Muchas veces nos consultan sobre las categorías de los cables de red y lo que significa cada una de ellas. Para muchos usuarios finales, ingenieros y compradores que no están familiarizados con este tipo de cables, las diferentes categorías pueden parecer bastante complicadas. Sin embargo, lo que parece complejo a primera vista puede ser simple si entendemos algunas nociones básicas. La categoría se correlaciona directamente con la velocidad de los datos. Cuanto mayor sea la categoría, mayor será la frecuencia, y cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será la tasa/velocidad de datos.
Nociones básicas de los cables de red
La categoría de un cable puede compararse a una carretera con varios carriles; cuantos más carriles tenga una carretera, más vehículos podrán circular por ella simultáneamente. Generalmente, las normas se basan en una longitud máxima de cable de 100 metros. Esta longitud de cable consiste en 90 metros de cable de instalación y 10 metros de cable de patch. Después de los 100 metros iniciales, se añade un repetidor/extensor al sistema de cable, que refuerza la señal y la prepara para otros 100 metros de transmisión de señal según sea necesario para conectar la máquina o sus dispositivos a la unidad de control. Además, las categorías de cables de datos deben cumplir con los valores de desacoplamiento de los pares, por ejemplo NEXT (cross end talk).
Esta tabla muestra la diferencia entre la categoría 5 a la categoría 8, pero también es necesario considerar los apantallamientos de la cubierta, la calidad del cable y otros detalles para encontrar el cable adecuado para una aplicación particular.
En el caso de los cables de categoría 5, el desacoplamiento de los pares se lleva a cabo en la construcción del cable con diferentes longitudes de torsión de cada par. Esto significa que para cuatro pares, hay cuatro longitudes individuales de cableado durante la producción.
La eficacia del cableado no es capaz de alcanzar los valores objetivo y hay que considerar pasos adicionales durante la construcción del cable para las categorías superiores.
Los cables de categoría 6 permiten elegir entre dos dibujos técnicos. Los valores de desacoplamiento de categoría 6 relevantes pueden lograrse con una cruz de plástico que crea una distancia entre los pares. Otra forma es usar un par de láminas de metal (PIMF). El grosor de la lámina influye en la eficacia del apantallamiento. Mucha gente piensa que el apantallamiento protege al cable de las influencias ambientales. Sin embargo, también tiene el efecto opuesto: el apantallamiento mantiene la señal eléctrica en el cable y evita influir negativamente en otros equipos de la zona.
Para categorías aún más veloces, como las categorías 7, 7e y 7A, es obligatorio un trenzado de cobre para cumplir con los valores eléctricos estándar, porque una sola lámina no es suficiente. Además, cada material de apantallamiento tiene ventajas y desventajas.
El papel de aluminio es barato, pero este material por sí solo no funciona bien en aplicaciones que requieren cables flexibles. Si mueve una hoja de metal repetidamente, comenzará a ver grietas, lo que disminuye la eficacia del apantallamiento del cable. Por eso algunos fabricantes construyen cables que se mueven con frecuencia o están situados en áreas de vulnerabilidad electromagnética (EMC) usando tanto papel de aluminio como trenza de cobre. Esto se aplica incluso a los cables que son “solo” de categoría 5.
Los cables de datos HELUKAT tienen un apantallamiento general con apantallamiento trenzado, así como cables con los elementos trenzados individuales blindados antes de la aplicación de un apantallamiento general.
En el caso de los cables con altos ciclos de flexión o movimiento y pequeños radios de curvatura, algunos fabricantes utilizan una cinta metálica adicional para tener una protección eficaz. Es similar a una cinta tejida con partes metalizadas, que ofrece una mayor vida útil sin agrietarse en comparación con un papel de aluminio estándar.
Las marcaciones de los cables
Otras preguntas que suelen recibir frecuentemente los fabricantes de cables están relacionadas con las marcas que tienen los cables de datos, como U / UTP o SF / UTP. Las letras antes del símbolo de la barra (/) se refieren al apantallamiento general del cable; las marcas después de la barra se refieren al apantallamiento del par. Aquí presentamos algunas marcas comunes de cables de datos:
Opciones de material conductor
Ahora abordaremos una variedad de posibles opciones de conducción, tanto desde el punto de vista material como de los conductores. En la mayoría de las aplicaciones, el cobre desnudo es el material conductor preferido para su uso. Sin embargo, en aplicaciones específicas como la industria ferroviaria, se prefiere un conductor de cobre estañado debido a su mayor resistencia a la corrosión.
En cuanto a la clase del cobre en el conductor del cable, los conductores sólidos (clase 1) se utilizan generalmente en instalaciones fijas, mientras que las aplicaciones flexibles requieren un conductor más ágil (clase 5), que generalmente consta de siete hilos. Los conductores flexibles se utilizan para rieles y aplicaciones robóticas con una longitud de configuración corta para obtener un cable más flexible y un radio de curvatura más pequeño. Para los radios de curvatura más pequeños y el máximo tiempo de ciclo/vida útil, los clientes pueden solicitar que los cables de datos se construyan con conductores de 19 hilos (clase 6). Cuantos más filamentos tenga un conductor, mayor será su flexibilidad; sin embargo, la mejor solución para la aplicación específica de cada cliente y las respectivas especificaciones técnicas deben discutirse con el asesor técnico o el fabricante del cable.
HELUKAT 250S es un cable PUR de categoría 6 diseñado para su uso en bandejas de cables y está construido para soportar las cargas recurrentes causadas por el movimiento de los componentes de las máquinas.
Una vez que se ha definido la estructura del conductor, es el momento de los siguientes pasos: extrusión del aislamiento, torsión/cableado de los conductores individuales en pares (o cuatro conductores conocidos como estrellas quad), apantallamiento y finalmente la cubierta exterior.
Cada etapa de la producción está orientada a las aplicaciones y requisitos técnicos específicos del cliente para lograr un proyecto que garantice el más alto nivel de seguridad y fiabilidad operacional. Los ejemplos de la estructura del cable (torsión/cableado) incluyen:
- Longitudes largas para instalaciones de cable fijo y longitudes cortas para aplicaciones flexibles y muy flexibles.
- Apantallamiento de papel de aluminio para instalaciones fijas, ya que el aluminio se agrieta después de unos pocos ciclos, reduciendo así la calidad del apantallamiento. Cuando el papel de aluminio se utiliza como apantallamiento en aplicaciones flexibles, siempre se combina con una trenza de cobre, y el papel de aluminio se incorpora al proceso de apantallamiento.
- Apantallamiento trenzado de larga longitud para instalaciones fijas, pero de corta longitud para aplicaciones flexibles y de movimiento
Opciones de materiales para las capas exteriores
Las cubiertas de los cables son abundantes y pueden ser limitadas dependiendo de su aplicación. Para las instalaciones de cables en edificios, el cloruro de polivinilo (PVC) o los compuestos ignífugos no corrosivos (FRNC) son la elección típica del material de cubierta. El PVC no está libre de halógenos, pero es flexible y barato. Los compuestos de FRNC cumplen con los requisitos de ausencia de halógenos y de retardadores de llama, y emiten un humo menos denso desde el punto de vista óptico, lo que facilita la salida de un edificio y permite mejorar las operaciones de extinción de incendios en caso de una emergencia de este tipo.
Los revestimientos de polietileno (PE) se utilizan principalmente para aplicaciones de cables al aire libre y/o cuando un cable necesita ser enterrado en el suelo. Estos recubrimientos son buenos para resistir la humedad y la exposición al sol.
Debido al aumento de los cables de datos utilizados en la automatización industrial, es común el uso de mezclas de PVC resistentes al aceite, compuestos de recubrimiento de poliuretano (PUR) o elastómero termoplástico (TPE). Estos tipos de cubierta de cable se prefieren por su mayor resistencia al aceite y su capacidad para soportar las tensiones mecánicas que a menudo se asocian con el uso de cadenas portacables y la robótica. La elección de un determinado compuesto o mezcla se basa en la aplicación y las condiciones de funcionamiento.
La calidad del cable
Por último, se recomienda que los cables de datos se hayan testeado ampliamente en su capacidad mecánica para que resistan los rigores del funcionamiento en aplicaciones de flexión continua (cadenas portacables) y de torsión (robótica). Las velocidades de transmisión de datos pueden disminuir o la calidad de la señal puede erosionarse debido a los cables que no pueden soportar condiciones de funcionamiento exigentes. Los fabricantes deberían utilizar una combinación de equipos de prueba/ensayo, como cadenas portacables, aparatos de torsión, hornos y congeladores, y en algunos casos equipos de prueba de aplicaciones específicas, como torres que imitan el voltaje y la carga de los cables que se encuentran en las turbinas eólicas.
Fuente: HELUKABEL Perú
HELUKABEL
Empresa de capital alemán dedicada a fabricar y proveer cables especiales y accesorios. Con una cartera de más de 33 000 productos en stock, ofrece a sus clientes sistemas de cableado con tecnología de punta para aplicaciones industriales, de infraestructura y oficina. Hoy en día HELUKABEL cuenta con 49 oficinas de venta y producción en 30 países, convirtiéndose en un socio confiable para sus clientes de todas partes del mundo.
