I cavi Lan Cat.X non servono solo a collegare il pc al modem/router, ma sono indispensabili anche per le telecamere IP, gli alimentatori POE, i dvr/nvr e gli antifurti “connessi”. Quali sono le loro caratteristiche e differenze? Come scegliere quello più adatto?
Per un lavoro a regola d’arte, gli installatori di impianti di sicurezza devono conoscere bene le varie tipologie di cavi necessari per cablare le centrali antintrusione, i rilevatori, le telecamere di videosorveglianza e i DVR/NVR. Mentre nel “vecchio mondo” analogico esistevano per i collegamenti solo i cavi multifilari, coassiali e i doppini telefonici, in quello digitale (e analogico 2.0) bisogna saper padroneggiare anche i cavi di rete Lan, ovvero i famosi (ma non sempre) Cat.X a coppie di fili intrecciati (twistati) che servono a far comunicare le telecamere IP con gli NVR (o anche le telecamere analogiche con i DVR tramite balun), con gli switch PoE per la distribuzione dei segnali e la tele-alimentazione, con il PC (per la programmazione); i cavi Lan sono necessari, inoltre, per connettere a Internet le centrali antintrusione 2.0 - in aggiunta o in alternativa al Wi-Fi e alla connessione 4G/5G.
Una conoscenza superficiale dei cavi Lan non è sufficiente per portare a termine un’installazione a regola d’arte, duratura e affidabile, perché esistono tante varietà di cavi con i loro pro e contro da valutare attentamente in fase di progettazione, così da evitare di sprecare tempo e denaro in successivi interventi di ripristino (o di upgrade).
Com’è fatto un cavo Lan
Il cavo Lan è generalmente composto da otto fili di rame intrecciati a formare quattro coppie. Ciascuna coppia è intrecciata con un passo diverso e ogni coppia è intrecciata con le altre. L’intreccio dei fili ha lo scopo di ridurre le interferenze e i disturbi e di limitare la diafonia (crosstalk), ovvero il rumore e l’interferenza elettromagnetica che si generano tra due cavi vicini collegati a un circuito elettronico.
Tipologie e categorie di cavi Lan
La scelta del cavo Lan più idoneo per ogni singolo cablaggio può dipendere dalle esigenze del cliente, dalle condizioni ambientali, dai percorsi del cavo (in aria, in canaline esterne, murate o interrate ecc.) e dalle normative vigenti.
Semplificando al massimo la questione, è possibile suddividere i cavi Lan in tre gruppi principali:
- UTP (Unfolded Twisted Pair) senza schermatura,
- FTP (Foiled Twisted Pair) con singolo foglio (nastro) di schermatura,
- STP (Shielded Twisted Pair) con schermatura aggiuntiva a treccia di fili di alluminio o rame stagnato.
Ogni gruppo può far parte di una o più categorie (Cat.5e, Cat.6a, Cat.7a ecc.) e utilizzare guaine di tipologie e materiali differenti in base alle condizioni ambientali (campi elettrici ed elettromagnetici, umidità e acqua in caso di interramento ecc.). L’evolversi delle tecnologie di costruzione dei cavi e il miglioramento delle prestazioni in termini di velocità di trasferimento dei dati hanno permesso (e richiesto) processi di schermatura ancora più sofisticati, soprattutto per le categorie superiori (da Cat.6a in poi), sempre allo scopo di ridurre la diafonia.
Nei cavi più moderni, quindi, alle sigle UTP e FTP si sono aggiunte altre lettere come U, F e SF, che indicano la schermatura complessiva del cavo e quella (o meno) della singola coppia twistata:
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Per esigenze particolari è sempre necessario impiegare cavi con doppia guaina in polietilene, grado di isolamento 4 ed eventuale armatura nei casi più critici U/UTP: cavo non schermato a livello generale e di coppie twistate;
- F/UTP: cavo schermato a livello generale (sotto- guaina) con nastro che avvolge le quattro coppie;
- SF/UTP: cavo con doppia schermatura generale sotto-guaina (foglio e treccia);
- U/FTP: cavo schermato a livello di singola coppia (quattro nastri);
- F o S/FTP: cavo schermato a livello generale (nastro sotto-guaina) e di singola coppia (sempre nastro);
- SF/FTP: cavo con doppia schermatura a livello generale (nastro e treccia sotto-guaina) e di singola coppia (con nastro).
I cavi Lan UTP e U/UTP vengono utilizzati per i collegamenti “standard” di base tra due dispositivi di rete su brevi distanze e in assenza di potenziali interferenze elettriche e campi magnetici, in quanto sprovvisti di schermatura. Sono leggeri, flessibili e idonei, per esempio, per collegare il notebook alla centrale antintrusione in fase di programmazione, per i gateway antintrusione e domotici collocati vicino al modem/ router e per le telecamere IP molto vicine all’NVR (per esempio, quelle da interno).
La schermatura singola o doppia con nastro di alluminio presente nei cavi F/UTP, U/FTP e F-S/ FTP è di grande aiuto nei cablaggi lunghi e potenzialmente esposti alle interferenze; nei casi più critici si raccomanda l’uso di cavi SF/FTP per la loro elevata resistenza ai campi elettrici ed elettromagnetici, ottenuta grazie alla triplice schermatura.
Sigle ed effetti pratici delle categorie
I cavi Lan seguono le specifiche standardizzate TIA/EIA per la suddivisione in varie categorie (Cat.x), in base alle proprietà elettriche, al tipo di isolamento adottato e altri parametri. Al momento i cavi più diffusi a livello commerciale e industriale sono quelli di categoria 5e (Cat.5e), 6 (Cat.6), 6a (Cat.6a), 7 (Cat.7) e 7a (Cat.7a). La lettera dopo il numero identifica le migliorie apportate alla categoria numerica: la “e” sta per “enhanced” (avanzato, migliorato, maggiorato) mentre la “a” per “augmented” (aumentato).
Gran parte degli impianti realizzati negli anni sono stati basati su cavi Cat.5e (TIA/EIA-568-B), adatti per reti Lan con frequenze fino a 100 MHz. Supportano collegamenti di tipo Fast Ethernet (100BASE-T - fino a 100 Mbps), Gigabit Ethernet (1000BASE-T – 1.000 Mbps) e 5GBASE-T. Ogni filo di rame rigido (24-26 AWG con spessore di circa 0,5 mm) è isolato con polietilene, che ha una bassa dispersione. Anche se molto economici e idonei per la maggior parte delle applicazioni, i cavi di questo tipo sono ormai stati soppiantati da quelli di categoria superiore.
rispetto alla categoria 5e (fino a 250 e 500 MHz)
I cavi Cat.6 e Cat.6a (TIA/EIA-568-B) supportano frequenze più che raddoppiate rispetto alla categoria 5e (fino a 250 e 500 MHz) e distanze fino a 100 metri (massimo 2,5 Gigabit) o 55 metri (10 Gigabit) grazie anche all’anima rigida di nylon a forma di croce, che mantiene separate le singole coppie twistate per tutta la lunghezza del cavo. Per questa ragione risultano molto performanti soprattutto nei cablaggi più lunghi, per esempio nei sistemi di videosorveglianza IP impiegati in magazzini, capannoni, condomini e parchi. I cavi Cat.6/6a sono particolarmente indicati nelle installazioni civili per l’eccellente rapporto segnale/ rumore e zero errori di connessione.
Esistono anche cavi Cat.7 (600 MHz) e Cat.7a (1.000 MHz) che rispettano gli standard ISO/IEC 11801 (Classi F e Fa) e le norme EN 50288-4-1/EN 50288-9-1. Permettono di coprire distanze fino a 100 metri (10 Gigabit), 50 metri (40 Gigabit) e 15 metri (100 Gigabit). Ogni coppia offre fino a 1.200 MHz di larghezza di banda e sono perlopiù impiegati nelle connessioni aziendali, ma anche per la realizzazione di grandi dorsali Ethernet per il collegamento di server e data center.
Cavi Lan ed elettrici nello stesso corrugato
La norma CEI-UNEL 36762 è di fondamentale importanza per gli installatori che realizzano un cablaggio Lan senza avere a disposizione uno o più corrugati dedicati. Esiste infatti la possibilità di far coesistere i cavi Lan con quelli elettrici (alta e bassa tensione in CC/AC) ma solo a determinate condizioni.
La presenza della dicitura “CEI-UNEL 36762 C-4 (U0=400V)” sui cavi Lan certifica la possibilità di coesistenza elettrica nella medesima conduttura tra i cavi per sistemi di categoria 0 (coassiali e Lan) e per sistemi di categoria I (cavi elettrici da 50 a 1.000 Vca o da 120 a 1.500 Vcc).
L’installatore dovrà comunque valutare caso per caso che non esistano i presupposti per interferenze di tipo elettromagnetico tra i cavi installati, in quanto la norma CEI-UNEL 36762 non contempla eventuali interferenze elettromagnetiche che dovessero verificarsi tra cavi impiegati per differenti servizi.
Quale cavo scegliere?
Considerati i vari pro e contro, come le performance elettriche (conduttività, crosstalk e resistenza alle interferenze), la flessibilità del cavo durante l’infilaggio, il costo e gli interventi di posa, nella stragrande maggioranza dei sistemi di sicurezza si consiglia l’utilizzo di cavi Cat.5e o (meglio) Cat.6 e Cat.6a (UTP o FTP), quando sono richieste buone prestazioni in termini di velocità, affidabilità e resistenza alle interferenze. Le lunghezze possono arrivare fino a 100 metri per le soluzioni IP (estendibili con appositi accessori) e fino a 400 metri per quelle analogiche con balun.
Per altre esigenze particolari (come la posa esterna oppure quella interrata, indispensabile per le telecamere di sorveglianza in parchi, giardini e strutture comunitarie) è sempre necessario impiegare cavi con doppia guaina in polietilene, grado di isolamento 4 ed eventuale armatura nei casi più critici. Anche se in commercio esistono cavi LAN pre-connettorizzati (con plug RJ45) di varie lunghezze, l’installatore potrebbe aver bisogno di una misura personalizzata o senza plug per facilitare l’infilaggio nei corrugati. In tal caso basta procurarsi il materiale necessario (crimpatrice RJ45, tester LAN ecc.) e seguire passo passo il tutorial per la costruzione “fai-da-te”.
