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Cuidado com os cabos de dados de alumínio cobreado (CCA) - General Cable / Prysmian Group

Cuidado com os cabos de dados de alumínio cobreado (CCA) - General Cable /  Prysmian Group

Cuidado com os cabos de dados de alumínio cobreado (CCA)!

O objetivo deste artigo técnico é explicar porque é que é ilegal utilizar cabos de dados de alumínio cobreado (CCA) em infraestruturas comuns de telecomunicações, advertir para os enganos que existem para confundir os utilizadores e, finalmente, expor as suas deficiências de rendimento.

Muitos dos riscos da instalação de cabos de dados de alumínio cobreado (CCA) são de crítica importância, tanto para a segurança como para um rendimento satisfatório e contínuo do produto no âmbito das aplicações previstas.

É provável que os cabos de alumínio cobreado (CCA) sejam desenhados para enganar o comprador, o instalador e, finalmente, o proprietário da instalação. A sua utilização pode pôr em perigo a vida das pessoas. As normas europeias em vigor existem para prevenção de acidentes, seja no caso de cabos de energia de muito alta tensão ou de cabos de dados de tamanho mais reduzido o resultado geral pode chegar a ser o mesmo.
 

Cablagem estruturada
de cobre

Cabos de dados de
alumínio cobreado (CCA)

Regulados por: Regulamento ICT:

Manual ITED

Normas: ISO/IEC 11801, EN 50173, ANSI/TIA 568-C.2, EN 50288

Os cabos de dados com condutor CCA não estão incluídos nas normas reconhecidas internacionalmente. A nível nacional, não é permitida a utilização de cabos com condutor CCA.
Nomenclatura: Categoria:

5e, 6, 6A, 7 ou superior

Ao não serem suportados por nenhuma norma, não cumprem nenhuma categoria.
Material do condutor: 100% cobre.
Núcleo central de alumínio (80%) revestido de cobre (20%).
Resistividade do condutor:
Cobre recozido:

1,72 x 10-8 Ω.m

A condutividade do CCA é 64% inferior à do cobre.
Reciclável:
100% reciclável
Este tipo de condutor não permite reciclar o metal, reduzindo os critérios de sustentabilidade do cabo.
Ligações permanentes:
≤100m ≤60m
Apto para PoE:
Ethernet IEEE 802.3at (PoEplus) aumentou a corrente por condutor para 300 mA
A sua utilização poderia pôr em perigo a vida das pessoas, pois poderia potencialmente provocar aquecimento de condutores e conetores e, consequentemente incêndios.

1) Infraestruturas comuns de telecomunicações (ICT)

O manual ITED estipula claramente que “as infraestruturas genéricas são elementos básicos de qualquer rede de comunicações eletrónicas. Aplicam-se a todos os tipos de edifícios e topologias de rede, sendo o ponto de partida para a elaboração de qualquer projeto de telecomunicações. Têm por base as Normas Europeias das séries EN 50173 e EN 50174.” e que serão utilizados pares de cobre (PC).

É obrigatória a utilização de cabos de pares de cobre constituídos por cobre sólido, de acordo com o estabelecido na EN 50288-1. Assim, é proibida a instalação de cabos de pares de cobre de alumínio cobreado e de aço cobreado. Estes cabos são genericamente conhecidos como CCA (copper clad aluminium) e CCS (copper clad steel).”

Portanto, em instalações ITED é ilegal utilizar cabos de dados com condutores de qualquer outro material que não seja 100% cobre, como, por exemplo, alumínio cobreado (CCA).

2) Categorias

A utilização da palavra “Categoria” na etiqueta, na caixa ou na legenda de impressão do cabo está normativizada e significa automaticamente que se trata de cablagem estruturada.

De acordo com a EN 50288, nenhum cabo cujo condutor não seja 100% de cobre pode ser considerado cablagem estruturada. Se um cabo de alumínio cobreado (CCA) utilizar fraudulentamente esta nomenclatura, é uma tentativa de venda de um produto que não é apto para o fim previsto.

É por este motivo que a cablagem estruturada se classifica por categorias que definem o rendimento do sistema de cablagem de dados e comunicações incluído na norma internacional ISO/IEC 11801 e europeia EN 50173.

Ainda assim, no mercado deparamo-nos com cabos cujo condutor é de alumínio cobreado (CCA) que fingem ser de “categorias 5e, 6 e 6A ou até superiores”, o que é totalmente falso, uma vez que não são amparados por nenhuma norma europeia nem internacional.

3) Marcação CE e CPR

Existe a ideia errada de que um cabo com marcação CE certifica que cumpre com todas as normas europeias. Contrariamente, e no caso dos cabos de comunicações, a marcação CE é obrigatória quando seja necessário ou requerido aos produtos da construção (Regulamento UE n.º 305/2011 do Parlamento Europeu e do Conselho de 9 de março de 2011).

Os cabos são considerados produtos da construção se forem instalados de forma permanente em edificações e obras de engenharia civil. Por este motivo, para não transgredir a legalidade, os cabos de dados, bem como os restantes cabos de comunicações e energia, devem ter a marcação CE, em que o fabricante declara as prestações (classificação) face ao fogo.

A marcação CE não garante que os cabos cumprem com as suas caraterísticas construtivas nem com o desempenho das suas funções elétricas ou de comunicação.

Nenhum laboratório de referência emitirá um certificado que garanta o rendimento dos cabos de dados caso estes incorporem o condutor de alumínio cobreado (CCA). Estes cabos, bem como todos os de energia e comunicações, poderão ser acompanhados da marcação CE, pois a legislação considera-os um produto da construção.

4) Reciclagem

Atualmente, os cabos estão presentes em inúmeras aplicações em torno das quais as nossas vidas giram. Por sua vez, o cobre é o metal mais reciclado no mundo e a resposta a boa parte da procura atual é dada através da reciclagem. Isto é essencial na luta pela preservação do meio ambiente, pois o cobre tem um papel indispensável na indústria moderna graças às suas capacidades condutoras.

Os cabos com condutores de alumínio cobreado (CCA) não permitem a reciclabilidade do condutor como os de cobre ou de alumínio puros. O seu uso tem um impacto muito nocivo no nosso ecossistema.

5) Impacto da oxidação

O alumínio começa a oxidar-se quando é exposto ao ar, normalmente quando se aplicam conexões por deslocamento do isolamento (IDC) para terminar o condutor, seja nas fichas ou nas tomadas de corrente.

Assim, o rendimento do contacto da zona oxidada deteriorar-se-á rapidamente, causando pontos quentes. E o rendimento mecânico da zona oxidada também se verá afetado, o que pode fazer com que os cabos de alumínio cobreado (CCA) se partam ao serem submetidos a vibrações ou pequenos deslocamentos.

A reparação destes defeitos costuma requerer o movimento das terminações adjacentes, o que provoca mais danos numa sequência de “baralho de cartas”. O tempo de inatividade operacional pode tornar-se inacessível para o utilizador e a manutenção destas instalações pode ser muito dispendiosa para o instalador.

6) Alimentação por Ethernet (PoE)

A mais recente norma de alimentação por Ethernet, IEEE 802.3at (por vezes denominada PoEplus), aumentou a corrente por condutor para 300 mA, que é o que aconselham atualmente os organismos de normativização responsáveis pela ANSI/TIA 568-C.2 e ISO/IEC 11801.

Evidentemente, se a resistência destes condutores aumentar, como é o caso dos cabos CCA, o impacto térmico é superior. Isto agrava apreocupação que já está a ser debatida quanto à utilização de cabos balanceados para aguentar correntes superiores a estes valores.

É claro que, quando se utilizam cabos de alumínio cobreado (CCA) para aplicações PoE, o cabo sobreaquecerá rapidamente. Para uma determinada corrente aplicada, os aumentos de temperatura iniciais podem ser o dobro dos observados num condutor de cobre sólido.

Quando o cabo começa a sobreaquecer, começa a retroalimentação positiva (espiral de temperatura) e, exceto se cortar a corrente, produzem-se alterações permanentes no cabo até ao ponto de não ser possível regressar a um ponto de trabalho seguro. Isto poderia causar grandes danos nos cabos adjacentes.

7) Deficiências no rendimento

Todas as normas relativas aos cabos de dados, sejam CENELEC, IEC, ISO ou ANSI, especificam requisitos e ensaios para os condutores de cobre. A força mecânica, a pureza e a resistência do cobre são requisitos fundamentais para que o cabo funcione de maneira fiável nas aplicações previstas.

No entanto, não existem especificações para cabos de dados com condutor de alumínio cobreado (CCA), pois o alumínio tem caraterísticas elétricas muito inferiores às do cobre, sendo, além disso, muito mais frágil. Por isso, inevitavelmente, teriam limites inferiores, principalmente quanto àflexibilidade, firmeza e força de tração.

As seguintes caraterísticas e ensaios são cruciais no momento de escolher o tipo de condutor para os cabos de dados:

1. Circular (forma)
2.
Resistência
3. Massa de cobre (pureza)
4. Revestimento
5.
Alongamento
6.
Resistência à tração
7.
Oxidação (brilhante e luminoso)
8.
Dimensões gerais

Os condutores de alumínio não são adequados para os cabos de dados pois não cumprem nenhum dos anteriores requisitos ao mesmo nível exigido. Por exemplo, o diâmetro teria de ser muito superior, pelo que não é uma proposta prática. Além disso, um instalador deveria ter em conta estes fatores ao longo da vida útil do sistema caso optasse por utilizar cabos de dados com condutor de alumínio cobreado (CCA).

Cable de datos de aluminio cobreado (CCA)

 

Condutores: Pontos fracos a ter em conta

Se, apesar de tudo o anteriormente exposto, alguém considerar que se poderiam utilizar cabos de dados com condutor de alumínio cobreado (CCA), deveria assinalar-se claramente o seguinte:

1. Poderiam não cumprir os ensaios básicos de rendimento da transmissão durante os testes de aceitação da colocação em funcionamento.
2. Poderiam apresentar uma escassa flexibilidade, o que provocaria falhas nas conexões, tanto durante a instalação como durante o funcionamento.
3.
Poderiam produzir aumentos de temperatura superiores aos previstos ao serem utilizados para fornecer energia através de aplicações como a alimentação por PoE.
4. Poderiam apresentar oxidação do alumínio exposto nos pontos de conexão, o que poderia reduzir a vida útil de tais conexões, principalmente se submeterem a vibrações ou outros movimentos.
5. É provável que ocorram desconexões de cada vez que o cabo se mexa atrás do painel de conexões durante a manutenção.
6. É provável que o IDC ou os pinos falhem, o que aumenta o tempo de instalação/manutenção.
7.
É possível que sejam precisos comprimentos adicionais de cabo na primeira fase da instalação caso seja necessário voltar a terminar após as ruturas.
8.
Podem dar lugar a uma necessidade de nova terminação e a chamadas de instalação para substituir/reparar as falhas.
Os condutores de alumínio cobreado (CCA) têm normalmente um núcleo central de alumínio de 80% do diâmetro do condutor e os restantes 20% são um revestimento de cobre que rodeia o alumínio.

Algumas aplicações de cablagem que não são de dados (como os cabos coaxiais) utilizam CCA para reduzir o peso e o custo do cabo. O alumínio é um condutor menos eficiente do que o cobre, mas as frequências mais altas associadas à transmissão de dados são transportadas no interior do revestimento de cobre, que atua como a “pele” do condutor.

Consequentemente, o rendimento da transmissão é proporcionado pelo cobre, ignorando o suporte de alumínio que há sob a sua superfície.

A teoria poderia sugerir que tal deveria proporcionar um cabo de pares balanceado baseado em CCA com o rendimento de alta frequência de uma determinada categoria a um custo inferior.

No entanto, o desempenho de alta frequência não é a principal dificuldade, mas sim a extremidade de baixa frequência onde o uso de alumínio reduz consideravelmente o desempenho em comparação com cabos sólidos de cobre.

Além disso, como a resistência elétrica dos condutores de alumínio cobreado (CCA) é 40% superior à da do cobre sólido, as ligações permanentes não serão aptas para comprimentos superiores a 60 m.

Alejandro Puertas

Prysmian Group

 

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