Sistemas Electricos y Tierras Fisicas Para Redes de Computadoras OK

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1 - Ing. Aníbal Antonio García Aguilera MANUAL SISTEMAS ELECTRICOS Y TIERRAS FÍSICAS PARA REDES DE COMPUTADORAS Objetivo:  Realizar la manufactura de una extensión eléctrica, la identificación y muestreo de los voltajes en la extensión, así como la identificación adecuada de la polaridad, el tipo de calibre, su uso, voltaje regulado, no regulado y conductores para redes de computadoras. Investigación: El sistema eléctrico, que encontraremos en nuestro ámbito, disponible para proporcionar la energía eléctrica necesaria para el funcionamiento de una computadora de escritorio, corresponde a un sistema formado por conductores eléctricos denominados fase, neutro y tierra. El voltaje o diferencia de potencial será de 127 voltios de corriente alterna operando a una frecuencia de 60 Hertz. Usualmente a la conexión de tierra se le denomina "tierra física". Si se desea verificar que el receptáculo empleado como toma de energía eléctrica para su computadora se encuentra instala do correctamente, observe lo siguiente: En el caso de un receptáculo tomacorrient e del tipo polarizado y aterrizado, este contará con tres ranuras, dos de ellas paralelas y una de estas de mayor longitud que la otra. La tercera ranura es casi circular. La ranura mayor corresponderá al neutro, la menor a la fase y por último se tendrá a la tierra física. La identificación de la fase puede lograrse utilizando un probador de lámpara de neón, o bien empleando un voltímetro. La lámpara de neón deberá encender al poner uno de sus extremos en la fase y el otro haciendo contacto con quien realiza la prueba. El voltímetro deberá proporcionar una lectura al conectar sus terminales a la fase y a una parte metálica de la caja donde se encuentra el receptáculo. Existen probadores fabricados exprofeso que permiten mostrar la condición en que se encuentra el receptáculo mediante la combinación de encendido y apagado de tres diodos emisores de luz (leds). En este caso las terminales del probador coinciden con la disposición que muestran los receptáculos, siendo necesario solamente enchufarlos e interpretar el patrón de luces. Los sistemas y circuitos conductores son puest os a tierra para limitar las sobretensi ones ocasionadas ya sea  por descargas atmosféricas, por fenómenos transitorios en el propio circuito, o bien por contactos accidentales con líneas de mayor tensión, además sirve para estabilizar la tensión a tierra en condiciones normales de operación. En otras palabras, un sistema de tierras sirve como protección a las personas contra descargas eléctricas al mantener al mismo potencial que el nivel de referencia (cercano a 0 voltios) los equipos que estén en contacto con las personas. Existen también fenómenos relacionados con la interferencia electromagnética que pueden ser minimizados o eliminados al contarse con sistemas bien aterrizados. Los gabinetes o cajas metálicas que alojen conductores eléctricos deberán aterrizarse, ya que además de limitar la tensión de dichas partes al valor de tierra, facilitan la operación de los dispositivos de protección contra sobrecorriente (interrupt ores termomagnéticos o fusibles) en caso de una falla a tierra.

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  • 1 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    MANUAL

    SISTEMAS ELECTRICOS Y TIERRAS FSICAS PARA REDES DE COMPUTADORAS

    Objetivo: Realizar la manufactura de una extensin elctrica, la identificacin y muestreo de los voltajes en la extensin, as como la identificacin adecuada de la polaridad, el tipo de calibre, su uso, voltaje regulado, no regulado y conductores para redes de computadoras. Investigacin:

    El sistema elctrico, que encontraremos en nuestro mbito, disponible para proporcionar la energa elctrica necesaria para el funcionamiento de una computadora de escritorio, corresponde a un sistema formado por conductores elctricos denominados fase, neutro y tierra. El voltaje o diferencia de potencial ser de 127 voltios de corriente alterna operando a una frecuencia de 60 Hertz. Usualmente a la conexin de tierra se le denomina "tierra fsica".

    Si se desea verificar que el receptculo empleado como toma de energa elctrica para su computadora se encuentra instalado correctamente, observe lo siguiente:

    En el caso de un receptculo tomacorriente del tipo polarizado y aterrizado, este contar con tres ranuras, dos de ellas paralelas y una de estas de mayor longitud que la otra. La tercera ranura es casi circular. La ranura mayor corresponder al neutro, la menor a la fase y por ltimo se tendr a la tierra fsica. La identificacin de la fase puede lograrse utilizando un probador de lmpara de nen, o bien empleando un voltmetro. La lmpara de nen deber encender al poner uno de sus extremos en la fase y el otro haciendo contacto con quien realiza la prueba. El voltmetro deber proporcionar una lectura al conectar sus terminales a la fase y a una parte metlica de la caja donde se encuentra el receptculo.

    Existen probadores fabricados exprofeso que permiten mostrar la condicin en que se encuentra el receptculo mediante la combinacin de encendido y apagado de tres diodos emisores de luz (leds). En este caso las terminales del probador coinciden con la disposicin que muestran los receptculos, siendo necesario solamente enchufarlos e interpretar el patrn de luces.

    Los sistemas y circuitos conductores son puestos a tierra para limitar las sobretensiones ocasionadas ya sea por descargas atmosfricas, por fenmenos transitorios en el propio circuito, o bien por contactos accidentales con lneas de mayor tensin, adems sirve para estabilizar la tensin a tierra en condiciones normales de operacin. En otras palabras, un sistema de tierras sirve como proteccin a las personas contra descargas elctricas al mantener al mismo potencial que el nivel de referencia (cercano a 0 voltios) los equipos que estn en contacto con las personas. Existen tambin fenmenos relacionados con la interferencia electromagntica que pueden ser minimizados o eliminados al contarse con sistemas bien aterrizados. Los gabinetes o cajas metlicas que alojen conductores elctricos debern aterrizarse, ya que adems de limitar la tensin de dichas partes al valor de tierra, facilitan la operacin de los dispositivos de proteccin contra sobrecorriente (interruptores termomagnticos o fusibles) en caso de una falla a tierra.

  • 2 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    SISTEMAS ELECTRICOS Y TIERRAS FSICAS PARA REDES DE COMPUTADORAS

    El "aterrizaje" es el proceso de establecer elctricamente una trayectoria de baja impedancia entre dos o ms puntos en un sistema. Asociado con el aterrizaje esta el "bonding" o puenteo, que es el establecimiento de una trayectoria de baja impedancia entre dos superficies metlicas; esto se logra mediante una conexin fsica con un material conductor.

    Una prctica de uso comn cuando se pretende aterrizar una computadora o un grupo de ellas, consiste en colocar una varilla de cobre directamente enterrada cerca al tomacorriente o tomacorrientes y de ah se interconecta con un conductor a la ranura de tierra de los receptculos. Si bien, dicho arreglo proporciona un medio de conexin a tierra, desde el punto de vista tcnico y normativo, no es correcto efectuarlo de esa manera. Todas las conexiones a tierra en cualquier parte de la instalacin elctrica debern coincidir con la varilla de tierra existente junto al tablero de medicin de la compaa suministradora de energa elctrica.

    Es la NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-001-SEMP-1994, RELATIVA A LAS INSTALACIONES DESTINADAS AL SUMINISTRO Y USO DE LA ENERGIA ELECTRICA, quien en sus artculos 250 y 645 trata lo relacionado con PUESTA A TIERRA y con EQUIPOS DE PROCESAMIENTO DE DATOS Y COMPUTO ELECTRONICO, dicha norma se mantendr vigente hasta mediados del ao prximo. De momento no es exigible su aplicacin en las instalaciones elctricas residenciales, siendo esta una de las causas por las que en la mayora de las instalaciones en los hogares no se cuente con tierra fsica, algo similar se encuentra en los locales denominados de concentracin pblica que hayan sido construidos antes del ao de 1995.

    Los sistemas de tierra y los conductores elctricos asociados a los mismos debern ser calculados y proyectados en forma tal que cumplan con los requisitos mnimos indispensables para operar los equipos de cmputo de manera confiable y segura. Aunado a todo lo anteriormente expuesto, por una parte, no debe perderse de vista la necesidad de calcular correctamente los conductores alimentadores y de los circuitos derivados, las protecciones requeridas, as como la seleccin adecuada de los dispositivos y accesorios de la instalacin elctrica que abastecer de energa a las computadoras. Por otra parte se requerir balancear las fases de la instalacin elctrica, vigilar las cadas de tensin, crear circuitos para salidas especiales de cmputo, instalar reguladores de voltaje o acondicionadores de lnea, e instalar sistemas ininterrumpibles de energa, entre otras cosas.

    Una sugerencia emprica, que es un indicador de problemas en una instalacin elctrica, se logra midiendo el voltaje existente entre el neutro y la tierra fsica el cual no deber ser mayor a 3 voltios de corriente alterna. En prxima oportunidad se podr ampliar esta temtica, incluyendo casos prcticos. A continuacin se muestran algunos modelos de multimetros.

  • 3 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    SISTEMAS ELECTRICOS Y TIERRAS FSICAS PARA REDES DE COMPUTADORAS PRACTICA 1

    "Manufactura de extensin elctrica".

    En esta clase hicimos una extensin elctrica con el material que nos pidi el profesor en la clase pasada.

    Material:

    Cable de uso rudo polarizado de 3 hilos, calibre 14 AWG (2 mts.) Clavija aterrizada. Contacto doble polarizado. Una chalupa de uso rudo. Un opresor de chalupa de uso rudo exterior. Tapa del contacto doble polarizado.

    Herramientas;

    Cutter. Desarmador (punta y cruz). Tijeras. Curitas. Pinzas de corte. Multimetro. Cinta aislante.

    En la clavija polarizada: En el contacto polarizado

  • 4 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    SISTEMAS ELECTRICOS Y TIERRAS FSICAS PARA REDES DE COMPUTADORAS

    Desarrollo Primero se corta el forro del cable aproximadamente a 1 de largo despus el aislante del alambre aproximadamente 1/4.

    Evitando cortar el aislante de los alambres como se muestra

    Segundo -. Se ponen los cables en la clavija o en el contacto para atornillarlo. La forma correcta para atornillarlo es como muestra la siguiente figura:

    Forma correcta

  • 5 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    SISTEMAS ELECTRICOS Y TIERRAS FSICAS PARA REDES DE COMPUTADORAS

    Forma incorrecta

    Claro primero de atornillarlo tenemos que ver como van los colores de los alambres en cada tornillo a continuacin hay una lista de los colores como van;

    En la tierra se pone el cable de color caf o verde. En el neutro se pone el de color negro o gris. En el vivo se pone el rojo, blanco o amarillo.

    Verde

    Negro Blanco

    Clavija polarizada

  • 6 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

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    Cuando ya este bien atornillada la clavija para hacer la otra parte del extremo de la extensin tenemos que tener cuidado poner el vivo de la clavija con el vivo del contacto el neutro con el neutro y tierra con tierra de la clavija y el contacto en este caso.

    Cuando ya este atornillado la clavija y el contacto tienen que verse como se muestra en la siguiente

    figura;

    Esta fue la extensin que se hizo en la prctica.

    A continuacin se muestra una figura de la extensin ya terminada de otro tipo de la de antes mencionada esta es con chalupa de uso rudo.

  • 7 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    SISTEMAS ELECTRICOS Y TIERRAS FSICAS PARA REDES DE COMPUTADORAS Cuando ya esta terminado el objetivo, que es en este caso la extensin, hay que hacer la prueba de la extensin para ver si esta bien conectado todo con la clavija que no estn haciendo corto ninguno de los cables conectados en las clavijas para ello existe muchas maneras de comprobar esto. A continuacin se muestra algunas opciones para revisarla;

    Medir continuidad con un multimetro con cada uno de los cables y entre ellos para verificar algn mal acomodo o algn corto circuito.

    Existen varios aparatos sofisticados para revisarlas a continuacin veremos en la fotografa uno de ellos.

    Conclusiones: Con este tipo de practica uno empieza a relacionarse con medidas ms exactas de cmo hacer algn corte de alambre o de otra cosa por que cuando lo hacemos fura de la escuela para la casa por ejemplo no medimos puro tanteo. Tambin tenemos que tener un orden y aprend como armar una extensin elctrica y cuales son cada una de sus partes, as como su instalacin y conexin. Su instalacin y conexin. Para los colores de los alambres y no simplemente como se nos ocurra ponerlos para despus sea ms fcil identificar el neutro, vivo, y tierra fsica.

    Para ver si esta bien la conexin tiene que prender los dos focos (naranja y blanco) del probador.

    Cuando como en este caso prenden dos focos pero no son el (naranja y blanco) quiere decir que la conexin tiene algn problema

    PROBADOR PROBADOR

  • 8 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

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    TIPOS DE CABLES

    1. Cable flexible multifilamentos. : Para instalaciones telefnicas privadas. 2. Cable flexible multifilamentos. : Para timbres privados y porteros. 3. Cable flexible multifilamentos. : Para alarma o telfono privado. 4. Cable rgido multifilamentos. : Alimentacin de aparatos domsticos fijos. 5. Cable rgido. : Instalacin elctrica exterior, industrial de obra. 6. Cable cobre descubierto. : Para toma de tierra. 7. Cable flexible multifilamentos. : Alimentacin de pequeos aparatos porttiles. 8. Cable flexible multifilamentos. : Para alimentacin de aparatos domsticos porttiles o fijos.

    (Dependiendo de la seccin del cable). 9. Cable flexible sencillo bicolor. : Para altavoces. 10. Cable flexible de aislamiento sencillo. : Para la alimentacin de pequeas lmparas. 11. Cable flexible monofilamento. : cableado de tableros elctricos. 12. Para placas de cocina, circuitos disyuntores. 13. Cable rgido. : Circuitos fijos de iluminacin, circuitos de toma de corriente 16A., circuitos para

    lavadoras.

    NORMA AWG La dependencia entre el dimetro y el rea del conductor permite establecer un mtodo de clasificacin para los cables. A determinados dimetros se les asigna un nmero en una escala arbitraria, al que se conoce como el calibre del conductor. Esta escala se conoce como el AWG (American Wire Gauge, calibre americano para conductores), y es utilizada dentro y fuera de los EEUU.

  • 9 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    SISTEMAS ELECTRICOS Y TIERRAS FSICAS PARA REDES DE COMPUTADORAS AWG gauge

    Diameter Inches

    Diameter mm

    Ohms per 1000 ft

    Ohms per km

    Maximum amps for chassis wiring

    Maximum amps for power transmission

    OOOO 0.46 11.684 0.049 0.16072 380 302 OOO 0.4096 10.40384 0.0618 0.202704 328 239 OO 0.3648 9.26592 0.0779 0.255512 283 190 0 0.3249 8.25246 0.0983 0.322424 245 150 1 0.2893 7.34822 0.1239 0.406392 211 119 2 0.2576 6.54304 0.1563 0.512664 181 94 3 0.2294 5.82676 0.197 0.64616 158 75 4 0.2043 5.18922 0.2485 0.81508 135 60 5 0.1819 4.62026 0.3133 1.027624 118 47 6 0.162 4.1148 0.3951 1.295928 101 37 7 0.1443 3.66522 0.4982 1.634096 89 30 8 0.1285 3.2639 0.6282 2.060496 73 24 9 0.1144 2.90576 0.7921 2.598088 64 19 10 0.1019 2.58826 0.9989 3.276392 55 15 11 0.0907 2.30378 1.26 4.1328 47 12 12 0.0808 2.05232 1.588 5.20864 41 9.3 13 0.072 1.8288 2.003 6.56984 35 7.4 14 0.0641 1.62814 2.525 8.282 32 5.9 15 0.0571 1.45034 3.184 10.44352 28 4.7 16 0.0508 1.29032 4.016 13.17248 22 3.7 17 0.0453 1.15062 5.064 16.60992 19 2.9 18 0.0403 1.02362 6.385 20.9428 16 2.3 19 0.0359 0.91186 8.051 26.40728 14 1.8 20 0.032 0.8128 10.15 33.292 11 1.5 21 0.0285 0.7239 12.8 41.984 9 1.2 22 0.0254 0.64516 16.14 52.9392 7 0.92 23 0.0226 0.57404 20.36 66.7808 4.7 0.729 24 0.0201 0.51054 25.67 84.1976 3.5 0.577 25 0.0179 0.45466 32.37 106.1736 2.7 0.457 26 0.0159 0.40386 40.81 133.8568 2.2 0.361 27 0.0142 0.36068 51.47 168.8216 1.7 0.288 28 0.0126 0.32004 64.9 212.872 1.4 0.226 29 0.0113 0.28702 81.83 268.4024 1.2 0.182 30 0.01 0.254 103.2 338.496 0.86 0.142 31 0.0089 0.22606 130.1 426.728 0.7 0.113 32 0.008 0.2032 164.1 538.248 0.53 0.091 Metric 2.0 0.00787 0.200 169.39 555.61 0.51 0.088

  • 10 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    33 0.0071 0.18034 206.9 678.632 0.43 0.072 Metric 1.8 0.00709 0.180 207.5 680.55 0.43 0.072

    34 0.0063 0.16002 260.9 855.752 0.33 0.056 Metric 1.6 0.0063 0.16002 260.9 855.752 0.33 0.056

    35 0.0056 0.14224 329 1079.12 0.27 0.044 Metric 1.4 .00551 .140 339 1114 0.26 0.043

    36 0.005 0.127 414.8 1360 0.21 0.035 Metric 1.25 .00492 0.125 428.2 1404 0.20 0.034

    37 0.0045 0.1143 523.1 1715 0.17 0.0289 Metric 1.12 .00441 0.112 533.8 1750 0.163 0.0277

    38 0.004 0.1016 659.6 2163 0.13 0.0228 Metric 1 .00394 0.1000 670.2 2198 0.126 0.0225 39 0.0035 0.0889 831.8 2728 0.11 0.0175 40 0.0031 0.07874 1049 3440 0.09 0.0137

    METRIC-TO-AWG CONVERSION TABLEMetric Size

    mm2

    AWG Size

    0.5 20 0.8 18 1.0 16 2.0 14 3.0 12 5.0 10 8.0 8

    13.0 6 19.0 4 32.0 2 52.0 0

    WIRE GAUGE DIAMETER TABLE

    American Wire gauge Wire Diameter in inches 20 0.03196118

    18 0.040303

    16 0.0508214

    14 0.064084

    12 0.08080810

    10 0.10189

    8 0.128496

    6 0.16202

    5 0.18194

    4 0.20431

    3 0.22942

    2 0.25763

    1 0.2893

    0 0.32486

    00 0.3648

  • 11 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    SISTEMAS ELECTRICOS Y TIERRAS FSICAS PARA REDES DE COMPUTADORAS

    WIRE GAUGE SELECTION TABLE Circuit Amperes Circuit Watts Wire gauge (for length in feet)

    6V 12V 6V 12V 3' 5' 7' 10' 15' 20' 25' 0 to 2.5 0 to 5 15 30 18 18 18 18 18 18 18

    3.0 6 18 36 18 18 18 18 18 18 16 3.5 7 21 42 18 18 18 18 18 18 16 4.0 8 24 48 18 18 18 18 18 16 16 5.0 10 30 60 18 18 18 18 16 16 16 5.5 11 33 66 18 18 18 18 16 16 14 6.0 12 36 72 18 18 18 18 16 16 14 7.5 15 45 90 18 18 18 18 14 14 12 9.0 18 54 108 18 18 16 16 14 14 12 10 20 60 120 18 18 16 16 14 12 10 11 22 66 132 18 18 16 16 12 12 10 12 24 72 144 18 18 16 16 12 12 10 15 30 90 180 18 16 16 14 10 10 10 20 40 120 240 18 16 14 12 10 10 8 25 50 150 300 16 14 12 12 10 10 8 50 100 300 600 12 12 10 10 6 6 4 75 150 450 900 10 10 8 8 4 4 2 100 200 600 1200 10 8 8 6 4 4 2

    Recommended Cable Size by Power and Distance Distance Total RMS

    Power (watts) 4 feet 8 feet 12 feet 16 feet 20 feet

    100 10 gauge 10 gauge 8 gauge 8 gauge 4 gauge

    200 10 gauge 8 gauge 8 gauge 4 gauge 4 gauge

    400 8 gauge 8 gauge 4 gauge 4 gauge 4 gauge

    600 8 gauge 4 gauge 4 gauge 4 gauge 4 gauge

    800 4 gauge 4 gauge 4 gauge 2 gauge 2 gauge

    1000 4 gauge 4 gauge 2 gauge 2 gauge 2 gauge

    1400 4 gauge 2 gauge 2 gauge 2 gauge 2 gauge

  • 12 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    SISTEMAS ELECTRICOS Y TIERRAS FSICAS PARA REDES DE COMPUTADORAS

    Current Draw by Power Total RMS

    Power (watts) Current Amps

    100 16

    200 32

    400 64

    600 96

    800 128

    1000 160

    1200 172

    1400 188

    Power & Ground Cable Specs Cable Size

    Wire Gauge Current Capacity Amperage (amps)

    1/0 350

    2 225

    4 150

    8 100

    10 60

    12 40

    14 25

    16 15 CONDUCTOR SLIDO Y MULTIALAMBRE Existen dos tipos de conductores: el de un solo alambre (wire, en ingls) y el multialambre (cable, en ingls). Los calibres de mayor dimetro no pueden tener un solo conductor pues su rigidez los hara poco prcticos. Es por ello que los cables con calibres entre el 8 y el 4/0 son fabricados usando varios alambres de menor dimetro, los que son retorcidos suavemente para que conserven una estructura unificada. La Figura 8.2 muestra estos dos tipos. Dos cables de un calibre, conectados en paralelo, es otro recurso prctico para incrementar el rea efectiva de conduccin.

    CONDUCTOR SLIDO Y MULTIALAMBRE

    AMPERAJE MXIMO La norma define, para cada calibre, el valor de la corriente mxima, en amperes, que es permitido por el cdigo elctrico de los EEUU (ampacity, en ingls). Este valor no debe ser sobrepasado, por razones de seguridad (excesiva disipacin de calor).Los cables usados en instalaciones elctricas tienen, salvo raras excepciones, una cobertura exterior que provee aislamiento elctrico y resistencia mecnica al conductor. El material usado en la cobertura exterior es muy importante, pues determina el uso del mismo. Distintos tipos de coberturas permiten enterrar el cable bajo tierra, usarlo en lugares con alta humedad y/o temperatura, o volverlos resistentes a ciertas substancias qumicas o a la radiacin ultravioleta. Para identificar las distintas aplicaciones se usan letras, las que representan la abreviacin de palabras en ingls. Estas letras se imprimen a intervalos especificados por las normas, a lo largo de la cubierta exterior.

  • 13 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    SISTEMAS ELECTRICOS Y TIERRAS FSICAS PARA REDES DE COMPUTADORAS TIPOS NM Y NMC Para uso interno, como es el caso dentro de las casas, se usa el tipo NM (Non-Metalic, cobertura no metlica). Este tipo de cable tiene una cobertura de plstico que envuelve a dos o tres conductores. Cuando hay tres cables bajo la misma cobertura, dos de ellos tienen aislamiento, mientras que el tercero es un alambre desnudo. En los EEUU el cable de tres conductores tipo NM se lo conoce, popularmente, como cable ROMEX. Como estos cables son comnmente usados en circuitos de CA, uno de los cables tiene aislamiento de color negro, el otro blanca. Estos dos colores conforman con la norma estadounidense para el cable vivo y el neutral, respectivamente (Apndice I). El cable desnudo se lo usa como conexin de tierra. Una variacin de este cable es el tipo NMC, el que es diseado con una cobertura que resiste la humedad. El tipo NM necesita de un ambiente de baja humedad.

    Cable Tipo NM o NMC MARCAS ADICIONALES En la figura de arriba en particular, el nmero 14 corresponde al calibre AWG de cada uno de los conductores, y la marca 2 G significa que dos de los conductores tienen aislamiento, mientras que el tercero es un alambre desnudo para conexin a tierra (Ground, en ingls). Otra leyenda que suele ser impresa en la cubierta es el valor del voltaje mximo de trabajo. Para uso exterior se ofrecen dos tipos: el USE (Underground Service Entrance, servicio de entrada bajo tierra) y el UF (Underground Feeder, alimentador bajo tierra). El cdigo elctrico americano exige que un cable UF, de ser enterrado, tenga fusibles de proteccin en el lugar donde se inyecta la potencia elctrica. Ambos tipos de cable pueden ser enterrados, evitndose el uso de postes de sujecin. Estos cables pueden adquirirse como cable de un solo conductor o en una estructura similar a la usada por el tipo NM, donde se agrupan dos o ms conductores dentro de la cubierta exterior, dependiendo del calibre.

    Cable Tipo USE

    Cables del tipo THW (Temperature-Humidity-Weather, temperatura, humedad, clima) sirven para uso a alta temperatura (expuestos al sol) o en lugares con alto nivel de humedad ambiente. El tipo TH es similar, pero no es aconsejable en lugares con alta humedad ambiente. Algunas versiones tienen el recubrimiento aislante resistente a la radiacin ultravioleta, retardando el deterioro de la cobertura aislante. Pueden utilizarse en aplicaciones exteriores, pero no pueden ser enterrados directamente en el suelo como los tipos USE o UF.

  • 14 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    SISTEMAS ELECTRICOS Y TIERRAS FSICAS PARA REDES DE COMPUTADORAS

    TIERRAS FSICAS

    Que es una tierra fsica o elctrica? Hablar de Tierras Fsicas o Tierras Elctricas suena muy abstracto para quien no est relacionado con el tema. La TIERRA FSICA es una conexin de seguridad humana y patrimonial que se disea en los equipos elctricos y electrnicos para protegerlos de disturbios o transitorios imponderables, por lo cual pudieran resultar daados. Dichas descargas surgen de eventos imprevistos tales como los fenmenos artificiales o naturales como descargas electrostticas, interferencia electromagntica, descargas atmosfricas y errores humanos. Cuando se propone hacer la instalacin a Tierra Fsica, de inmediato pensamos en una varilla o una malla de metal conductora (red de tierra), ahogada en el terreno inmediato de nuestras instalaciones con el fin de que las descargas fortuitas ya mencionadas, sean confinadas en forma de ondas para que se dispersen en el terreno subyacente y de esa forma sean disipadas, en donde se supone que tenemos una carga de cero volts y que adems nos olvidamos de que estos elementos son de degradacin rpida y que requieren mantenimiento. La observacin de los cero volts entre cargas atmosfricas (Neutro-Ground-Masas) no necesariamente es cierta, pues segn mediciones llevadas a cabo con equipo de mediana y alta tecnologa, existen zonas de disipacin de descargas que tienen voltajes muy superiores a cero, donde lo que se supone que debe de ser de proteccin humana o a equipo elctrico y/o electrnico, se convierte en un punto alto de riesgo con consecuencias impredecibles. Hay lugares en los que dicha diferencia de potencial llega a ser tan alto que se han logrado mediciones entre neutro y tierra fsica (desde 5 o ms voltios C.A.), lo cual significa que entre el cable que se supone que TIENE VOLTAJE CERO y la tierra que tambin lo debe tener, existe un potencial de tal magnitud que bien se podra comparar con la necesaria para que trabajen los aparatos domsticos como refrigeradores, televisores, licuadoras, hornos de microondas, computadoras, etc.

  • 15 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    SISTEMAS ELECTRICOS Y TIERRAS FSICAS PARA REDES DE COMPUTADORAS Este fenmeno detectado se presenta por la cantidad de descargas elctricas, magnticas y de ondas hertzianas que se obtienen por una incorrecta disipacin a tierra y que saturan a los conductores de puesta a tierra. Esto no es lo mas grave, pues en el caso de la industria se han realizado mediciones que hacen incrementar un factor denominado de prdidas, que afecta directamente a la prdida de capital, por las constantes fallas de energa y el constante deterioro del equipo electrnico originado por esa corriente de falla que no llega a disiparse eficientemente y que da una diferencia de potencial en el suelo donde se tiene la supuesta descarga de tierra fsica.

    Es por ello que se sugiere un esquema de proteccin de alta eficiencia electromecnica y electrnica que verdaderamente realice la disipacin de la carga que fluye hacia la tierra fsica de nuestros aparatos y equipos que requieren de ella, que a la vez reduzca a un MNIMO REAL el riesgo por aquellas corrientes indeseables no confinadas por los sistemas tradicionales. Con la finalidad de que sean realmente eliminadas, de forma tal que la posibilidad de falla de equipos e instalaciones sea reducida a su mnima expresin. Adems, se busca el mximo aprovechamiento de nuestra potencia de entrada a los aparatos y equipos, al no encontrar el problema que representa esa corriente de falla en los circuitos e instalaciones, as como la compatibilidad y acoplamiento efectivo entre las fuentes de energa y las cargas elctricas. Encontrar corriente e impedancia en la tierra en donde tenemos nuestras instalaciones, no es raro ni caso excepcional debido a que la tierra est siendo saturada por diferentes medios como ondas electromagnticas provocadas por campos elctricos, campos magnticos, corriente de falla o descargas de cualquier tipo, incluyendo las descargas meteorolgicas las cuales navegan en la corteza terrestre y ocasionan una carga que puede ser conducida a los equipos por medio de las propias instalaciones de tierra fsica convencionales. Una vez determinado el origen del problema, se busc una solucin ptima para erradicar el riesgo que presenta la carga que satura el suelo y que provoca gran cantidad de fallas en el funcionamiento de los aparatos como cortocircuitos, alti-bajos en el voltaje de circuitos regulados, desconexin intermitente de corto circuito, etc. As pues, confirmado el hecho de que exista una carga elctrica donde se supona que debera ser cero de voltaje, se propone establecer la forma de evitar que dicho potencial afectara instalaciones o bien que stas quedaran como la teora y el propio diseo lo exige. Al comprobar que la carga en el suelo es muy superior a lo esperado y llega de forma impredecible de todas partes, lo que ocasiona que una descarga elctrica fortuita llegue a impactar en la instalacin convencional de tierra fsica, la descarga encontrara una alta resistencia al llegar directamente al suelo y, por lo tanto, correra por todas las instalaciones elctricas y lo que estuviera conectado a ellas. Por ello se debe procurar anular la impedancia total (ZR, ZL, ZC) y en un amplio espectro de frecuencias con respecto al suelo y reducirla a su mnima expresin con el fin de que las descargas que pudieran llegar a formarse en estos lugares se disiparan en forma de ondas, sin el riesgo de un incremento del voltaje de paso, de toque o en los circuitos e instalaciones conectadas a tierra fsica. Los pararrayos resultan ser el factor de ms alto riesgo, pues al estar sobrecargado el suelo de energa, si esta energa es de la misma polaridad que la de la atmsfera, las descargas NO LLEGAN A DAR EN LOS PARARRAYOS, por el contrario, los evitan. Y si la energa en el suelo es de diferente polaridad que la de la atmsfera, entonces actan como atrayentes de las descargas y, al no encontrar dichas descargas la menor impedancia a tierra, los rayos llegan a ser conducidos por las estructuras metlicas de las edificaciones, tales como: varillas, pasamanos, tuberas de agua, gabinetes metlicos y las mismas instalaciones elctricas, con lo que puede provocar el efecto de explosiones en los sitios donde se descargan en su mayor potencial. De aqu la necesidad de encontrar la forma de igualar la impedancia o resistencia de los puntos de descarga y de recepcin de los rayos, de tal manera que, cuando se encuentre la descarga tocando el pararrayos, en todo el sistema se tenga igual impedancia para que la descarga se dirija directamente a tierra en forma de onda horizontal que nulifique los efectos destructivos.

  • 16 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    SISTEMAS ELECTRICOS Y TIERRAS FSICAS PARA REDES DE COMPUTADORAS La orientacin de los campos electromagnticos se debe dar en base a los polos magnticos del planeta. El campo magntico de la tierra, al no estar alineado con campos formados por otros orgenes, crea nodos y distorsiones por la influencia de las lneas de campo y da como consecuencia interferencias al de menor valor.

    OBJETIVO Implementar un sistema diseado para mejorar el funcionamiento de los equipos elctricos, electrnicos y en general, con todo lo relacionado a las instalaciones elctricas, como son: motores, plantas de energa, lneas, estructuras, equipo de diversa ndole y para gran variedad de aplicaciones entre las que destaca la informtica, redes, etc. Y en s todas las instalaciones utilizadas para la transferencia de corriente elctrica y todo aquello que se considere como conductor que est en contacto con dichas instalaciones que pudiera ser susceptible de establecer un "arco voltaico". Se protegen zonas de alto riesgo por el manejo de materiales explosivos, comburentes o combustibles cmo en los despachos y depsitos de gasolina y derivados del petrleo, o qumicos de esas caractersticas; zonas de manejo de altos voltajes como en las subestaciones elctricas; edificaciones y lugares en donde hay aglomeraciones de personas por diferentes causas, como edificios pblicos y privados, hospitales, hoteles, cines, teatros y lugares de servicio turstico, comercios y centros comerciales y todos los lugares requieren de una proteccin en sus instalaciones elctricas incluyendo contra descargas atmosfricas fortuitas. Ya que es sabido que existen zonas consideradas como CORREDORES DE RAYOS; es decir, la probabilidad de descargas elctricas atmosfricas es muy alta y de consecuencias graves para los habitantes de dichos lugares. En las zonas de corredores de rayos, las instalaciones elctricas de la edificacin deben de ser protegidas de forma adecuada y segura, los edificios elevados presentan el mayor riesgo de atraccin de los rayos en las tormentas elctricas con pararrayos convencionales, aunque estos edificios no son el caso exclusivo. El sistema responder al principio bsico de funcionamiento de un verdadero acoplamiento electromagntico entre dos masas, a travs de una eficiente y baja impedancia al planeta tierra, esto se perfeccionar incorporando un esquema eficiente de proteccin, en el cual estarn involucrados, la tierra fsica (no varillas), las cuchillas desconectoras y fusibles, las protecciones termomagnticas, supresor de picos primario (protector primario), circuitos desconectores y supresores de picos, los dos ltimos se debern instalar en cada uno de los equipos elctricos y/o electrnicos y estarn incorporados ambos en un solo equipo que denominaremos protectores. LA SOLUCIN EFECTIVA. En la actualidad se requiere de la colocacin de barras o varillas de conduccin para la tierra fsica de las instalaciones elctricas de cualquier tipo; sin embargo, si son depositadas en una superficie pequea (cercanas entre s), los flujos de corriente utilizarn las mismas trayectorias de salida para la disipacin y con ello se reducir la capacidad de conduccin del suelo. Se busca que el sistema de proteccin tenga las caractersticas de un electrodo magnetoactivo integral de mayor transmisin de corriente cuyas caractersticas nos permitan asegurar los siguientes beneficios.

  • 17 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    SISTEMAS ELECTRICOS Y TIERRAS FSICAS PARA REDES DE COMPUTADORAS

    Mejora de la eficiencia del transformador (Baja reluctancia magntica).

    Atenuacin de radiacin de campos magnticos al mejorar el efecto de apantallamiento en su blindaje.

    Ahorro de energa al atenuar la radiacin electromagntica y disminucin del efecto Joule.

    Incremento del transporte de energa elctrica.

    Mayor vida efectiva para los bancos de capacitores.

    Incremento de la eficiencia del neutral.

    Cancelacin de los "bucles " o diferencias de potencial entre los gabinetes de distribucin y el transformador; y en general en toda la red de distribucin elctrica.

    Baja temperatura en transformadores y motores.

    Real acoplamiento elctrico entre potencial y carga.

    Impedancia baja y efectiva a tierra.

    Disminucin del efecto galvnico (Corrosin).

    Depresin de la distorsin armnica (THD)

    Adems al implementar este sistema en talleres, industrias y centros de produccin en general, se busca proteger a toda la maquinaria y equipo electromecnico y electrnico como son las mquinas- herramientas, los motores y controles electrnicos, etc. con lo cual se obtiene:

    Incremento en la seguridad del centro de trabajo

    Disminucin del calentamiento en motores y cables (efecto anti-Joule)

    Ahorro de energa al operar transformadores con un "Xo" a muy baja impedancia total.

    Atenuacin de ruido y distorsin en variaciones de velocidad.

    Disminucin de distorsin armnica.

    Mejorar el factor de potencia.

    Mayor tiempo de vida, en los sistemas, equipos y aparatos,

    MENOR COSTO DE MANTENIMIENTO CORRECTIVO A LA INSTALACIN,

    Mejor rendimiento y eficiencia de tarjetas electrnicas y componentes delicados.

  • 18 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    SISTEMAS ELECTRICOS Y TIERRAS FSICAS PARA REDES DE COMPUTADORAS

    Disminucin en fallas y descomposturas de equipo causadas por corrientes indeseables.

    Mayor calidad de operacin.

    Menor costo de mantenimiento.

    Ahorro de energa.

    Menor ndice de errores.

    Incremento de estabilidad y eficiencia.

    Mayor velocidad/metro en transmisin de datos en redes.

    Mayor calidad y pureza de definicin en las seales.

    Mayor vida til del equipo, sistema y aparatos.

    Para lograr estos puntos la tecnologa se conforma de una plataforma equipotencial integrada por los diversos circuitos elctricos mediante una ingeniera de vectores que permite definir cada uno de los protagonistas conductores a tierra, como son el Xo, la tierra fsica 0 lgico, pararrayos y proteccin catdica, la interaccin entre conductores a tierra (Nec. 250-51) se efecta por medio de acopladores que permiten obtener permisividad homognea respecto a tierra y acoplarse a la misma por medio de los electrodos magnetoactivos. Tambin se utilizarn elementos de desconexin independientemente de los existentes en cada instalacin elctrica que marca la Norma Oficial Mexicana NOM (cuchillas de desconexin, fusibles y centros de carga). Estos equipos de desconexin implementan la tecnologa de los semiconductores, elementos como los varistores y relevadores). Los primeros actuando como supresores de picos filtros y los segundos efectuando un corte de energa en el momento de que una descarga se presente (variacin de voltaje o sobretensin). La idea de incluir estos sistemas, que a partir de este momento denominaremos protectores secundarios, es la de proporcionar seguridad adicional a nuestros equipos e instalaciones, ya que cualquier conductor que est entrando o saliendo de un equipo puede ser el camino para una descarga electrosttica, interferencia electromagntica, descargas atmosfricas y errores humanos, de ello surge la necesidad de incorporar a esos conductores en el esquema de proteccin, as podemos crear un esquema de proteccin efectiva en cada uno de los equipos elctricos y electrnicos cercando el paso a cualquier falla. Conjuntando dichos sistemas podemos lograr una esfera de proteccin, para ello necesitamos incluir un sistema de proteccin primario el cual tenga la capacidad de filtrar grandes corrientes (50 [KA]) y una disipacin de energa superior a 1900 Joules [J] sin proporcionarnos desconexin de los equipos conectados en la red elctrica, adems se requiere de un sistema de proteccin secundario, el cual debe tener la capacidad de cortar la energa a un voltaje superior a los 160 [V], soportar una corriente de impulso de 52 [KA] y un poder de disipacin de energa superior a los 1600 Joules [J], tambin deben ofrecer una proteccin de fase a neutro, de fase a tierra y de neutro a tierra.

  • 19 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    SISTEMAS ELECTRICOS Y TIERRAS FSICAS PARA REDES DE COMPUTADORAS DESCRIPCION. La tecnologa electromagntica en sistema de puesta a tierra para instalaciones elctricas, en conjunto con sistemas de proteccin (primaria y secundaria), cuyo principio bsico de funcionamiento es el verdadero acoplamiento electromagntico entre dos masas, a travs de una eficiente y baja impedancia al planeta tierra apoyado por un equipo (protectores) que facilita el drenado de las corrientes nocivas. CARACTERISTICAS:

    La tecnologa que concibe una estructura de puesta a tierra y utilizando dos fuerzas naturales Vector de Newton (o de atraccin gravitacional) y Vector Magntico (o polar terrestre) para polarizar su estructura y definir un ctodo superior y un nodo inferior suficiente para interactuar en equilibrio (Fuerzas Elctricas y Magnticas).

    El acoplamiento de masas equipotenciales a tierra, por la va de acopladores electromagnticos dispuestos en mallas o circuitos que permitan la cancelacin de gradientes de potencial (E,H) por cosenos de ngulos amortiguados dispuestos de forma tal que definan el objetivo del conductor a tierra como Neutro Ground, " 0 " lgico, proteccin catdica o pararrayos.

    La puesta a tierra que concibe el acoplamiento entre dos masas electromagnticas (artificial del hombre) y (natural el planeta tierra) por la va de la impedancia total referida a frecuencia.

    Z C + Z I + Z L = Z T/F =O

    La puesta a tierra concibe su operacin en forma unidireccional (trayectoria a tierra) e impide la conduccin de potenciales o seales procedentes del suelo o subsuelo terrestre. (Transferred Earth Potential) TEP. IEEE.

    Concepcin en tiempo y frecuencia, suficiente para hacer equipotencial una masa electromagntica y deprimir (EMI) interferencia electromagntica y (RFI) interferencia de radiofrecuencia aumentado la compatibilidad y disminuyendo la susceptibilidad.

    BENEFICIOS.

    Continuidad y operacin de procesos.

    Calidad y estabilidad.

    Impedancia constante en un rango frecuencial (100-3.5 [Ghz]).

    Proteccin contra impulsos electromagnticos.

    Proteccin catdica sin fuente externa y constante.

  • 20 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    SISTEMAS ELECTRICOS Y TIERRAS FSICAS PARA REDES DE COMPUTADORAS

    Respeto absoluto al "0" lgico digital para proteccin total de equipo electrnico.

    Tierra fsica de proteccin electrnica (GND).

    Definicin del factor de potencia.

    Eficiencia al transporte de energa.

    Sistema efectivo de disipacin de energa indeseable a tierra.

    Operacin de la verdadera velocidad de las computadoras.

    Robtica y automatizacin ms eficiente.

    Audio y video con mayor calidad y definicin.

    Transmisores con ms potencia, alcance y calidad.

    Redes informticas rpidas y seguras.

    Con este sistema no es necesario contemplar dentro de su implementacin variables de tipo natural y artificial como son:

    Resistividad del terreno. Cambio de polaridad magntica Energizacin del suelo artificial. Corrientes telricas naturales del planeta. Temporadas climatolgicas humedad del suelo y subsuelo. Mantenimiento.

    AREAS DE APLICACION.

    Residencial.

    Comercial.

    Industrial.

    Plantas de Generacin de Electricidad.

    Estaciones de Radio y Televisin.

  • 21 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    SISTEMAS ELECTRICOS Y TIERRAS FSICAS PARA REDES DE COMPUTADORAS

    Telefona Analgica y Digital.

    Telemetra y Aeronavegacin.

    Computacin.

    Laboratorios.

    Hotelera.

    Hospitales y Centros Mdicos.

    Electromedicina.

    Salas de Cine y Teatro.

    Etc.

    SISTEMAS DE TIERRA ACTUALES (CLASICOS) Instalacin de puesta a tierra. La temtica de la puesta a tierra permite enfoques muy variados. El que se ha elegido en este trabajo pretende ir introduciendo la Norma, de forma paulatina y formal, en esta materia. QUE ES UNA INSTALACIN DE PUESTA A TIERRA? La unin elctrica con la tierra, de una parte de un circuito elctrico o de una parte conductora perteneciente al mismo, se efecta mediante la instalacin de puesta a tierra que, es el conjunto formado por electrodos y lneas de tierra de una instalacin elctrica. Las instalaciones de puesta a tierra estarn constituidas por uno o varios electrodos enterrados y por las lneas de tierra que conecten dichos electrodos a los elementos que deben quedar puestos a tierra. FUNCIN Y OBJETIVOS ELEMENTALES DE UNA INSTALACIN DE PUESTA A TIERRA. La funcin de puesta a tierra de una instalacin elctrica es de forzar la derivacin, al terreno, de las intensidades de corriente, de cualquier naturaleza que se puedan originar, ya se trate de corrientes de defecto, o debidas a descargas atmosfricas, de carcter impulsivo.

  • 22 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    SISTEMAS ELECTRICOS Y TIERRAS FSICAS PARA REDES DE COMPUTADORAS Con ello se logra:

    Limitar la diferencia de potencial que, en un momento dado, puede presentarse entre estructuras metlicas y tierra.

    Posibilitar la deteccin de defectos de tierra y asegurar la actuacin y coordinacin de las protecciones eliminando o disminuyendo, as, el riesgo que supone una avera para el material utilizado y las personas.

    Limitar las sobretensiones internas (de maniobra, transitorias y temporales) que pueden aparecer en la red elctrica, en determinadas condiciones de operacin.

    Evitar que las tensiones de frente (impulsos) que originan las descargas de los rayos, en el caso de las instalaciones de exterior y, particularmente, en lneas areas.

    La circulacin de las intensidades mencionadas por la instalacin de puesta a tierra pueden originar la aparicin de diferencias de potencial entre ciertos puntos, por ejemplo, entre la instalacin de puesta a tierra y el terreno que la rodea o entre dos puntos, por ejemplo, entre la instalacin de puesta a tierra y el terreno que la rodea o entre dos puntos del mismo, por cuya razn debe concebirse la instalacin de puesta a tierra para que incluso con la aparicin de las diferencias de potencial mencionadas se cubran los siguientes objetivos:

    Seguridad de las personas. Proteccin de las instalaciones. Mejora de la calidad de servicio (alta calidad y eficiencia elctrica). Establecimiento y permanencia de un potencial de referencia (equipotencialidad efectiva).

    Debe hacerse especial nfasis en que la seguridad de las personas es lo que verdaderamente preocupa y se constituye en el fin primordial de la instalacin de puesta a tierra, lo que significa que no se deje de reconocer la importancia de los otros tres objetivos. As mismo, "toda instalacin elctrica deber disponer de una proteccin o instalacin de tierra diseada en forma tal que, en ningn punto normalmente accesible del interior o exterior de la misma las personas en trnsito corran el riesgo de que puedan estar sometidas a una tensin peligrosa, durante cualquier defecto de la instalacin elctrica o en la red unida a ella". Ello induce, equvocamente, a pensar en la posibilidad de una seguridad absoluta. A este, respecto, es oportuno recoger la afirmacin que, sobre el riesgo contiene la IEEE Std.80. Su traduccin dice as: "Un somero anlisis mostrar que es absolutamente imposible, a menos que se abandone totalmente la distribucin de energa elctrica, prevenir en todo momento, en todo lugar y bajo todas las circunstancias, la presencia de tensiones peligrosas. Sin embargo, este hecho no releva al ingeniero de la responsabilidad tanto razonablemente se pueda. Afortunadamente, en la mayora de los casos mediante un diseo cuidadoso e inteligente esa probabilidad puede reducirse a un valor extremadamente bajo". En relacin con la seguridad de las personas, no se derivar ningn peligro para las mismas en una instalacin de alta tensin cuando nunca puede llegar a "puentear" con su cuerpo dos puntos con una diferencia de potencial capaz de establecer la circulacin de una intensidad de corriente con una duracin tal que determine efectos fisiolgicos peligrosos.

  • 23 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    SISTEMAS ELECTRICOS Y TIERRAS FSICAS PARA REDES DE COMPUTADORAS Al hacer referencia a la accin del "puenteo" de dos puntos con el cuerpo, se est pensando en el comportamiento profesional del personal actuante sobre la instalacin y en el que se podra llamarse comportamiento normal de las personas ajenas a la instalacin o a su explotacin. En este punto conviene remarcar, que las puestas a tierra no garantizan la seguridad total de las instalaciones elctricas ante los incalculables transitorios y fenmenos, reacciones anmalas, imprudencias y, an, despropsitos que las personas pueden llevar a cabo con respecto a una instalacin de alta tensin y que, por otro lado, incluso sern elementos coadyuvantes a aumentar la gravedad en caso de accidentes por contactos directos. "Toda instalacin elctrica deber disponer de una proteccin o instalacin de tierra diseada en forma tal que, en cualquier punto normalmente accesible del interior o exterior de la misma, donde las personas puedan circular o permanecer, stas queden sometidas, como mximo, a las tensiones de paso y contacto (durante cualquier defecto en la instalacin elctrica o en la red unida a ella)".

  • 24 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    MANUAL

    MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS DE COBRE PARA REDES DE COMPUTADORAS

    Objetivo: El objetivo de esta practica es llegar a conocer los tipos de medios (cables) para redes de computadora, conocer los distintos tipos como lo son el UTP, STP, y coaxial. As como reconocer sus distintos tipos entre ellos y sus normas, los conectores que usan y la manera y eficiencia en que trabajan. Adquirir la habilidad de poder armar un cable con su conector, las diferentes tcnicas, as como las herramientas que debemos utilizar. Investigacin:

    CABLES El cable utilizado para formar una red se denomina a veces medio. Los tres factores que se deben tener en cuenta a la hora de elegir un cable para una red son:

    Velocidad de transmisin que se quiere conseguir. Distancia mxima entre computadoras que se van a conectar. Nivel de ruido e interferencias habituales en la zona que se va a instalar la red.

    Los cables ms utilizados son el par trenzado, el cable coaxial y la fibra ptica.

    PAR TRENZADO Se trata de dos hilos de cobre aislados y trenzados entre s, y en la mayora de los casos cubiertos por una malla protectora. Los hilos estn trenzados para reducir las interferencias electromagnticas con respecto a los pares cercanos que se encuentran a su alrededor (dos pares paralelos constituyen una antena simple, en tanto que un par trenzado no). Se pueden utilizar tanto para transmisin analgica como digital, y su ancho de banda depende de la seccin de cobre utilizado y de la distancia que tenga que recorrer. Se trata del cableado ms econmico y la mayora del cableado telefnico es de este tipo. Presenta una velocidad de transmisin que depende del tipo de cable de par trenzado que se est utilizando. Est dividido en categoras por el EIA/TIA.

  • 25 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS DE COBRE PARA REDES DE COMPUTADORAS

    UTP

    Es un tipo de cableado estructurado (sistema de cableado para redes interiores de comunicaciones) basado en cable de par trenzado no apantallado (UTP - Unshielded Twisted Pair). Se encuentra normalizado de acuerdo a la norma TIA/EIA-568-B.

    Es un cable de cobre, y por tanto conductor de electricidad, que se utiliza para telecomunicaciones y que consta de uno o ms pares, ninguno de los cuales est apantallado. Cada par -Pair- es un conjunto de dos conductores aislados con un recubrimiento plstico; este par se trenza -Twisted- para que la seales transportadas por ambos conductores (de la misma magnitud y sentido contrario) no generen interferencias ni resulten sensibles a emisiones. La U de UTP significa 'No apantallado' (Unshielded en su original ingls). Esto quiere decir que este cable no incorpora ninguna pantalla metlica que rodee ninguno de sus elementos (pares) ni el cable mismo. Esta ausencia tiene ventajas y desventajas. Entre las primeras: el cable es ms econmico, flexible, delgado y fcil de instalar. Adems no necesita mantenimiento, ya que ninguno de sus componentes precisa ser puesto a tierra. Entre las desventajas: presenta menor proteccin frente a interferencias electromagnticas, pero la que ofrece es suficiente para la mayora de instalaciones.

    Existen diferentes categoras de cable UTP.

    Categora 1. Utilizado en telefona, alcanza velocidades de hasta 4 Mbps.

    Categora 2. Diseado para soportar Voz y datos. Soporta hasta 4 Mbps.

    Categora 3. Alcanza la velocidad mxima de 16 Mbps en una banda de frecuencia de 16 MHz.

    Categora 4. Alcanza hasta 20 Mbps de velocidad con un ancho de banda de 20 MHz. Empleado en Redes del tipo Token Ring.

    Categora 5. Es el ms extendido actualmente. Tiene un lmite de 100 Mbps hasta la distancia lmite recomendable de 100 metros. Compuesto de 8 hilos o cuatro pares.

    Categora 6. Lanzada para satisfacer la demanda del nuevo estndar Gigabit Ethernet, soporta 250 MHz, permitiendo de 250 Mbps hasta 500 Mbps.

    Categora 7. Se estima que pueda operar sobre la frecuencia de 600 MHz.

    Se utiliza en telefona y redes de ordenadores, por ejemplo en LAN Ethernet (10BASET) y Fast Ethernet (100 BASE TX). Emplea conectores especiales, denominados RJ (Registered Jack), siendo los ms comnmente utilizados los RJ-11, RJ-12 (ambos de 4 patillas) y RJ-45 (de 8 patillas).

    En EE.UU., ocupa el 99% del mercado ya que sus normativas no admiten el cableado apantallado.

  • 26 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS DE COBRE PARA REDES DE COMPUTADORAS Tiene una longitud mxima limitada y, a pesar de los aspectos negativos, es una opcin a tener en cuenta debido a que ya se encuentra instalado en muchos edificios como cable telefnico y esto permite utilizarlo sin necesidad de obra. La mayora de las mangueras de cable de par trenzado contiene ms de un par de hilos por lo que es posible encontrar mangueras ya instaladas con algn par de hilos sin utilizarse. Adems resulta fcil de combinar con otros tipos de cables para la extensin de redes.

    STP

    STP, acrnimo de Shielded Twisted Pair o Par Trenzado Apantallado. El cable de par trenzado apantallado es justamente lo que su nombre implica: cables de cobre aislados dentro de una cubierta protectora, con un nmero especfico de trenzas por pie. STP se refiere a la cantidad de aislamiento alrededor del conjunto de cables y, por lo tanto, a su inmunidad al ruido al contrario que UTP (Unshielded Twiested Pair, "Par trenzado sin apantallar") que no dispone de dicho aislamiento.

    Se emplea en redes de ordenadores como Ethernet o Token_Ring. Es ms caro que la versin no apantallada, UTP

    Cable STP

    El cable de par trenzado blindado (STP) combina las tcnicas de blindaje, cancelacin y trenzado de cables. Cada par de hilos est envuelto en un papel metlico. Los dos pares de hilos estn envueltos juntos en una

    trenza o papel metlico. Generalmente es un cable de 150 ohmios. Segn se especifica para el uso en instalaciones de redes Token Ring, el STP reduce el ruido elctrico dentro del cable como, por ejemplo, el acoplamiento de par a par y la diafona.

    El STP tambin reduce el ruido electrnico desde el exterior del cable, como, por ejemplo, la interferencia electromagntica (EMI) y la interferencia de radiofrecuencia (RFI). El cable de par trenzado blindado comparte muchas de las ventajas y desventajas del cable de par trenzado no blindado (UTP). El cable STP brinda mayor proteccin ante toda clase de interferencias externas, pero es ms caro y de instalacin ms difcil que el UTP.

  • 27 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS DE COBRE PARA REDES DE COMPUTADORAS

    Un nuevo hbrido de UTP con STP tradicional se denomina UTP apantallado (ScTP), conocido tambin como par trenzado de papel metlico (FTP). El ScTP consiste, bsicamente, en cable UTP envuelto en un blindaje de papel metlico. ScTP, como UTP, es tambin un cable de 100 Ohms. Muchos fabricantes e instaladores de cables pueden usar el trmino STP para describir el cable ScTP. Es importante entender que la mayora de las referencias hechas a STP hoy en da se refieren en realidad a un cable de cuatro pares apantallado. Es muy improbable que un verdadero cable STP sea usado durante un trabajo de instalacin de cable.

    Los materiales metlicos de blindaje utilizados en STP y ScTP deben estar conectados a tierra en ambos extremos. Si no estn adecuadamente conectados a tierra o si hubiera discontinuidades en toda la extensin del material del blindaje, el STP y el ScTP se pueden volver susceptibles a graves problemas de ruido.

    Son susceptibles porque permiten que el blindaje acte como una antena que recoge las seales no deseadas. Sin embargo, este efecto funciona en ambos sentidos. El blindaje no slo evita que ondas electromagnticas externas produzcan ruido en los cables de datos sino que tambin minimiza la irradiacin de las ondas electromagnticas internas. Estas ondas podran producir ruido en otros dispositivos. Los cables STP y ScTP no pueden tenderse sobre distancias tan largas como las de otros medios de networking (tales como el cable coaxial y la fibra ptica) sin que se repita la seal.

    El uso de aislamiento y blindaje adicionales aumenta de manera considerable el tamao, peso y costo del cable. Adems, los materiales de blindaje hacen que las terminaciones sean ms difciles y aumentan la probabilidad de que se produzcan defectos de mano de obra. Sin embargo, el STP y el ScTP todava desempean un papel importante, especialmente en Europa o en instalaciones donde exista mucha EMI y RFI cerca de los cables.

    Cable de par trenzado blindado

  • 28 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS DE COBRE PARA REDES DE COMPUTADORAS

    ScTP (Par trenzado apantallado)

    CABLE COAXIAL

    Cable formado por dos conductores concntricos. El conductor central o ncleo est formado por un hilo slido de cobre (llamado positivo o vivo), rodeado por una capa aislante (llamado dielctrico) que lo separa del externo, formado por una malla trenzada de cobre o aluminio, este conductor produce un efecto de apantallamiento y adems sirve como retorno de las corrientes. Todo el conjunto est protegido por una cubierta aislante. Existen mltiples tipos de cable coaxial, cada uno con un dimetro e impedancia diferentes. El cable coaxial se utiliza en redes de comunicacin de banda ancha (cable de televisin) y cables de banda base (Ethernet). El cable coaxial no es habitualmente afectado por interferencias externas, y es capaz de lograr altas velocidades de transmisin en largas distancias.

  • 29 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS DE COBRE PARA REDES DE COMPUTADORAS

    Ejemplos de cable coaxial

    Se puede encontrar un cable coaxial:

    entre la antena y la televisin en la red urbana de televisin e Internet entre un emisor y su antena de emisin (radios de los radioaficionados) entre el lector de CD y el amplificador en las redes de transmisin de datos como Ethernet en sus antiguas versiones 10BASE2 y 10BASE5 en las redes telefnicas interurbanas y en los cables submarinos

    El cable coaxial se reemplaza por la fibra ptica en distancias superiores a varios kilmetros.

    Tipos de cable coaxial

    1. Cable coaxial con dielctrico de aire: se diferencian dos tipos, en unos se utiliza de soporte y de separacin entre conductores una espiral de polietileno y en otros existen unos canales o perforaciones a lo largo del cable de modo que el polietileno sea el mnimo imprescindible para la sujecin del conductor central. Son cables que presentan unas atenuaciones muy bajas.

    2. Cable dielctrico de polietileno celular o esponjoso: presenta mas consistencia que el anterior pero tambin tiene unas prdidas ms elevadas.

    3. Cable coaxial con dielctricos de polietileno macizo: de mayores atenuaciones que el anterior y se aconseja solamente para conexiones cortas (10-15 m. aproximadamente).

    En redes de rea local se utilizan dos tipos de cable coaxial: fino y grueso.

    Existen tambin dos tipo de fibra ptica la multi-modo y la mono-modo, para cada una de estas existe un dispositivo emisor de luz, para la mono-modo se utiliza el rayo lser y la multimodo el diodo led o en algunos casos se usa tambin el rayo lser.

    Se pueden conseguir anchos de banda comprendidos entre los 300 Hz y los 3000 Mhz (dependiendo de si es fino o grueso).

    Antes de la utilizacin masiva de la fibra ptica en las redes de telecomunicaciones, el cable coaxial era ampliamente utilizado en sistemas de transmisin analgica basados en la multiplexacin por divisin de frecuencia (MDF), donde se alcanzaban capacidades de transmisin de ms de 10.000 circuitos de voz.

    Asimismo, en sistemas digitales basados en la multiplexacin por divisin de tiempo (MDT) se consegua la transmisin de ms de 7.000 canales de 64 Kbps.

  • 30 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS DE COBRE PARA REDES DE COMPUTADORAS

    El cable utilizado para estos fines de transmisin a larga distancia tena una estructura diferente al utilizado en aplicaciones de redes LAN, ya que, debido a que se instalaba enterrado, tena que estar protegido contra esfuerzos de traccin y presin, por lo que normalmente aparte de los aislantes correspondientes llevaba un armado exterior de acero.

    ****Consiste en un ncleo de cobre rodeado por una capa aislante. A su vez, esta capa est rodeada por una malla metlica que ayuda a bloquear las interferencias; este conjunto de cables est envuelto en una capa protectora. Le pueden afectar las interferencias externas, por lo que ha de estar apantallado para reducirlas. Emite seales que pueden detectarse fuera de la red. Es utilizado generalmente para seales de televisin y para transmisiones de datos a alta velocidad a distancias de varios kilmetros. La velocidad de transmisin suele ser alta, de hasta 100 Mb/seg.; pero hay que tener en cuenta que a mayor velocidad de transmisin, menor distancia podemos cubrir, ya que el periodo de la seal es menor, y por tanto se atena antes. La nomenclatura de los cables Ethernet tiene 3 partes:

    La primera indica la velocidad en Mb/seg. La segunda indica si la transmisin es en Banda Base (BASE) o en Banda Ancha (BROAD). La tercera los metros de segmento multiplicados por 100.

    CABLE CARACTERSTICAS 10-BASE-5 Cable coaxial grueso (Ethernet grueso).

    Velocidad de transmisin: 10 Mb/seg. Segmentos: mximo de 500 metros.

    10-BASE-2 Cable coaxial fino (Ethernet fino). Velocidad de transmisin: 10 Mb/seg. Segmentos: mximo de 185 metros.

    10-BROAD-36 Cable coaxial Segmentos: mximo de 3600 metros. Velocidad de transmisin: 10 Mb/seg.

    100-BASE-X Fast Ethernet. Velocidad de transmisin: 100 Mb/seg.

    Para las LAN, el cable coaxial ofrece varias ventajas. Puede tenderse a mayores distancias que el cable de par trenzado blindado STP, y que el cable de par trenzado no blindado, UTP, sin necesidad de repetidores. Los repetidores regeneran las seales de la red de modo que puedan abarcar mayores distancias.

    El cable coaxial es ms econmico que el cable de fibra ptica y la tecnologa es sumamente conocida. Se ha usado durante muchos aos para todo tipo de comunicaciones de datos, incluida la televisin por cable.

  • 31 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS DE COBRE PARA REDES DE COMPUTADORAS

    Al trabajar con cables, es importante tener en cuenta su tamao. A medida que aumenta el grosor, o dimetro, del cable, resulta ms difcil trabajar con l. Recuerde que el cable debe pasar por conductos y cajas existentes cuyo tamao es limitado.

    Se puede conseguir cable coaxial de varios tamaos. El cable de mayor dimetro es de uso especfico como cable de backbone de Ethernet porque tiene mejores caractersticas de longitud de transmisin y de limitacin del ruido. Este tipo de cable coaxial frecuentemente se denomina thicknet o red gruesa. Como su apodo lo indica, este tipo de cable puede ser demasiado rgido como para poder instalarse con facilidad en algunas situaciones. Generalmente, cuanto ms difcil es instalar los medios de red, ms costosa resulta la instalacin. El cable coaxial resulta ms costoso de instalar que el cable de par trenzado. Hoy en da el cable thicknet casi nunca se usa, salvo en instalaciones especiales.

    En el pasado, el cable coaxial con un dimetro externo de solamente 0,35 cm. (a veces denominado thinnet o red fina) se usaba para las redes Ethernet. Era particularmente til para las instalaciones de cable en las que era necesario que el cableado tuviera que hacer muchas vueltas. Como la instalacin de thinnet era ms sencilla, tambin resultaba ms econmica.

    Por este motivo algunas personas lo llamaban cheapernet (red barata). El trenzado externo metlico o de cobre del cable coaxial abarca la mitad del circuito elctrico. Se debe tener especial cuidado de asegurar una slida conexin elctrica en ambos extremos, brindando as una correcta conexin a tierra. La incorrecta conexin del material de blindaje constituye uno de los problemas principales relacionados con la instalacin del cable coaxial.

    Los problemas de conexin resultan en un ruido elctrico que interfiere con la transmisin de seales sobre los medios de networking. Por esta razn, thinnet ya no se usa con frecuencia ni est respaldado por los estndares ms recientes (100 Mbps y superiores) para redes Ethernet.

  • 32 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS DE COBRE PARA REDES DE COMPUTADORAS

    Tecnologas y protocolos de red*

    Nivel de aplicacin FTP, HTTP, IMAP, IRC, NFS, NNTP, NTP, POP3, SMB/CIFS, SMTP, SNMP, SSH, Telnet, SIP Nivel de presentacin ASN.1, MIME, SSL/TLS, XML

    Nivel de sesin NetBIOS Nivel de transporte SCTP, SPX, TCP, UDP Nivel de red AppleTalk, IP, IPX, NetBEUI, X.25 Nivel de enlace ATM, Ethernet, Frame Relay, HDLC, PPP, Token Ring, Wi-Fi

    Nivel fsico Cable coaxial, Cable de fibra ptica, Cable de par trenzado, Microondas, Radio, RS-232 * segn el Modelo OSI

  • 33 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS DE COBRE PARA REDES DE COMPUTADORAS

    Cableado RJ-45 (T568A/B)

    Pin Color T568A Color T568B Pines en conector macho (hembra invertidos)

    1 Blanco/Verde (W-G)

    Blanco/Naranja (W-O)

    2 Verde (G)

    Naranja (O)

    3

    Blanco/Naranja (W-O)

    Blanco/Verde (W-G)

    4 Azul (BL)

    Azul (BL)

    5 Blanco/Azul (W-BL)

    Blanco/Azul (W-BL)

    6 Naranja (O)

    Verde (G)

    7

    Blanco/Marrn (W-BR)

    Blanco/Marrn (W-BR)

    8 Marrn (BR)

    Marrn (BR)

    Las imgenes de arriba muestran las configuraciones para conectar los cables UTP (Cableado RJ-45 (T568A/B))

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  • 34 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    PRACTICA 2 Mtodo: Se presenta la informacin general sobre los tipos de cables (medios) de cobre que existen para redes de computadora, con el fin de conocer acerca de ellos. Despus se realiza una prctica para armar un cable UTP y uno coaxial mediante una serie de pasos. Material:

    Cable UTP categora 5e de 8 hilos (3 metros) Conectores RJ45 (3-5 piezas) Cable coaxial de 50 de impedancia RG58(3 metros) Conectores BNC-RG58 (3-5 piezas)

    1 Herramientas:

    Cutter Tijeras Pinzas de corte Pinzas para crimpear curita

    1

    MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS DE COBRE PARA REDES DE COMPUTADORAS

  • 35 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    Instrucciones graficas Practica realizada en el laboratorio de redes UTP

    Como primer paso hay que cortar un pedazo pequeo al cable con el fin de dejarlo parejo. Se procede a desprender una pulgada del forro de proteccin de los pares trenzados. Como segundo paso hay que quitar las trenzas en los pares, peinado de manera que queden parejos. Cortar los hilos ya peinados de manera que a la hora de colocar el conector RJ45 las pinzas agarren el forro externo con el opresor que contiene el conector y cuidando que los hilos choque con el final del conector. *Antes de colocar el conector elegir que configuracin de conexin se va a utilizar. Con las pinzas de crimpear ponchar el conector hasta estar seguros de que las cuchillas hayan hecho contacto con los hilos. Colocar los dos conectores y probar el cable.

    MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS DE COBRE PARA REDES DE COMPUTADORAS

  • 36 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    Instrucciones graficas de cmo armar un cable UTP cruzado para la red (Obtenido de Internet)

    Un cable cruzado de red

    MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS DE COBRE PARA REDES DE COMPUTADORAS

  • 37 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

  • 38 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS DE COBRE PARA REDES DE COMPUTADORAS

    Practica realizada en el laboratorio de redes COAXIAL

    *Colocar el anillo del conector antes de hacer los cortes. Cortar el cable de manera de dejarlo parejo. Cortar el forro externo usando el conector como referencia, calculando el tramo que se necesitara.

    Retirar la mallita hacia atrs dejando visible la parte interna del cable. Hacer un corte en la parte interna usando de igual manera el conector como referencia.

    MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS DE COBRE PARA REDES DE COMPUTADORAS

  • 39 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    Colocar el pin centrar presionando con las pinzas de doble tiro. Colocar el conector de manera que entre perfectamente el pin central, regresar la mallita a su posicin y cortar lo sobrante. Colocar el anillo previamente introducido el cable, y con las pinzas presionamos tratando de que quede bien sujeto.,

    Por ultimo colocar en el otro extremo el conector.

  • 40 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    MANUAL

    MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS DE FIBRA OPTICA PARA REDES DE COMPUTADORAS

    Fibra ptica.

    En el ao 1954, Van Heel, Hopkins y Kapany publicaron un conjunto de artculos demostrando que poda aplicarse una capa de un material refringente sobre un tubo de plstico o de vidrio, a fin de transmitir imgenes. Las primeras aplicaciones se realizaron con endoscopios, pero su aplicacin a las redes no lleg hasta el ao 1968 en el que se lograron fibras pticas de bajo nivel de atenuacin, por la empresa Corning en EE.UU. La atenuacin se logr reducir de 20 dB por km a 1 dB por Km., mediante el empleo de silicio puro. Una fibra ptica para red es un medio flexible y de dimensiones muy reducidas (2 a 125 micrmetros), capaz de conducir rayos pticos. Se fabrican de diferentes plsticos y cristales. Las fibras ultra puras son muy difciles de elaborar, aunque las normales y las de plstico ofrecen buenas prestaciones a un precio razonable. Una fibra ptica es un medio de transmisin de la luz que consiste bsicamente en dos cilindros coaxiales de vidrios transparentes y de dimetros muy pequeos. El cilindro interior se denomina ncleo y el exterior se denomina envoltura, siendo el ndice de refraccin del ncleo algo mayor que el de la envoltura. La luz producida por diodos o por lser, viaja a travs del ncleo debido a la reflexin que se produce en la cubierta, y es convertida en seal elctrica en el extremo receptor. La fibra ptica es un medio excelente para la transmisin de informacin debido a sus excelentes caractersticas: gran ancho de banda, baja atenuacin de la seal, integridad, inmunidad a interferencias electromagnticas, alta seguridad y larga duracin. Su mayor desventaja es su coste de produccin superior al resto de los tipos de cable, debido a necesitarse el empleo de vidrio de alta calidad y la fragilidad de su manejo en produccin. La terminacin de los cables de fibra ptica requiere un tratamiento especial que ocasiona un aumento de los costes de instalacin. Uno de los parmetros ms caractersticos de las fibras es su relacin entre los ndices de refraccin del ncleo y de la cubierta que depende tambin del radio del ncleo y que se denomina frecuencia fundamental o normalizada; tambin se conoce como apertura numrica y es adimensional.

  • 41 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS DE FIBRA OPTICA PARA REDES DE COMPUTADORAS

    Sistema de transmisin ptico - Permite transmitir informacin mediante pulsos de luz

    - Pulso de luz se utiliza para enviar un BIT 1 - Ausencia de pulso de luz indica un BIT 0

    - Componentes - fuente de luz - medio de transmisin - detector

    - Medio de transmisin - atmsfera

    utilizado en distancias cortas (conexin entre dos edificios) no es prctico transmitir ondas de luz a larga distancia porque el vapor de agua, oxigeno y partculas en la atmsfera absorben y atenan las ultra-altas frecuencias de la luz

    - fibra ptica utilizado en la prctica

    Descripcin fsica de fibra ptica - Medio flexible y extremadamente fino (2 - 125mm), capaz de conducir energa de naturaleza ptica - Fabricado con:

    - cristal ultra-puro (silicio) menores prdidas, difciles de fabricar y de unir unas fibras con otras

    - cristal y plstico mayores prdidas, ms econmicas y con prestaciones suficientes

    - plstico prdidas moderadamente altas, menores costes y utilizadas en cortas distancias

    - Tiene forma cilndrica y formada por 3 secciones concntricas - ncleo

    ms interno, constituido por una o varias hebras muy finas de cristal o plstico con un ndice de refraccin n1

    - revestimiento rodea al ncleo, fabricado con cristal o plstico con ndice de refraccin n2

    - cubierta envuelve a uno o varios revestimientos, hecha de plstico y otros materiales dispuestos en capas para proteger contra la humedad, abrasin, etc.

  • 42 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS DE FIBRA OPTICA PARA REDES DE COMPUTADORAS

    Perfiles de ndice de refraccin - Representacin del ndice de refraccin frente a la distancia radial desde el eje de la Fibra ptica - Fibra ptica con perfil en ndice en escala

    - ndice de refraccin n1 constante en el ncleo, transicin rpida a n2 en la superficie lmite y constante en revestimiento n2 - rayos se siguen un camino en zigzag formado por segmentos rectos

    - Fibra ptica con perfil en ndice gradual - ndice de refraccin n1 vara de forma gradual desde un valor mximo en el eje a valores ms bajos segn aumenta la distancia - los rayos de luz se curvan hacia el eje lo largo de la Fibra ptica - se puede elegir el perfil para que todos los rayos se propaguen a la misma velocidad media Segn el valor de este parmetro se pueden clasificar los cables de fibra ptica en dos clases:

    Monomodo de ndice en escala Cuando el valor de la apertura numrica es inferior a 2'405, un nico modo electromagntico viaja a travs de la lnea y por tanto sta se denomina monomodo.

    Este tipo de fibras necesitan el empleo de emisores lser para la inyeccin de la luz, lo que proporciona un gran ancho de banda y una baja atenuacin con la distancia, por lo que son utilizadas en redes metropolitanas y redes de rea extensa. Por contra, resultan ms caras de producir y el equipamiento es ms sofisticado.

    o Dimetro del ncleo pequeo (de 1 a 10mm) y revestimiento de 125mm o Un nico camino de propagacin de la luz (o una reflexin) o Baja dispersin: los rayos siguen el mismo camino e invierten el mismo tiempo o Ancho de banda supera 10GHz/Km. o ngulo de aceptacin pequeo y dificultad en acoplamiento o Grandes costes de fabricacin

    Modos de propagacin La luz recorre una nica trayectoria en el interior del ncleo Ncleo muy estrecho (l de la luz) para que n reflexiones sea mnimo Gran ancho de banda

  • 43 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

    MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS DE FIBRA OPTICA PARA REDES DE COMPUTADORAS

    Multimodo. Cuando el valor de la apertura numrica es superior a 2'405, se transmiten varios modos electromagnticos por la fibra, denominndose por este motivo fibra multimodo.

    Las fibras multimodo son las ms utilizadas en las redes locales por su bajo coste. Los dimetros ms frecuentes 62'5/125 y 100/140 micras. Las distancias de transmisin de este tipo de fibras estn alrededor de los 2'4 kms. y se utilizan a diferentes velocidades: 10 Mbps, 16 Mbps y 100 Mbps.

    Fibras multimodo de ndice en escala - Dimetro del ncleo 50mm y el revestimiento de 125mm - Dispersin elevada debido a que los rayos pueden seguir distintos caminos de propagacin y no invierten la misma cantidad de tiempo en viajar. - Ancho de banda entre 10 y 50MHz/km - Aplicacin en enlaces de datos de baja velocidad - Baratas

    Fibras multimodo de ndice gradual - El dimetro del ncleo 50mm y el revestimiento de 125mm. - ndice de refraccin del ncleo no uniforme => Los rayos estn interceptando una separacin de un medio menos denso a uno ms denso => los rayos se refractan constantemente => curvatura de los rayos de luz. - Los rayos emplean el mismo tiempo en propagarse a lo largo de la F.O

    -.Los rayos que se propagan en la zona ms externa de F.O recorren mayor distancia que los que lo hacen por el centro. - Como n disminuye con la distancia al centro y la velocidad depende como 1/n, los rayos que viajan en la periferia lo hacen a mayor velocidad

  • 44 - Ing. Anbal Antonio Garca Aguilera

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    Mayor nmero de trayectorias o caminos que recorre la luz en su interior resultante de las distintas reflexiones. Cada rayo recorre una trayectoria distinta y alcanza su destino en un instante distinto, despus de haber sufrido un n de reflexiones diferente. Dispersin de los pulsos

    El pulso se ensancha cuando se propaga por F.O. Ensanchamiento debido a que los rayos llegan al extremo final en instantes distintos.

    Menor velocidad de transmisin.

    Las caractersticas generales de la fibra ptica son:

    Ancho de banda. La fibra ptica proporciona un ancho de banda significativamente mayor que los cables de pares (apantallado/no apantallado) y el Coaxial. Aunque en la actualidad se estn utilizando velocidades de 1,7 Gbps en las redes pblicas, la utilizacin de frecuencias ms altas (luz visible) permitir alcanzar los 39 Gbps.

    El ancho de banda de la fibra ptica permite transmitir datos, voz, vdeo, etc.

    Distancia. La baja atenuacin de la seal ptica permite realizar tendidos de fibra ptica sin necesidad de repetidores.

    Integridad de datos. En condiciones normales, una transmisin de datos por fibra ptica tiene una frecuencia de errores o BER (Bit Error Rate) menor de 10 E-11. Esta caracterstica permite que los protocolos de comunicaciones de alto nivel, no necesiten implantar procedimientos de correccin de errores por lo que se acelera la velocidad de transferencia.

    Duracin. La fibra ptica es resistente a la corrosin y a las altas temperaturas. Gracias a la proteccin de la envoltura es capaz de soportar esfuerzos elevados de tensin en la instalacin.

    Seguridad. Debido a que la fibra ptica no produce radiacin electromagntica, es resistente a las acciones intrusivas de escucha. Para acceder a la seal que circula en la fibra es necesario partirla, con lo cual no hay transmisin durante este proceso, y puede por tanto detectarse.

    La fibra tambin es inmune a los efectos electromagnticos externos, por lo que se puede utilizar en ambientes industriales sin necesidad de proteccin especial.

    Fibra ptica frente a cable coaxial y par trenzado - Mayor ancho de banda => mayor velocidad de transmisin

    - Para Fibra ptica 2Gbps en decenas de Km. - Para coaxial cientos de Mbps en 1km - Para par trenzado pocos Mbps en 1km o 100Mbps en decenas de m

    - Menor tamao y peso - esencial en conducciones estrechas y en pblicas subterrneas

    - Menor atenuacin - adems es constante en un gran intervalo de frecuencia

    - Aislamiento electromagntico - bastante inmunes a interferencias, ruido o diafona - no radian energa => no producen interferencias en otros equipos y son difciles de intervenir

    - Mayor separacin entre repetidores - menor nmero de repetidores => menor coste y menores fuentes de error - sistema de transmisin de AT&T consigue 3.5Gbps en 318km

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    MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS DE FIBRA OPTICA PARA REDES DE COMPUTADORAS

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    MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS DE FIBRA OPTICA PARA REDES DE COMPUTADORAS

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    MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS DE FIBRA OPTICA PARA REDES DE COMPUTADORAS

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    MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS DE FIBRA OPTICA PARA REDES DE COMPUTADORAS

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    MANUAL

    ADMINISTRACION, ESTRUCTURACION Y CONFIGURACIN DE RECURSOS PARA CABLEADO DE

    UNA RED

    ADMINISTRACIN, ESTRUCTURACIN Y CONFIGURACIN DE RECURSOS PARA CABLEADO DE UNA RED.

    Aqu se trata temas relacionados a la estructuracin de un cableado de red, as como costos de equipo para este y otras ms. Breve introduccin El Acceso Remoto es una de las formas para lograr la comunicacin entre computadoras situadas en locaciones distintas. Esto se obtiene mediante el uso de la lnea telefnica como medio de comunicacin. Sabemos que mediante las lneas telefnicas es posible interconectar dos puntos cualquiera del planeta sin importar que tan distante estn uno del otro, lo cual las hace un buen medio para las comunicaciones; sin embargo, por estar diseado exclusivamente para la transmisin de voz presenta problemas al momento de ser utilizado para la transmisin de seales digitales. De hecho, si se trata de transmitir una seal digital sta llegara tan distorsionada al otro extremo, la cual sera imposible de reconocer. Entonces, para aprovechar sta capacidad instalada para la transmisin de seales digitales, la solucin fue la implementacin de un dispositivo que convirtiera esas seales digitales generadas por el computador en seales analgicas que pudieran ser enviadas por la lnea telefnica y luego en el otro extremo, convertir esas seales e introducirlas al computador receptor. El dispositivo capaz de efectuar esta conversin es el Mdem (modulador y de modulador). Estos dispositivos no slo facilitan el proceso de transmisin sino que adems proporcionar una serie de caractersticas adicionales que ayudan en la comunicacin. Entre estas caractersticas est el rediscado cuando el nmero est ocupado, contestar llamadas, correccin y deteccin de errores, seleccin automtica de la velocidad de conexin, etc. Requerimiento mnimo para un Computador con sistema operativo Windows: Computadora PC con procesador 486 32 Mb en memoria RAM Espacio disponible en disco duro de 50 Mb Mdem de 19-200 kbps o superior Requerimiento mnimo para un Computador con sistema operativo MAC: Modelo 6100/60 32 MB en memoria RAM Espacio disponible en disco duro de 30 Mb Mdem de 19-200 kbps o superior Mdem externo o interno (cualquier marca) de velocidad 19,200 kbps o superior. Una lnea telefnica

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    ADMINISTRACION, ESTRUCTURACION Y CONFIGURACIN DE RECURSOS PARA CABLEADO DE UNA RED

    VENTAJAS DE CONECTARSE EN RED 1.- Compartir recursos especialmente informacin (los datos) 2.- Proveer la confiabilidad 3.- Permite la disponibilidad de programas y equipos para cualquiera de la red que as lo soliciten sin importar la localizacin fsica de los recursos y del usuario. 4.- Permite al usuario poder acceder a una misma informacin sin problemas llevndolo de un equipo a otro. ESTNDARES DE RED Los creadores de estndares estn siempre tratando de moldear un estndar en cemento, mientras los innovadores intentan crear uno nuevo. Incluso una vez creados los estndares, son violados tan pronto como el proveedor agregue una nueva caracterstica. Si un formato o lenguaje se usa extensamente y otros lo copian, se convierte en un estndar de hecho y puede pasar a ser usado tan ampliamente como los estndares oficiales creados por organizaciones tales como: ISO International Standards Organization (Organizacin Internacional de Normas) IEEE (Instituto de ingenieros electrnicos y elctricos) Es la encargada de fijar los estndares de los elementos fsicos de una red, cables, conectores, etc. El comit que se ocupa de los estndares de computadoras a nivel mundial es de la IEEE en su divisin 802, los cuales se dedican a lo referente de sistema de red estn especificado los siguientes: IEEE 802.3: Hace referencia a las redes tipo bus en donde se deben de evitar las colisiones de paquetes de informacin, por lo cual este estndar hace regencia el uso de CSMA/CD (Acceso mltiple con detencin de portadora con detencin de colisin) IEEE 802.4: Hace regencia al mtodo de acceso Token pero para una red con topologa en anillo o la conocida como token bus. IEEE 802.5: Hace referencia al mtodo de acceso token, pero para una red con topologa en anillo, conocida como la token ring. Dentro los estndares se tienen los referentes a la estructuras de red: 10 base 5: Esto describe una red tipo bus con cable coaxial grueso o RG8, banda base, que puede transmitir a 10 Mbps a una distancia mxima de 500Mts. 10 base 2: Esto es una red tipo bus con cable coaxial delgado RG58, banda base y que puede transmitir a 10 Mbps a una distancia de 200 Mts, a esta se le conoce como chip ethernet. 10 base T: Este tipo de red es hoy en da una de las ms usadas, por su fcil estructuracin y control central en esta se utiliza cable UTP y se puede transmitir a 10 Mbps a una distancia de 100 Mts. Cuando los estndares de hecho son sancionados por estas organizaciones, se hacen estables, por lo menos durante un tiempo. EIA/TIA-568. Estandariza los requerimientos de sistemas de cableado de telecomunicaciones de redes de edificios con servicios de voz, datos, imagen y vdeo. EIA/TIA TSB-36 Especificaciones adicionales para cables UTP. EIA/TIA TSB-40 Especificaciones adicionales de transmisin para cables UTP. EIA/TIA-569. Estandariza las prcticas de diseo y construccin dentro y entre los edificios. EIA/TIA-606. Gua para la administracin de la infraestructura de telecomunicaciones en edificios. EIA/TIA-607. Provee los estndares para aislar y aterrizar el equipo de telecomunicaciones y sus datos. IEEE 802.3i Ethernet 10/100Base-T LAN. Estandariza los requerimientos de medios y distancias para redes de 10 Mbps. IEEE 802.3u Ethernet 10/100Base-T LAN. Estandariza los requerimientos de medios y distancias para redes de 100 Mbps. ANSI X3T9.5 FDDI. Define los estndares para redes locales de 100 Mbps basadas en fibra ptica o UTP

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    COMPONENTES DE RED De lo que se compone una red en forma bsica es lo siguiente: Servidor (server): El servidor es la mquina principal de la red, la que se encarga de administrar los recursos de la red y el flujo de la informacin. Muchos de los servidores son "dedicados, es decir, estn realizando tareas especficas, por ejemplo, un servidor de impresin solo para imprimir; un servidor de comunicaciones, slo para controlar el flujo de los datos...etc. Para que una mquina sea un servidor, es necesario que sea una computadora de alto rendimiento en cuanto a velocidad y procesamiento, y gran capacidad en disco duro u otros medios de almacenamiento. Estacin de trabajo (Workstation): Es una computadora que se encuentra conectada fsicamente al servidor por medio de algn tipo de cable. Muchas de las veces esta computadora ejecuta su propio sistema operativo y ya dentro, se aade al ambiente de la red. Sistema Operativo de Red: Es el sistema (Software) que se encarga de administrar y controlar en forma general la red. Para esto tiene que ser un Sistema Operativo Multiusuario, como por ejemplo: Unix, Netware de Novell, Windows NT, etc. Recursos a compartir: Al hablar de los recursos a compartir, estamos hablando de todos aquellos dispositivos de Hardware que tienen un alto costo y que son de alta tecnologa. En estos casos los ms comunes son las impresoras, en sus diferentes tipos: Lser, de color, plotters, etc. Hardware de Red Son aquellos dispositivos que se utilizan para interconectar a los componentes de la red, seran bsicamente las tarjetas de red (NIC-> Network Interface Cards) y el cableado entre servidores y estaciones de trabajo, as como los cables para conectar los perifricos. ESTNDARES DE TELECOMUNICACIONES ANSI/TIA/EIA-568 ANSI/TIA/EIA-568-A (Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales) Estndar ANSI/TIA/EIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales. Este estndar define un sistema genrico de alambrado de telecomunicaciones para edificios comerciales que puedan soportar un ambiente de productos y proveedores mltiples. El propsito de este estndar es permitir el diseo e instalacin del cableado de telecomunicaciones contando con poca informacin acerca de los productos de telecomunicaciones que posteriormente se instalarn. La instalacin de los sistemas de cableado durante el proceso de instalacin y/o remodelacin son significativamente ms baratos e implican menos interrupciones que despus de ocupado el edificio. Este estndar define un sistema genrico de alambrado de telecomunicaciones para edificios comerciales que puedan soportar un ambiente de productos y proveedores mltiples. El propsito de este estndar es permitir el diseo e instalacin del cableado de telecomunicaciones contando con poca informacin acerca de los productos de telecomunicaciones que posteriormente se instalarn. La instalacin de los sistemas de cableado durante el proceso de instalacin y/o remodelacin son significativamente ms baratos e implican menos interrupciones que despus de ocupado el edificio. La norma ANSI/TIA/EIA-568-A publicada en Octubre de 1995 amplio el uso de Cable de Par Trenzado (UTP) y elementos de conexin para aplicaciones en Redes de rea Local (LAN) de alto rendimiento. La edicin de la ANSI/TIA/EIA-568-A integra los Boletines Tcnicos de Servicio TSB 36 y TSB 40A los cuales prolongan el uso de Cable de Par Trenzado (UTP) en un ancho de banda de hasta 100 MHz.

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    Adems La norma ANSI/TIA/EIA-568-A especifica los requisitos mnimos para cableado de telecomunicaciones dentro de edificios comerciales, incluyendo salidas y conectores, as como entre edificios de conjuntos arquitectnicos. EXPLICAR EL TIPO DE CABLE UTILIZADO Y PORQU El cable utilizado es el UTP Categora 5, es decir Cable de Par Trenzado el cual est compuesto de conductores de cobre aislados por plstico y trenzados en pares. Esos pares son despus trenzados en grupos llamados unidades, y estas unidades son a su vez trenzadas hasta tener el cable terminado. Se escogi este tipo de cable ya que es uno de los ms utilizados y uno de los ms accesibles que hay hoy da en el mercado, ya que no es muy costoso y es de fcil manipulacin, adems otro de los motivos de utilizarlo es que disminuye el ruido de interferencia y como no vamos a emplear una gran distancia para hacer la conexin en red, no existir problema en cuanto a la imperceptibilidad de la seal. En cuanto al cable coaxial se suele utilizar para transmitir seales analgicas o digitales y en la actualidad ya no tiene mucha demanda y en el rea donde ms se utiliza es en televisiones por cable. No utilizamos este tipo de cable por algunas razones, una de ellas es que comparndolo con el cable de par trenzado suele ser mucho mas costoso y adems presenta otros inconvenientes como son: atenuacin, ruido trmico, ruido de nter modulac