas o Retención por rosca o Muchos años en el mercado
Desventajas o Conector lento (rosca) o Carece de muelle
ST
Conector tipo bayoneta, similar al BNC
Tiene pieza llave lo que obliga a la ferrule a adoptar una única posición de trabajo
Ferrule de 2,5 mm
Pulido plano o convexo
Existe contacto con muelle
Tipos: Plano, PC, SPC monomodo y multimodo
P.I. entre 0,1 y 0,6 dB
P.R. >18 dB, >30 dB y >40 dB
Repetibilidad: <0,2 dB / 500 conexiones
Tracción: cable-conector 200N
Ventajas o Muelle o Pieza llave
Desventajas o Espacio
FC
Desarrollado por NTT y SEIKO
Cuerpo metálico
Roscado con muelle en la ferrule
Pieza guía que obliga a adoptar una posición de trabajo y permite la optimización
Ferrule de 2,5 mm de zirconio, metal
Tipos: FC/PC, FC/APC monomodo y multimodo
P.I. <0,5 dB
P.R. PC >30, SPC>40, UPC>50, APC>60
Repetibilidad: <0,2 dB / 500 conexiones
Tracción: cable-conector 200N
Ventajas o Robusto (metálico y rosca)
Desventajas o Espacio o Caro
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SC
Conector plástico
Redes locales, usuario
Conector PUSH-PULL
Pieza guía que fija la posición de contacto entre las ferrules
Ferrule 2,5 mm de zirconio, metal
Versión dúplex
Tipos: SC/PC, SC/APC monomodo y multimodo
P.I. <0,5 dB
P.R. PC >30, SPC>40, UPC>50, APC>60
Repetibilidad: <0,2 dB / 500 conexiones
Tracción: cable-conector 100N
Ventajas o Espacio requerido o Barato y rápido
Desventajas o Plástico o Retención
E2000
Diseñado por DIAMOND (licencia)
Plástico
Mejora el diseño del SC
Tapón automático
Ferrule de 2,5 mm zirconio, metal
Optimizable durante el proceso de fabricación
Código de colores
Tipos: E2000/PC y APC monomodo y multimodo
P.I. <0,5 dB
P.R. PC >30, SPC>40, UPC>50, APC>60
Repetibilidad: <0,2 dB / 500 conexiones
Tracción: cable-conector 100N
Ventajas o Mecanismo de acople tipo RJ o Tapón automático
Desventajas o Caro o Diseño propietario
LC
Diseñado por LUCENT
Plástico
Mecanismo de acople tipo RJ
Ferrule 1,25 mm zirconio ó metal
Versiones para cable de 900um, 1,6 ó 2 mm
Versión dúplex
Tipos: LC/PC monomodo y multimodo
Repetibilidad: <0,2 dB / 500 conexiones
Tracción: cable-conector 100N
Ventajas o Tamaño reducido al 50% repecto al SC
Desventajas o Cable 1,6 mm o Actualmente coste
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MU
Diseño NTT
Plástico
Mecanismo de acople PUSH-PULL
Ferrule 1,25 mm zirconio o metal
Versiones para cable de 900um, 1,6 ó 2 mm
Versión dúplex
Tipos: LC/PC monomodo y multimodo
P.I. <0,5 dB
P.R. PC >30, SPC>40, UPC>50
Repetibilidad: <0,2 dB / 500 conexiones
Tracción: cable-conector 100N
Ventajas o Tamaño reducido al 50% respecto al SC
Desventajas o Cable 1,6 mm o Actualmente coste
MT-RJ
Licencia AMP/SIECOR
Plástico, sin ferrule
Aloja dos fibras en el conector
Mecanismo de acople tipo RJ
No necesita ni pegado ni pulido
Versiones de cable 3 mm y zip
Tipos: MT-RJ monomodo y multimodo
P.I. <0,5 dB
P.R. >45 dB
Repetibilidad: desconocida
Tracción: cable-conector 100N
Ventajas o Tamaño reducido al 50% respecto al SC o Precio
Desventajas o Robustez o Durabilidad
VF-45 VF-45 licencia 3M
Sin ferrule pero pulido
Mitad tamaño SC
OPTI-JACK
OPTI-JACK licencia
PANDUIT
Pequeño tamaño
Otros conectores: Biconico, DIN, D4, MPO, Crimplok, FDDI, EC
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Atendiendo al Pulido de la fibra: Pulido Plano:
P. R. Al aire = 14.5 dB
Conectado
o P.I.= 0.30 dB
o P.R.= 14,5 a 25 dB
Problemas:
o Suciedad
o Rugosidad
o Malas P.R.
Actualmente en desuso
Pulido PC
PC (Physical Contact)
Pulido convexo (radio de pulido 10-25 mm)
P. R. Al aire = 14.5 dB
Conectado
o P.I.= 0.30 dB
P.R.
o PC > 30 dB
o SPC > 40 dB
o UPC > 50 dB
Pulido APC
APC (Pulido Convexo Angular)
Angulo de 8°
Pulido convexo (radio de pulido 5-12 mm)
P. R. Al aire > 60 dB
Conectado
o P.I. = 0.30 dB
o P.R. > 60 dB
Inspección visual del pulido de la fibra
79
Interpretación de las características de los conductores empleados en las instalaciones de CCTV: Sección. Aislamiento. Resistencia. Tensión. Intensidad.
Los conductores de alta conductividad más típicos son: la plata (ρ=0,016), cobre (ρ=0,0172
a 0,0175) y el aluminio (ρ=0,026 a 0,028).
Plata (ρ=0,016 ; α=0.036)
La plata es, de los materiales conocidos, el más conductor (un 10% más que el cobre
que ocupa el segundo lugar), pero su uso como material eléctrico es muy limitado debido a
su elevado costo. Se encuentra en la naturaleza bajo la forma de: sulfuros, cloruros o plata
nativa; para obtener plata químicamente pura, una vez elaborada, se la refina por vía
generalmente electrolítica.
La plata es un material muy maleable y dúctil, que puede soldarse a sí misma por
martilleo (batido), a una temperatura inferior a la de fusión (temperatura de fusión:
960ºC); su dureza no es muy elevada, y se haya comprendida entre la del oro y el cobre.
Como material conductor se emplea: en fusibles (para cortocircuitos eléctricos),
fundamentalmente por su alta conductividad, su inoxibilidad y su precisión para la fusión;
en contactos de interruptores o relevadores para bajas intensidades, por su alta
conductividad eléctrica y térmica; en instrumentos médico eléctricos (termocauterio); etc.
Cobre (ρ=0,072–0,0175 ; α=0,0036)
El cobre es el material de uso más generalizado como conductor eléctrico, debido a su
conductividad elevada y a su costo moderado. Es un elemento muy difundido en la
naturaleza, corrientemente se encuentra bajo la forma de: sulfuros, óxidos o carbonatos,
excepcionalmente como cobre nativo (USA). El cobre puro (cobre electrolítico), se obtiene
por refinado electrolítico. El cobre es un metal altamente maleable y dúctil, que puede ser
fundido, forjado, laminado, estirado y trabajado. El trabajo mecánico lo endurece, pero el
recocido lo devuelve a su estado dulce. Tiene una elevada resistencia a la tracción, una
gran estabilidad a la corrosión, y es fácil de estañar y de soldar.
Con el objeto de mejorar las cualidades mecánicas del cobre, se le adicionan otros
elementos formando aleaciones, como el bronce y el latón.
80
El bronce es una aleación de cobre y estaño (generalmente con un 80% a un 95% de
Cu), que se caracteriza por su tenacidad y dureza). Suele usarse como conductor eléctrico,
pese a que su conductividad eléctrica es inferior a la del cobre. Los bronces modernos, son
frecuentemente aleaciones ternarias o cuaternarias (otros elementos componentes de la
aleación suelen ser: el fósforo, el silicio, el magnesio, el berilio, el cadmio, etc.); algunos
bronces llevan el nombre del elemento que se les adiciona (ejemplo: bronce fosforoso,
bronce al silicio, etc.).
El latón es una aleación de cobre (50% a 70%) y zinc (30% a 50%), a los que se les
agrega, a veces, otros materiales (estaño, plomo, hierro), pero en pequeñas cantidades. Se
caracteriza por la facilidad con que puede ser estirado y estampado y se usa como material
conductor, pese a que su conductividad eléctrica es inferior a la del cobre.
Cuando se requieren conductores de elevada resistencia mecánica, se suelen utilizar el
hierro o el acero, recubiertos de una película protectora y muy conductora de cobre;
poseen como ventaja la gran resistencia propia del hierro o el acero, combinada con la
elevada conductividad del cobre. Ejemplo: “Copper–Weld”.
Aluminio (ρ=0,026–0,028 ; α=0,00403–0,00429)
El aluminio ocupa el tercer lugar por sus conductividad, después de la plata y el
cobre. La conductividad del aluminio es sólo un 63% de la conductividad del cobre, pero a
igualdad de longitud y peso tiene el doble de conductancia. Se lo obtiene de la bauxita,
mineral abundante y muy distribuido en el globo. El aluminio es un material más blando
que el cobre. Su resistencia a la tracción es mucho menor, y su soldadura presenta
dificultades, pero es un material dúctil que puede ser trabajado fácilmente por laminado,
estirado, hilado, extrusión y forjado. Está siempre cubierto por una capa delgada e invisible
de óxido, que es impermeable y protectora. El aluminio expuesto a la atmósfera ordinaria,
tiene estabilidad y larga vida.
Para aumentar su resistencia mecánica se le agrega silicio, magnesio, hierro, etc.,
obteniéndose diversas variaciones de uso eléctrico. Ejemplo: almenec, aldrey, etc.
La Resistencia
La Resistencia mecánica no la debemos confundir con la Resistencia Eléctrica. Esta
resistencia eléctrica es la medida de su oposición al paso de corriente y es directamente
proporcional a la longitud e inversamente proporcional a su sección transversal:
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R = ρ l
s
De donde:
R = Resistencia del material en ohm ( ).
ρ = Coeficiente de resistividad o resistencia específica del material en
, a una temperatura dada.
l = Longitud del material en metros.
s = Superficie o área transversal del material en mm2.
Veamos ahora un ejemplo práctico para hallar la resistencia que ofrece al paso de la
corriente eléctrica un conductor de cobre de 500 metros de longitud. Como la “fórmula 1”
exige utilizar el valor del área del alambre del conductor, si no tenemos ese dato a mano,
habrá que medir primero el diámetro del alambre de cobre con un “pie de rey” o vernier,
teniendo cuidado de no incluir en la medida el forro aislante, porque de lo contrario se
obtendría un dato falseado. En el caso de este ejemplo, el supuesto diámetro de la parte
metálica del conductor, una vez medido con el pie de rey, será de 1,6 mm.
Para hallar a continuación el área del conductor de cobre, será necesario utilizar la
siguiente fórmula:
De donde:
A = Área de la circunferencia de la parte metálica del conductor (el alambre cobre en este
caso).
= Constante matemática “pi”, equivalente a 3,1416
r = Radio de la circunferencia (equivalente a la mitad del diámetro).
Antes de comenzar a sustituir los valores en la fórmula, tenemos que hallar cuál es el
radio (r) de la circunferencia del alambre de cobre. Como ya medimos su diámetro (d) con
82
el pie de rey y sabemos también que el radio siempre es igual a la mitad de esa medida,
realizamos el siguiente cálculo:
Elevamos después al cuadrado el valor del radio hallado, para lo cual multiplicamos el
número resultante de la operación (0,8 mm) por sí mismo:
0,8 mm · 0,8 mm = 0,64 mm2
Sustituimos seguidamente, en la fórmula, el resultado de este valor y lo multiplicamos
por el valor de " " (pi).
A = 3,1416 · 0,64 mm2 = 2 mm2
Por tanto, una vez finalizada esta operación, obtenemos que el valor del área del
alambre de cobre es igual a 2 mm2.
A continuación procedemos a sustituir valores en la fórmula inicial, para hallar la
resistencia que ofrece al paso de la corriente el conductor de alambre de cobre del
ejemplo que estamos desarrollando:
ρ = 0,0172 · mm2 / m (coeficiente de resistencia específica del cobre, de acuerdo
con la tabla de valores más arriba expuesta)
l = 500 metros (longitud del alambre de cobre)
s = 2 mm2 (área del alambre de cobre)
Sustituyendo estos valores ahora en la fórmula inicial, tendremos:
R = ρ l
s
83
Por tanto, la resistencia ( R ) que ofrece al paso de la corriente eléctrica un alambre de
cobre de 2 mm2 de área y 500 metros de longitud, a una temperatura ambiente de 20º C,
será de 4,3 ohm.
Veamos ahora otro ejemplo, donde calcularemos la resistencia que ofrece,
igualmente, al paso de la corriente eléctrica, un alambre nicromo, de 1 metro de longitud,
con una sección transversal de 0,1 mm2, sabiendo que la resistencia específica del nicromo
a 20º Celsius de temperatura es de 1,5 · mm2 / m .
Volvemos a utilizar la fórmula 1 y sustituimos estos valores:
De esa forma hemos calculado que la resistencia (R) que ofrece al paso de la corriente
eléctrica un alambre nicromo de 0,1 mm2 de área y 1 metro de longitud, a una
temperatura ambiente de 20º C, es de 15 ohm.
En estos dos ejemplos podrás notar que un alambre nicromo de sólo un metro de
largo, con una sección transversal 20 veces menor que la del conductor de cobre, tiene
una resistencia mayor ( 15 ), superando en 3,5 veces la resistencia que ofrecen al paso
de la corriente eléctrica los 500 metros de alambre de cobre.
Este resultado demuestra que el nicromo es peor conductor de la corriente eléctrica
que el cobre.
Todos los materiales y elementos conocidos ofrecen mayor o menor resistencia al
paso de la corriente eléctrica, incluyendo los mejores conductores. Los metales que menos
resistencia ofrecen son el oro y la plata, pero por lo costoso que resultaría fabricar cables
con esos metales, se adoptó utilizar el cobre, que es buen conductor y mucho más barato.
Con alambre de cobre se fabrican la mayoría de los cables conductores que se
emplean en circuitos de baja y media tensión. También se utiliza el aluminio en menor
escala para fabricar los cables que vemos colocados en las torres de alta tensión para
transportar la energía eléctrica a grandes distancias.
R = ρ l
s
84
Entre los metales que ofrecen mayor resistencia al paso de la corriente eléctrica se
encuentra el alambre nicromo (Ni-Cr), compuesto por una aleación de 80% de níquel (Ni) y
20% de cromo (Cr). Ese es un tipo de alambre ampliamente utilizado como resistencia fija
o como resistencia variable (reóstato), para regular la tensión o voltaje en diferentes
dispositivos eléctricos. Además se utilizan también resistencias fijas de alambre nicromo
de diferentes diámetros o grosores, para producir calor en equipos industriales, así como
en electrodomésticos de uso muy generalizado.
Entre esos aparatos o quipos se encuentran las planchas, los calentadores o estufas
eléctricas utilizadas para calentar el ambiente de las habitaciones en invierno, los
calentadores de agua, las secadoras de ropa, las secadoras para el pelo y la mayoría de los
aparatos eléctricos cuya función principal es generar calor.
Otro elemento muy utilizado para fabricar resistencias es el carbón. Con ese elemento
se fabrican resistencias fijas y reóstatos para utilizarlos en los circuitos electrónicos. Tanto
las resistencias fijas como los potenciómetros se emplean para regular los valores de la
corriente o de la tensión en circuitos electrónicos, como por ejemplo, las corrientes de
baja frecuencia o audiofrecuencia, permitiendo controlar, entre otras cosas, el volumen y
el tono en los amplificadores de audio.
Práctica: experimentos con líneas de lápiz
Aprovechando que los componentes de la mina de los lápices contienen
grafito (mientras más blanda sea la mina, mejores resultados obtenemos, pues las
resistencias a medir serán menores, aconsejo utilizar un lápiz con mina 2B), que es
conductor de la electricidad, utilizamos una hoja de papel con líneas dibujadas de igual
largo y distintos anchos (podemos hacer 5 líneas de 15 cm de largo, con grosores de 2
cm, 1 cm, 0'5 cm, 0'2 cm y 0'1 cm) con el fin de demostrar la relación de la longitud y el
área de un conductor eléctrico con su resistencia, señalamos sobre la hoja y en forma
perpendicular a las líneas dibujadas, marcas equidistantes de 1 cm (las marcas las
numeramos de 0 a 15), para poder variar la longitud de cada una de las líneas, que en
este caso representan los conductores eléctricos. Aconsejo fijar la hoja sobre la mesa
con una cinta adhesiva.
Para medir la resistencia eléctrica de las líneas, utilizamos un téster en su función de
“óhmetro”, y registramos las diferentes mediciones de resistencia, a medida que
aumentábamos la longitud de nuestro conductor. Es decir, colocamos una de las
puntas del téster en uno de los extremos de la línea (la que hemos marcado como 0), y
85
la otra punta a una distancia de 1 cm, luego a los 2 cm, y así hasta llegar hasta el otro
extremo de la línea. Recomendamos presionar con fuerza (evitando romper el
papel) las puntas del téster para estabilizar la lectura de los datos.
Resultados de la experiencia
Indica las dificultades que hayas encontrado en la realización de la práctica, y la forma
en que han sido solventadas.
Búsqueda de información
Busca los valores de la resistividad de varios materiales a 25º C y redacta una tabla con
ellos.
Ley de OHM
El ohmio es la unidad de medida de la resistencia que oponen los materiales al paso de
la corriente eléctrica y se representa con el símbolo o letra griega " " (omega). La razón
por la cual se acordó utilizar esa letra griega en lugar de la “O” del alfabeto latino fue para
evitar que se confundiera con el número cero“0”.
El ohm se define como la resistencia que ofrece al paso de la corriente eléctrica una
columna de mercurio (Hg) de 106,3 cm de alto, con una sección transversal de 1 mm2, a
una temperatura de 0o Celsius.
De acuerdo con la “Ley de Ohm”, un ohm (1 ) es el valor que posee una resistencia
eléctrica cuando al conectarse a un circuito eléctrico de un voltio ( 1 V ) de tensión (V)
provoca un flujo de corriente (I) de un amperio ( 1 A ). La fórmula general de la Ley de Ohm
es la siguiente:
R = V
I
Voltaje o tensión eléctrica
Franja
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
2 cm
1 cm
5 mm
2 mm
1mm
RESISTENCIAS (Kilo-ohmios)
Distancia
86
Podemos definir el voltaje o tensión eléctrica como la cantidad de energía que un
generador es capaz de proporcionar a cada electrón. Su unidad es el voltio (V).
Intensidad de corriente eléctrica
Podemos definir la intensidad de corriente eléctrica como la carga o el número de
electrones que atraviesan la sección de un conductor cada segundo.
Su unidad es el amperio (A), que se puede definir como la circulación por un
cable de una carga de un culombio en un segundo.
Enunciado de la Ley de Ohm
La ley de Ohm nos dice que la resistencia que un material opone al paso de la
corriente eléctrica, es directamente proporcional a la tensión aplicada, e inversamente
proporcional a la intensidad que lo atraviesa.
R = V
I
Donde R = Resistencia en Ω, V = voltaje en V., I = intensidad en A.
Aplicación
En el siguiente circuito, R = 10 K Ω, V = 12 V, calcula el valor de I.
Solución: Aplicando la Ley de Ohm, I = V/R = 12 V/10 K Ω =1'2 mA.
87
Técnicas de tendido de conductores.
Recomendaciones generales de manipulación, tendido e instalación de baja y
media tensión en canalizaciones fijas
Descarga de bobinas desde camión
Se efectuarán mediante elemento de suspensión (grúa) o
carretilla elevadora. Nunca se dejarán caer al suelo. La duelas de
protección no deben ser causa, por rotura, de posibles lesiones al cable.
Se revisarán los posibles daños ocasionados al cable como resultado de
un anormal tratamiento de la bobina en su manipulación durante o
después del transporte. Una lesión del cable no detectada antes de su
instalación puede reducir la vida útil del cable.
Almacenamiento de bobinas
El suelo será duro, uniforme y de buen drenaje, si es a la
intemperie. Las bobinas conservarán las duelas de protección
hasta su tendido. Evitar la rodadura sistemática y, en todo caso,
siguiendo el sentido del enrollamiento original a fin de que no se
aflojen las espiras de cable y se arrastren por el suelo. Se cuidará
de no dejar los extremos sin protección, tal como se expide de
nuestros almacenes, a la vez que estén en el mismo sentido al de la lluvia.
Los cables sobrantes de obra se enrollarán, para su almacenamiento, sobre
bobinas de núcleo igual o mayor que la original de suministro. Si se desconoce, utilizar
como núcleo 20 veces el diámetro exterior del cable como mínimo.
Trascanado y transporte de bobinas
Al retirar una determinada longitud de la bobina original, nunca debe
enrollarse sobre diámetro inferior. Limitar la capacidad de las bobinas por el espacio
que debe quedar libre para evitar que las espiras superiores no se presionen contra el
suelo al rodar la bobina. La temperatura mínima a que debe estar el cable para poder
ser trascanado o manipulado no deberá ser inferior a 5ºC. De no ser así, debe
atemperarse durante varias horas a una temperatura superior.
El trascanado se realizará suspendiendo la bobina por el eje, con la salida del
cable por su parte inferior. Es importante no tirar ni frenar bruscamente para evitar, al
88
menos en cables de pequeña sección, estiramientos en el conductor que reducirían su
área efectiva.
Emplazamiento para el tendido
La bobina se emplazará de manera que el cable no quede forzado al tomar la
alineación del tendido y la salida del cable por la parte superior, asegurando una mejor
estabilidad.
Tendido del cable
Si la bobina ha estado a la intemperie y sobre todo en época invernal, se
pondrá especial atención en que la temperatura del cable no esté por debajo de 5º C;
en caso contrario debería atemperarse previamente. Es muy importante disponer de
rodillos de alineación que, según la magnitud del cable, se situarán a distancias entre 3
y 10 metros. En los cambios de dirección se utilizarán rodillos de ángulo y al introducir
los cables en los tubulares, vados, etc. también es recomendable la utilización de
rodillos guía.
En general, los rodillos deben ser de fácil rodamiento, de base estable y su
diseño debe impedir que el cable se salga de la garganta del mismo.
También debe asegurarse el control de frenado de la bobina, que impida la
formación de bucles y aflojado de espiras, ya que puede ser grave la aparición de
“cocas” y torsiones.
Esfuerzos de tiro
Para guiar el extremo del cable, se usa una “manga” unida a una cuerda. No se
aconseja, si el arrastre es a mano, concentrarlo únicamente en ese extremo. Para
repartir el esfuerzo, es recomendable distribuirlo a lo largo de la canalización en un
número de personas suficiente al peso y número de rodillos. Se debe tener especial
cuidado tanto en los cambios de dirección (curvas), así como en la entrada a tubulares,
donde se dispondrán trompetas guía de protección.
Si el cable dispone de armadura metálica de alambres de acero galvanizado, la
aplicación del esfuerzo se hará efectuando el amarre sobre la armadura. En caso de
que no exista tal armadura, el esfuerzo máximo de tracción será limitado a 5 Kg/mm2 si
el cable tiene el conductor de cobre y a 3 Kg. /mm2 si es de aluminio.
89
Para controlar esta operación debe disponerse de dinamómetro. En todo caso,
el esfuerzo de tiro será lo más uniforme posible, evitando los tirones bruscos.
Ejemplo: Cable 3 x 240 mm2cobre = 3600 Kg
Cable 1 x 150 mm2aluminio = 450 Kg
Si el trazado de la canalización presenta curvas, se deberá de disponer rodillos
repartidos en el arco que describe la curvatura, siendo la tracción máxima en la curva,
según la aplicación de esta expresión:
T max = 450 x R
Ejemplo: Cable 1 x 240 mm2
R = 2,66 metros
T max = 1200 Kg
Zanjas y cruzamiento de calles
La profundidad mínima será de 70 cm. El fondo se rellenará con 10 cm de
tierra vegetal cribada o arena fina de río. Las paredes se entibarán si hubiese riesgo de
caída de piedras. Los cables quedarán sobre el lecho descrito, guardando pequeñas
ondulaciones (derecha e izquierda) que evitarán estiramientos de los cables en caso de
corrimientos de terrenos. Sobre ellos se dispondrá una capa de tierra vegetal cribada o
arena fina de río de 15 cm. de espesor. Finalmente, la señalización y protección se
efectuará según las normativas e indicaciones de la empresa eléctrica explotadora.
En los cruzamientos de calles se debe utilizar tubular por cada cable, en
disposición plana, con un diámetro 2 veces mayor que el diámetro del cable. Debe
evitarse que los tubulares tengan internamente rebordes o elementos que pudieran
dañar el cable al ser introducidos. Se recomienda dejar tubulares de reserva, que si no
son utilizados deben taponarse.
Tendido de cables en galerías
Deben cumplirse los siguientes requisitos:
Respetar los mínimos radios de curvatura.
La galería debe permitir una disipación suficiente de las pérdidas térmicas.
90
Evitar todo efecto perjudicial por desplazamiento, resultante de las
dilataciones térmicas en régimen normal o por los esfuerzos electrodinámicos
que aparecen durante un cortocircuito.
Los medios de fijación de los cables deben evitar todo riesgo de corte con las
aristas de soportes, abrazaderas, etc., como consecuencia de los posibles
movimientos descritos anteriormente.
La distancia máxima entre dos puntos de fijación sucesivos será de 0,40 m para
cables no armados ni apantallados y 0,75 m para cables que dispongan de
armadura metálica. Los cables multipolares no necesitan fijación.
Fijar los cables en ambos lados de todo cambio de dirección y en la proximidad
inmediata de la entrada a los aparatos de conexión.
Las bridas empleadas en cables unipolares serán amagnéticas.
Las bandejas metálicas, preferentemente perforadas, tendrán una anchura
suficiente que permita la colocación de los cables con ligeras ondulaciones.
La transición de galerías a zanjas se hará mediante tubulares con diámetro
interno superior a dos veces el diámetro del cable. Se tendrá un solo cable por
tubular y será de material amagnético cuando los cables sean unipolares.
No se aconseja la colocación de múltiples circuitos en capas superpuestas
sobre la misma bandeja y sí prever la separación de los diferentes circuitos a
efectos de limitar calentamientos mutuos, posibilidad de desplazamiento
entre ellos y manipulación de los cables.
En la medida de lo posible, no se colocarán cables de tensiones diferentes
sobre una misma bandeja.
Cuando sea necesario, y por el número elevado de circuitos, se usarán
bandejas superpuestas y separadas 30 cm entre ellas que permitan un acceso
fácil para la manipulación.
Tendido dentro de tubulares
Se reduce la capacidad de carga de los cables tendidos en tubulares, pero
proporcionan la máxima protección mecánica exterior.
Facilita las eventuales intervenciones posteriores al tendido.
En tendidos largos se emplearán registros cada 30 / 40 metros, así como en
cualquier cambio de dirección.
Es importante proteger las bocas de entrada para evitar daños durante el
tendido.
91
Se recomienda impregnar la superficie de los cables con grasa neutra para
facilitar el deslizamiento.
Si se deben introducir varios cables por el mismo tubo se recomienda tirar del
conjunto simultáneamente.
El esfuerzo máximo de tracción, si el cable no tiene armadura de alambres, no
debe ser superior a 5 Kg / mm2si el conductor es de cobre y a 3 Kg / mm2si es
de aluminio.
Instalación de cables
La fiabilidad y la seguridad de funcionamiento de toda la instalación eléctrica,
depende de la calidad de los cables, de las precauciones de tendido y manejo
de los mismos y de los accesorios a instalar en obra, incluido el cuidado en su
confección. Dada la existencia de múltiples accesorios, tanto para baja como
para media y alta tensión, se recomienda seguir las instrucciones de montaje
específicas que facilite el fabricante de los mismos.
La conexión de los conductores debe dejar plenamente garantizada su
continuidad en cualquier situación de empleo exigible al cable.
Los empalmes y derivaciones deben asegurar la conexión de los conductores,
la reconstitución de los aislamientos y el mantenimiento de los demás
elementos del cable (cubiertas, pantallas, armaduras, etc.). El material de
reconstitución de la cubierta presentará, como mínimo, la misma resistencia a
los agentes químicos circundantes en el terreno que la propia cubierta.
Las terminaciones y cajas terminales deben asegurar el contacto eléctrico, el
aislamiento de las piezas de contacto, la estanqueidad de los extremos de los
cables y la conexión a tierra de las pantallas y armaduras de forma
permanente.
Otras recomendaciones importantes
Es necesario vigilar que las condiciones de tendido no puedan provocar un
desequilibrio entre las impedancias de los diferentes conductores o fases en
funcionamiento normal.
Los desequilibrios de carga entre conductores o fases que pueden a su vez
provocar calentamientos anormales.
Las líneas constituidas por varios cables unipolares por fase formando ternas,
son una solución válida para el transporte de altas intensidades, si bien es conveniente
92
utilizar cables de gran sección, al objeto de reducir al máximo el número de ternas en
paralelo.
Con independencia de las agrupaciones y coeficientes a considerar por efectos
de la disipación térmica, la instalación de ternas en paralelo, debe realizarse
cuidadosamente al objeto de conseguir un reparto lo más equilibrado posible de la
carga de los cables conectados a una misma fase, cuestión que se llega a conseguir
aceptablemente, cuando:
Todos los cables tienen la misma sección.
Todos los cables tienen la misma longitud.
La agrupación, terna, la constituyen las fases R, S, T y además se encuentran
agrupados al tresbolillo, es decir, formando triángulo equilátero, como
formación ideal.
Espaciar las ternas entre si, al menos con el espacio que tiene una misma terna
La presión de los tornillos, en la conexión de los terminales de los cables a las
barras o bornes, debe ser uniforme en todos ellos, por lo que deben utilizarse
herramientas de apriete del tipo dinamométrico.
Se debe tener presente que en circuitos de poca longitud (menos de 40 m.)
entre principio y final, y en su conexión a las barras o bornes, los cables dejan
su formación relativa de agrupación (formación tresbolillo) para ir a buscar su
punto de conexión, siendo entonces cuando se vuelve a acentuar el
desequilibrio inductivo.
No obstante y a pesar de tener muy en cuenta estas recomendaciones,
siempre existe la probabilidad que otras irregularidades no previstas o de difícil
aplicación, generen algunos desequilibrios inductivos que alterarán de algún modo la
carga. En previsión de ello se recomienda aplicar siempre un coeficiente reductor de al
menos 0,9.
93
Disposición de cables y conexión de pantallas
Zanjas con cables de distintas tensiones
Cuando en una zanja coincidan cables de distintas tensiones se situarán en
capas horizontales a distinto nivel, de forma que en cada capa se agrupen los cables de
igual tensión. La separación entre capas de cables de diferente tensión no será menor
de 0,25 m, situando siempre los de mayor tensión en la zona más profunda.
La separación entre cables multipolares o ternas de cables unipolares dentro
de la misma capa será al menos de 0,20 m. Es aconsejable utilizar, como separadores
entre los diferentes circuitos de una misma capa, hileras de ladrillos que evitarán que
posibles averías de un circuito dañen a otros contiguos.
Una vez tendidos los cables en su posición definitiva, deben ser protegidos con
una capa de arena o tierra cribada con un espesor de unos 0,20 m. Cuando se prevea
una instalación subterránea bajo tubo, éste tendrá unas dimensiones interiores que
estarán en función del diámetro del cable o de la terna:
2 D para cables unipolares o tripolares
4 D para terna de cables unipolares
En ocasiones, los tubos se rellenan con mezclas de tipo cemento débil,
bentonita, etc., con ello se mejora la disipación de calor y se mantiene inamovible
respecto a las dilataciones debidas a ciclos de carga. Otras veces se prefiere dejar el
tubo libre para su fácil acceso posterior.
En los tendidos subterráneos de cables unipolares, sin tubos, los cables se
pueden situar bien en PLANO (los tres cables en el mismo plano, separados entre sí por
la distancia equivalente al diámetro de uno de ellos), o en TRIÁNGULO (los tres en
contacto mutuo de forma que sus centros configuren un triángulo equilátero). Las
ventajas e inconvenientes son las siguientes:
PLANO: Existe mayor distancia entre los conductores por lo que presentan
mejor disipación de calor, pero también es mayor la inductancia (por tanto
mayor caída de tensión); así se provoca un desequilibrio inductivo entre la fase
central con respecto a las de los extremos.
94
TRIÁNGULO: Peor disipación de calor al calentarse mutuamente los cables. La
corriente inducida en las pantallas es menor y presenta un buen equilibrio
inductivo por anularse entre sí.
Conexión de paralelo de cables
Cuando la potencia a transportar es importante, se puede recurrir a conectar
en paralelo varios cables unipolares manteniendo las siguientes precauciones:
Para conseguir una distribución equilibrada de corriente, los cables conectados
han de ser de la misma sección y la misma longitud, así como mantener la
misma disposición relativa de los conductores de fase. No es fácil siempre
cumplir estas condiciones, en particular en trayectos cortos donde suele ser
difícil alterar la posición relativa de los distintos conectores, a efectos de poder
conectar en los correspondientes bornes, los cables unipolares tienen que
cruzarse alternando el orden y la posición.
No es recomendable utilizar un cable tripolar, poniendo en paralelo sus tres
conductores, ya que la disipación de calor es difícil y la intensidad admisible de
la corriente debe reducirse. Si además el cable está armado con materiales
magnéticos (p. ej. alambres o flejes de acero), el problema todavía es peor ya
que estos materiales se calentarán por efecto de las corrientes inducidas.
A igualdad de sección y longitud de cables, la distribución de la corriente entre
ellos depende de la inducción soportada por cada uno de los cables paralelos
de una misma fase. Si se consigue una influencia de la inducción igual para las
tres fases, la distribución será uniforme.
Si se utilizan cables tripolares, se conectarán de forma que cada conductor
corresponda a una fase distinta. Debido al cableado de los conductores se
elimina la influencia inductiva de los cables próximos, con lo que se obtiene
una distribución de corriente totalmente uniforme.
95
Utilización de equipos y aplicación de las normas de seguridad en el tendido de conductores.
La operación de tendido de cable es una de las tareas más habituales realizadas por el
instalador de cableado de telecomunicaciones, en el que se expone a posibles sobreesfuerzos
musculares. Por tal motivo, previo al comienzo del tendido deberá realizarse un análisis del
recorrido de los cables para:
1. La posible reagrupación de los tendidos.
2. Los medios necesarios.
3. La posible utilización de medios mecánicos, como por ejemplo cabrestante, para lo
cual será obligatorio el uso de camisas o cabezas de tiro, seleccionando las
apropiadas en función de la carga de trabajo en kilos y el diámetro del cable (la carga
se calculará por el peso del cable y la longitud) ante cualquier duda se consultara al
Técnico de Obra. Dicho dato también será tenido en cuenta para establecer la
cantidad de trabajadores necesaria para la ejecución de la tarea de tendido de cable.
4. Si el trabajo es en altura, para evaluar el medio a utilizar, como por ejemplo
plataforma elevadora, andamios, etc.
5. Para dotar al personal de los medios de trabajo más adecuados para minimizar los
sobreesfuerzos musculares.
6. Mejor colocación posible de las bobinas ya que ello facilitará el trabajo.
7. Establecer si la iluminación del tajo es la adecuada en todo el recorrido para evaluar
la necesidad de colocar iluminación complementaria.
Tendido
La zona de trabajo estará debidamente señalizada y delimitada mediante cinta y/o cadena
plástica sustentada por poste o material similar. Vigilar, revisar y mantener dicho balizamiento.
Para el tendido de cable se tendrá en cuenta el radio de curvatura mínimo especificado por el
fabricante.
Si la bandeja tuviese cables hay que proteger éstos contra posibles rozaduras que pueden
dejar al descubierto las venas.
Cuando las bobinas sean de gran volumen y de un peso significativo se utilizarán gatos con
freno para evitar el embalado de dicha bobina.
96
No colocarse cerca del radio de acción de las bobinas para evitar posibles golpes y/o
atrapamientos.
Se tendrá especial atención a posibles atrapamientos de manos y brazos durante el
tendido y manipulación del cable por la bandeja.
Así mismo se tendrá establecido un adecuado sistema de comunicación para poder
coordinar las órdenes (puede ser necesario incluso el uso de emisoras). Una comunicación
inadecuada puede ocasionar situaciones de riesgo con posibilidad de desencadenar un
accidente.
Cuando el trabajo requiera posiciones incómodas se tendrá presente para dar los tiempos
de descanso adecuados para evitar los sobreesfuerzos musco-esqueléticos.
Establecer qué cantidad y tipo de rodillos de tendido se deberán utilizar.
Riesgos por el uso de herramientas manuales
Este apartado se refiere a todas aquellas herramientas manuales de uso habitual en
nuestra actividad y cuya relación no exhaustiva es: Destornilladores, alicates, tenazas, llaves,
martillos, cortafríos, cinceles, limas, punzones, granetes, pelacables, pelamangueras,
prensaterminales, giramachos de carraca, tijeras, etc.
Riesgos más importantes:
Golpes y cortes en manos u otras partes del cuerpo.
Lesiones oculares por proyección de fragmentos o partículas.
Esguinces por movimientos o esfuerzos violentos.
Contactos eléctricos.
Causas principales:
Inadecuada utilización de las herramientas.
Utilización de herramientas defectuosas o inapropiadas.
Empleo de herramientas de mala calidad.
No utilización de equipos de protección individual.
Posturas forzadas.
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Medidas preventivas:
Usar herramientas de calidad acordes al tipo de trabajo a realizar.
Instruir adecuadamente al personal para la utilización de cada tipo de
herramienta.
Utilizar herramientas con recubrimiento aislante en trabajos con proximidad de
tensión.
Utilizar gafas protectoras en todo caso y sobremanera cuando haya riesgo de
proyección de partículas.
Utilizar guantes al manipular herramientas cortantes.
Realizar mantenimiento periódico de las herramientas (reparación, afilado,
limpieza, etc.).
Revisar periódicamente el estado de los mangos, recubrimientos aislantes, etc.
Almacenar y/o transportar las herramientas en cajas, bolsas portaherramientas o
paneles adecuados, donde cada herramienta tenga su lugar.
Tener en cuenta que, las herramientas bien ordenadas:
Se encuentran antes.
Son más seguras.
Duran más tiempo.
Riesgos por el uso de herramientas portátiles eléctricas
Este apartado se refiere a las herramientas portátiles accionadas por energía eléctrica y
cuyo uso es frecuente en trabajos de montaje eléctrico. De estas herramientas, las más
utilizadas son: amoladoras (radial), taladros, sierras de calar y atornilladores.
Riesgos más importantes:
Contactos eléctricos.
Golpes y cortes en manos u otras partes del cuerpo.
Lesiones oculares por proyección de fragmentos o partículas.
Esguinces por movimientos o esfuerzos violentos.
Ruido.
Incendios.
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Causas principales:
Inadecuada utilización de las herramientas.
Utilización de herramientas defectuosas.
Empleo de herramientas de mala calidad.
No utilización de equipos de protección individual.
Posturas forzadas.
Utilización en presencia de sustancias combustibles.
Medidas preventivas:
Usar herramientas de calidad acordes al tipo de trabajo a realizar y con marcado
CE.
El personal debe estar autorizado por la empresa para utilizar las herramientas.
Instruir adecuadamente al personal para la utilización de cada tipo de
herramienta.
Comprobar que las herramientas tienen en buen estado la carcasa exterior y
disponen de los elementos de protección o uso adecuados que jamás deben ser
desmontados, salvo autorización expresa del Jefe de Trabajos.
Comprobar el estado del cable de alimentación, (no debe haber cables de cobre al
descubierto, ni empalmes con cinta aislante) y la clavija de conexión (no conectar
los cables directamente). No transportar las herramientas cogiéndolas por el cable
de alimentación.
Elegir el útil adecuado a la herramienta (disco, broca, etc.) y al trabajo a realizar.
Dicho útil deberá estar en buen estado (disco no gastado, broca afilada, etc.).
Desconectar la herramienta de la red en el cambio de útil y cuando no se vaya a
utilizar.
Utilizar la llave apropiada para cambiar el útil.
Utilizar herramientas que dispongan de doble aislamiento de protección y
conectarlas a un cuadro protegido con interruptor diferencial.
Evitar los trabajos en las proximidades de materiales combustibles. En caso
necesario, cubrir dichos materiales con algún elemento incombustible (pantallas,
chapas, mantas ignífugas, lonas mojadas, etc.), teniendo también extintores cerca
del puesto de trabajo.
99
Fijar los materiales de pequeñas dimensiones por medio de mordazas adecuadas,
antes de trabajar sobre ellos.
Sujetar las herramientas con las dos manos. No adoptar posturas forzadas ni
ejercer presión excesiva sobre la herramienta.
Utilizar calzado de seguridad ante el riesgo de golpes en los pies por caída de las
herramientas en su manipulación.
Utilizar gafas protectoras y pantalla facial (para la radial) en todo caso y
sobremanera cuando haya riesgo de proyección de partículas.
Utilizar protectores auditivos, cuando el trabajo con las herramientas ocupe una
parte importante de la jornada laboral y siempre que el nivel de ruido supere los
80 dB (A) legalmente exigibles.
Riesgos por el uso de herramientas portátiles a percusión
Este apartado se refiere a las pistolas fijaclavos que utilizan cartuchos de impulsión.
Riesgos más importantes:
Golpes y cortes en manos u otras partes del cuerpo (puede afectar a terceros).
Caídas.
Lesiones oculares por proyección de fragmentos o partículas (puede afectar a
terceros).
Ruido.
Explosiones.
Causas principales:
Inadecuada utilización de las herramientas.
Utilización de herramientas defectuosas.
Empleo de herramientas de mala calidad.
No utilización de equipos de protección individual.
Falta de inspección del entorno de trabajo.
100
Medidas preventivas:
Usar herramientas de calidad acordes al trabajo a realizar.
Instruir adecuadamente al personal para la utilización de la herramienta.
Comprobar que la herramienta presenta un buen estado.
Elegir siempre el cartucho impulsor y el clavo adecuado según el material y el
espesor del soporte.
No disparar sobre superficies irregulares ni realizar disparos inclinados, ya que
pueden provocar la pérdida de control de la pistola, cuando ésta no tenga
dispositivos que impidan realizar los disparos.
No utilizar la pistola sobre materiales elásticos o poco resistentes (paneles de yeso,
tabiques huecos, etc.), ni sobre materiales duros y quebradizos (acero templado,
fundición, mármol, etc.).
No disparar en lugares próximos a las aristas de un objeto, ya que pueden
desprenderse fragmentos.
No disparar en lugares cerrados donde pudiera existir riesgo de explosión.
Comprobar que el lugar está bien ventilado.
Antes de hacer un disparo, asegurarse de que no hay nadie al otro lado del objeto
sobre el que se dispara.
Asegurar bien el equilibrio para evitar caídas, antes de efectuar el disparo, (sobre
todo si se trabaja en altura sobre escaleras, plataformas, andamios, etc.).
No desmontar nunca los elementos de protección de la pistola.
Al manipular la pistola (cargarla, limpiarla, etc.), el cañón debe apuntar siempre
oblicuamente hacia el suelo.
Las pistolas cargadas nunca deben dejarse de la mano y serán descargadas si no se
va a disparar inmediatamente.
Utilizar gafas protectoras y pantalla facial sobre las mismas, para trabajar con la
pistola.
Utilizar calzado de seguridad ante el riesgo de golpes en los pies por caída de la
pistola en su manipulación.
Utilizar protectores auditivos (incluso el personal del entorno), para amortiguar el
101
alto nivel sonoro del disparo.
Riesgos por el uso de la máquina de tendido de cables
Riesgos más importantes:
Atrapamientos.
Golpes contra objetos.
Contactos eléctricos.
Medidas preventivas:
La máquina deberá estar bien anclada.
Vigilar el buen estado de la cuerda de arrastre.
Tener despejada la zona de trabajo de materiales y otros objetos.
La máquina dispondrá de toma de tierra e interruptor diferencial.
Es recomendable colocar una mampara protectora para la persona que maneja la
máquina, como prevención ante roturas imprevistas del cable / cuerda y la
posibilidad de retorno del mismo (efecto látigo).
EPI´s a utilizar:
Protectores auditivos.
Casco de seguridad.
Calzado de seguridad.
Guantes de seguridad.
Gafas de seguridad
102
103
Identificación y etiquetado de conductores.
La norma EIA/TIA-606 especifica que cada terminación de hardware debe tener alguna
etiqueta que lo identifique de manera exclusiva. Un cable tiene dos terminadores, por tanto,
cada uno de estos extremos recibirá un nombre.
No es recomendable la utilización de un sistema de etiquetado con relación a un momento
concreto, es mejor, utilizar nomenclaturas neutras. Por ejemplo, si etiquetamos una cámara
como <<Cámara de Dirección>>, y luego cambia el lugar del edificio en donde se ubica la
Dirección, habría que cambiar también el etiquetado, sin embargo, se trata de que el
etiquetado sea fijo.
Se recomienda la utilización de etiquetas que incluyan un identificador de sala y un
identificador de conector, así se sabe todo sobre el cable: dónde empieza y dónde acaba. Por
ejemplo, se podría etiquetar un cable con el siguiente identificador: 03RS02-05RS24
Este cable indicaría que está tendido desde la roseta (RS) número 02 de la sala 03 hasta la
roseta 24 de la sala 05. Las rosetas en las salas 03 y 05 irían etiquetadas con 03RS02 y 05RS24
respectivamente.
En cuanto a cableado de alimentación tendremos que conocer:
104
Para la identificación de tubos, se pueden utilizar:
105
Preparación de los conductores: Elementos de prolongación de los conductores. Terminales de conexión de los conductores.
En las instalaciones analógicas, vamos a utilizar los siguientes tipos de conectores:
BNC (Bayonet Neill-Concelman)
Es el conector utilizado cuando se utiliza cable coaxial. Como ya
hemos dicho, la malla de cable coaxial y el hilo central están
separados, así que es muy importante que a la hora de crimpar este
conector al cable dichos hilos se hallen separados. Es un tipo de
conector usado con cables coaxiales como RG-58 y RG-59 en
aplicaciones de RF que precisaban de un conector rápido, apto para
UHF y de impedancia constante a lo largo de un amplio espectro. Muy utilizado en
equipos de radio de baja potencia, instrumentos de medición como osciloscopios,
generadores, puentes, etc por su versatilidad. Se hizo muy popular debido a su uso en las
primeras redes ethernet, durante los años 1980. Básicamente, consiste en un conector
tipo macho instalado en cada extremo del cable. Este conector tiene un centro circular
conectado al conductor del cable central y un tubo metálico conectado en el parte
exterior del cable. Un anillo que rota en la parte exterior del conector asegura el cable
mediante un mecanismo de bayoneta y permite la conexión a cualquier conector BNC tipo
hembra.
Prolongador BNC
En formato T, tenemos la posibilidad de derivar una señal a dos
circuitos diferentes. Tened cuidado en este tipo de derivaciones ya que, la
calidad de la señal de vídeo va atenuándose rápidamente.
Adaptador BNC-BNC
Para la creación de alargadores en situaciones urgentes de reparación.
RCA
El conector RCA, frecuentemente llamado conector Cinch, es
un tipo negro de conector eléctrico común en el mercado
audiovisual. El nombre "RCA" deriva de la Radio Corporation of
America, que introdujo el diseño en los 1940.
106
En muchas áreas ha sustituido al conector típico de audio (jack), muy usado desde
que los reproductores de casete se hicieron populares, en los años 1970. Ahora se
encuentra en la mayoría de televisores y en otros equipos, como grabadores de vídeo o
DVD.
El conector macho tiene un polo en el centro (+), rodeado de un pequeño anillo
metálico (-) (a veces con ranuras), que sobresale. El conector hembra tiene como polo
central un agujero cubierto por otro aro de metal, más pequeño que el del macho para
que éste se sujete sin problemas.
Ambos conectores (macho y hembra) tienen una parte intermedia de plástico, que
hace de Aislante eléctrico.
Un problema del sistema RCA es que cada señal necesita su propio cable. Otros tipos
de conectores son combinados, como el euroconector (SCART), usado exclusivamente en
Europa.
La señal de los RCA no es balanceada por lo que corresponde generalmente a -
10dBV. Esto hace que no se utilicen profesionalmente.
Adaptadores RCA-RCA
Para casos urgentes de avería en las líneas con
conexión RCA, vienen bien estos adaptadores, para
una solución rápida y provisional al problema.
Con el derivador de señal podemos atacar dos circuitos con una misma señal pero
acordándonos de las pérdidas de calidad de la señal.
Adaptadores BNC-RCA
En ocasiones, necesitamos soluciones de urgencia para averías
relativas a conectores. En caso de tener un latiguillo alargador
RCA, podemos usar estos conversores para evitar el tener que
hacer empalmes con soldadura o crimpadora, en momentos que
no tenemos todas las herramientas a mano.
107
RJ-45
Se utiliza con el cable UTP. Está compuesto de 8 vías con 8
"muelas" que a la hora de crimpar el conector pincharán el
cable y harán posible la transmisión de datos. Por eso será
muy importante que todas la muelas queden al ras del
conector.
RJ-49
Igual que el anterior, pero recubierto con una platina metálica para
que haga contacto con la que recubre el cable STP. Conector hembra RJ-
49. Características y especificaciones:
Tapa protección inserción cables.
Cotas de anclaje universales (keystone), apto para instalar en
cajas modulares y paneles.
Cuerpo plástico de polímero retardante a la llama, UL94-V-0, contactos de níquel
con recubrimiento de oro de 50 micras y carcasa y apantallamiento general de
níquel plateado.
Soporta aplicaciones Gigabit Ethernet.
Con código de colores para la conexión según las especificaciones T568A ó
T568B.
Supera ampliamente todas las especificaciones TIA/EIA 568-A Cat.6.
Apto para su inserción e instalación en cajas modulares o paneles vacíos.
Conector alimentación
Conector macho y hembra de alimentación de 2,1 milímetros que
sirve para alimentar las cámaras de videovigilancia. El conector es para
soldar en el extremo del cable combinado, o bien para cuando se
desea alargar el cable de alimentación estándar.
108
Ensamblado de un conector BNC con rosca
1. Corta el extremo del cable coaxial para asegurarte que quede recto, sin daños en el
aislamiento o que el recubrimiento esté flojo (malla trenzada debajo del aislamiento
exterior).
2. Introduce el collar del conector (incluido en el kit de conectores BNC) en el cable.
3. Usando la navaja de precisión o el cúter, haz un corte perpendicular en el cable,
remueve 1/2 pulgada del aislamiento, haciendo un corte en alrededor del cable y
tirando del de la capa exterior. Luego, utilizando los alicates de corte diagonal,
recorta 1/4 de pulgada del recubrimiento y empuja el resto hacia atrás, aflojando la
malla metálica.
4. Corta 1/4 de pulgada del aislamiento sólido interior y ten cuidado con no dañar el
conductor de cobre sólido que va por dentro. Luego, desliza la punta del centro del
conector BNC dentro del conductor expuesto del cable coaxial y suéldalos.
5. Desliza el protector aislante (incluido en el kit) por sobre la punta para mantener
separado el conductor central del conector acoplador.
6. Inserta el lado de la rosca del conectora acoplador (la pieza más grande de tu kit de
conectores BNC) dentro del cable, alrededor del aislamiento plástico sólido de
tu cable coaxial, pero debajo de la malla protectora. Debería quedar bien ajustado
pero con la punta del conector sin tocar el metal del acoplador cuando se asiente.
7. Desliza el collar para engarzar por el cable coaxial a un punto del acoplador y dobla.
El cilindro debe estar pegado fuertemente al cable. Pero el otro anillo del acoplador
debe poder girar suavemente. Asegúrate de que el conector no esté en contacto con
ninguna parte de metal del cilindro.
Ensamblado de un conector BNC crimpado
El montaje y crimpado de un conector BNC, a pesar de ser una tarea relativamente
sencilla, requiere de una herramienta especifica y un cierto grado de maña o experiencia,
que sencillamente se adquiere después de haber montado unos cuantos conectores.
Las herramientas que utilizaremos dependiendo de cada preferencia personal son:
Cutter de hoja ancha, para cortar y pelar el cable.
Tijera o cortahilos (de electrónica) para cortar a medida el cable.
109
1,2 Cm
Crimpadora para RG 59, esta ultima, se suele comercializar en un estuche
con diferentes tipos de mordazas, según el tipo de cable para lo que la
vayamos a utilizar, la anchura del hexágono de cierre es mayor o menor.
Conector BNC a instalar.
Existe una herramienta especifica para pelar el cable RG59, con la medida
idónea para el crimpado, pero la misma es cara, en comparación al
servicio que presta, por lo que se suele utilizar el cutter y la experiencia en
su lugar.
1. Realizamos con el cutter un corte transversal, en la
funda negra del cable RG59, 1,2 Cm aproximadamente
del extremo, teniendo cuidado de no cortar en exceso
para no dañar la maya de dicho cable, de todas formas la
misma es bastante resistente, por lo que hay que ser
muy “bruto” para cortarla y deteriorarla.
2. Introducimos el tubo de fijación entre el cable RG 59 y el
conector BNC, colocándolo en un punto que nos permita
trabajar cómodamente, el mismo debe entrar con
facilidad en el cable, sin pasar forzado si no cabe, el
conector que tenemos es del modelo RG58, mas fino.
3. Movemos la maya del cable hacia atrás, para dejar al
descubierto el conductor interior “vivo”, el cual
cortaremos, unos 3 mm, con el cutter, sin dañar el
conductor vivo, que al ser del tipo rígido, tiene una cierta
tendencia a romperse con facilidad.
110
Holgura
entre
Pin – “Vivo”
4. Colocamos el Pin vivo a crimpar, en el cable que
hemos pelado anteriormente, dicho Pin o terminal
debe cubrir totalmente el conductor vivo, en el caso
de asomar una parte, del conductor, se debe a que
hemos pelado un trozo excesivo de este, por lo que
debemos retirar el Pin y recortar el cable poco a
poco, hasta conseguir la medida adecuada, el Pin
debe tocar el plástico, esto una vez crimpado le
dará la máxima rigidez y nos asegurará la ausencia
de posibles cortocircuitos.
5. Una vez crimpado el Pin vivo, insertamos el
mismo en el conector BNC, apretando uno contra
otro, normalmente escucharemos y notaremos
un pequeño “clic”, que nos indicará que el cable a
quedado correctamente insertado, en el caso de
que el conector choque con la maya, lo que nos
impediría acabar de insertar el conector,
deberemos recortar otro pequeño trozo de funda negra y volver a apretar ambos
conectores, hasta conseguir insertar cable y conector.
6. Conector y cable insertados, el conector BNC no
toca la maya, quedando una cierta holgura, la
misma no debe ser excesiva, entre 0,5 mm y 3 mm
máximo, de lo contrario al crimpar el tubo, asomará
la maya no consiguiendo un acabado aceptable con
falta de rigidez del conector.
111
No debe asomar
la malla
Cubrir con el tubo la
base del conector
7. Una vez insertado el conector, volvemos a colocar la
maya hacia su posición inicial, cubriendo la base del
conector, con unas tijeras o un cortahilos de
precisión, recortamos todo el exceso de cableado de
maya, a fin de que el tubo del conector, cubra la
misma sin forzarla.
8. Cubrimos con el tubo de crimpado, la base del
conector, tratando de que no asome ningún penacho
de maya por el lado del conector, así como que el
plástico del cable, quede en parte cubierto por el
tubo, para que al crimpar el mismo, el conector
adquiera la máxima robustez posible.
Conector listo para el crimpado final.
9. Conector BNC ya crimpado, terminado y etiquetado.
112
Extremo por el que
soldaremos el
conductor central del
cable RG 11, “vivo”
Conector PL para RG 11
Otro conector característico a la hora de ensamblar, es el modelo PL,
aunque en nuestro caso no es un modelo muy utilizado, siempre es bueno hacer
un pequeño recordatorio de como ensamblarlo, aunque es más sencillo de
montar, que el modelo BNC.
1. Pelamos la funda del cable RG 11, unos 2 Cm aproximadamente, retirándola.
2. Cortamos 1 cm de maya que no vamos a utilizar y el otro Cm lo retiramos hacia
la parte trasera del cable.
3. Cortamos a 1 cm del extremo la funda que protege el “Vivo”, dejando al descubierto 1
Cm de conductor, debido a que el conector PL, es de ensamblaje mediante soldadura,
con lo que debemos introducir 1 Cm de cable aproximadamente dentro del Pin vivo
del conector, para que el mismo asome prácticamente por el frontal del conector,
punto por el que realizaremos la soldadura de dicho cable, cuanto más hayamos
introducido, con mayor facilidad podremos soldar y de mejor calidad nos quedará el
acabado del conector.
Mayor anchura
para introducir el
cable RG 11
Soldadura del vivo
113
Puntos para
soldadura de
malla
Parte roscada
a retirar
4. Por el lateral del conector, retirando la parte roscada del mismo, hacia atrás,
existen unos agujeros que nos permiten sacar parte del cable de maya, para
soldarlo al chasis del conector.
5. Una vez soldado el vivo y la maya, volvemos a colocar la parte roscada, en la
base del conector, le damos un encintado a la base del conector y al cable, que
nos reforzará el acabado final del conector, también se puede colocar
macarrón termorretráctil de medida adecuada, según las preferencias del
instalador.
En el caso de utilizar conectores PL con cable RG59, combinación no
muy usual por cierto, existe un adaptador, para que el cable no “baile” una vez
soldado al conector, dicho adaptador es el modelo CO 616 (Reductor de cable
5D-SFC a RG-58) por el que se introduce el cable, para posteriormente soldarlo
al PL y roscar el mencionado adaptador
Insertar el
cable RG 59 Roscar en el
conector PL
114
Conector RCA
El conector RCA, es el más fácil de montar de los tres modelos expuestos, es un
conector que solo precisa de dos soldaduras (vivo y Maya) y el único dato a tener en
cuenta para su montaje es el prestar atención en no cortocircuitar dichos conductores,
sobre todo, al insertarle la funda de protección final.
1. Introducir la funda de plástico por el extremo del cable.
2. Pelar 1 Cm aproximadamente el extremo del cable, retirando la funda plástica,
retiramos la maya hacia la parte trasera y la unimos, enrollándola como si fuera
un cable.
3. Pelamos unos 3 mm de funda del conductor central del cable.
4. Soldamos el conductor central al terminal central del conector RCA, (Pin de
soldadura más pequeño.
5. Procurando separar adecuadamente un punto de soldadura del otro, soldamos la
maya al terminal mas largo en forma de U, el cual una vez soldado, plegaremos
sobre la maya, para darle rigidez al conector.
6. Roscamos la funda plástica en el conector, cubriendo las soldaduras.
Agrupamiento de conductores.
Cuando se introducen varios conductores en una tubería (sobre todo metálica) se
presentan fenómenos de inducción hacia las mismas ya sea de calor y de inductancia (algo
similar en sus efectos a la resistencia ohmica). En estos casos debe considerarse una
disminución de la corriente eléctrica que soporta cualquier conductor de la siguiente
manera.
Más de tres conductores activos en un cable o canalización.
Cuando el número de conductores activos en un cable o canalización sea mayor a
tres, la capacidad de conducción de corriente se debe reducir como se indica en la
siguiente Tabla.
Nota. De 1 a 3 conductores en la misma tubería 100% = 1
115
Ejemplo.
Supóngase que la capacidad de conducción de corriente en un conductor es de 25
amperios. Si en la misma tubería (o tramo de tubería) están 5 conductores del mismo
calibre entonces se tendría que efectuar la siguiente operación aritmética:
(25)( 0.8 ) = 20
En realidad el conductor (en estas condiciones) solo estaría capacitado para conducir
hasta 20 amperes.
Los factores de temperatura y de corrección por agrupamiento se utilizan en forma
acumulada cuando ambos intervienen en una instalación eléctrica.
Por ejemplo.
Supóngase que un conductor está capacitado (de acuerdo a sus características) para
conducir 30 amperes (75° instalación oculta). Si en una tubería van 5 conductores y además
la temperatura de operación es de 41°, entonces tendremos:
(30)(0.82)(0.8)=19.68
De acuerdo a las condiciones anteriores (temperatura y agrupamiento) se concluye
entonces que el conductor en realidad solo puede conducir 19.68 amperes.
Factores de Corrección de la Capacidad de Corriente de los cables
1) Cables aislados según normas IRAM NM 247-3 y 62267 (Superastic Flex y
Afumex 750)
- Coeficientes de corrección por temperaturas ambientes distintas a la de referencia
(40°C)
Tipo de aislamiento
Temperatura (°C)
10 15 25 30 35 40 45 50 55 60
PVC 1,40 1,34 1,29 1,22 1,15 1,00 0,91 0,82 0,70 0.57
- Coeficientes de corrección por agrupamiento
Circuitos en un mismo caño o N° de conductores cargados Factor
2 monofásicos Hasta 4 0,80
3 monofásicos Hasta 6 0,70
2 trifásicos Hasta 6 0,80
3 trifásicos Hasta 9 0,70
116
2) Cables con aislación y envoltura de protección según normas IRAM 2178 y 62266
(Sintenax Valio, Retenax Valio y Afumex) instalados en aire
- Coeficientes de corrección para agrupaciones de cables en aire
Cantidad de Circuitos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 12 16 20
Dentro de caños embutidos a la vista
1 0,80 0,70 0,65 0,60 0,57 0,54 0,52 0,50 0,45 0,41 0,38
En una sola capa, sobre pared, suelo o superficie sin
perforar
1 0,85 0,79 0,75 0,73 0,72 0,72 0,71 0,70
En una sola capa, fijados directamente bajo cieloraso
de madera
No permitido
En una sola capa sobre bandeja perforada vertical u
horizontal
1 0,88 0,82 0,77 0,75 0,73 0,73 0,72 0,72
en una sola capa sobre bandeja tipo escalera o de
alambre
1 0,87 0,82 0,80 0,80 0,79 0,79 0,78 0,78
- Coeficientes de corrección por temperaturas ambiente diferentes a las de
referencia
Tipo de aislamiento
Temperatura (°C)
10 15 25 30 35 40 45 50 55 60
PVC 1,40 1,34 1,29 1,22 1,15 1,00 0,91 0,82 0,70 0.57
XLPE 1,26 1,23 1,19 1,10 1,05 1,00 0,96 0,90 0,83 0,78
- Coeficientes de corrección para agrupamiento de más de un circuito monofásico o
trifásico o más de un cable unipolar
Cantidad de Circuitos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 12 16 20 Metodos
de Referencia
Agrupados en aire, sobre una superficie,
embutidos o encerrados
1,00 0,80 0,70 0,65 0,60 0,57 0,54 0,52 0,50 0,45 0,41 0,38 A1, A2, B1,
B2, DY y D2
Una sola capa, sobre pared, piso o bandeja no
perforada
1,00 0,85 0,79 0,75 0,73 0,72 0,72 0,71 0,70 0,70 0,70 0,70 C
Una sola capa fiajda debajo de cieloraso
0,95 0,81 0,72 0,68 0,66 0,64 0,63 0,62 0,61 0,61 0,61 0,61 C
Una sola capa sobre bandeja
perforada horizontal o vertical
1,00 0,88 0,82 0,77 0,75 0,73 0,73 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 E y F
Una sola capa sobre bandeja tipo escalera o
engranpada
1,00 0,87 0,82 0,80 0,80 0,79 0,79 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 E y F
117
Notas:
Estos factores son aplicables a grupos uniformes de cables, igualmente cargados,
dispuestos en una sola capa (las disposiciones en tresbolillo o cuadrado se consideran
una sola capa).
Cuando la separación entre cables adyacentes excede de dos veces su diámetro
exterior no es necesario aplicar ningún factor de reducción.
Los mismos factores son aplicables a grupos de dos (dos + PE), tres (tres + neutro y tres
más neutro + PE) cables unipolares y a cables multipolares
Si un agrupamiento está formado por cables de dos y tres conductores, el número
total de cables es tomado como número de circuitos, y el factor de corrección se
aplicará a la tabla para dos conductores cargados para aquellos cables de dos
conductores y a la tabla de tres conductores cargados para aquellos de tres
conductores, respectivamente.
si el agrupamiento está constituido por n cables en paralelo, se podrá considerar como
n/2 circuitos de dos conductores cargados o como n/3 circuitos de tres conductores
cargados.
Los valores indicados son valores medios en el rango de dimensiones de condutores y
de métodos de instalación comprendidos en las tablas de valores de referencia, y
corresponden a un espaciamiento vertical de las bandejas de 300 mm y una
separación mínima entre la bandeja y la pared de 225 mm. Para espaciamientos entre
bandejas inferiores a los indicados los factores deberían ser reducidos.
Para instalaciones o métodos de instalación no previstos en estas tablas puede ser
necesario utilizar los valores calculados para casos específicos (ver ejemplos en el Cap.
52 del RIEI de la AEA)
Los conductores de Protección PE no se consideran como conductores cargados
Para cables a instalar en locales con riesgo de explosión considerar un factor de
corrección adicional de 0,85.
3) Cables con aislación y envoltura de protección según normas IRAM 2178 y 62266
(Sintenax Valio, Retenax Valio y Afumex) instalados en enterrados
- Coeficientes de corrección para temeraturas del terreno distintas de 25°C
Tipo de aislamiento Temperatura del terreno (°C)
10 15 25 30 35 40 45 50 55 60
PVC 1,16 1,10 1,05 1,00 0,94 0,88 0,81 0,75 0,66 - XLPE 1,11 1,07 1,04 1,00 0,97 0,93 0,89 0,83 0,79 -
118
- Coeficientes de corrección para Resistividad Térmica del Terreno distintas a
1°K*m/W
tipo de Terreno Tierra muy
Húmeda
Tierra Húmeda
Tierra normal
Seca
Tierra muy Seca
70% Tierra 30%
Arena
70% Arena 30%
Tierra
Arena Muy Seca
Resistividad térmica (°K*m/W)
0,5 0,8 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
Factor de corrección, cables dentro de caños
o conductos enterrados
1,08 1,02 1,00 0,93 0,89 0,85 0,81
Factor de Corrección, cables directamente
enterrados 1,25 1,08 1,00 0,85 0,75 0,67 0,60
- Coeficientes de corrección para más de un circuito, cables directamente
enterrados:
Numero de circuitos
En
contacto 1 diámetro Separación entre bordes internos (a)
0,125 m 0,25 m 0,50 m
2 0,75 0,80 0,85 0,90 0,90
3 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85
4 0,60 0,60 0,70 0,75 0,80
5 0,55 0,55 0,65 0,70 0,80
6 0,50 0,55 0,60 0,70 0,80
- Coeficientes de corrección para agrupamiento de caños y conductos enterrados
conteniendo cada uno un cable multipolar o un cable unipolar
Numero de caños Separación entre bordes internos (a)
en contacto 0,25 m 0,50 m 1,0 m
2 0,85 0,90 0,95 0,95
3 0,75 0,85 0,90 0,95
4 0,70 0,80 0,85 0,90
5 0,65 0,80 0,85 0,90
6 0,60 0,80 0,70 0,90
119
- Coeficientes de corrección para un cable unipolar en caño no metálico:
Numero de circuitos de 2 o 3 cables 1 diámetro Separación entre bordes internos (a)
en contacto 0,25 m 0,50 m 1,0 m
2 0,80 0,90 0,90 0,95
3 0,70 0,80 0,85 0,90
4 0,65 0,75 0,80 0,90
5 0,60 0,70 0,80 0,90
6 0,60 0,70 0,80 0,90
- Cables enterrados en ductos: factor de correción = 0,8
Técnicas de conexionado de los conductores.
Coaxial a BNC
Para este tipo de conectores, tendremos dos métodos fundamentalmente:
Por soldadura
1. Introducimos el cable coaxial por el
tubo protector de plástico.
2. Pelamos la cubierta y el aislante,
dejando al descubierto el conductor
central y la malla.
3. Separamos la malla y la juntamos para
realizar mejor la soldadura.
4. Estaña el conductor central tocando
rápidamente el soldador y la toma
central. Soldamos la malla a la
abrazadera. No estar mucho tiempo
soldando porque estropearíamos el
cable, creando cortocircuitos.
5. Arrastrar la cubierta protectora a su
posición. .
120
Crimpados
En este caso, más utilizado últimamente, usaremos la presión, para realizar las
conexiones. Para ello deberemos contar con una herramienta, denominada
crimpadora con la que realizaremos loas conexiones.
Para la realización del crispado, primero deberemos
introducir el cilindro a crispar sobre el cable, tal como se
indica en la figura.
A continuación, pelamos el cable coaxial, dejando al
descubierto parte de la malla y del conductor central.
Dicho conductor central será introducido
en el pin, comprobando que éste queda pegando al aislante. Si
todavía viéramos el hilo central, tendremos que quitar el pin y hacer
más pequeño el conductor central. Esto es muy importante para
evitar un posible mal-funcionamiento posterior.
Una vez que tenemos la distancia correcta, con la
máquina crimpadora fijamos el pin central al conductor central
del cable coaxial.
Una vez hecho el empalme central, introducimos el conjunto de cable y pin en el
cuerpo del BNC. Se debiera escuchar un cierto click al llegar al punto correcto. Antes de la
introducción de los elementos, tendremos que haber
separado un poco la malla, para que no tropiece con el
cuerpo del BNC.
Una vez que tenemos introducido el
conductor central con el pin, cerramos de
nuevo la malla, para que se pueda realizar el
empalme posterior.
A partir de aquí, trabajaremos con el cilindro que insertamos al principio. Lo
deslizaremos hasta el cuerpo del BNC, cerciorándonos de que cubra la malla del cable
coaxial.
121
Una vez que tenemos el cilindro o barrilete en su posición, realizaremos, con la
crimpadora, la presión suficiente para dejar fijado el BNC al cable. Normalmente se
realizan dos crispadas. La primera, en la foto está como Q, apretando el cilindro
únicamente. La segunda, tocando la cubierta del cable coaxial, en la foto, R.
Como primer control de calidad, tendremos que observar si
el BNC construido tiene todos sus componentes bien sujetos y
visibles. El pin central no debe superar el propio BNC, ni quedarse
demasiado hundido. Tampoco tenemos que haber hecho presión
sobre el cuerpo del BNC, porque lo dañaríamos.
Los errores típicos, los representamos en las figuras siguientes.
UTP a RJ-45
El conector RJ-45 se compone de 8 pines que tienen como misión engarzarse a
cada uno de los 8 conductores que forman el cable UTP
122
Para comenzar con el ensamblaje, pelaremos el cable UTP, teniendo ciuidado
de no cortar los diferentes conductores que forman los cuatro pares. Por el momento
pelamos a una distancia superior a la necesaria. Esto lo haremos para mejor
tratamiento de los pares. Con posterioridad dejaremos los cables a su distancia
correcta.
Una vez pelados, debemos diferenciar cada uno de los cuatro pares:
Una vez conocidos los colores, separamos los pares, organizándolos de la
siguiente manera:
1. Blanco naranja
2. Naranja
3. Blanco Verde
4. Azul
5. Blanco azul
6. Verde
7. Blanco marrón
8. Marrón
123
Una vez colocados en su posición, debemos intentar que salgan de la funda
exterior en la posición deseada, sin que haya bultos excesivos. Los cables tendremos
que mantenerlos lo más rectos posible. Durante todo el proceso, no se puede cambiar
el orden de los cables, por lo que habrá que sujetar con fuerza todos los conductores.
Cortaremos el cable sobrante a unos 17 mm desde que aparecen por la
cubierta. Esa distancia no es exacta. Para que nos hagamos una idea, el cable tiene que
llegar al final del conector RJ-45, a la vez que la cubierta debe llegar al punto de
sujeción de dicho conector. Deben cumplirse las dos medidas.
Vamos introduciendo los conductores por el conector, sin dejar de hacer
presión sobre ellos, ya que todavía corremos el riesgo de que se desvíen de su
trayectoria.
124
Una vez que estamos seguros de que todos los conductores llegan al final del
conector y la cubierta del cable UTP tiene la longitud adecuada, procedemos a coger la
crimpadora para realizar el paso final.
Debemos introducir el conector dentro de la herramienta, con el cuidado de
que no se nos escapen los conductores. Deberemos apretar con fuerza, hasta escuchar
un ligero Click.
Ya tenemos el conector colocado. Si en
el otro extremo del cable colamos otro similar,
podremos verificarlo con un aparato especial.