Nesta seção do nosso site o leitor encontrará informações detalhadas sobre os elementos do sistema de cabeamento estruturado metálico, óptico, terminações, equipamentos para manutenção, equipamentos para identificação, equipamentos para certificação, e acessórios diversos.

Elementos Passivos da Rede Ethernet Industrial - Introdução

publicado em 01/03/2010 - 17:56:40hs

 

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Esta matéria para muitos profissionais do setor de telecomunicações já é amplamente conhecida e dominada, porém como o foco principal são as aplicações para o chão de fábrica, irei explicar em detalhes o conteúdo desta norma. Nos EUA é conhecida como EIA/TIA-568-A; EIA/TIA568-B; EIA/TIA569; EIA/TIA-606 e EIA/TIA-607. No BRASIL ela foi devidamente elaborada pela ABNT- Associação Brasileira de Normas Técnicas com o número NBR-14.565 datada em Julho de 2.000. Foi desenvolvida pelo Comitê Brasileiro de Eletricidade – ABNT/CB 03 e pela Comissão de Estudos de Redes Telefônicas Internas em Edificações – CE-03:046.05.

Esta norma esta vigente desde 31-08-2000.

  

O que é um cabeamento estruturado?

A norma define como rede interna estruturada aquela que é projetada de modo a prover uma infra-estrutura que permita a evolução e flexibilidade para serviços de telecomunicações, sejam de voz, dados, imagens, sonorização, controle de iluminação, sensores de fumaça, sistema de segurança, controles ambientais (ar-condicionado e ventilação), e outros.

 

 A Figura 1 ilustra os principais termos definidos pela norma NBR-14565, são eles:

 

- Área de Trabalho (ATR): área interna de uma edificação que possui pontos de telecomunicações, energia elétrica onde estão conectados os equipamentos dos usuários.

- Área útil de escritório: Área de piso efetivamente utilizada como escritório em uma edificação. Nota: Áreas como banheiros, escadas, corredores, hall de circulação, etc. não são considerados como área de piso útil do escritório.

- Armário de Telecomunicações (AT): espaço destinado à transição entre o caminho primário e o secundário, com conexão cruzada, podendo abrigar equipamento ativo.

- Cabeamento Centralizado: configuração de cabeamento da ATR ao dispositivo de conexão centralizado, usando a passagem de cabos contínuos (modo direto), ou dispositivos de interconexão intermediários ou emendas nos AT

- Cabeamento Estruturado: instalação de cabos seguindo o conceito de redes estruturadas.

- Cabo de fibra óptica: cabo composto por uma ou mais fibras ópticas internas.

- Cabo de interligação externa: cabo que interliga o distribuidor geral de telecomunicações (DGT) aos distribuidores intermediários (DI) de edificações independentes que fazem parte do mesmo sistema (campus).

- Cabo de interligação interna: cabo que interliga o ponto de terminação da rede (PTR) ao DGT de uma edificação.

 - Cabo primário de primeiro nível: cabo que interliga oDGT aos distribuidores secundários (DS) ou DI.

- Cabo primário de segundo nível: cabo que interliga o DI ao DS.

- Cabo secundário: cabo que interliga os DS à ATR.

- Campus: área que contém um ou mais edifícios em um mesmo terreno.

- Categoria3: componentes usados para transmissão de sinais até 16 MHz.

- Categoria4: componentes usados para transmissão de sinais até 20 MHz.

-Categoria5: componentes usados para transmissão de sinais até 100 MHz.

- Comprimento do lance de cabo (CL): comprimento de cabo correspondente à distância entre dois pontos de conexão.

- Conector modular 8 vias (CM8V): dispositivo usado para estabelecer a terminação mecânica de cabos, permitindo o acesso dos terminais à rede.

- Conector óptico (plugue): dispositivo que possibilita a conexão óptica, terminando duas fibras ópticas e que encaixa em um receptáculo (soquete) óptico também duplo.

- Conexão óptica: conjunto constituído pela união cordão/cabo óptico de terminação ou manobra com adaptador óptico, podendo este último estar interligado ao conector óptico.

-Conexão de engate rápido (CER): conexão por deslocamento da isolação do condutor.

- Cordão de conexão: cordão formado de um cabo flexível com conectores nas pontas, com a finalidade de interligar os dispositivos de conexão entre si e/ou a equipamentos.

- Dispositivos de conexão: dispositivo que provê terminações mecânicas entre os meios de transmissão.   

- Dispositivos de proteção elétrica: dispositivo cuja função é fornecer proteção contra surtos, sobrecorrentes e/ou sobretensões.

- Distribuidor Intermediário (DI): distribuidor que interliga cabos primários de primeiro nível.

- Distribuidor Secundário (DS): distribuidor que interliga cabos primários de primeiro ou segundo nível e cabos secundários.

- Distribuidor geral de telecomunicações (DGT): distribuidor que interliga todos os cabos primários de primeiro nível.

- Meio de transmissão: meio físico utilizado para o transporte de sinais de telecomunicações.

 - Ponto de consolidação de cabos (PCC): local no cabeamento secundário, sem conexão cruzada, onde poderá ocorrer mudança da capacidade do cabo, visando flexibilidade.

- Ponto de telecomunicações (PT): dispositivo onde estão terminadas as facilidades de telecomunicações que atendem aos equipamentos de umaATR.   

- Ponto de terminação de rede (PTR): ponto de conexão física à rede de telecomunicações pública, que se localiza na propriedade imóvel do usuário e que atende as especificações técnicas necessárias para permitir por seu intermédio o acesso individual a serviços de telecomunicações públicas.

- Ponto de transição de cabos(PTC): local no cabeamento secundário onde poderá ocorrer mudança no tipo de cabo, ou seja, um cabo redondo é conectado a um cabo chato, com o objetivo de facilitar sua instalação em ambientes que exijam a instalação de cabo chato.

-Rede interna estruturada: rede projetada de modo a prover uma infra-estrutura que permita a evolução e flexibilidade para os serviços de telecomunicações sejam de voz, dados, imagens, sonorização, controle de iluminação, sensores de fumaça, controle de acesso, sistema de segurança, controles ambientais (ar-condicionado e ventilação) e outros.

- Sala de entrada de telecomunicações (SET): espaço destinado a receber o cabo de entrada da operadora onde são ligadas as facilidades da rede primária intra e inter edifícios, podendo também acomodar equipamentos eletrônicos com alguma função de telecomunicações.

-Sala de equipamento (SEQ): espaço necessário para equipamentos de telecomunicações, sendo freqüentemente salas com finalidades especiais.

NOTA: a SQE é conectada à facilidade da rede primária e à rede de entrada da operadora.           

- Sistema campus (SC): interligação entre diferentes prédios da instalação.

- STP (Shielded twisted pair): par trançado blindado.

- UTP (unshielded twisted pair): par trançado não blindado, em configuração que atenua ou auxilia no cancelamento de ruído em circuitos balanceados. Um cabo de par trançado não blindado contém usualmente quatro pares de fios conformados em um único cabo.

- Vinculação: ligação elétrica rígida e permanente entre as partes metálicas.

 

 

   

 

Os números de 1 a 7representam os sete subsistemas de um Sistema de Cabeamento Estruturado de Telecomunicações:

 

 

1-ÁREA DE TRABALHO.

2-REDE SECUNDÁRIA.

3-ARMÁRIO DE TELECOMUNICAÇÕES.

4-REDE PRIMÁRIA NÌVEL1.

5-SALA DE EQUIPAMENTOS.

6-SALA DE ENTRADA DE TELECOMUNICAÇÔES.

7-CABO DE INTERLIGAÇÃO EXTERNO.

  

 

 

Figura1-Representação esquemática dos elementos principais de um sistema estruturado

 

 

  

 

Cada fabricante possui suas ferramentas, poderão ser proprietárias ou como as apresentadas abaixo: alicate de corte, alicate de crimpagem, RJ-45 macho, cabo UTP. Recomendo que ao adquirir ou especificar um determinado fabricante é importante que seja disponibilizado um treinamento para devida montagem como experiência, pois existem algumas diferenças entre os mesmos, que fazem com que a montagem seja mais fácil e resistente.

 

 

Como devo montar um conector RJ-45?

 

 

Segue abaixo um descritivo de montagem genérico.

     

 

 

 

 

Figura2: Alicate de corte  ealicate de crimpagem  

 


 

 

 

        Figura3:Conectores RJ45

 

 

 

 

Existem dois tipos de cabos de rede:

 

 

 

Paralelo:Indicado para situações onde três (oumais) computadores devem ser interligados, através de um concentrador (hub ou switch),utiliza-se um cabo para cada computador.

 

 

Crossover:Indicado para a interligação entre dois computadores.Para conectar uma máquina à outra diretamente,sem a necessidade de um concentrador.


 

Para a confecção dos cabos, o primeiro passo é o corte(reto e limpo) do cabo UTP.  O tamanho varia de acordo com a necessidade, levando em consideração que emendas, não devem existir,e o comprimento máximo do cabo é de100 metros.

É importante ressaltar o cuidado na hora do corte,para que apenas o isolamento do cabo seja cortado,os fios internos devem permanecer intactos,pois ao danificá-los ocorrerá rompimento posterior.

Após o corte é necessário fazer a separação dos pares de fios conforme as cores:azul,verde,laranja e marrom.Cada cor,juntamente com o seu par

branco”.

 

 

 

Figura 4: Cabo UTP padrão CAT5(cortado)

 

         

  

 

Figura 5: Fios separados aos pares

  

 

Após o corte e a separação dos pares de fios,o próximo passo é o alinhamento dos mesmos.A ordem das cores varia de acordo com o tipo de cabo(paralelo ou crossover),e costumam seguir o padrãoT568-A ou opadrão T568-B.

 

                                                                                           FiGURA 6-Conector A-PadrãoT568-A-Cabo Rede Crossover

                      

                                                                                                                          

                       

                                                                                                     FIGURA 6A- Conector B -PADRÃO T568-B-Cabo Rede  Crossover

   

 
                                                                                                                                     

                                                                                                                             

                             

                                                                                                   Figura 7-Conector A -PadrãoT-568-A - Cabo Rede Paralela

                                                                                                                           

 

          

 

 

                                                                                           FIGURA 7A--Conector B -Padrão T-568-A -Cabo de Rede Paralela

                                                                                                               

 

                                                                                                                        

                

  

 

Crossover

Direto

PadrãoT568B

PadrãoT568A

BrancoLaranja

BrancoVerde

BrancoVerde

Laranja

Verde

Verde

BrancoVerde

BrancoLaranja

BrancoLaranja

Azul

Azul

Azul

BrancoAzul

BrancoAzul

BrancoAzul

Verde

Laranja

Laranja

BrancoMarrom

BrancoMarrom

BrancoMarrom

Marrom

Marrom

Marrom

Lados(pontadocabo)diferentes

LadosIguais

  Tabela1:Cores indicadas pelos padrões

 

 

Após a escolha,corte e separação dos pares de cores do tipo de cabo a ser utilizado (crossover ou direto),deve-se alinhar os fios de acordo com a

Tabela 1,e cortá-los exatamente do mesmo tamanho.

 

 

  

 

Figura 8:Corte dos fios internos        

 

  Figura9:Fios cortados do mesmo tamanho e alinhados

 

 

O próximo passo é colocar o conector RJ45 no cabo UTP CAT5.Para isto,basta segurar firme o conector em uma das mãos,e na outra o cabo com os fios cortados de acordo com a figura 9.Introduza os fios no conector de modo que permaneça na mesma ordem, verificando se todos estão no caminho correto.


 

Os fios devem chegar até o final do conector.E então verificar se todos os fios estão corretos no conector,comomostra afigura abaixo:

 

 

                                                                                   

                                                                                       Figura 10:Introduzindo os fios no conector


                                                                                     

                                     

                                                    Figura11:Fios introduzidos até a extremidade final do conector


 

 

 

 

 

 

 

As figuras 12 e13 mostram uma comparação entre conexões erradas e certas:

 

 

                                                                           

 

                                                                                      

                                                                                        Figuras12: Conexões Erradas

 

                                                                              

   

                                                                             

  

                                                                                      Figura13:Conexões Corretas

 

 

 

 

 

Após a execução de todos os passos demonstrados,deve-se introduzir o conector RJ45 na abertura própria do alicate de crimpagem,e depois pressioná-lo bem.O procedimento é exibido na figura14.


 

 

             

 

                                            Figura14:Uso do Alicate de crimpagem para a finalização da montagem dos cabos

 

 

 

Lembre-se de verificar,após a crimpagem,se todos os fios foram para dentro dos contatos do conector.

Por fim,você pode testar o cabo com algum dispositivo de teste.No exemplo da figura15,se todos os leds do aparelho acender,todos os fios do cabo estarão estabelecendo contato com os dois terminais.Caso contrário,o conector RJ45 é perdido,e você terá que realizar todo o procedimento

novamente.

 

 

Figura15:Dispositivo de teste.

 

 

 

 

Cores recomendadas para administração (figura16) do cabeamento estruturado.

 

 

(FIGURA 16)Cores recomendadas para administração do sistema de cabeamento estruturado.

 

 

 

 

 

OBS: Existem fabricantes e FABRICANTES produzem conectores RJ-45 fêmea que resistem a mais de uma conectorização, ou seja, apresentam maior durabilidade, caso haja mudanças de layout freqüentes sugiro que o consumidor adquira estes modelos. A escolha e especificação deverão ser criteriosas a fim de adquirir o melhor produto. Pode parecer que todo conector RJ-45 macho e fêmea sejam iguais, mas existem grandes diferenças, tanto de materiais, processo de fabricação e de tecnologia, logo cuidado ao especificar e adquirir produtos sem antes testá-los.   

Exemplo:

 

                

 

RJ45 MACHO COMUM                                     

 

 

 

 RJ45 MACHO BLINDADO PANDUIT

         TODOS DIREITOS DE IMAGEM RESERVADOS À PANDUIT CORPORATION.

 

 

 

Quais os componentes de um sistema de cabeamento estruturado blindado?

- Cabo de Par Trançado Blindado (FTP/STP/SSTP).

- Conector RJ-45 macho.

- Conector RJ-45 fêmea.

- Patch-cord blindado (Cordão de manobra).

- Patch-Panel blindado (Painel de Manobra blindado).

- Sistema de aterramento.

 1-)

  •  Cabo de Par Trançado Blindado: temos no mercado vários tipos de construção para cabos de par trançado blindado com alta tecnologia, e também produtos com baixa qualidade. Logo para aplicações fabris recomendo sempre um produto de alta qualidade, pois neste ambiente as interferências eletromagnéticas e o manuseio dos cabos por parte dos profissionais não é muito delicado, logo o melhor produto sempre atenderá aos requisitos das normas vigentes. Nos anos 1990 era muito comum encontrarmos uma rede de computadores interligada com cabos coaxiais de 50 Ohms.Isso se dava pelo fato de ser uma rede mais fácil  de ser instalada pois o cabo era parecido com o cabo de antena de televisão e poderia ser instalado em qualquer local sem problemas com interferências.Com o avanço das redes de computadores , aumentando sua taxa de transferência , o cabo coaxial começou a ser substituído pelo cabo de par trançado. As principais vantagens de uso do cabo de par trançado são: uma maior taxa de transferência de arquivos, baixo custo e baixo de manutenção da rede.As taxas usadas nas redes com o cabo de par trançado são : 10Mbps(Ethernet);100Mbps(Fast Ethernet);1000Mbps(Gigabit Ethernet) e 10.000Mbps(10Gigabit Ethernet). Os cabos de par trançado são muito comuns em equipamentos para internet banda larga como ADSL e CATV para ligar a placa de rede nos Hubs,Switches ou  Roteadores.A qualidade da linha de transmissão que utiliza o par trançado depende basicamente , da qualidade dos condutores empregados , bitola dos fios(quanto maior a bitola, menor a resistência ôhmica por quilômetro),técnicas usadas para a transmissão dos dados através da linha e proteção dos componentes da linha para evitar a indução nos condutores.A indução ocorre devido a alguma interferência elétrica externa ocasionada por centelhamentos , harmônicos,osciladores,motores ou geradores elétricos, mau contato ou contato acidental com outras linhas de transmissão que não estejam isoladas corretamente ou até mesmo tempestades elétricas ou proximidades com linhas de alta tensão.Existem quatro modelos de construção : a.UTP; b.FTP/ScTP; c.STP e d. SSTP.
  • a.UTP -   
  •  Unshielded Twisted Pair, par trançado sem blindagem.É o mais utilizado em redes domésticas e em escritórios, permitindo taxas de transmissão de até 100Mbps com a utilização do cabo de categoria 5e, para distâncias de até 100metros.Sua estrutura compreende 04 pares de fios entrelaçados e revestidos por uma capa de PVC.Pela falta de blindagem este tipo de cabo não é recomendado ser instalado próximo a equipamentos que possam gerar campos magnéticos(cabos de rede elétrica,motores,inversores de freqüência)e também não podem ficar em ambientes com humidade.

      

 

 

  1. b. FTP ou ScTP 

Foil twisted pair / Screened  twisted pair são cabos cobertos pelo mesmo composto do UTP     

Categoria5e, com uma película de metal enrolada sobre cada par trançado, melhorando a resposta a interferência eletromagnética(EMI) , embora exija maiores cuidados quanto ao aterramento para garantir eficácia frente às interferências.    

 

 

c .STP-    

Shielded Twisted Pair

Ou par trançado blindado, como mostra a imagem acima é um cabo semelhante ao UTP, porém seus pares são blindados par a par por uma película de alumínio, também deverá ser aterrado convenientemente garantindo assim proteção contra as interferências eletromagnéticas.Em relação ao ScTP ou FTP é mais caro devido a matéria-prima e tecnologia;    

 

 

 

d. SSTP –  

É um cabo semelhante ao STP, porém além de ser blindado par a par, é adicionalmente construído com uma malha metálica. Deverá ser aterrado convenientemente.

Esta é a construção que recomendo para aplicações em chão de fábrica.                  

 

     

2 – Conector RJ-45 Macho     

     Source: PANDUIT CORPORATION

 

 

 

 

 

3 - Conector RJ-45 Fêmea    

Source : PANDUIT CORPORATION

 

 

 

 

 

4 - Patch-Panel Blindado (painel de manobras): Angular e Plano

 

 

 Source: PANDUIT CORPORATION

 

 

 

 

 

5 - Patch-Cord Blindado (cordão blindado para manobras)   

   

 

Source: PANDUIT CORPORATION

 

 

 

6 – Aterramento   - KIT de aterramento PANDUIT

Part Number: CJSGK-X,CJSGK-XY    

 

 

 

 

 

 

Demonstrativo de Montagem:

 

 

 

 

Passo1

 

 

 

 

Passo2

 

 

 

 

 

 

 

 Passo3

 

 

 

 

 

 

 

 

Passo4

Importante: os cabos recomendados por norma são os de categoria 5e,6 e 6a e 7.

- categoria 5e: é uma melhoria do categoria5, pode ser usado para freqüências até 125MHz em redes 1000BASE-T Gigabit Ethernet.Ela foi criada com a nova revisão da norma EIA/TIA-568-B.

- categoria 6: é definido pela norma ANSI EIA/TIA-568-B-2.1 , possui bitola 24 AWG e banda passante de até 250MHz e pode ser usado em redes Gigabit Ethernet a velocidade de 1.000 Mbps.

- categoria 6a : é uma melhoria dos cabos categoria 6 , o a significa em inglês augmented(ampliada).Os cabos desta categoria suportam até 500MHz e podem ter até 55 metros no caso da rede ser de 10.000Mbps, caso contrário podem ter até 100metros.Para  que os cabos de categoria 6a sofressem menos interferências os pares de fios são separados uns dos outros, o que aumentou o seu tamanho e os tornou menos flexíveis.Essa categoria de cabos tem os seus conectores específicos que ajudam a evitar interferências.

- categoria 7: foi criado para permitir a criação de rede 10 Gigabit Ethernet de 100metros, usando fio de cobre (apesar de atualmente esse tipo de rede esteja sendo usado pela rede categoria 6 ).É empregada fortemente nos países da EUROPA.  Imagens abaixo.   

  

 

 

 

 

 

 

Finalizando esta primeira matéria sobre os elementos passivos da rede Ethernet INDUSTRIAL, devemos ao final de uma instalação certificar este cabeamento. Um cabeamento certificado é uma estrutura de cabeamento estruturado que ao ser desenvolvida, implementada ou projetada por um profissional certificado, por um fabricante ou até mesmo certificado e homologado por uma empresa internacional como a BICSI, recebe após uma avaliação criteriosa para verificar se o mesmo esta de acordo com as normas padrões , caso esteja, esta estrutura recebe um certificado de garantia por parte do fabricante.Além das normas dos fabricantes ,utilizam-se equipamentos chamados certificadores , que testam a rede com sinais elétricos que simulam pacotes padrões de dados para diversos protocolos conhecidos como o atual 10GBASE-T.Este certificador faz vários testes completos no cabeamento,e acusará qualquer defeito que possa vir a ter no mesmo.Ao certificar o cabeamento, existem empresas que fornecem garantia estendida de até 25 anos , se for usado apenas seus produtos no cabeamento testado , ou seja , solução completa de um único fabricante