EuroWire January 2020

Artículo técnico

Cables en ambientes mojados Por Brian Marchant, Berk-Tek LLC, New Holland, Pensilvania, EE.UU.

Resumen Los ambientes industriales y las plantas externas pueden ser lugares mojados o húmedos. Los productos de la categoría de cables de comunicación que se instalan en estos ambientes deben poder funcionar sin problemas una vez instalados. Las pruebas típicas que se usan para evaluar estos productos determinan si el agua entra en los conectores o se propaga hasta el núcleo del cable. A diferencia de estas pruebas típicas, este estudio se centra en pruebas que comprueban el rendimiento eléctrico de cables sumergidos en agua. Esto ayudará a entender el efecto total de los lugares mojados o húmedos en el cableado estructurado. Las prestaciones a alta frecuencia de un cable sin blindaje pueden verse afectadas cuando el ambiente donde se encuentra el cable es el agua en lugar del aire. Este efecto es mitigado por el diseño de la cubierta y el blindaje. En ambientes húmedos los conductores trenzados pueden absorber humedad, lo que podría causar averías. Algunos conectores para ambientes industriales están diseñados para evitar este problema. El estudio del efecto del agua y de la humedad en el cable permite formular recomendaciones para la instalación de cables Ethernet de par trenzado en lugares mojados. 1 Introducción El agua puede absorber las señales eléctricas. Los cables Ethernet diseñados teniendo en cuenta la exposición al agua están construidos con materiales diferentes de los cables clasificados para interiores. Se pueden tener productos conformes con las normas ANSI/ICEA que presentan características de resistencia a la penetración del agua y a los rayos del sol en lugar de características de seguridad frente al fuego y al humo. Los productos Ethernet para interiores normalmente no están diseñados para

La componentes ambientales (la capacitancia entre el par de transmisión y los materiales que lo rodean influyen sobre ella). La pérdida de inserción aumenta cuando los campos eléctricos son absorbidos por un medio de altas pérdidas. 2 Configuración de la prueba 2.1 Cables sumergidos en agua Se enrollaron y sujetaron muestras de cables de diversos fabricantes de distintos diseños para que pudieran mantener su forma. Se probaron estas muestras para medir los parámetros de rendimiento eléctrico usando equipos de prueba automatizados. Estas pruebas se usaron como base de referencia para el resto de las pruebas. Las muestras de cable probadas eran del tipo indicado a continuación. Todos los cables eran cables Ethernet de cuatro pares de Categoría 5e. Se utilizó una muestra de cable Ethernet de distribución vertical (riser) no blindado con cubierta de PVC para representar los productos de cables de interiores. Se utilizó una muestra de cable de planta externa con cubierta de polietileno resistente a los rayos del sol y al agua con un núcleo relleno de gel para representar los productos de cables para exteriores. Se utilizó un cable Ethernet industrial de distribución vertical no blindado clasificado para exteriores con cubierta de PVC, diseñado para resistir a los aceites y funcionar en ambientes de trabajo ligero para representar los productos Ethernet industriales no blindados. Se utilizó un cable Ethernet industrial con blindaje de lámina de metal y malla (SF/UTP), clasificado como cable de distribución vertical para exteriores con una cubierta de TPE muy flexible, para representar los productos Ethernet industriales blindados. Después de las pruebas de referencia, se sumergieron las muestras en barriles llenos de agua. La parte enrollada de la muestra fue sumergida completamente en agua. impedancia tiene

tolerar lugares mojados. Los núcleos de los cables no disponen de bloqueo del agua y los materiales de la cubierta son seleccionados por sus propiedades eléctricas y de seguridad frente al fuego. Los productos Ethernet industriales son una extensa categoría de cables que están diseñados para ambientes que causarían la avería de cables normales. Estos productos pueden estar diseñados o no para soportar las condiciones a las que están expuestos en lugares externos mojados. Cuando los cables Ethernet están expuestos al agua, su rendimiento puede verse afectado de varias maneras. Un cable en un ambiente de agua sufrirá pérdidas mayores que en un ambiente de aire. El plástico de la cubierta puede ser suficientemente permeable para permitir la propagación del agua, que puede llegar al núcleo del cable. El uso de barreras, como láminas de metal, puede evitar que el agua se propague hasta el núcleo del cable. El agua puede atravesar la cubierta y llegar al núcleo del cable pasando a través del material de la cubierta o pasando a través de agujeros causados por daños de instalación. Si el agua entra en el núcleo del cable, puede propagarse y llegar a las partes electrónicas al final del tramo de cable o causar cortocircuitos en el cable. Ambas situaciones estropearían el tramo de cable. Las líneas de transmisión de los pares del cable están diseñadas para funcionar con la cubierta en un ambiente de aire. Si la cubierta del cable absorbe agua, esto cambiará sus propiedades eléctricas (pérdidas, dieléctrico). El rendimiento eléctrico del cable disminuirá al cambiar estas propiedades. Incluso si la cubierta no absorbe el agua, un ambiente con presencia de agua (en lugar de aire) alrededor del cable puede cambiar las prestaciones eléctricas a alta frecuencia. De los parámetros de rendimiento eléctrico, se pensaba que los más afectados por la presencia de agua fuera del núcleo del cable serían la pérdida de inserción y la impedancia.

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