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A IMPORTÂNCIA DA BLINDAGEM EM CABOS ETHERNET PARA APLICAÇÕES CRÍTICAS E INDUSTRIAIS

Por Cleiton Santos, engenheiro de Aplicações FI2S (Furukawa IoT for Industry System) da Furukawa Electric LatAm.

A IMPORTÂNCIA DA BLINDAGEM EM CABOS ETHERNET PARA APLICAÇÕES CRÍTICAS E INDUSTRIAIS

Quando se pensa em soluções para ambientes críticos, é natural pensar em alternativas mais complexas do que as tradicionais, já que os produtos utilizados nesses ambientes precisam garantir mais durabilidade e estabilidade. Mas por que utilizar cabos Ethernet blindados nessas situações?

Resumidamente, a blindagem serve como uma barreira contra interferências externas para o sinal digital - que está sendo transmitido no cabo metálico. Como a variação de amplitude desse sinal é relativamente baixa, interferências externas podem alterar o sinal, prejudicando o tráfego da informação em si.

De maneira geral, os ruídos eletromagnéticos que afetam a camada física Ethernet - considerando apenas os passivos metálicos - podem ser divididos em ruídos de baixa e de alta frequência. O primeiro tipo está relacionado às interferências de frequências similares às geradas por motores ou transformadores. No Brasil, por exemplo, a tensão para alimentação de um motor elétrico em corrente alternada oscila em 60Hz. Já o segundo tipo refere-se aos ruídos gerados em altas frequências – na casa de MHz (Mega Herts, 1x106) -, como inversores e comunicação Ethernet baseada em redes metálicas (fenômeno conhecido como Allien CrossTalk, que é a interferência entre os próprios cabos de dados).

Para cada tipo de interferência, recomenda-se um tipo de blindagem e elemento metálico. Para os ruídos de baixa frequência, por exemplo, costuma-se utilizar malha de aço ou cobre estanhado - sendo que estes ainda podem variar seu percentual de cobertura (50%, 70%, 80%, 85%, etc.).

Já para os ruídos de alta frequência, a blindagem costuma ser em fita de alumínio e poliéster (também conhecido como poliéster metalizado). Como o cobre é um elemento mais nobre – utilizado, inclusive, no núcleo dos condutores metálicos, com baixa resistividade -, a grande maioria das soluções opta pela fita de alumínio.

Especialmente para os cabos Ethernet metálicos, a blindagem pode ser global e/ou par-a-par. A normativa ISO/IEC 11801-1 orienta essa questão, especificando uma maneira mais didática de compreender as possíveis variações de blindagens nos cabos Ethernet.

Em resumo, a normativa estabelece que a forma correta de especificar um cabo é incluindo detalhes sobre a necessidade de blindagem ou não. Desta forma, foram criadas as seguintes nomenclaturas padrão para auxiliar as pessoas:

XX: refere-se à blindagem global (que envolve todos os condutores);

  • U (unscreened): sem blindagem;
  • F (foil screened): blindagem em fita;
  • S (braid screened): blindagem em malha;
  • SF (braid and foil screened): dupla blindagem; ou seja, malha e fita;

Y: faz referência à blindagem do elemento (isto é, a blindagem que envolve os pares ou quadras);

  • U (unscreened): sem blindagem;
  • F (foil screened): blindagem em fita;

ZZ: faz menção ao tipo de formação (ou seja, pares ou quadras);

  • TP (twisted pair): par trançado;
  • TQ (twisted quad): quadra trançada.

Por isso, caso seja necessário fazer a especificação de um cabo sem nenhum tipo de blindagem, a forma correta de solicitar este item é com a sigla “U/UTP”. Já no caso dos cabos blindados – com apenas fita global -, o correto é utilizar a sigla “F/UTP”; e assim sucessivamente.

Embora exista a possibilidade de diversos tipos de blindagens, as mais comuns são:

  • U/UTP: sem blindagem (tanto global, quanto nos pares);
  • F/UTP: blindagem em fita global, porém sem blindagem nos pares;
  • SF/UTP: dupla blindagem global (fita e malha), porém sem blindagem nos pares;
  • S/FTP: blindagem global em malha e blindagem dos pares em fita.

É importante frisar que, em geral, cada aplicação exige um tipo diferente de proteção. Por isso, recomenda-se que seja realizada uma análise caso a caso da aplicação, priorizando a melhor opção, de acordo com o ambiente de instalação.

Por fim, vale ressaltar alguns tópicos importantes:

  • Caso a opção seja um cabo de rede Ethernet sem blindagem, a forma correta de especificá-lo é “U/UTP”.
  • Cuidado com o termo “shieldado”. Use sempre a expressão “cabo blindado”, ou se preferir, “shielded cable”, em inglês.
  • Caso utilize cabos blindados, lembre-se sempre de aterrá-los.
  • No canal de comunicação, a blindagem deve ser de ponta a ponta. Ou seja, incluindo o cabo, conectores fêmeas, patch-cords e as interfaces dos dispositivos (patch panels, switches, etc.).
  • Em aplicações críticas e redes à prova de futuro tecnológico - em que a migração para a fibra óptica não é possível -, recomenda-se sempre o uso de cabos blindados.

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