CABLE COAXIAL: DESCRIPCIÓN GENERAL

Transcripción

1 CABLE COAXIAL: DESCRIPCIÓN GENERAL El medio más común para transmitir señales de video de una parte del equipo a otra es el cable coaxial. El coaxial no es sólo el cable más comúnmente usado sino también el modo más económico, fiable, conveniente y de más fácil mantenimiento para transferir imágenes electrónicas en un sistema de CCTV (circuito cerrado de TV). Son muchos los fabricantes de cable coaxial, y está disponible en diversas formas, colores, especificaciones y capacidades. El tipo de coaxial más comúnmente recomendado es el RG59/U, pero en realidad esta designación representa una familia de cables con características eléctricas muy diversas. Otras variedades similares al RG59/U son el RG6/U y RG11/U, las cuales se usan predominantemente en trabajos de circuito cerrado de TV y video. Aunque son similares en muchos aspectos, cada grupo de cables tiene sus propias características físicas y eléctricas que deben tenerse en cuenta. Los tres grupos de cable coaxial están incluidos en la misma clasificación general de familias de cables coaxiales. La referencia RG es la especificación de cables en cuanto a guía del radio, mientras que el valor numérico ayuda a diferenciar las especificaciones de cada cable individualmente. A pesar de que cada cable tiene su propio número, sus características y dimensiones, no hay diferencia en el modo en que funcionan estos cables de distinta numeración. Fabricación del coaxial Los cables coaxiales comunes RG59/U, RG6/U y RG11/U son circulares. Cada uno tiene un conductor central rodeado de material aislante dieléctrico, el cual a su vez está cubierto por un trenzado para blindarlo contra interferencias electromagnéticas (EMI). La cobertura exterior es la camisa. Los dos conductores del cable coaxial están separados por un material no conductor o dieléctrico. El conductor exterior (trenzado) actúa como un blindaje y ayuda a aislar el conductor central de interferencias electromagnéticas espurias. La cobertura exterior ayuda a proteger físicamente los conductores. Para aplicaciones en las que el cable puede moverse de arriba abajo o de lado a lado, elija un cable que tenga un conductor central compuesto de muchas trenzas pequeñas de cables. Cuando el cable se mueve, estas trenzas se flexionan y resisten el desgaste por fatiga mejor que un cable con un conductor central sólido. Material aislante dieléctrico El conductor central está COBERTURA EXTERIOR (CAMISA) recubierto por un material aislante TRENZADO (BLINDADO) dieléctrico disponible en poliuretano o polietileno. MATERIAL AISLANTE (DIELÉCTRICO) Este aislante CONDUCTOR CENTRAL dieléctrico ayuda a determinar las características de funcionamiento del cable coaxial manteniendo un espacio uniforme entre el conductor central y sus elementos exteriores a lo largo de toda la longitud del cable. Los materiales dieléctricos hechos de poliuretano celular o espuma tienen menos probabilidad de debilitar una señal de video que aquellos hechos con polietileno sólido. Esta menor atenuación es deseable cuando se calcula el factor de pérdida/longitud de cualquier cable. La espuma también brinda al cable mayor flexibilidad, lo que puede facilitar el trabajo del instalador. Aunque el material dieléctrico de espuma ofrece el mejor rendimiento, puede absorber humedad, lo que modifica su funcionamiento eléctrico. Gracias a sus propiedades de rigidez, el polietileno sólido preserva su forma mejor que la espuma, y soporta los efectos producidos por compresiones y deformaciones accidentales, pero esta característica también lo hace ligeramente más difícil de manipular durante la instalación. Además, su factor de atenuación de pérdida/longitud no es tan bueno como el de la espuma, lo que se debe considerar en recorridos largos de cable. Conductor central El conductor central es el medio principal para transmitir una señal de video. El conductor central viene en diferentes diámetros, normalmente dentro de un intervalo de calibre de 14 a 22. La estructura del conductor central normalmente es de cobre sólido o acero enchapado en cobre, conocido como soldadura de cobre al En las aplicaciones de circuito cerrado de TV (CCTV) se requieren conductores de cobre sólido. descubierto (BCW). En las aplicaciones de circuito cerrado de TV (CCTV) se requieren conductores de cobre sólido. Los cables enchapados en cobre, con soldadura de cobre o BCW, tienen una resistencia diferencial mucho mayor en frecuencias de video de banda de base y nunca se deben usar para circuito cerrado de TV. Para determinar el tipo de cable, mire el extremo cortado del conductor central. El cable enchapado en cobre será plateado en el centro, en lugar de cobre en todo el recorrido. Una variación en las dimensiones del conductor central tiene un efecto global en el monto de resistencia de CC del cable. Los cables que tienen conductores centrales de gran diámetro tienen menor resistencia que los cables con diámetros menores. Esta resistencia disminuida de los cables con gran diámetro incrementa la capacidad de un cable para transmitir una señal de video a lo largo de una distancia mayor con mejor claridad, pero estos cables también son más caros y más difíciles para trabajar.

2 Trenzado o blindado Envolviendo el exterior del material dieléctrico se encuentra el tejido de cobre trenzado (blindado), actuando como un segundo conector o conexión a tierra entre la cámara y el monitor. También actúa como protección contra señales externas no deseadas, usualmente llamadas interferencias electromagnéticas, o EMI, que pueden afectar negativamente una señal de video. La cantidad de cobre o de hebras de cable en el trenzado determinan el grado de protección contra las interferencias electromagnéticas (EMI). Los cables coaxiales de categoría comercial que tienen un trenzado de cobre con un tejido poco denso tienen coberturas de blindaje de aproximadamente un 80 por ciento. Estos cables son adecuados para usos generales en aplicaciones en las que se conoce que la interferencia eléctrica es baja. También funcionan bien cuando el cable se instala en conductos de metal o tubos, que también favorecen el blindaje. Si no está seguro de estas condiciones y no instala tubos para reducir las interferencias electromagnéticas (EMI), use un cable con un máximo blindado o cable de tipo trenzado denso que contenga más cobre que el coaxial de categoría comercial. Este cobre extra logra la máxima cobertura de blindaje al tener más material de trenzado hecho en una trama más apretada. Para aplicaciones de circuito cerrado de TV (CCTV) se necesitan conductores de cobre. Los cables que usan blindaje de lámina de aluminio o material de envoltura laminar no son adecuados para instalaciones de circuito cerrado de TV. En cambio, se usan comúnmente para transmitir señales de frecuencia de radio, como las empleadas en sistemas de transmisor o en sistemas de distribución de antena maestra. Los cables que usan blindaje de lámina de aluminio o material de envoltura laminar no son adecuados para instalaciones de circuito cerrado de TV. El cable de aluminio o lámina puede distorsionar una señal de video a tal punto que la calidad de la señal puede estar muy por debajo del nivel requerido para el funcionamiento adecuado del sistema, especialmente en recorridos largos de cable y, por lo tanto, no se recomienda para usos en circuito cerrado de TV. Cobertura exterior El último componente de un cable coaxial es la cobertura exterior. Aunque se usan otros materiales, el cloruro de polivinilo o PVC es el usado comúnmente en su fabricación. Disponible en varios colores como en negro, blanco, marrón claro y gris, la cobertura se presta tanto para aplicaciones interiores como para exteriores.

3 SELECCIÓN DEL CABLE DE VIDEO Hay dos factores que determinan la selección del cable: el emplazamiento del recorrido del cable, sea en interiores o en exteriores, y la longitud máxima de los recorridos de cables individuales. El cable coaxial de video está diseñado para transmitir una energía máxima de señal desde una fuente de 75 ohmios a una carga de 75 ohmios con una pérdida de señal mínima. Si el cable tiene un valor diferente a 75 ohmios, puede haber pérdida excesiva de señal y reflexión. Las características del cable están determinadas por diversos factores (material central, material dieléctrico y fabricación del blindado, entre otros), y deben ajustarse cuidadosamente a la aplicación específica. Por otra parte, las características de transmisión del cable estarán influidas por las condiciones físicas del recorrido del cable y por el método de instalación. Use únicamente cable de alta calidad y asegúrese de elegirlo según el ambiente (interiores o exteriores). Un conductor de núcleo macizo y cobre al descubierto es el más adecuado para aplicaciones de video, excepto donde hay flexiones. En emplazamientos en que el cable debe flexionarse continuamente (por ejemplo, cuando se usa con escáneres o No use cables con trenzado de acero enchapado en cobre, ya que no transmiten eficazmente en el intervalo de frecuencias utilizado en circuitos cerrados de TV. unidades de giro horizontal/vertical), use cables específicos al efecto. Estos cables tienen un centro de hilo trenzado. Use únicamente cables con trenzado de cobre puro. No use cables con trenzado de acero enchapado en cobre, ya que no transmiten eficazmente en el intervalo de frecuencias utilizado en circuitos cerrados de TV. El material dieléctrico preferible es la espuma de polietileno. La espuma de polietileno tiene mejores características eléctricas y ofrece un mejor rendimiento que el polietileno sólido, aunque es más vulnerable a la humedad. Use cables con material dieléctrico de polietileno sólido en aplicaciones expuestas a la humedad. En las instalaciones comunes de circuito cerrado de TV, con longitudes de cable menores de 750 pies (228 m), el cable RG59/U es una buena opción. Este cable tiene una dimensión exterior aproximada de 0,25 pulgadas (0,63 cm) y viene en rollos de 500 y pies (152 y 304 m). Para recorridos de cable cortos, use un cable RG59/U con un núcleo conductor calibre 22, que tiene una resistencia a la CC de aproximadamente 16 ohmios cada pies (304 m). Para recorridos mayores, funcionará bien la variedad de calibre 20, que tiene una resistencia a la CC de aproximadamente 10 ohmios cada pies (304 m). En cualquiera de los casos, hay cables con material dieléctrico de poliuretano o polietileno fácilmente disponibles. En instalaciones que requieren recorridos de cable de entre 800 pies (244 m) y pies (457 m), el cable RG6/U es el que mejor se adapta. Con las mismas características eléctricas del cable RG59/U, su dimensión exterior es casi equivalente a la del cable RG59/U. El cable RG6/U viene en rollos de 500, y pies (152; 304 y 608 m) y se puede obtener en una variedad de materiales dieléctricos y de cobertura exterior. Debido a su conductor central de gran diámetro, de un calibre cercano a 18, el cable RG6/U tiene una resistencia a la CC de aproximadamente 8 ohmios por cada pies (304 m), y puede enviar una señal a mayor distancia que el cable RG59/U. Use el cable RG11/U para superar la capacidad del cable RG6/U. Reiteramos que las características eléctricas de este cable son básicamente las mismas que las de los otros. El conductor central se puede pedir en dimensiones de calibre 14 o 18, produciendo una resistencia a la CC de aproximadamente 3 a 8 ohmios cada pies (340 m). Al ser el mayor de los tres cables con 0,405 pulgadas (1,03 cm), es el más difícil de manipular e instalar. El cable RG11/U se entrega normalmente en rollos de 500, y pies (152; 304 y 608 m). Debido a la existencia de aplicaciones especiales, los fabricantes presentan frecuentemente variaciones de los cables RG59/U, RG6/U y RG11/U. Debido a las variaciones en la normativa de incendios y seguridad a lo largo del país, el Teflon y otros materiales retardantes del fuego se están haciendo más usuales como materiales dieléctricos y de cobertura exterior. En caso de fuego, estos materiales no despiden los mismos humos tóxicos que los cables de PVC y, además, se consideran más seguros. Para aplicaciones subterráneas se recomienda utilizar cables para enterrar de forma directa, hechos específicamente para ese propósito. La cobertura exterior de este tipo de cables contiene materiales resistentes a la humedad y otros protectores, permitiendo su colocación directa en zanja. Con las numerosas opciones disponibles resultará fácil encontrar el cable de video adecuado para cada aplicación de cámara. Tras evaluar apropiadamente la instalación, lea las especificaciones de los equipos y efectúe los cálculos apropiados. Recorridos de cable Aunque los cables coaxiales tienen pérdidas inherentes a su naturaleza, cuanto más largo y pequeño sea el cable las pérdidas serán mayores; y a mayor frecuencia de señal, habrá pérdidas más acusadas. Lamentablemente éste es uno de los problemas más comunes e innecesarios que afectan actualmente a los sistemas de seguridad de circuito cerrado de TV en su conjunto. Si, por ejemplo, un monitor está emplazado a pies (304 m) de la cámara, se perderá aproximadamente un 37 por ciento de la información de alta frecuencia en la transmisión. Lo peor de ello es que no es evidente. Usted no puede ver la información que no aparece allí, y puede que ni siquiera se dé cuenta de que esa información ha sido borrada. Debido a que muchos sistemas de seguridad de circuito cerrado de TV tienen recorridos de cable que superan los varios miles de pies, a menos que usted esté prevenido acerca de esta característica del cable, su sistema puede estar dando una imagen seriamente degradada. Por lo tanto, si sus cámaras y monitores están separados por distancias mayores a 750 pies (228 m), debería asegurarse de tomar ciertas previsiones para garantizar la fidelidad de transmisión de la señal de video.

4 Terminación del cable En los sistemas de video de seguridad, la señal de la cámara debe transmitirse desde la cámara al monitor. El método de transmisión es generalmente el cable coaxial. La terminación adecuada de estos cables es esencial para un rendimiento fiable del sistema. Debido a que la impedancia característica de un cable coaxial está comprendida entre 72 y 75 ohmios, es necesario que la señal viaje a través de un recorrido uniforme a lo largo de todos los puntos del sistema, para prevenir toda distorsión de imagen y para ayudar a asegurar la transferencia apropiada de la señal desde la cámara al monitor. La impedancia del cable debe permanecer constante con un valor de 75 ohmios. Para transferir adecuadamente energía entre dos dispositivos de video con pérdidas aceptables, la salida de video de la cámara se debe El punto final de todo recorrido de cable de video debe terminarse en 75 ohmios. corresponder con la impedancia de entrada del cable, que a su vez se debe corresponder con la impedancia de entrada del monitor. El punto terminal de todo recorrido de cable de video debe terminarse en 75 ohmios. Por lo general, el recorrido del cable termina en el monitor, lo que asegura cumplir con este requerimiento. Generalmente, la impedancia de entrada de video del monitor se controla con un conmutador ubicado al lado de los conectores de enlace de video (entrada/salida). Este conmutador permite una terminación de 75 ohmios si el monitor es el punto terminal, o de alta impedancia (Hi-Z) para enlace con un segundo monitor. Revise las especificaciones e instrucciones de los equipos para determinar los requerimientos adecuados de terminación. La falta de una terminación adecuada de la señal generalmente provoca una imagen de alto contraste, de apariencia ligeramente granulosa. También pueden evidenciarse anomalías en la imagen y otras imperfecciones de la señal. Teflon es una marca registrada de DuPont.

5 INFORMACIÓN DE TENSIÓN Y CABLEADO Cuadro de distancias de cableado de 24 VCA El cuadro siguiente se puede usar como guía para determinar el calibre y la distancia máxima de cable necesarios para aplicaciones de 24 VCA en las que se usa cable de 2 conductores para alimentar equipos como carcasas con accesorios de 24 VCA (calefactor, ventilador, etc.), domos de 24 VCA (como el Spectra ), receptores de 24 VCA u otros equipos que usen entrada de baja tensión. (No use este cuadro para determinar recorridos de cables para unidades de giro horizontal/vertical; los requerimientos de conductor y las distancias de cables están especificadas en la hoja de especificaciones correspondiente a las unidades de giro horizontal/vertical.) va total 20 AWG (0,5 mm 2 ) (86) (42) (28) (21) 18 AWG (1,0 mm 2 ) 451 (137) 225 (68) 150 (45) 112 (34) Calibre de cable 16 AWG (1,5 mm 2 ) 716 (218) 358 (109) 238 (72) 179 (54) 14 AWG (2,5 mm 2 ) 1142 (348) 571 (174) 380 (115) 285 (86) 12 AWG (4,0 mm 2 ) 1811 (551) 905 (275) 603 (183) 452 (137) 10 AWG (6,0 mm 2 ) 2880 (877) 1440 (438) 960 (292) 720 (219) A continuación se indican las distancias máximas recomendadas para aplicaciones de 24 VCA, calculadas con una caída de tensión del 10 por ciento. (10 por ciento es generalmente la máxima caída de tensión permitida para dispositivos alimentados por CA.) Ejemplo: Una carcasa que requiere 80 va y está instalada a 35 pies (10 m) del transformador requerirá un calibre mínimo de cable de 20 AWG. Nota: Las distancias están calculadas en pies; los valores entre paréntesis están expresados en metros (14) (12) (10) (9) (8) (27) 75 (22) 64 (19) (15) 45 (13) 41 (12) 143 (43) 119 (36) 102 (31) 89 (27) 79 (24) 71 (21) 65 (19) 228 (69) 190 (57) 163 (49) 142 (43) 126 (38) 114 (34) 103 (31) 362 (110) 301 (91) 258 (78) 226 (68) 201 (61) 181 (55) 164 (49) 576 (175) 480 (146) 411 (125) 360 (109) 320 (97) 288 (87) 261 (79) (11) (28) 150 (45) 240 (73) (6) 34 (10) 55 (16) 87 (26) 139 (42) 221 (67) (6) 32 (9) 51 (15) 81 (24) 129 (39) 205 (62) (5) 30 (9) 47 (14) 76 (23) 120 (36) 192 (58) (5) 28 (8) 44 (13) 71 (21) 113 (34) 180 (54) (12) 67 (20) 106 (32) 169 (51) (11) 63 (19) 100 (30) 160 (48) (11) 60 (18) 95 (28) 151 (46) (6) 35 (10) (27) 144 (43) Distancia máxima del transformador a la carga

6 INFORMACIÓN DE TENSIÓN Y CABLEADO Requerimientos típicos de cable coaxial de video Tipo de cable* RG59/U RG6/U RG11/U Consulte a la fábrica Distancia máxima 750 pies pies pies Más de pies (228 m) (304 m) (457 m) (más de 457) * Requerimientos mínimos para cables: Impedancia de 75 ohmios Conductor central íntegramente en cobre Blindado de cobre puro trenzado con un 95% de cobertura de trenzado Recomendaciones de comunicación para el cable RS-485 La distancia máxima de cable para la comunicación del RS-485 sobre un cable de calibre superior a 24 es de pies (1.219 m). Pelco recomienda usar pares trenzados blindados como el Belden 9843, o cables similares que cumplan o superen los requerimientos básicos para las aplicaciones EIA RS-485. Fórmulas de conversión de medidas A continuación se indican otras fórmulas de conversión que puede necesitar. Cuando tenga multiplique por para obtener metros 100 centímetros (cm) pulgadas 2,54 centímetros (cm) pulgadas 25,40 milímetros (mm) centímetros 0,03280 pies metros 3,28 pies libras 0,45 kilogramos (kg) kilogramos 2,21 libras (lb) pies 0,3048 metros (m) millas 1,61 kilómetros (km) Fórmulas de conversión de voltajes Dentro de las hojas de especificaciones de nuestros diversos productos, frecuentemente detallamos el consumo de energía y los requerimientos de tensión para cada producto en particular. Para determinar los requerimientos de la fuente de alimentación, consulte las siguientes fórmulas de conversión. vatios o va* voltios amperios Para determinar los amperios (utilizando vatios): vatios voltios = amperios (es decir: 85,5 24 V = 3,56 amperios) Para determinar amperios (usando voltio amperios): voltios amperios voltios = amperios (es decir: 75 va 24 V = 3,12 amperios 75 VA 115 V = 0,64 amp) Para determinar vatios (usando amperios): voltios x amperios = vatios (es decir: 24 V X 3,56 = 85,44 vatios) Para determinar voltio amperios (usando amperios): amperios x voltios = voltios amperios (es decir: 3,12 X 24 V = 74,88 VA 0,64 X 115 V = 73,6 VA) *Vatios y VA son iguales en un circuito de corriente continua pero son diferentes en un circuito de corriente alterna. VA, que es mayor que vatios en un circuito de CA, se utiliza para calcular los requisitos de energía de CA. No obstante, se puede utilizar la misma fórmula.