Suojattu vs suojaamaton Ethernet: UTP, FTP, STP

Suojattu ja suojaamaton Ethernet-kaapeli kuljettavat samaa signaalia samoissa neljässä kierretyssä parissa. Ero on parien ympärillä oleva johtava kerros, ja se kerros tekee jotain vain, kun se on kytketty maahan molemmista päistä suojattujen liitäntöjen, pistokkeiden ja kytkentäpaneelien kautta. Tavallisessa koti- tai toimistokaapeloinnissa suojaamaton kierretty pari (UTP) on oikea valinta; suojaus on tarkoitettu tiettyihin ympäristöihin ja se on asennettava täydellisenä järjestelmänä.

Mitä ISO-nimet todella tarkoittavat

ISO/IEC 11801 kirjoittaa suojauksen kahtena kirjaimena vinoviivalla erotettuna: ensimmäinen on yleinen suojaus, toinen on jokaisen parin suojaus. TP tarkoittaa kierrettyä paria.

Niinpä “STP” tuotesivulla ei ole standardinimi. Se tarkoittaa yleensä F/UTP:tä tai S/FTP:tä. Kirjaimet kertovat, mitä vaipan sisällä todella on.

Milloin suojauksesta on hyötyä

Suojaus estää sähköistä kohinaa kaapelin ulkopuolelta ja vähentää sitä, mitä parit säteilevät. Sillä on merkitystä muutamissa paikoissa:

• Teollisuusalueet, joissa on moottoreita, taajuusmuuttajia ja hitsauslaitteita.
• Kaapelihyllyt, jotka on jaettu voimajohtimien kanssa, tai vedot lähellä taajuusmuuttajia.
• Konesalit, joissa monet kaapelit on niputettu tiukasti yhteen ja niiden välinen vieras ylikuuluminen on rajoittava tekijä.
• Kohteet, joissa on dokumentoitu sähkömagneettisen yhteensopivuuden vaatimus.

Talossa tai pienessä toimistossa häiriölähteet eivät yleensä ole riittävän voimakkaita rikkomaan yhteyttä. Suuremmat riskit ovat huonot liitokset, pitkät vedot ja halpa kaapeli, eivät suojauksen puuttuminen.

Mitä suojattu veto vaatii päästä päähän

Suojaus on yhtenäinen johdin. Jos se on katki missään tai jätetty kellumaan, se ei estä kohinaa ja voi toimia antennina, joka kytkee kohinaa pareihin. Toimiva suojattu kanava tarvitsee:

• Suojattua kaapelia koko matkalta, ei yhtään suojaamatonta liitäntäkaapelia.
• Suojatut liitännät, pistokkeet ja kytkentäpaneelit.
• Suojaus on kytketty maahan laitteessa, paneelin ja liitännän kautta.
• Sama maadoituskäytäntö kanavan molemmissa päissä.

Suojatun kaapelin sekoittaminen suojaamattomiin liitäntäkaapeleihin tai suojaamattomaan kytkentäpaneeliin katkaisee reitin eikä tuo mitään etua. Monissa pienissä asennuksissa suojausta ei yksinkertaisesti päätetä, mikä on huonompi kuin käyttää UTP:tä alusta asti.

Mikä kategoria yhdistetään mihinkin suojaukseen

Suojaus on riippumaton kategoriasta. Cat5e, Cat6 ja Cat6a ovat kaikki saatavilla suojattuina ja suojaamattomina, eivätkä nopeus- ja pituusrajat muutu suojauksen vuoksi. Cat6 on mitoitettu 250 MHz:iin ja kuljettaa 10GBASE-T:tä 55 metriin (180 ft) ja vain 37 metriin (121 ft), kun monet kaapelit kulkevat niputettuina yhteen. Cat6a on mitoitettu 500 MHz:iin ja kuljettaa 10 Gbps täyteen 100 metriin (328 ft). 100 metrin (328 ft) kanava on enintään 90 m (295 ft) pysyvää linkkiä plus enintään 10 m (33 ft) liitäntä- ja laitekaapeleita. Jos valitset kategoriaa, katso Cat5e vs Cat6 vs Cat6a: kumpi valita.

Suojattu Cat6a on tavallinen valinta, kun suojaus vaaditaan, koska korkeampi taajuus ja tiukempi niputus tekevät ylikuulumisesta rajoittavan tekijän. Yksittäisessä kotivedossa suojaamaton Cat6 tai Cat6a on yksinkertaisempi ja toimii samalla tavalla kyseisillä nopeuksilla.

Tarvitsetko suojatun Cat6:n?

Kysy kolme kysymystä:

1. Onko kaapelin lähellä tunnettua häiriölähdettä, kuten taajuusmuuttaja tai moottori?
2. Jakavatko kaapeli ja voimajohtimet reitin pitkältä matkalta?
3. Onko olemassa määräys tai sopimus, joka vaatii suojattua kaapelia?

Jos vastaus kaikkiin kolmeen on ei, suojaamaton kaapeli on oikea valinta. Jos jokin vastaus on kyllä, suunnittele täysi suojattu järjestelmä, mukaan lukien kytkentäpaneeli, liitännät ja kaapelit, ja varmista, miten suojaus maadoitetaan. Suojaus, jota ei ole maadoitettu, ei tee mitään.

Johtimet, vaipat ja muu kaapeli

Suojaus on vain yksi osa rakennetta. Johtimien tulee olla täyttä kuparia vaakavedoissa ja säikeistä kuparia liitäntäkaapeleissa. Kuparipäällysteinen alumiini (CCA) ei täytä TIA-kategoriastandardeja: sen vastus on suurempi, se on taivutettaessa haurasta ja kuumenee enemmän PoE:ssa. Kategoriakaapeli on täyttä tai säikeistä kuparia.

Seinien sisäisissä vedoissa vaipan paloluokitus on tärkeämpi kuin suojaus. Yhdysvalloissa NEC-luokitukset ovat CMP (plenum), CMR (riser), CM tai CMG (yleiskäyttö) ja CMX (rajoitettu asuinrakennuskäyttö). Korkeampi luokitus voi korvata matalamman. EU:ssa kaapelin palokäyttäytyminen luokitellaan rakennustuoteasetuksen mukaisesti Euroclass-luokkiin, kuten Eca, Dca, Cca ja B2ca, ja LSZH-vaipat ovat yleisiä. Ulkokaapeli tarvitsee UV-kestävän vaipan, ja suoraan maahan asennettava kaapeli on geelitäytetty tai kyllästetty; sisäkaapelia ei ole hyväksytty kumpaankaan. Sähkötyöt kuuluvat lisensoidulle sähköasentajalle, ja NEC vaatii vähintään 50 mm (2 in) tietoliikennekaapelin ja sähkövoimajohtimien väliin, ellei niitä erota este.

Mikä menee pieleen

• Suojaus, jota ei ole maadoitettu. Se ei anna suojaa ja voi kerätä kohinaa. Jos et voi maadoittaa sitä kunnolla molemmista päistä, käytä UTP:tä.
• Suojattujen ja suojaamattomien osien sekoittaminen. Yksi suojaamaton liitäntäkaapeli katkaisee suojausreitin koko kanavalta.
• “STP”:n ostaminen tarkistamatta kirjaimia. Kaapeli voi olla F/UTP tai S/FTP, ja liitäntöjen ja paneelien on vastattava sitä.
• Oletus, että suojaus nostaa nopeutta. Se ei nosta. Suojattu Cat6 kuljettaa edelleen 10GBASE-T:tä 55 metriin (180 ft) ja suojattu Cat6a edelleen 100 metriin (328 ft).
• 100 metrin kanavan huomiotta jättäminen. Raja koskee jokaista nopeutta 10 Mbps:stä 10 Gbps:iin vastaavassa kategoriassa, ja sen määräävät signaalin vaimeneminen ja ajoitus, ei suojaus.
• CCA-kaapelin käyttäminen. Se ei täytä kategoriastandardeja, eikä sen pitäisi koskaan kuljettaa PoE:ta.
• Pitkät kiertämättömät päät. Parien kiertämättömyys liitoksessa saa olla enintään 13 mm (0.5 in) Cat5e:ssä ja sitä korkeammissa.
• Tiukat taivutukset ja kovat vedot. Asennettu taivutussäde 4-pariselle UTP:lle on vähintään 4 kertaa kaapelin ulkohalkaisija, ja suurin vetojännitys on 25 lbf (110 N).

Testaus ja merkinnät

Jatkuvuus- tai wiremap-testeri löytää katkokset, oikosulut, ristikkäiset johtimet ja väärinpäin olevat parit. Jaetut parit läpäisevät yksinkertaisen jatkuvuustestin ja vaativat testerin, joka mittaa ylikuulumista. Kvalifiointitesterit tarkistavat, kuljettaako linkki tiettyä nopeutta. Sertifiointitesterit mittaavat linkin TIA-kategorioiden rajoja vasten, mikä on ainoa tapa todistaa, että linkki täyttää Cat6- tai Cat6a-vaatimukset. TDR näyttää etäisyyden vikaan. Merkitse jokaisen kaapelin molemmat päät ANSI/TIA-606:n mukaisesti.

Valinta käytännössä

Kotiin, pieneen toimistoon tai tyypilliseen liiketilaan suojaamaton Cat6 tai Cat6a on vakiovastaus. Se on helpompi päättää, ei vaadi maadoitussuunnitelmaa ja täyttää samat nopeus- ja pituusrajat. Valitse suojattu kaapeli, kun on todellinen häiriölähde, jaettu reitti sähkön kanssa tai määräys, joka vaatii sitä, ja asenna se silloin täydellisenä suojattuna järjestelmänä. Jos vielä päätät kategoriaa, Ethernet-kaapelikategoriat selitettynä: Cat5e–Cat8 -sivulla esitetään taajuusluokitukset ja nopeudet, joita kukin tukee.