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Cavi UTP o Schermati ?

Indice

Abstract

Realizzare in ambito domestico o similare una rete LAN schermata implica dei rischi non indifferenti, soprattutto se realizzata in un fabbricato con l’impianto di terra di dubbia qualità o efficienza.
In questo breve articolo troverete il motivo per cui è sconsigliabile realizzare una rete Ethernet se mancano i due presupposti fondamentali: presenza di notevoli disturbi “elettromagnetici” e presenza di un affidabile impianto di terra.

Cavi Schermati e Non Schermati

I cavi di rete possono essere schermati (STP/FTP) oppure non schermati (UTP).

Cavi FTP UTP

Cavi FTP UTP

UTP, è una sigla che sta per Unschielded Twisted Pair, e che identifica un cavo composto da 4 coppie intrecciate di conduttori in rame.
La conformazione di questo cavo è tale da renderlo immune da i disturbi elettrici e magnetici presenti negli ambienti ordinari, ad esempio gli uffici, motivo per il quale sono quelli generalmente maggiormente diffusi.
I cavi UTP sono riconoscibili dalle prese in plastica completamente trasparente.

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FTP è invece l'acronimo di Foiled Twisted Pair ed identifica un cavo che a differenza del cavo UTP, esternamente alle 4 coppie ha uno schermo composto da un foglio di materiale conduttore, generalmente alluminio.
STP, infine, è l'acronimo di Shielded Twisted Pair, una ulteriore evoluzione del cavo FTP, nel quale sono avvolte da una schermatura anche le singole coppie, per un totale di 5 schermi.
Da notare che per realizzare una rete schermata è necessario utilizzare connettori e prese diverse dalla rete non schermata : la rete schermata deve infatti assicurare la continuità dello schermo in tutti i punti, e quindi anche nelle prese e nelle spine.
I cavi Ethernet schermati si riconoscono perché, oltre ad avere il cavo leggermente più rigido, hanno i connettori avvolti da un involucro metallico.

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La Rete Schermata

Vi sono ambienti particolari, quali ad esempio industrie ed ospedali, nei quali una rete schermata potrebbe effettivamente servire, vista la presenza di disturbi elettromagnetici di notevole intensità e costanza. Ricordo brevemente che le schermature dei cavi di rete - FTP o STP - sono efficaci perché proteggono il segnale dalla sorgente alla destinazione, “avvolgendolo” con un involucro conduttore in tutto il suo percorso, come una gabbia di Faraday.
L’uso di questi cavi provoca una semplice conseguenza : le carcasse metalliche degli apparecchi collegati alla LAN, come ad esempio il PC, lo Switch o la Stampante, ecc. vengono collegate tra loro. In questo caso, dal punto di vista elettrotecnico, lo schermo costituisce quello che le norme CEI chiamano "collegamento equipotenziale".
In questo fatto non c’è nulla di male, ma se nel luogo dove questa rete è installata, l’impianto elettrico avesse i collegamenti di terra inaffidabili o mancanti, qualche problema non trascurabile potrebbe insorgere.

Attenzione-1 - non si tratta di un problema relativi all'impianto di terra esterno (l'impianto disperdente vero e proprio, ossia quello costituito dai picchetti, ecc.), ma è un problema che riguarda la parte interna dell’impianto di terra, ossia i collegamenti di prese e spine.

Attenzione-2 - Le apparecchiature elettroniche ed informatiche quali PC e Stampanti, sono quasi sempre dotate di alimentatori di tipo switching che hanno un effetto indesiderato. In pratica il filtro antidisturbi interno genera delle correnti di dispersione verso terra nell'ordine di 2-3 mA (milliamper), motivo per cui i PC hanno la necessità delle spine con il collegamento a terra (il polo centrale).

Un esempio realistico

Facciamo ora un esempio reale con il quale si possa capire il tipo di problemi che crea una rete schermata.
Immaginiamo di realizzare in una abitazione una rete Ethernet schermata. Ora colleghiamo un PC ad una presa 220V che manca del circuito di terra, vuoi perchè si tratta di un vecchio impianto elettrico che ne era sprovvisto, o vuoi perchè la ciabatta è di tipo economico e non ha la terra, o vuoi perchè è stata inserita la spina tedesca (Shuko) nella presa italiana , episodio tutt'altro che raro !!!!
Naturalmente la corrente di dispersione dell’alimentatore non resterà immobile, ma cercherà altre strade, ad esempio attraverso il cavo di rete schermato. Questa corrente quindi potrebbe arrivare all'impianto di terra attraverso la stampante o il PC dell'altra stanza, che magari sono collegati a terra con una buona presa.

Questa situazione determina due tipi di problemi :
1. Problemi di funzionamento - nello schermo del cavo viaggia permanentemente una corrente di dispersione, influenzando negativamente, in modo imprevedibile, la trasmissione dei segnali;
2. Problemi di sicurezza – l’eventuale malcapitato che stacca il connettore Ethernet, viene sottoposto ad una tensione (di valore ignoto) in quanto tocca contemporaneamente il connettore metallico RJ45 del cavo schermato, e la carcassa del PC (o un altro oggetto metallico come un termosifone, ecc).

Probabilmente non si tratta di fenomeni che mettono a rischio la vita di una persona o di un bambino, nè che abbiano entità tale da mettere completamente KO la nostra rete, ma sono comunque situazioni anomale che devono per quanto possibile essere evitate.

Condominio Cablato?

Resto ancora un momento in tema portando l'esempio di un condominio nel quale si voglia realizzare una rete Ethernet, argomento che ho visto in più di qualche forum. Cosa succede se realizzo il cablaggio strutturato in cavo schermato ? Ovviamente, che gli schermi dei cavi STP/FTP diventano conduttori equipotenziali tra gli appartamenti. Nulla di male - forse - se si tratta di un condominio di costruzione piuttosto recente, dopo il 1990, ma che dire delle migliaia di vecchi edifici di cui è costellata l'Italia ? Ci sono condomini che hanno aggiunto la messa a terra recentemente, ma questa è connessa solo ad alcuni appartamenti. Cosa succede se realizziamo una rete schermata in uno di questi edifici ? C'è un rischio, il rischio che una dispersione da qualche parte, attraverso i cavi schermati, porti in tensione la carcassa del PC dei vicini di casa. Dite sia improbabile ? Non ne sarei così convinto.

Conclusione

Nell’ambito ordinario quale quello domestico o dei piccoli e medi uffici la rete Ethernet in cavo UTP offre un grado di immunità ai disturbi tale da garantire le prestazioni richieste dalla Categoria del cavo.
Questo significa, ad esempio, che utilizzando il cavo Categoria 5e UTP , sono garantiti i 1000 Mbit/secondo dello standard Gigabit Ethernet.
Realizzare una rete schermata in questi ambienti, oltre ad essere economicamente più dispendioso, non comporta alcun vantaggio in termini divelocità, dato che i disturbi generalmente presenti negli ambienti ordinari non creano problemi ai cavi di tipo UTP.
Infine, l’uso di una rete schermata, se non vi è certezza sull’efficienza dell’impianto elettrico e di terra, potrebbe essere controproducente, se non anche pericoloso.

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Commenti e note

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di ,

Alle chiare e interessanti considerazioni dell'articolo aggiungerei che usando un cavo schermato senza usare le necessarie precauzioni si possono formare dei "ground loop" che possono rivelarsi critici. Ossia se lo schermo dei cavi è collegato a terra in due (o più) punti, si crea un "anello" conduttore formato dallo schermo, i due cavi che connettono lo schermo a terra e il percorso che unisce le prese di terra. Questo anello può fungere da antenna ricevente e quindi indurre correnti lungo lo schermo che vanno a influenzare i circuiti elettronici. Può anche fungere da antenna trasmittente, inducendo disturbi nell'ambiente.

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di ,

semplice chiaro anzi chiarissimo, valutazioni interessanti che è bene fare!

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di ,

Interessante.

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di ,

Bravo Marco. Nella lista manca però il tipo FSTP , poco comune, costosissimo e che è quello che disgraziatamente mi fanno usare per la PROFINET.

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di ,

Articolo interessante. Sarebbe stato più completo se avesse trattato anche della cablatura dei cavi.

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di ,

Semplice, chiaro e interessante

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