Informativo Técnico
Cabos LAN com
SETEMBRO
2015
alumínio Cladeado
em cobre (CCA)
A crescente oferta de cabos categoria 5e para atendimento residencial, e o aumento da demanda de
cabos em categoria superiores, gera uma grande
expectativa do mercado de preços menores para
estes tipos de cabos LAN, forçando os comerciantes procurarem alternativas como a importação de
cabos com baixo custo ou a produção de cabos
com elementos adversos às normas internacionais
reconhecidas.
Em especial, um cabo de baixo custo que está presente nomercado brasileiro é o cabo categoria 5e
com condutores de alumínio cladeado com cobre,
conhecidos como CCA (copper clad aluminium). O
termo “cladeado” um termo coloquial - originário da
língua inglesa: to clad, cladding, etc- utilizado para
representar a junção de dois tipos de metal: um revestindo o outro e formando uma solda permanente
na interface comum a ambos, sendo também conhecida como conexão bimetálica.
Cabos que contém CCA (alumínio cladeado com
cobre),não atendem os requisitos especificados
nos padrões nacionais e internacionais. Também
não apresentam garantias de que a instalação
manterá o desempenho ao longo do tempo, devido às fragilidades mecânicas e elétricas que a
composição oferece.
ANÁLISE TÉCNICA EM ACORDO
COM OS PADRÕES
De acordo com os parâmetros de testes definidos nas normas ANSI/TIA 568-C, ISO/IEC 11801,
BS EN50173 e normas brasileiras emitidas pela
ABNT: NBR 14565 e NBR 14703, os cabos CCA
podem:
1. Apresentar falhas nos testes mais básicos e críticos para o bom funcionamento de uma rede. Falhas estas, que podem ser facilmente detectadas
durante os testes de aceitação da rede instalada
com equipamentos de campo.
2. Falhas de conexão durante instalação e operação devido à inerente baixa resistência mecânica
dos condutores CCA (menor resistência aos esforços de flexão e dobramento).
3. Falha de conexão devido à corrosividade do
alumínio, deixando a estrutura de cobre frágil e
quebradiço. Esta condição torna-se mais crítica
em ambientes com vibração e/ou presença de
salinidade, como é o caso de regiões litorâneas.
Por estas razões, a Furukawa não recomenda o uso
de cabos com condutores do tipo CCA.
Uma rede de cabeamento estruturado, seja ele residencial ou comercial, que venha a utilizar cabos
com condutor CCA, está sujeita à perda de desempenho elétrico e mecânico, expondo o consumidor
a um risco de perdas financeiras pela não operacionalidade da instalação.
PADRÕES NORMATIVOS PARA CABEAMENTO
ESTRUTURADO
As categorias de cabos balanceados de um cabeamento estruturado são baseadas em 3
padrões regionais: o padrão norte-americano
ANSI/TIA-568, a internacional ISO/IEC 11801 e a
europeia BS EN 50173-1. Estes padrões representam a base de toda especificação das categorias
e/ou classes de cabos LAN. Outras entidades reconhecidas como a IEEE, seguem o mesmo princípio.
CONSTRUÇÃO DO CONDUTOR DE COBRE E OS
PADRÕES NORMATIVOS
As definições e conceitos estabelecidos em normas apresentam uma base científica voltada à
aplicação dos cabos em uma rede ao longo do
tempo, tendo considerado como premissa o uso
de cobre puro sem a composição com outros elementos metálicos.
Definições:
ANSI/TIA568-C.2, através da referência normativa
ANSI/ICEA S-90-661-2006 para cabos de categoria 5e apresentado na página 4 seção 2 item 2.1.1
“condutor sólido deverá consistir de cobre comercial puro...”. As normas IEC 61156 e EN50288 seguem os mesmos princípios e definições quanto
ao uso de cobre puro, conforme requisitos definidos na ASTM B.49, em acordo com as aplicações
em sistemas de cabeamento estruturado onde as
nomenclaturas são baseadas em categorias associadas às normas internacionais reconhecidas.
COBRE CLADEADO
SOBRE ALUMÍNIO
Os fatos abaixo descrevem os motivos básicos da inerente inferioridade do condutor
CCA em comparação ao condutor de cobre
eletrolítico puro:
a. Conteúdo de cobre puro:
Os condutores CCA, geralmente apresentam um percentual maior de alumínio quando comparado à camada de cobre, entre 60 e 80% do diâmetro do condutor,
ficando a camada de cobre entre 40 e 20%. No mercado, o condutor CCA mais usual em cabos LAN contém
em torno de apenas 10% da sua secção transversal
em cobre, sendo o restante alumínio! O condutor CCA
apresenta uma densidade de apenas 3,32 g/cm3, sendo portanto em torno de 2,5 vezes menor que o condutor de cobre eletrolítico!
b. Resistência elétrica
A resistividade do cobre eletrolítico é 1,72 x 10-8 Ω•m
enquanto que do alumínio é de 2,82 x 10-8 Ω•m (Ohm
metro). Portanto, a mistura de cobre e alumínio no condutor tipo CCA resulta em condutor com resistência
elétrica aproximadamente 40% maior do que a de um
condutor de cobre puro de mesmo diâmetro! Quanto
maior for este valor, pior se torna o desempenho na
transmissão de dados para aplicações em cabeamento estruturado.
c. Contato nos pontos de conectorização
Quando o condutor é crimpado no conector RJ45
ou patch panel, parte do cobre é comprimido e parte
é perdido pelo atrito nesta conexão. Considerando o
uso de cobre cladeado (condutor CCA), a perda de
performance é evidente, pois, em parte, o alumínio
assume a função condutiva do circuito fragilizando
todo o sistema de transmissão do cabeamento.
TABELA COMPARATIVA ENTRE O CABO COM CONDUTOR DE
COBRE E O CABO CONDUTOR DE CCA.
Requisitos Normativos Internacionais
Valores Típicos
Condutor de Cobre
Condutor CCA
> 400 N
< 400 N
A resistência (resistance) de cada condutor, medida de acordo
com o documento de referência “ASTM D4566”, em corrente
contínua à 20ºC, não deve exceder 9,38 por 100m.
> 9,0
> 20
O desequilíbrio resistivo (resistance unbalance) entre dois
condutores de qualquer par, medido de acordo com o documento de
referência “ASTM D4566”, em corrente contínua, referida à 20 ºC,
não deve exceder 5%.
< 3%
> 8%
O alongamento mínimo dos condutores à ruptura, medido
conforme a NBR 6810, deve ser 8%.
> 10%
< 5%
O alongamento mínimo do isolamento do condutor à ruptura, medido
conforme a ABNT NBR 9141, deve ser de 100%
> 130%
< 30%
A carga de ruptura mínima do cabo completo deve ser maior que 400 N.
FALHA EM TESTES DE PERFORMANCE DURANTE
CERTIFICAÇÃO DE ENLACE
A grande maioria das instalações de cabeamento
estruturado passa por processos de certificação
da rede instalada (“channel e permanent link”), testes básicos para a garantia das características de
transmissão em acordo com as normas internacionais aplicáveis (ANSI/TIA-568-C.2, ISO/IEC 11801 e
BS EN 50173-1).
O crescimento do uso do cabo categoria 5e em residências e pequenos comércios, oculta na maioria das vezes os problemas existentes com o tipo
de cabeamento utilizado, pois não há frequências
na certificação de rede nesta área.
cializados e com esta informação registra uma
reclamação para a operadora local. Na análise de
rede, o técnico identifica a existência de problemas de transmissão associados ao cabeamento, o qual é corrigido com a troca por um cabo
contendo condutores de cobre eletrolítico puro,
conforme requisitos definidos na ASTM B.49.
São identificados problemas como resistência
de loop elevada, NEXT, ELFEXT, atenuação e
perda de retorno (RL). Algumas destas características vão influenciar mais que outras em função da distância e da aplicação, porém, ao longo do tempo tendem a deteriorar a qualidade de
transmissão até a perda total de conectividade.
TABELA COMPARATIVA DO TESTE DE PERFORMANCE
Atenuação
Return Loss
Cabo CCA
Cabo de
Cobre Sólido
O IMPACTO SOBRE A FLEXIBILIDADE E
MALEABILIDADE DO CABO
O alumínio apresenta uma maleabilidade menor se
comparado ao cobre. Isto quer dizer que microfissuras ou quebra podem ocorrer com mais facilidade
em cabos com condutores de alumínio do que em
cabos com condutores de cobre. Diante disso, surgem duas situações: a primeira, o não atendimento
as normas internacionais e a segunda, as implicações operacionais do produto dentro das categorias estabelecidas.
Muitas vezes o problema da maleabilidade só
será percebido após um período do cabo instalado e das condições físicas expostas do produto a
agentes externos, como vibração, umidade, movimentação, etc.
Em muitos casos, o cliente utiliza de recursos de
verificação da velocidade da rede em sites espe-
O cabo deve atender a norma internacional referenciada para testes mecânicos a UL-444, item 7.
O IMPACTO DA OXIDAÇÃO
O cobre puro mesmo oxidado não está sujeito a
corrosão galvânica. No entanto, os condutores
CCA sofrerão corrosão devido ao inerente “efeito
pilha” gerado pela diferença de potencial eletronegativo entre o alumínio e o cobre.
O alumínio inicia a oxidação ao primeiro contato
com o ar, tendo maior gravidade nos pontos de
terminação, como em conectores RJ45 e patch
panels. A oxidação nestes pontos fragiliza mecanicamente a conexão e prejudica a performance
devido aos problemas de mal contato gerado
pela perda de massa do alumínio que preenche o
núcleo do condutor.
OXIDAÇÃO DO ALUMÍNIO
Pontos de exposição do óxido de
alumínio no ponto de crimpagem do
condutor no RJ45
Pontos de exposição do óxido de
alumínio pela ponta externa do
condutor no conector RJ45.
Após algum tempo é necessário refazer a conexão, o que gera custos com suporte técnico,
troca de conector, perda de tempo da operacionalidade da rede, sendo necessário em alguns
casos a troca do cabeamento, devido o mesmo
não apresentar satisfatoriamente o resultado de
performance requerido.
Em áreas litorâneas, a oxidação ocorre em um
processo muito mais rápido e com maiores consequências, pois o alumínio sofre ação em maiores proporções e o cobre fragiliza por não ter
massa o suficiente para inibir a ação da névoa
salina causada pela maresia.
AVALIAÇÃO DO CONDUTOR NO TESTE DE NÉVOA SALINA (SALT SPRAY)
Condição anterior ao teste
Condição posterior ao teste
Cabo CCA
Cabo de cobre sólido
IMPLICAÇÕES COMERCIAIS NO USO DE CABOS CCA
Em acordo com as normas internacionais aplicáveis e referenciadas pela Agência Nacional de
Telecomunicações (ANATEL) nos Requisitos I e II,
o cabo com condutores CCA não atende os parâmetros mínimos quanto as características do
cobre e as características mecânicas e de performance elétrica do cabo para aplicação em cabeamento estruturado, estando este não conforme
no mercado brasileiro.
Em instalações que exigem o reconhecimento
ao atendimento das normas norte-americano TIA-568, a norma internacional ISO/IEC
11801 e a europeia BS EN 50173-1, seja por
implicação direta às nomenclaturas das normas
referenciadas ou por associação através dos órgãos locais, os cabos com condutores CCA também não podem ser utilizados.