Cómo diferenciar los cables de datos de categoría

La categoría se correlaciona positivamente con la velocidad de los datos. Es decir, cuanto mayor sea la categoría, mayor será la frecuencia posible y cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será la tasa de datos posible.

Contribuido por | Cables y alambres Helukabel

Los clientes a menudo preguntan sobre las categorías de cables de datos y qué significan. Para muchos usuarios finales, ingenieros y agentes de compras, que no trabajan a diario con este tipo de cables, las diferentes categorías pueden parecer complicadas y abrumadoras. Sin embargo, lo que parece complejo a primera vista, puede ser sencillo de entender con un par de consejos.

La categoría se correlaciona positivamente con la velocidad de los datos. Es decir, cuanto mayor sea la categoría, mayor será la frecuencia posible y cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será la tasa de datos posible.

Uno puede comparar los cables de categoría con una carretera de varios carriles; cuantos más carriles tiene una carretera, más vehículos pueden viajar en esta carretera al mismo tiempo. Los estándares generalmente se basan en una longitud máxima de cable de 328 pies. Esta longitud de cable consta de 295 pies de cable de instalación y 33 pies de cable de conexión. Después de los 328 pies iniciales, se agrega un repetidor/extensor al sistema de cable, que fortalece la señal y la prepara para transmitirse 328 pies adicionales según sea necesario para conectar la máquina o su aparato y la unidad de control. Además, los cables de datos de categoría tienen que cumplir con los valores de desacoplamiento de los pares, por ejemplo, diafonía de extremo cercano (NEXT).

* Depende de la longitud y el tipo de cable

Para cables Cat 5, el desacoplamiento de los pares se realiza en la construcción del cable con diferentes longitudes de torsión de cada par. Eso significa que para cuatro pares, tiene cuatro longitudes de torsión individuales durante la producción. La efectividad de la torsión no puede alcanzar los valores objetivo y debe agregar pasos adicionales durante la construcción del cable para categorías más altas.

Los cables Cat 6 le permiten elegir entre dos diseños técnicos. Los valores de desacoplamiento relevantes de Cat 6 se pueden lograr con una cruz de plástico que crea distancia entre los pares. Otra forma es usar un par en construcción de lámina metálica (PIMF). El grosor del papel de aluminio influye en la eficacia del escudo. Mucha gente piensa que un escudo en la construcción protege el cable de las influencias ambientales. Sin embargo, también tiene el efecto contrario: el blindaje mantiene la señal eléctrica en el cable y evita influir negativamente en otros equipos cercanos.

Para categorías aún más altas, como Cat 7, 7e y 7A, una trenza de cobre es obligatoria para cumplir con los valores eléctricos estandarizados porque una lámina de aluminio por sí sola no es suficiente. Además, cada material de blindaje tiene ventajas y desventajas.

El papel de aluminio es económico, pero por sí mismo este material no funciona bien en aplicaciones que requieren cables flexibles, de seguimiento o de torsión. Si mueve una lámina de metal una y otra vez, comienza a ver grietas, lo que disminuye la eficacia del blindaje en el cable. Esta es la razón por la que algunos fabricantes construyen cables que se mueven con frecuencia o que están ubicados en áreas electromagnéticamente vulnerables (EMV) utilizando tanto un blindaje de lámina de aluminio como una trenza de cobre. Esto se aplica incluso a los cables que son "solo" de clasificación Cat 5.

Para cables con una gran cantidad de ciclos de flexión y radios de flexión pequeños, algunos fabricantes usan una cinta metalizada adicional para lograr un blindaje efectivo. Esto es similar a una cinta tejida con partes metalizadas integradas, que ofrece una vida útil más larga sin agrietarse en comparación con una lámina de aluminio estándar.

Los fabricantes de cables a menudo reciben preguntas sobre las marcas en los cables de datos, como U/UTP o SF/UTP. Las marcas de identificación antes del símbolo de barra inclinada (/) se refieren al blindaje general del cable; las marcas de identificación después de la barra diagonal se refieren al blindaje de los pares. Estas son algunas marcas comunes de cables de datos:

Pasemos ahora a una variedad de posibles opciones de conductores, tanto desde la perspectiva del material como del trenzado. En la mayoría de las aplicaciones, el cobre desnudo es el material conductor preferido para usar. 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 términos de trenzado de conductores, los conductores sólidos generalmente se usan en instalaciones fijas, mientras que las aplicaciones flexibles requieren un conductor más ágil que generalmente consta de siete hilos. Los conductores flexibles se utilizan para pistas de cable y aplicaciones robóticas con una longitud de tendido corta para lograr un cable más flexible y un radio de curvatura más pequeño. Para los radios de curvatura más pequeños y la máxima cantidad de ciclos/vida útil, los clientes pueden solicitar que los cables de datos se construyan con conductores de 19 hilos. Cuantas más hebras en un conductor aumenta su flexibilidad; sin embargo, la mejor solución para la aplicación específica de un cliente y las especificaciones técnicas respectivas deben discutirse en consulta con el fabricante del cable.

Una vez que se ha definido la construcción del conductor, es el momento de los siguientes pasos de producción: extrusión del aislamiento, torsión de los conductores individuales en pares (o cuatro conductores conocidos como cuadrete en estrella), blindaje y, por último, la cubierta exterior.

Cada paso de producción está orientado hacia la aplicación específica del cliente y los requisitos técnicos para lograr un diseño que garantice la máxima seguridad y confiabilidad operativa. Los ejemplos de construcción incluyen:

• Conductores con largos tendidos para instalaciones de cables fijos y cortos tendidos para aplicaciones flexibles y de alta flexión.

• Pantalla de lámina de aluminio para instalación fija, porque el aluminio se agrieta después de algunos ciclos, lo que disminuye la calidad de la pantalla. Cuando se usa papel de aluminio como protección en aplicaciones flexibles, siempre se combina con una trenza de cobre, y la hoja de aluminio se incorpora al proceso de protección.

• Blindajes trenzados con largo tendido para instalaciones fijas, pero corto tendido para aplicaciones flexibles y de flexión continua.

Los tipos de cubiertas de cables son abundantes y se pueden reducir a la aplicación en la que funcionará el cable. Para las instalaciones de cables en edificios, el cloruro de polivinilo (PVC) o los compuestos retardantes de llama no corrosivos (FRNC) son la elección típica del material de cubierta. El PVC no está libre de halógenos, pero es flexible y económico. Los compuestos FRNC cumplen con los requisitos de ausencia de halógenos y retardantes de llama, y ​​emiten un humo ópticamente menos denso, lo que facilita la salida de un edificio y permite mejorar las operaciones de extinción de incendios en caso de emergencia por incendio.

Las cubiertas de polietileno (PE) se utilizan principalmente para aplicaciones de cables en exteriores y/o en casos en los que es necesario enterrar un cable en el suelo. Estas cubiertas de cable son buenas para resistir la humedad y la exposición al sol.

Debido al aumento de los cables de datos que se utilizan en la automatización industrial, es común utilizar mezclas de PVC resistentes al aceite, poliuretano (PUR) o compuestos de cubierta de elastómero termoplástico (TPE). Estos tipos de forros de cable son los preferidos 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/cadenas de arrastre y la robótica. La elección de un compuesto o mezcla en particular se basa en la aplicación y las condiciones de operación.

Por último, se recomienda enfáticamente tener cables de datos cuyas capacidades mecánicas hayan sido ampliamente probadas para soportar los rigores de operar en aplicaciones de flexión continua (pistas de cable) y torsión (robótica). Las velocidades de transmisión de datos pueden disminuir o la calidad de la señal puede verse afectada debido a cables que no pueden soportar condiciones de funcionamiento extenuantes. Los fabricantes deben utilizar una combinación de equipos de prueba, como pistas de cable, aparatos de torsión, hornos y congeladores y, en algunos casos, plataformas de prueba de aplicaciones específicas, como torres que imitan la tensión y la carga de los cables que se encuentran dentro de las turbinas eólicas.

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