Infraestrutura elétrica para redes de computadores

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Cabeamento
Aula 10 - Infraestrutura elétrica para redes de
computadores – Parte 2
INTRODUÇÃO
Nesta última aula, vamos concluir nosso estudo de redes elétricas, detalhando conceitos de projeto para redes
estruturadas, mas que também será útil para as rede elétrica residencial tão presente na nossa vida.
Veremos ainda os dispositivos capazes de manter uma rede em funcionamento, mesmo quando houver interrupção do
fornecimento tradicional de energia.
Vamos �nalizar tratando da segurança necessária para equipamentos e usuários em relação à rede elétrica.
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OBJETIVOS
Identi�car o objetivo, as necessidades e a montagem do aterramento;
Reconhecer que a elaboração de um projeto de um sistema elétrico para redes de comunicação é um processo
complexo que envolve, além do projeto, diversas interfaces com outras especialidades técnicas;
Reconhecer que, na execução e na elaboração de um projeto do sistema elétrico, a necessidade de integração de
equipes, dos conhecimentos e das experiências pro�ssionais de cada elemento envolvido.
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INFRAESTRUTURA ELÉTRICA PARA REDES DE COMPUTADORES
Iniciaremos nossa aula conhecendo detalhes e características dos itens que compõem a infraestrutura elétrica de uma
de rede de computadores. Vamos lá!
Aterramento
É a conexão das partes metálicas de um sistema elétrico, um caminho que assegure o escoamento do excesso de
carga.
Equivale ao “ladrão” de uma caixa de água, que serve para direcionar o excesso de água em caso de falha na válvula de
entrada.
Na prática, corresponde a uma ou mais varas metálicas enterradas interligadas, cuja resistência máxima é de 10Ohm,
se equalizada com para-raios, ou 25Ohm, se não houver para-raios.
As recomendações sobre o aterramento (glossário) em prédios comerciais estão de�nidas na Norma ANSI/EIA/TIA
607.
Fonte: Blog Sistel Engenharia.                                                     Fonte: Blog SV Elétrica.
Como instalar o aterramento?
São necessários:
• Uma ou mais varas de cobre com 1,3 a 3,5m de comprimento;
• Braçadeiras capazes de conectar um �o à vara;
• Fio com bitola semelhante aos cabos de entrada de fase.
A localização das varas deve �car próxima da fundação da edi�cação para facilitar que o cabo terra seja ligado à rede.
Após a colocação da primeira vara, deve ser medida a resistência da ligação usando um multímetro capaz de medir a
resistência. A leitura (glossário) deve estar dentro dos limites de 10 ou 25Ohm, conforme descrito anteriormente.
Somente no local é possível determinar as posições e quantidade de varas, pois a composição do terreno (glossário)
oferece características elétricas distintas.
As extremidades dos cabos não devem ser cimentadas ou concretadas para permitir inspeções futuras. O ideal é que o
terreno em volta seja cimentado para evitar corrosão por umidade e que sejam protegidas por caixas de inspeção
vedadas.
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Na rede elétrica, devemos buscar um aterramento com cabo único, em barramento, evitando emendas no cabo terra
principal até as caixas de distribuição (glossário).
A partir das caixas de distribuição, seguir pelo mesmo caminho dos �os fase e neutro, usando a mesma bitola. O cabo
terra é também chamado de PE (proteção elétrica).
O aterramento deve ser conectado a todas as tomadas, obviamente, mas não devemos esquecer do aterramento direto
na carcaça dos racks, armários, eletrocalhas e dutos elétricos e de rede de dados e em todos os dispositivos metálicos
da rede.
Formato das tomadas
Após fazermos o aterramento, já é possível entendermos os pinos das tomadas.
No Brasil temos o padrão de 3 pinos, conforme a �gura:
Fonte: In-Finity / Shutterstock
Quebrar o pino do meio da tomada estraga o equipamento?
Teoricamente, se a rede não possui aterramento, o pino central não tem nenhuma função. Entretanto, devemos ter
cuidado com a garantia do fabricante em caso de defeito e, ainda, porque a retirada do pino pode dani�car os outros
pinos da tomada.
Dispositivos de estabilização e acondicionamento de energia
Em uma rede elétrica, temos diversos dispositivos que auxiliam e protegem os equipamentos. Por exemplo:
Fonte da Imagem:
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Filtros de linha
São réguas de tomadas que servem para interligar mais de um dispositivo.
Normalmente, possuem uma chave de liga-desliga e um fusível que se abre em caso de sobrecarga.
Devem ser usados com limitações, mas, de qualquer forma, é melhor que os improvisos, principalmente em tomadas
de 3 pinos comuns no Brasil.
Fonte da Imagem:
Estabilizadores
Equipamentos com as funcionalidades do �ltro de linha acrescidos da capacidade de estabilizar a rede elétrica, isto é,
limitar os picos de tensão da rede para os equipamentos.
Fonte da Imagem:
UPS (Uninterruptable Poower Suply)
Também chamado de Nobreak, o UPS é um dispositivo que armazena carga em baterias e sustenta os equipamentos
em caso de interrupção do fornecimento de energia (glossário).
O UPS possui diferença em relação à:
Capacidade total de produção de energia
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Capacidade das baterias.
Os UPSs mais simples e baratos mantêm o equipamento conectado à rede elétrica e apenas estabiliza a carga, uma
derivação mantém a carga das baterias.
Quando falta energia, a saída é chaveada automaticamente para as baterias em décimos de segundo. Esse tempo
pode representar o desligamento de equipamentos circos, como servidores e roteadores.
Os UPSs mais so�sticados mantêm o equipamento alimentado pelas baterias como em um notebook. Ao faltar energia
da rede, não há interrupção para o equipamento.
Fonte da Imagem:
Geradores
São dispositivos que produzem energia a partir de um eixo motor.
A rotação desse eixo pode ser obtida a partir de uma turbina movida por água (hidroelétrica) ou por vento (eólica).
No primeiro caso, é possível prever a capacidade total a partir do volume de água do reservatório. No segundo, é
imprevisível, pois o vento varia e seria necessário armazenar não o vento, mas a energia produzida em baterias ou
injetando a carga variável diretamente da rede elétrica.
Nas nossas instalações prediais e comerciais, temos diversos dispositivos e equipamentos que não podem ser
interrompidos e cuja carga necessária é maior do que a capacidade dos UPSs.
Nesses casos, utilizamos geradores (glossário) cujo eixo motor é acionado por um motor a combustão.
Atualmente, encontramos diversos tipos de grupos geradores para as mais diversas �nalidades, desde os pequenos
que atendem a um acampamento de família até grandes equipamentos capazes de suprir cidades inteiras.
Nosso foco aqui são os grupos geradores adequados a manter a rede de computadores e os serviços críticos de
segurança da edi�cação, como iluminação de emergência, elevadores, equipamentos médicos etc.
Fonte: yevgeniy11 / Shutterstock
Saiba Mais
, Energia limpa, , Uma tendência atual é que cada vez mais sejam buscadas fontes de energia alternativas combinadas com a
energia das concessionárias., , Seja nas instalações comerciais, seja nas residenciais, aparecem usos de energia limpa, não
poluente e sem custo, como eólica e fotoelétrica. Como ambas não possuem a possibilidade de geração ininterrupta, os
produtores se associam a concessionárias e se tornam fornecedores e consumidores de energia.
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https://estudante.estacio.br/disciplinas/estacio_7553346/temas/10/conteudos/1 7/14PROJETO DE SISTEMA ELÉTRICO RESIDENCIAL
No Brasil, as instalações elétricas residenciais estão de�nidas pela Norma NBR-5410, onde encontramos as seguintes
premissas sobre os projetos:
O dimensionamento de carga para uma residência é proposto a partir da área construída.
O pressuposto é que, no Brasil, há relação direta entre as dimensões do imóvel, a quantidade de moradores e os
aparelhos que os usuários possuirão.
No mínimo, 1 tomada por cômodo, acrescida de mais 1 tomada a cada 5m lineares do perímetro.
As tomadas das cozinhas devem atender a, pelo menos, 600VA cada.
As demais tomadas devem atender a 100VA.
DIMENSIONAMENTO DA REDE
O dimensionamento de toda a rede deve ser considerado. Não é su�ciente trocar ou acrescentar um novo disjuntor na
caixa de distribuição interna, se a carga total do imóvel for excedida.
No cálculo da potência total, devemos considerar os fatores de potência (glossário).
FORNECIMENTO DE ENERGIA DAS CONCESSIONÁRIAS
O fornecimento de energia obedece a valores médios e pode variar em diferentes localidade no Brasil. Observe, abaixo:
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Atenção
, Cada distribuidora estabelece as regras quanto ao posicionamento dos dutos de entrada e localização do medidor de entrada., ,
Antes de construir, informe-se sobre as regras vigentes.
QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO
Os quadros de distribuição devem �car em local de fácil acesso dentro do imóvel.
Nesse quadro, localizam-se os disjuntores para os diversos circuitos.
A distribuição dos circuitos deve estabelecer um balanceamento entre as fases.
Fonte: c12 / Shutterstock
Saiba Mais
, Veja algumas dicas para a montagem do quadro de distribuição. (galeria/aula10/docs/a10_06_01.pdf)
PROJETO DO SISTEMA ELÉTRICO DE UMA REDE DE COMPUTADORES
Quando planejamos o cabeamento de rede de computadores residenciais, o nível de complexidade, a obrigação de
funcionamento ininterrupto e a importância dos dados e serviços é muito menor do que em uma rede corporativa.
A rede elétrica segue o mesmo padrão. Recomenda-se, assim, que a rede elétrica que atende aos ativos da rede seja
instalada de forma independente. (glossário)
COMPONENTES DE UM PROJETO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS
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CLASSIFICAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS QUANTO À INSTALAÇÃO
DOCUMENTAÇÃO DO PROJETO ELÉTRICO
O projeto elétrico conforme a NBR 5410 deve conter:
Memorial descritivo
Documento que contém uma descrição da rede elétrica, destacando a especi�cação técnica dos equipamentos,
expectativa de consumo, materiais empregados etc.
Memorial de cálculo
Resumo de todos os cálculos realizados no dimensionamento da rede elétrica que justi�quem o dimensionamento dos
cabos, chaves, disjuntores e equipamentos de proteção, UPSs e geradores.
Quanti�cação do material e orçamento
Listagem de todo o material empregado na rede elétrica. Deve incluir todos os custos de aquisição de insumos e
pagamento de mão de obra.
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Diagramas
São documentos grá�cos descritivos das instalações. Podem ser esboços e plantas baixas e podem, ainda, possuir
uma parte escrita para facilitar a compreensão do desenho.
Devem incluir eletrocalhas, eletrodutos, tomadas gerais e especí�cas, iluminação e todos os dispositivos que
consumam energia.
Especi�cações técnicas e serviços
Reunião das informações sobre o funcionamento dos equipamentos, documentação dos equipamentos, garantias de
materiais e de prestadores de serviço.
É muito comum que não encontremos o manual do usuário de algum dispositivo. Mesmo para equipamentos novos,
posteriores ao projeto, é desejável arquivar a documentação junto ao projeto da rede elétrica.
ASPECTOS FÍSICOS QUE ENVOLVEM O PROJETO DE SISTEMAS
ELÉTRICO PARA REDES DE COMPUTADORES
Um projeto de rede estruturada é muito complexo e, portanto, deve contemplar diversas medidas de proteção.
Entre essas medidas, podemos destacar os atributos necessários e desejáveis para a rede:
Proteção dos sistemas elétricos
• Sistemas de aterramento instalado e utilizado para aterrar as tomadas e a carcaça (massa)
dos equipamentos, eletrocalhas e eletrodutos metálicos;
• Rede elétrica estabilizada compatível com os equipamentos sensíveis típicos de uma rede;
• Previsão de equipamentos de acondicionamento e geração de energia compatíveis com a
importância dos sistemas atendidos;
• Separação dos cabeamento lógico e cabeamento elétrico;
• Utilização de protetores contra surtos e ruídos elétricos.
Proteção do cabeamento lógico da rede
• Obedecer às técnicas previstas nas regras do cabeamento estruturado;
• Utilizar protetores nos meios de transmissão de dados e de telefonia;
• Identi�car todos os percursos de cabos, com destaque para os mais críticos, como o
backbone.
Proteção dos ativos de rede
• A instalação dos equipamentos deve ser feita em ambientes controlados em relação às
condições climáticas e ambientais;
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• Devem ser de�nidas políticas de segurança lógica e física;
• A energia fornecida deve ser estabilizada e ininterrupta;
• Deve existir aterramento na rede elétrica;
• Devem ser previstas e implementadas medidas de proteção contra surtos e descargas
atmosféricas.
A preocupação com os equipamentos deve abordar 3 fatores para a seleção de locais e
instalação:
Mecânica – �xação, vibração, choque etc.
Ambiental – temperatura, umidade, irradiação etc.
Elétrica – Variação na tensão, potência, ruído elétrico etc.
Infraestrutura elétrica
As normas existentes não abordam especi�camente os parâmetros para a rede elétrica de
uma de rede estruturada. Podemos, no entanto, resumir medidas que são adequadas e
necessárias à rede elétrica para o perfeito funcionamento da rede de computadores:
• Estabelecer circuitos exclusivos para os ativos da rede;
• Aterrar de forma única e integrada todas as tomadas e carcaças dos equipamentos e
percursos metálicos;
• Aterrar com �o de bitola igual ou maior do que do �o de fase;
• Evitar compartilhar circuitos que contenham circuitos de motores ou de constante “liga-
desliga” (portões automáticos, lâmpadas acionadas por sensores de presença etc.)
• Utilizar equipamentos homologados pela ABNT, ANATEL ou órgão de �scalização no país,
de acordo com a norma ABNT NBR 14136;
• Em locais sujeitos à incidência de raios, é imprescindível instalar para-raios e,
SEPARADAMENTE, sistema de aterramento para a rede;
• Para os ativos mais críticos da rede (como modems, roteadores, switches e servidores), é
altamente recomendável a alimentação através de sistemas UPSs.
Inspeção nos sistemas elétricos
Para que tenhamos a garantia do perfeito funcionamento da rede elétrica, devemos prever a
realização de inspeções (inspeção visual e vistoria) nos sistemas elétricos logo após sua
instalação, após expansões ou manutenções e periodicamente, mesmo quando não haja
qualquer indício de problema.
ATIVIDADE
Esta atividade pode ajudar bastante no dia a dia de sua casa.
Aproveite a planta que você criou na aula 2 e inclua todos os pontos de energia, tomadas, lâmpadas, chuveiro. Em
seguida, associe o seu quadro de distribuição de energia a esses pontos.
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Cuidado, não toque nos �os, simplesmente ligue algum aparelho ou lâmpada e desligue os disjuntores até mapear
cada ponto para um disjuntor. Faça uma tabela, imprima e cole na tampa do seu quadro.
Quais pontos você conseguiu mapear?
Resposta Correta
Glossário
ATERRAMENTO
O aterramento serve para:
• Ser o ponto de menor resistência na rede elétrica;• Manter os potenciais de carga dentro de parâmetros adequados e em equilíbrio;
• Aumentar a sensibilidade dos equipamentos de proteção;
• Proporcionar caminho de escoamento para sobrecargas atmosféricas;
• Usar a terra como retorno de corrente;
• Escoar cargas estáticas das carcaças dos equipamentos.
LEITURA
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Pode ser necessário cravar outras varas distanciadas e ligadas entre si até obter valores adequados.
COMPOSIÇÃO DO TERRENO
Terrenos arenosos normalmente não são bons condutores, já terrenos escuros, com muita matéria orgânica ou avermelhados
indicando presença de metais, oferecem boas condições para o aterramento.
CAIXAS DE DISTRIBUIÇÃO
Quando a rede for muito complexa, podem ser usadas barras de cobre de onde são feitas as derivações para as caixas.
FORNECIMENTO DE ENERGIA
É desejável que o UPS possua uma interface de conexão aos equipamentos para que um software estabeleça comunicação e
force o dispositivo a desligar-se antes do limite de carga ser atingido.
Esse procedimento pode prevenir o desligamento de sistemas críticos de forma não traumática. É melhor interromper um serviço
do que dani�cá-lo.
Alguns sistemas podem dani�car seus dados e con�gurações se desligado de forma abrupta.
GERADORES
Os geradores possuem 3 possibilidades de uso:
• Operação em Stand-By, assumindo a alimentação somente na falta de energia da concessionária;
• O gerador alimenta a rede por todo o tempo;
• Parte da rede elétrica usa o gerador e parte energia da concessionária.
Em qualquer dos casos, é extremamente desejável que sua entrada em operação seja automática.
FATORES DE POTÊNCIA
Resumindo, podemos aplicar os seguintes valores:
Iluminação – Fator de potência – 1,0;
Tomadas de uso geral - Fator de potência – 0,8;
Tomadas exclusivas - Fator de potência típico do equipamento.
O FANTASMA DO BACKUP DA MEIA NOITE
Certa vez, um administrador de rede desenvolveu uma rotina de backup automático que era iniciado à meia-noite, horário em que
a rede tinha pouco uso.
Testou diversas vezes no horário do expediente, tudo funcionou, e, ao concluir os testes, alterou o horário do script para 0:00h.
No dia seguinte, ele veri�cou que o backup não funcionou. Novos testes e novo erro. Já se comentava sobre a existência de um
fantasma...
Após uma semana, o administrador resolveu retornar ao local e observar o backup à meia-noite. Tudo normal, máquinas, ativos,
ar-condicionado, luzes, nenhum problema. Silêncio total.
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Troca turno da segurança. O guarda da noite, muito simpático, deu “boa noite” e, pontualmente, à meia-noite e cinco minutos,
desligou o servidor da tomada mais próxima, ligou a cafeteira elétrica e religou 15 minutos depois.
Moral da história: Usuários, sempre eles, necessitam de tomadas de uso geral. Se elas não estiverem disponíveis, eles darão um
jeito para uma gambiarra nas tomadas da rede!
INSPEÇÃO VISUAL
Devem ocorrer com maior frequência e tem o objetivo de avaliar se os componentes elétricos estão:
• Em conformidade com as respectivas normas;
• Dimensionados e utilizados de acordo com a NBR 5410 (impedir gambiarras dos usuários!);
• Sem danos visíveis, capazes de comprometer o funcionamento e segurança.
VISTORIAS
As vistorias devem ser feitas por pessoal especializado e precisam, obrigatoriamente, ocorrer após a entrega do projeto, após
realização de manutenção ou quando forem veri�cadas oscilações na rede elétrica.
Além disso, deve ser produzido relatório de conformidade em relação ao projeto original, que apresente as seguintes informações:
• De�nição do local de passagem dos dutos de cabos;
• De�nição do local da caixa de entrada da edi�cação.