Quando usar
Ao especificar o rack de um painel de rede ou de uma sala técnica, ao montar a lista de materiais de um projeto de infraestrutura de automação, ao conferir se um rack existente comporta uma expansão e ao desenhar a elevação frontal para o documento de projeto.
Por que a conta de U quase nunca fecha na primeira vez
Quem dimensiona um rack pela lista de equipamentos costuma chegar a um número pequeno demais. Os equipamentos ativos — switches, conversores, servidores, gravadores — ocupam uma fração do rack. O resto é infraestrutura que não aparece na lista de compras de TI: guias de cabos, patch panels, organizadores de fibra, réguas e o painel de disjuntores. No exemplo desta página essa parcela é de 14 dos 35U ocupados — 40 %.
Num projeto de automação, os switches deste rack são o backbone Ethernet da rede da planta. As redes de campo que partem dele são dimensionadas à parte: a rede Ethernet-APL até os instrumentos, e os segmentos PROFIBUS DP, DeviceNet ou ControlNet, cujos acopladores e gateways também podem ocupar espaço no rack.
Os blocos que não se separam
Um switch nunca vai sozinho para o rack. Abaixo dele vem 1U de guia de cabos horizontal, e abaixo da guia o patch panel onde terminam os cabos horizontais. O espaço da guia não é desperdício: é o que permite dobrar os cordões de manobra da porta do switch até a porta do patch panel sem forçar o raio de curvatura. Com o patch panel encostado no switch, a manobra é feita com os cordões dobrados rente às portas, forçando o cabo justamente no conector.
O DIO segue a mesma lógica. A fibra que chega de fora é emendada ou conectada no DIO, e a sobra — que precisa existir, para permitir uma nova emenda no futuro — fica num organizador de 1U logo abaixo. Um chassi de DIOs modular, com vários módulos de 12 fibras, recebe o mesmo organizador.
Energia: tomadas, réguas e disjuntores
Cada equipamento elétrico precisa de uma tomada. A conta prudente acrescenta uma reserva — aqui, 20 % arredondados para cima — porque o próximo equipamento sempre chega antes do próximo projeto. As réguas ficam no meio do rack, onde os cabos de alimentação dos equipamentos de cima e de baixo ficam curtos. O painel de disjuntores, em trilho DIN, ocupa o topo; o circuito que o alimenta sai de um quadro de distribuição, dimensionado no dimensionamento de quadro de distribuição. Quando o rack precisa atravessar uma falta de energia, o backup por trás das réguas é um banco de baterias dimensionado para a autonomia exigida, e o alimentador do rack entra na lista de cabos do projeto.
Pesados na base
Servidores e NVRs são os itens mais pesados e mais profundos. Eles vão para a base do rack, o de 4U primeiro. O motivo é mecânico: com o centro de gravidade baixo, puxar um servidor no trilho não tomba o rack.
A série comercial manda na altura
A altura necessária é a soma dos U ocupados com a reserva de expansão. Mas o rack comprado é o primeiro da série comercial igual ou acima dela. Na linha Enterprise da Furukawa os degraus são 6, 9 e 12U em racks de parede, 22 e 42U em racks de piso fechados e 36 e 45U em racks abertos. Os degraus são grandes: quem precisa de 14U compra 22U, e a diferença também é espaço de expansão.
O que esta ferramenta não avalia
A ferramenta trabalha por classe de equipamento — switch de 24 portas, servidor 2U — e não por modelo. Por isso ela não avalia profundidade, consumo de potência, corrente das réguas, carga térmica nem peso. Esses itens dependem do modelo comprado e precisam ser conferidos na especificação: o padrão 19” fixa largura e altura do U, mas um servidor de 750 mm de profundidade não entra num rack de parede de 450 mm.
Fórmulas e fundamentos
U_ocup = Σ U_equipamentos + Σ U_acessórios por regra + U_disjuntores + n_réguas Acessórios por regra são a guia horizontal e o patch panel de cada switch e o organizador de sobra de fibras de cada DIO. O painel de disjuntores ocupa 3U no topo e cada régua ocupa 1U.
U_res = valor em U | U_res = ⌈U_ocup × p / 100⌉ A reserva é decisão de projeto, não requisito de norma. Declarada em U, é fixa; em porcentagem, é arredondada para cima e cresce junto com o rack.
U_nec = U_ocup + U_res | H = min { H ∈ série | H ≥ U_nec } A altura necessária é sempre arredondada para cima dentro da série comercial. Na linha Enterprise da Furukawa a série é 6, 9, 12, 22, 36, 42 e 45U; um resultado de 39U vira um rack de 42U.
T = ⌈1,2 × n_elétricos⌉ | n_réguas = max(1, ⌈T / tomadas por régua⌉) Uma tomada por equipamento elétrico (switches, chassi de conversores, servidores, NVRs) mais 20 % de reserva. Mesmo sem equipamento elétrico o rack leva ao menos uma régua.
Normas e métodos
- EIA/ECA-310-E — Cabinets, Racks, Panels, and Associated Equipment (largura de fixação de 19", unidade de rack de 44,45 mm)
- ANSI/TIA-569 — espaços e caminhos de telecomunicações (referenciada nas especificações dos racks)
Valores típicos de referência
| Grandeza | Faixa típica | Observação |
|---|---|---|
| Unidade de rack (1U) | 44,45 mm (1,75") | EIA/ECA-310-E |
| Largura de fixação | 19" (482,6 mm) | distância entre os furos das longarinas é que define o padrão, não a largura externa do rack |
| Switch de 12, 24 ou 48 portas | 1U | o de 12 portas costuma ter meia largura e precisa de kit de fixação ou bandeja |
| Patch panel | 24 portas 1U · 48 portas 2U | — |
| DIO | 24F 1U · 48F 2U · 72F 3U | chassi de DIOs com 12 módulos de 12F ocupa 3U |
| Chassi de conversores eletroópticos | 2U | — |
| Servidor | 2U ou 4U | — |
| NVR | 1U, 1,5U ou 2U | 1,5U ocupa 2U no rack |
| Painel de disjuntores em trilho DIN | 3U | — |
| Série Furukawa Enterprise | 6, 9, 12, 22, 36, 42 e 45U | 6 a 12U parede fechado; 22 e 42U piso fechado; 36 e 45U piso aberto |
Exemplo resolvido
Sala técnica com três switches, fibra, servidores e NVR
Entradas
- Switches
- 2 × 48 portas + 1 × 24 portas —
- Fibra
- 1 chassi de DIOs 12F + 1 DIO 48F + 1 chassi de conversores —
- Servidores e CFTV
- 2 × 2U + 1 × 4U + 1 NVR 2U —
- Acessórios
- 1 bandeja 1U —
- Reserva de expansão
- 4 U
- Tomadas por régua
- 12 —
Resultados
- Equipamentos informados
- 21 U
- Acessórios por regra
- 10 U
- Energia (disjuntores + réguas)
- 4 U
- U necessários
- 39 U
- Rack selecionado
- 42 U (piso, fechado)
- Tomadas necessárias
- 10 (1 régua de 12T) —
Os equipamentos somam 21U, mas o rack precisa de 35U ocupados: 10U de guias, patch panels e sobras de fibra entram por regra, e 4U vão para disjuntores e régua. Com 4U de reserva a necessidade é 39U, que não existe como rack comercial; o próximo da série é 42U, e os 3U de sobra também são espaço de expansão. Oito equipamentos elétricos pedem ⌈9,6⌉ = 10 tomadas, que cabem numa régua de 12.
Erros comuns
- Somar só os equipamentos. Três switches de 24 portas somam 3U, mas os blocos deles — switch, guia e patch panel — somam 9U. É o erro que faz o rack comprado não fechar na montagem.
- Encostar o patch panel no switch. Sem o 1U de guia entre os dois, o cordão dobra rente à porta, força o raio de curvatura e a manobra vira um trabalho de pinça.
- Esquecer o organizador de sobra abaixo do DIO. A sobra de fibra que sai do DIO precisa de onde ser acomodada sem dobra; enfiada no fundo do rack, é a primeira coisa a quebrar numa intervenção.
- Contar réguas sem reserva. Um rack com oito equipamentos e uma régua de 8 tomadas não tem onde ligar o nono, e o nono sempre chega.
- Pôr servidor pesado no alto. Servidores e NVRs vão para a base: o centro de gravidade baixo é o que impede o rack de tombar quando um servidor é puxado no trilho.
- Tratar o NVR de 1,5U como 1,5U. O meio U não fica utilizável: o equipamento ocupa o U inteiro seguinte.
- Confundir altura útil com profundidade. O padrão 19" fixa largura e altura do U, não a profundidade: um servidor de 750 mm não entra num rack de parede de 450 mm, por mais U livres que ele tenha.
Perguntas frequentes
Quantos milímetros tem 1U?
44,45 mm, ou 1,75 polegada, pela EIA/ECA-310-E. Um rack de 42U tem cerca de 1,87 m de altura útil entre as longarinas; a altura externa do gabinete é maior por causa da base e do teto.
Precisa mesmo de 1U vazio entre o switch e o patch panel?
Precisa de 1U de manobra, e o usual é ocupá-lo com uma guia de cabos horizontal. É o espaço que permite dobrar os cordões do switch até o patch panel sem forçar o raio de curvatura do cabo. Um U é suficiente; mais do que isso só aumenta o comprimento dos cordões.
Onde ficam as réguas de tomada?
No meio do rack, para que os cabos de alimentação dos equipamentos de cima e de baixo fiquem curtos. Quando o meio não comporta as réguas sem partir um bloco de switch ou de DIO, elas sobem para logo abaixo do painel de disjuntores.
Quanto deixar de reserva num rack?
Não há valor normativo; é decisão de projeto. O importante é declarar a reserva — em U ou em porcentagem dos U ocupados — e lembrar que o arredondamento para a série comercial costuma deixar sobra adicional.
Rack aberto ou fechado?
O aberto (duas colunas) facilita o acesso ao cabeamento, mas não protege contra poeira e acesso não autorizado. Em sala técnica controlada ele é comum; em painel de campo, o fechado é a escolha usual.
Glossário
- U (unidade de rack)
- Altura padronizada de 44,45 mm usada para medir equipamentos e racks 19".
- Patch panel
- Painel passivo de conectores onde terminam os cabos horizontais e de onde saem os cordões de manobra para o switch.
- Guia de cabos horizontal
- Acessório de 1U que organiza os cordões entre o switch e o patch panel e preserva o raio de curvatura.
- DIO
- Distribuidor interno óptico — onde a fibra externa é emendada ou conectada e distribuída por cordões ópticos.
- Elevação frontal
- Desenho do rack visto de frente, U a U, mostrando a posição de cada equipamento e acessório.