Consideraciones para el uso del cable de fibra óptica de cobre híbrido
12 de enero de 2021 / General, instalación y comprobación, actualización y resolución de problemas, mejores prácticas
En un blog anterior, analizamos qué hacer cuando se necesita conectar un dispositivo que se encuentra fuera del requisito de 100 metros de distancia y describimos cuatro maneras de abordar el problema: un nuevo TR, el uso de un dispositivo amplificador, cable de cobre de alcance ampliado y fibra.
Cuando se usa fibra para exceder la distancia de 100 m, los dispositivos que no incluyen una entrada/salida de fibra requieren alguna forma de conversión de medios y, si ese dispositivo también necesita potencia sobre Ethernet (PoE), se necesita un convertidor de medios PoE. Los dispositivos que incluyen una conexión de fibra y terminales de alimentación para potencia de CC pueden conectarse a través de un cable híbrido de fibra y cobre, a veces denominado “cable compuesto”. Esto, por supuesto, requiere el uso de transceptores de fibra para la transmisión de datos y una fuente de alimentación capaz de suministrar potencia de CC de bajo voltaje sobre los conductores de cobre.
Dado que el cableado híbrido de fibra y cobre es cada vez más popular para las aplicaciones de distancia amplificada, consideramos que valía la pena examinar estos cables con más detalle, la potencia que suministran y las consideraciones de comprobación y resolución de problemas.
Construcción de cable híbrido
Los cables híbridos de fibra y cobre están disponibles en diversas construcciones, incluida la fibra multimodo o monomodo. Pueden incluir una única fibra o múltiples fibras en función de la aplicación y de la cantidad de dispositivos que se desean conectar. Por ejemplo, los terminales de redes ópticas (ONT) usados en redes ópticas pasivas funcionan a través de una sola fibra, por la cual las señales se transmiten simultáneamente en ambas direcciones sobre longitudes de onda separadas usando tecnología de multiplexación por división de longitud de onda (WDM); 1310 nm para datos de entrada y 1490 nm para datos de salida.
Los conductores de cobre para la alimentación dentro de un cable híbrido también varían en número y tipo dependiendo de la cantidad de dispositivos que se conecten y de los requisitos de alimentación. Por ejemplo, algunos cables híbridos pueden contener hasta 12 conductores de cobre para conectarse a unidades de fuentes de alimentación remotas o solo 2 conductores para conectarse a un único dispositivo.
Los conductores de cobre también tienen un calibre que suele oscilar entre 12 y 20 AWG, lo que influye directamente en la cantidad de potencia que pueden suministrar en determinadas longitudes, ya que los conductores más grandes pueden transportar más potencia sobre distancias mayores. Por ejemplo, los cables compuestos de fibra y cobre de Corning con conductores 12 AWG pueden suministrar hasta 75 W de potencia hasta un máximo de 457 m (1.500 ft), mientras que los conductores 20 AWG solo pueden transportar 75 W de potencia hasta un máximo de 71 m (235 ft). Por lo tanto, el tamaño de los conductores es un factor clave a la hora de seleccionar un cable híbrido de fibra y cobre.
Suministro de potencia de clase 2
Es importante tener en cuenta que la PoE solo es compatible con un cableado de par trenzado equilibrado (p. ej., categoría 6, categoría 6A, etc.), ya que es un protocolo basado en Ethernet de acuerdo con las normas IEEE 802,3 que suministra potencia de CC usando un voltaje de modo común en dos o cuatro pares. Desde el punto de vista de las normas del sector, también solo se admite para distancias de 100 m, pero como se menciona en nuestro blog Rompiendo la barrera de 100 metros, algunos proveedores afirman que puede admitirse para longitudes mayores usando cables de alcance ampliado y otros medios.
Y algunos quizás no estén al tanto de que, si bien la PoE se considera un circuito de clase 2 de bajo voltaje según el NEC®, no todos los circuitos de clase 2 son PoE: hay muchas otras aplicaciones de alimentación de clase 2 donde la alimentación se suministra desde una fuente de potencia de CC a través de dos conductores (positivo y negativo) a dispositivos como termostatos, timbres de puerta, luces LED sin PoE, cámaras y más. Los conductores de cobre de un cable híbrido de fibra y cobre se pueden usar para suministrar esta potencia de clase 2 sin PoE. Algunos cables de fibra híbrida también pueden distribuir potencia de CC de clase 3 a equipos activos, redes de iluminación, sistemas de sonido comerciales y sistemas de seguridad de vida que requieren más energía de la que la clase 2 puede suministrar.
Consideraciones de comprobación y resolución de problemas
Si está familiarizado con la PoE, es probable que sepa que certificar el cable de categoría de par trenzado de acuerdo con las normas del sector es suficiente para indicar que podrá admitir PoE. También puede comprobar la PoE en una red activa mediante un comprobador simple, como el MicroScanner PoE de Fluke Networks, que muestra el nivel de potencia en una salida o en un puerto de switch, junto con la velocidad de transmisión de datos de la conexión. Asimismo, se puede usar para comprobar la PoE procedente de dispositivos alimentados a través de circuitos de clase 2 sin PoE, como un ONT. El MicroScanner también es ideal para mostrar la distancia hasta una interrupción o cortocircuito en caso de que el cable esté dañado.
Pero ¿cómo se comprueban y resuelven los problemas de los cables híbridos de fibra y cobre que suministran potencia de clase 2 sin PoE? En lo que respecta a instalar un cable híbrido de fibra y cobre, la parte de fibra del enlace está certificada como lo estaría cualquier cable de fibra óptica a través de comprobaciones de nivel 1 o 2 (haga clic AQUÍ para obtener más información). Para la alimentación, se recomienda planificar bien con antelación, ya que el despliegue de un circuito de clase 2 debe considerar la caída de tensión (entre la fuente y el dispositivo), la distancia, el tamaño del conductor (AWG) y los requisitos de alimentación del dispositivo final.
Según los fabricantes como Corning, la planificación previa es fundamental para garantizar la energía suficiente para admitir un dispositivo basado en su consumo de corriente y la distancia de la fuente de energía. Una vez que la red está activa, la continuidad, la alimentación y la longitud se pueden medir fácilmente con un multímetro digital en caso de que un dispositivo no arranque. Si no hay continuidad debido a un daño físico, la ubicación de ese daño se puede determinar con un generador de tonos y sonda Pro3000™ de Fluke Networks. Sin embargo, si la planificación previa tenía defectos y la distancia era demasiado grande o el tamaño del conductor demasiado pequeño para admitir las necesidades de potencia del dispositivo final, poco se puede hacer aparte de sustituir el cable por un tamaño de conductor más grande, acortar la distancia del circuito o cambiar el dispositivo final por algo que requiera menos potencia (ninguno de los cuales es ideal).
Para evitar la posibilidad de esta situación costosa y garantizar que el circuito realmente cumpla con los requisitos de alimentación del dispositivo final, se recomienda trabajar con el fabricante del cable híbrido durante la fase de planificación. También hay muchas fórmulas y calculadoras del sector que le permiten introducir la capacidad de la fuente de alimentación, los requisitos de alimentación remota, el calibre del cable y la temperatura para determinar la longitud máxima del cable. Además, no hay ningún riesgo si el circuito es capaz de suministrar más potencia de la que un dispositivo puede manejar, ya que un dispositivo solo consume la cantidad de potencia que necesita.
