Corrientes debiles

I. COMPONENTES Y DESCRIPCIÓN DE
LAS CORRIENTES DÉBILES
Objetivo:
Describir las características
constructivas y de operación de
las instalaciones de corrientes
débiles.

Introducción
Las nuevas tecnologías han cambiado
la vida de las empresas, revolucionando la
transmisión de datos. Teléfonos, fax,
terminales, ordenadores, . . , nos permiten
acceder hoy en día a la voz, datos e
imágenes, con una calidad de recepción y
una rapidez asombrosas.

Introducción
Sin embargo hoy en día las oficinas
están en constante cambio y se requiere
que las conexiones de los teléfonos y
ordenadores (corrientes débiles) y sus
correspondientes alimentaciones
(corrientes fuertes) estén disponibles para
cualquier usuario, en cualquier momento.

Antecedentes
En los primeros años de la década de los 80’s,
los edificios eran diseñados tomando en cuenta
muy pocas consideraciones relacionadas con los
servicios de comunicaciones que operarían en
los mismos.
– Las compañías de teléfonos instalaban el cable
en el momento de la construcción.
– Los sistemas de transmisión de datos se instalan
después de la ocupación del edificio.

Antecedentes
• A inicios de los 80´s apareció la tecnología Ethernet. Se utiliza
cable coaxial de 50Ω. RG – 58. Se impulsó la fabricación de NIC’s
con jack modular RJ-45. Aparece el cable UTP categoría 3.
• A mediados de los 80’s: IBM desarrolla la tecnología Token Ring.
Se especifica como medio de transmisión un cable blindado
trenzado por pares STP de 2 pares y 150Ω. Como alternativa al
STP, se introdujo el UTP Cat. 3 para aplicaciones de 4 y 16 Mbps.

Antecedentes
Luego apareció la necesidad de uniformizar los
sistemas a través de los estándares que permitan la
compatibilidad entre productos ofrecidos por
diferentes fabricantes.
• En 1985 se organizan comités técnicos para
desarrollar estándares para cableado de
telecomunicaciones, cuyo trabajo final se
presentó el 9 de julio de 1991.

¿Qué es instalación de
corriente Débil?
Instalaciones correspondientes a TV cable, telefonía
y sistemas de seguridad, como circuitos cerrados de
televisión, alarmas, etc.
“Son instalaciones de diferentes sistemas de
control, comunicación y manejo de la información,
sean estos de voz, datos, video, así como equipos
de conmutación y otros sistemas de administración
y seguridad caracterizados por corrientes y
tensiones bajas”.

corriente Débil?
Las instalaciones de Corrientes Débiles son
consideradas instalaciones de baja Tensión y según
Reglamentación, se considera instalación de baja
tensión eléctrica aquella que distribuya o genere energía
eléctrica para consumo propio y a las receptoras en los
siguientes límites de tensiones nominales:
• Corriente alterna: igual o inferior a 1000 voltios.
• Corriente continua: igual o inferior a 1500 voltios.

corriente Débil?
Aquellas instalaciones de una
infraestructura usadas para
alimentar cargas (enchufes e
iluminación), son conocidas
como Tomas de Corrientes
Fuertes (230 V~
generalmente) y aquellas
instalaciones de voz (teléfono),
datos (PC) e imágenes
(Videoconferencia o video
vigilancia), es conocida como
Instalación de Corriente
Débil, siendo ambas de baja
tensión.

Clasificación de las tensiones
No obstante, las instalaciones eléctricas de baja
tensión se clasifican, según las tensiones nominales que
se les asignen, en la forma siguiente:

Instalación de corriente débil
Dentro de las instalaciones de corrientes débiles es posible encontrar:
• Detectores de flama.
• Alarmas antirrobo.
• Detectores de humo.
• Detectores de movimiento.
• TV cable.
• Videocámaras de vigilancia. CCTV.
• Computación.
• Teléfonos.
• Citófonos.
• Música ambiental.
• Fibra óptica.
• Sistema de comunicación mediante altavoces.

Organismos y Normas
• TIA: Telecommunications Industry Association.
Fundada en 1985 después del rompimiento del
monopolio de AT&T. Desarrolla normas de cableado
industrial voluntario para muchos productos de las
telecomunicaciones y tiene más de 70 normas
preestablecidas.

Organismos y Normas
• ISO: International Standards Organization.
Organización no gubernamental creada en 1947 a
nivel Mundial, de cuerpos de normas nacionales, con
más de 140 países.
• IEEE: Instituto de Ingenieros Eléctricos y de
Electrónica.
Principalmente responsable por las especificaciones
de redes de área local como 802.3 Ethernet,802.5
Token Ring, ATM y las normas de Gigabit Ethernet

Organismos y Normas
• ANSI: American National Standards Institute.
Organización Privada sin fines de lucro fundada en
1918, la cual administra y coordina el sistema de
estandarización voluntaria del sector privado de los
Estados Unidos.
• EIA: Electronics Industry Association.
Fundada en 1924. Desarrolla normas y
publicaciones sobre las principales áreas técnicas:
los componentes electrónicos, electrónica del
consumidor, información electrónica, y
telecomunicaciones.

Estándares y Documentos
de Referencia
• ANSI/TIA/EIA-568-B
Cableado de Telecomunicaciones en Edificios Comerciales. (Cómo
instalar el Cableado)
• TIA/EIA 568-B1
Requerimientos generales
• TIA/EIA 568-B2
Componentes de cableado mediante par trenzado balanceado
• TIA/EIA 568-B3
Componentes de cableado Fibra óptica
• ANSI/TIA/EIA-569-A
Normas de Recorridos y Espacios de Telecomunicaciones en Edificios
Comerciales (Cómo enrutar el cableado)

Estándares y Documentos
de Referencia
Normas de Infraestructura Residencial de Telecomunicaciones
Normas de Administración de Infraestructura de
Telecomunicaciones en Edificios Comerciales
• ANSI/TIA/EIA-607
Requerimientos para instalaciones de sistemas de puesta a
tierra de Telecomunicaciones en Edificios Comerciales.
• ANSI/TIA/EIA-758
Norma Cliente-Propietario de cableado de Planta Externa de
Telecomunicaciones.

Cables para Corrientes
Débiles
Los otros medios de transmisión físicos son los
cables, que pueden ser de cobre o de vidrio (o plástico)
en el caso de la fibra óptica y se utilizan para transmitir
señales de voz, datos o imágenes (V.D.I.). Son la base
del cableado estructurado y por ello merecen un estudio
más detallado.

Débiles
Veamos los factores que caracterizan a un buen cable:
• Una baja atenuación de la señal: Es la relación entre la señal
recibida y la enviada y se mide en dB/km.

Débiles
• Una baja atenuación paradiafónica:
Corresponde a la perturbación generada por un par con
respecto al otro y se mide en dB.
(El ruido puede hacer ininteligible la señal).

Débiles
• La capacidad de transmisión, que se corresponde con la
cantidad de información transmitida por segundo y se
mide en Mbps.
• Para hacernos una idea, una instalación categoría 5,
permite transmisiones a 100 Mbps, es decir, toda la
información contenida en una enciclopedia de 4000
páginas tardaría un segundo en pasar de la memoria de
un ordenador a la de otro.

Débiles
Los cables para la transmisión de datos se dividen
en cuatro grandes grupos:
• Cable multiconductor (o paralelo)
• Cable coaxial
• Cable de pares trenzados (el más utilizado)
• Cable de fibra óptica (el más caro)

Débiles
• Cable paralelo:
La primera red de
corrientes débiles fue sin lugar
a dudas la red telefónica,
utilizando para ello el cable
paralelo, por ello no es extraño
que este tipo de cable fuese
también el primero que se
utilizó en las redes de área
local. Consiste en varios
conductores aislados cableados
conjuntamente y protegidos por
una vaina aislante exterior.

Débiles
• Cable paralelo:
Hoy en día no se utiliza por dos motivos: el primero
es que este tipo de cables producen muchas
perturbaciones y errores debido a la alta atenuación
paradiafónica y, por otro lado, sólo admite datos con
muy baja capacidad de transmisión (20 Kbits/s).

Débiles
• Cable coaxial:
El término "coaxial" quiere decir "eje común" ya que
esta formado por un hilo conductor central de cobre
rígido y otro exterior con forma de trenza metálica que
hace la función de tierra y que aísla de interferencias al
conductor central, separados ambos por un material
dieléctrico (polietileno) y todo ello encerrado en una
vaina exterior aislante (PVC), que opcionalmente puede
estar blindada.

Débiles
• Cable coaxial:
Ha sido el más utilizado en las redes de área local
tipo Bus, debido a su alto grado de inmunidad
electromagnética, lo que le ha hecho especialmente
importante en fábricas donde la maquinaria produce
perturbaciones.

Débiles
Cable coaxial:
Además permite transmitir a altas frecuencias
(velocidad) y tiene una gran capacidad de transmisión
(ancho de banda comprendido entre 80 MHz y 400
MHz), por lo que admite un elevado número de canales
de información (10.000 emisiones de voz), por lo que se
seguirá utilizado para redes de T.V. por cable. Permite
también alcanzar mayores distancias que otros cables
(150 a 300 m).

Débiles
Cable coaxial:
Popularizado por la red Ethernet fino (RG 58, 50Ω) y por el
sistema 3270 de IBM (RG 62, 93Ω), su dificultad de puesta en obra
(baja flexibilidad, difícil de doblar) y su elevado precio han hecho
que hoy en día se prefiera utilizar el cable de pares trenzados. Una
variación del cable coaxial sería el Twinaxial, con dos conductores
centrales (o almas) envueltos cada uno en un aislante y con una
malla exterior (o pantalla.).

Débiles
• Cables de pares trenzados:
En sus distintos tipos, es el cable más utilizado hoy en día en
el precableado; en las redes de áreas locales de topología en
estrella (con concentrador Hub o Switch) y en la telefonía (cableado
estructurado y RDSI).

Débiles
Se trata de pares de hilos conductores de cobre,
protegidos por un aislante y trenzados entre sí para
disminuir las interferencias y evitar el efecto antena. Uno
de los hilos sirve para la transmisión y el otro para la
recepción.

Débiles
El cable trenzado más usado es el “twisteado” (cada par está
trenzado por separado) y dentro de este tipo, el de 4 pares
trenzados “twisteados”, que es el que permite aplicaciones VDI. En
él, un par sirve para transmitir y recibir la voz, otro par es para los
datos y los dos pares restantes son para transmitir y recibir
imágenes.

Débiles
Por el tipo de aislamiento los cables de pares trenzados
pueden ser:
• UTP (100 Ω): Cable “Twisteado” no blindado (Unshielded Twisted
Pair)
• FTP (120 Ω): Cable “Twisteado apantallado (Foiled Twisted Pair)
• STP (150 Ω): Cable “Twisteado” blindado (Shielded Twisted Pair)
• SFTP : Cable "Twisteado" apantallado y blindado (Shielded Foiled
Twisted Pair)

Débiles
UTP (100 Ω): Cable “Twisteado” no blindado (Unshielded Twisted
Pair)

Débiles
FTP (120 Ω): Cable “Twisteado apantallado (Foiled Twisted Pair)

Débiles
• STP (150 Ω): Cable “Twisteado” blindado (Shielded Twisted Pair)

Débiles
SFTP : Cable "Twisteado" apantallado y blindado (Shielded Foiled
Twisted Pair)

Débiles
La ventaja de este tipo de cables está en el hecho
de que es muy fácil y rápido de instalar y de muy bajo
coste, por lo que se está incrementando su utilización en
las redes de área local con topología en estrella, sin
embargo es muy sensible a las perturbaciones
electromagnéticas, por lo que hay que tener unas
determinadas precauciones en su instalación.

Débiles
• Fibra óptica:
En este tipo de medio, la información se transmite
en forma de impulsos de luz a través de una fibra de
vidrio o de plástico flexible muy delgada (como un
cabello), pudiendo portar miles de veces más
información que los hilos de cobre convencionales.

Débiles
• Fibra óptica:
Los diodos (infrarrojos o láser), emiten impulsos de luz que se
propagan a través de la fibra por un proceso de reflexión interna.
Una fibra consiste en dos capas de refracción diferente (núcleo y
recubrimiento), encerradas en una envoltura protectora de Kevlar y
todo ello recubierto por PVC o teflón.

Débiles
• Fibra óptica:
Entre las ventajas de la fibra óptica está el hecho de
que no le afecta las inducciones eléctricas (es inmune a
ellas), que admite grandes velocidades (gran anchura de
banda: De 35 MHz a 2 GHz; miles de llamadas
telefónicas a través de una única fibra) y que la
atenuación es bajísima (prácticamente no tiene
pérdidas), por lo que es ideal para grandes distancias
(uniones entre edificios, cable submarino y redes de
distribución de T.V. por cable).

Componentes : La telefonía
El cableado telefónico es
instalado en el interior de los
edificios por las compañías de
teléfonos desde hace más de un
siglo, el 10 de marzo de 1876 por
Alexander Grahan Bell, y a
finales de ese mismo año ya eran
posibles conversaciones
telefónicas entre Nueva York y
Boston, al principio se trataba de
hilos desnudos de hierro, bronce
o cobre y al final acabó siendo el
clásico cable paralelo aislado.

El término teléfono se
refiere al Conjunto de aparatos
e hilos conductores con los
cuales es posible transmitir a
distancia la palabra y toda
clase de sonidos, por la acción
de la electricidad. En la
actualidad, los avances en el
campo de la telefonía permiten
establecer conexiones con
determinados dispositivos
capaces de cifrar y traducir
otro tipo de mensajes
complejos, utilizando las líneas
telefónicas.

Durante mucho tiempo
Alexander Graham Bell fue
considerado el inventor del teléfono,
junto con Elisha Gray. Sin embargo
Bell no fue el inventor de este
aparato, sino solamente el primero
en patentarlo. Esto ocurrió en 1876.
El 11 de junio de 2002 el Congreso
de Estados Unidos aprobó la
resolución 269, por la que se
reconocía que el inventor del teléfono
había sido Antonio Meucci, que lo
llamó teletrófono, y no Alexander
Graham Bell.

• Cable paralelo:
La primera red de
corrientes débiles fue sin lugar
a dudas la red telefónica,
utilizando para ello el cable
paralelo, por ello no es extraño
que este tipo de cable fuese
también el primero que se
utilizó en las redes de área
local. Consiste en varios
conductores aislados
cableados conjuntamente y
protegidos por una vaina
aislante exterior.

Evolución del teléfono y su utilización
• Desde su concepción
original se han ido
introduciendo mejoras
sucesivas, tanto en el
propio aparato telefónico
como en los métodos y
sistemas de explotación
de la red.
• En lo que se refiere al
propio aparato telefónico,
se pueden señalar varias
cosas:

1. La introducción del micrófono de carbón,
que aumentaba de forma considerable la
potencia emitida, y por tanto el alcance
máximo de la comunicación.
MICRÓFONO DE CARBON.
1. -Diafragma.
2. -Conjunto de carbón granular.
3. -Batería.
4. -Transformador.
La presión sobre el diafragma cambia
la resistencia del carbón al que se le ha
aplicado un voltaje de polarización. Era el
antiguo micrófono de los teléfonos.

2. La marcación por pulsos mediante el
denominado disco de marcar.
La marcación decádica por pulsos
consiste en el envío por el teléfono de la
información numérica, en forma de pulsos,
a la central telefónica automática para que
esta le conecte con el teléfono deseado.
Los pulsos los genera el teléfono
mediante un dispositivo mecánico
denominado disco de marcar, el cual
consiste en un disco giratorio provisto de
diez agujeros, de aquí lo de decádica,
numerados del 0 al 9.

3. La marcación por tonos multifrecuencia.
En telefonía, el sistema de marcación por tonos, también
llamado sistema multifrecuencial o DTMF (Dual-Tone Multi-
Frequency), consiste en lo siguiente: Cuando el usuario pulsa en el
teclado de su teléfono la tecla correspondiente al dígito que quiere
marcar, se envían dos tonos, de distinta frecuencia: uno por
columna y otro por fila en la que esté la tecla, que la central
descodifica a través de filtros especiales, detectando
instantáneamente que dígito se marcó.

4. La introducción del micrófono de electret, micrófono de
condensador, prácticamente usado en todos los aparatos
modernos, que mejora de forma considerable la calidad del sonido.
Utiliza un electrodo (fluoro carbonato o policarbonato de flúor) de
plástico que al estar polarizado no necesita alimentación. Que las
placas estén polarizadas significa que están cargadas a
perpetuidad desde el mismo momento de su fabricación.

Funcionamiento del Teléfono
Un teléfono está formado por
dos circuitos que funcionan juntos:
el circuito de conversación, que es
la parte analógica, y el circuito de
marcación, que se encarga de la
marcación y llamada. Tanto las
señales de voz como las de
marcación y llamada
(señalización), así como la
alimentación, comparten el mismo
par de hilos.

La impedancia característica de la línea es 600Ω. Lo más
llamativo es que las señales procedentes del teléfono hacia la
central y las que se dirigen a él desde ella viajan por esa misma
línea de sólo 2 hilos. Para poder combinar en una misma línea dos
señales (ondas electromagnéticas) que viajen en sentidos opuestos
y para luego poder separarlas se utiliza un dispositivo llamado
transformador híbrido o bobina híbrida, que no es más que un
acoplador de potencia (duplexor).

El circuito de conversación consiste de cuatro componentes
principales: la bobina híbrida, el auricular, el micrófono de
carbón y una impedancia de 600Ω para equilibrar la híbrida. Estos
componentes se conectan según el circuito de la figura 1. La señal
que se origina en el micrófono se reparte a partes iguales entre L1 y
L2. La primera va a la línea y la segunda se pierde en la carga, pero
L1 y L2 inducen corrientes iguales y de sentido contrario en L3, que
se cancelan entre sí, evitando que la señal del micrófono alcance el
auricular.

La señal que viene por la línea recorre L1, que induce una
corriente igual en L2, de modo que por el micrófono no circula
señal. Sin embargo, tanto L1 como L2 inducen en L3 la corriente
que se lleva al auricular.

El circuito de conversación real es algo más complejo: añade
un varistor a la entrada, para mantener la polarización del micrófono
a un nivel constante, independientemente de lo lejos que esté la
central local, y conecta el auricular a la impedancia de carga, para
que el usuario tenga una pequeña realimentación y pueda oír lo que
dice. Sin ella, tendería a elevar mucho la voz.

Finalmente, el circuito de marcación mecánico, formado por el
disco, que, cuando retrocede, acciona un interruptor el número de
veces que corresponde al dígito. El cero tiene 10 pulsos. El timbre
va conectado a la línea a través del "gancho", que es un
conmutador que se acciona al descolgar. Una tensión alterna de 75
V en la línea hace sonar el timbre.

Como la línea alimenta el micrófono a 48 V, esta tensión se
puede utilizar para alimentar, también, circuitos electrónicos. Uno de
ellos es el marcador por tonos. Tiene lugar mediante un teclado que
contiene los dígitos y alguna tecla más (* y #), cuya pulsación
produce el envío de dos tonos simultáneos para cada pulsación. La
frecuencia de estos tonos varía entre la europa (CCITT - UIT-T) y la
de EEUU.

El timbre electromecánico, que se basa en un electroimán que
acciona un badajo que golpea la campana a la frecuencia de la
corriente de llamada (20 Hz), se ha visto sustituido por generadores
de llamada electrónicos, que, igual que el timbre electromecánico,
funcionan con la tensión de llamada (75 V de corriente alterna).
Suelen incorporar un oscilador de periodo en torno a 0,5 s, que
conmuta la salida entre dos tonos producidos por otro oscilador.
El circuito va conectado a un pequeño altavoz piezoeléctrico.

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