Kupari- vai säikeinen Ethernet-kaapeli?

Kupari- vai säikeinen Ethernet-kaapeli ratkeaa sen mukaan, mihin kaapeli tulee. Kuparijohdin kuuluu seinään, työnnettynä liitäntärasioihin ja kytkentäpaneeleihin, koska se kuljettaa signaalia pidemmälle ja pitää työnnettävän liitoksen. Säikeinen kupari kuuluu liitäntäkaapeleihin, jotka taipuvat, koska se kestää toistuvaa taivutusta. Vääränlaisen kaapelin käyttö kummassakin paikassa on yleisin syy siihen, että linkki ei läpäise sertifiointitestiä tai liitäntäkaapeli hajoaa muutaman kuukauden liikuttelun jälkeen.

Johtimet vaipan sisällä

Luokan kaapelissa on neljä kierrettyä paria. Jokainen johdin on joko yksi kiinteä kuparilanka tai nippu hienoja kuparisäikeitä.

Kiinteä johdin: yksi kuparilanka johdinta kohden. Pienempi resistanssi, parempi signaalin kulku pidemmillä matkoilla, ja se pitää muotonsa, kun se työnnetään eristystä läpäisevään kontaktiin (IDC) rasiassa tai paneelissa. Se ei kestä toistuvaa taivutusta; taivuta sitä edestakaisin tarpeeksi ja kupari karkenee ja murtuu.

Säikeinen johdin: monta hienoa kuparisäiettä kierrettynä yhteen. Joustavampi ja väsymistä kestävämpi, mutta resistanssi on suurempi ja signaalin kulku hieman heikompi korkeilla taajuuksilla. Se on suunniteltu liitäntäkaapeleihin ja laitekaapeleihin, joita liikutellaan.

Molemmat ovat kuparia. Ero on mekaaninen ja sähköinen, ei laatuluokka.

Kumpi johdin mihinkin

TIA-568 kuvaa kanavan enintään 90 m (295 ft) kiinteänä linkkinä plus enintään 10 m (33 ft) liitäntä- ja laitekaapeleita, yhteensä 100 m (328 ft). Kiinteä linkki on se osa, jonka asennat kerran ja jätät rauhaan. Liitäntäkaapelit ovat se osa, jota käsitellään.

Johdinpaksuus: 23 AWG vs 24 AWG ja ohuemmat

American Wire Gauge (AWG) on käänteinen: pienempi numero tarkoittaa paksumpaa johdinta. Cat5e on yleensä 24 AWG, Cat6 on 23 tai 24 AWG ja Cat6a on 23 AWG. Liitäntäkaapelit ovat 24–26 AWG, ja ohuet liitäntäkaapelit ovat 28 AWG, jonka TIA-568.2-D sallii liitäntäkaapeleille.

Paksumpien johtimien resistanssi on pienempi. Sillä on merkitystä kahdesta syystä:

• Signaalihäviö matkalla. Paksumpi johdin hävittää vähemmän signaalia, minkä vuoksi 23 AWG on yleinen Cat6- ja Cat6a-kaapeleissa.
• Lämpö Power over Ethernet -syötössä. Suurempi teho lämmittää niputettua kaapelia. 23 AWG:n Cat6- tai Cat6a-kupari käy viileämpänä kuin ohuempi kaapeli.

28 AWG:n ohut liitäntäkaapeli sopii lyhyeen vetoon räkissä, jossa ilmavirta ja kaapelinhallinta ovat tärkeitä. Se ei ole oikea valinta pitkään kiinteään linkkiin eikä suuritehoiseen PoE-laitteeseen pitkän kanavan päässä.

Miksi alumiinipäällysteinen kupari on näennäissäästöä

Alumiinipäällysteisessä kuparissa (CCA) on alumiiniydin, jossa on ohut kuparipinnoite. Sitä myydään halvempana luokan kaapelina, eikä se täytä TIA-luokkavaatimuksia.

• Suurempi resistanssi kuin kuparilla, joten signaalihäviö on suurempi eikä kaapeli välttämättä yllä luokan lupaamaan matkaan.
• Hauras taivutettaessa. Alumiiniydin murtuu siinä, missä kupari taipuisi.
• Enemmän lämpöä PoE-syötössä. Alumiinin resistanssi on suurempi, joten suurempi osa tehosta muuttuu lämmöksi kaapelissa.

Luokan kaapeli on kiinteää tai säikeistä kuparia. Jos tuotetiedoissa lukee CCA, se ei ole TIA:n tarkoittama luokan kaapeli, mitä tahansa vaippaan on painettu. Sama koskee kuparipäällysteistä terästä ja muita korvikkeita.

Mitä luokka ja kanava todella vaativat

Luokka asettaa taajuuden ja nopeuden. Johdin ja asennus ratkaisevat, täyttääkö linkki sen. Koko kuva siitä, mitä kukin luokka kuljettaa, löytyy artikkelista Ethernet-kaapeliluokat selitettynä: Cat5e–Cat8.

• Cat5e: mitoitettu 100 MHz:iin; 1000BASE-T (1 Gbps) 100 m (328 ft) asti; 2.5GBASE-T (2,5 Gbps) 100 m asti IEEE 802.3bz:n mukaan.
• Cat6: mitoitettu 250 MHz:iin; 1 Gbps 100 m asti; 10GBASE-T (10 Gbps) jopa 55 m (180 ft) ja vain 37 m (121 ft), kun useita kaapeleita kulkee nipussa.
• Cat6a: mitoitettu 500 MHz:iin; 10 Gbps täyteen 100 m (328 ft).

Kuparijohdinta oleva Cat6a-kiinteä linkki, oikein liitettynä, mahdollistaa 10GBASE-T-kanavan 100 m matkalla. Säikeinen liitäntäkaapeli kummassakin päässä on osa tätä kanavaa ja on sallittu, mutta kaapelin on oltava oikea luokan kaapeli, ei ohut kiertämätön.

Liittäminen: miksi kiinteä ja säikeinen tarvitsevat eri pistokkeet

RJ45-pistokkeet eroavat toisistaan. Kiinteille johtimille ja säikeisille johtimille tarkoitetuissa pistokkeissa on erilaiset kontaktit. Säikeiselle langalle tehty pistoke ei välttämättä pureudu kunnolla kiinteään johtimeen, eikä kiinteälle langalle tehty pistoke välttämättä pidä säienippua. Läpivientipistokkeet päästävät johtimet tulemaan ulos etupuolelta ennen puristamista, mikä helpottaa kohdistusta. Suojattu kaapeli tarvitsee suojatut pistokkeet.

TIA suosittelee tehdasvalmisteisia liitäntäkaapeleita. Syy on johdonmukaisuus: tehdaskaapeli on testattu, puristus on hallittu ja parien kiertämättömyys on vähäistä. Kentällä tehdyt kaapelit vaihtelevat. Jos teet omasi, parien kiertämättömyys liitoksessa saa olla enintään 13 mm (0,5 in) Cat5e:ssä ja sitä korkeammissa. Vaiheittaiset ohjeet löytyvät artikkelista RJ45-liittimen puristaminen.

Kiinteä kaapeli työnnetään yleensä rasioihin ja paneeleihin, ei puristeta pistokkeisiin. Säikeinen kaapeli puristetaan yleensä pistokkeisiin. Näiden sekoittaminen on yleisin kenttävikojen alku.

Asennusrajat, jotka koskevat molempia

• Asennettu taivutussäde 4-pariselle UTP:lle: vähintään 4 kertaa kaapelin ulkohalkaisija.
• Suurin vetojännitys 4-pariselle kaapelille: 25 lbf (110 N).
• Etäisyys sähköverkosta: NEC vaatii vähintään 50 mm (2 in) tietoliikennekaapelin ja sähköverkon johtimien väliin, ellei välissä ole estettä; risteä sähkökaapeleiden kanssa suorassa kulmassa.
• Paloluokitus: CMP alaslaskettuihin ilmanvaihtotiloihin, CMR kerrosnousuihin kerrosten välillä, CM tai CMG yleiskäyttöön, CMX rajoitettuun asuinrakennuskäyttöön. Korkeampi luokitus voi korvata matalamman. Erot löytyvät artikkelista Plenum- vs riser- vs CM-kaapeliluokitukset.
• Ulkokaapeli tarvitsee UV-kestävän vaipan; suoraan maahan asennettava kaapeli on geelitäytetty tai kyllästetty. Sisäkaapelia ei ole mitoitettu kumpaankaan.
• Merkitse jokaisen kaapelin molemmat päät ANSI/TIA-606:n mukaan.

Sähköverkkotyöt kuuluvat lisensoidulle sähköasentajalle. Kaapelin valinta ja liittäminen eivät.

Mikä menee pieleen

Säikeinen kaapeli seinässä. Se toimii aluksi, mutta sitten työnnettävä kontakti löystyy tai säikeet katkeavat rasiassa. Linkki putoaa 100 Mbps:iin tai kaatuu kokonaan. Käytä kiinteää kuparia kiinteisiin linkkeihin.

Kiinteä kaapeli liitäntäkaapelissa. Se kestää muutaman liittämisen, sitten johdin murtuu pistokkeessa. Kaapeli läpäisee jatkuvuustestin ja pettää, kun sitä liikutetaan. Käytä säikeisiä liitäntäkaapeleita.

CCA myydään Cat6:na. Vaipassa lukee Cat6, johdin on alumiinia. Linkki voi neuvotella 1 Gbps lyhyellä matkalla ja pettää pidemmällä, tai pettää PoE-syötössä, koska kaapeli kuumenee. CCA ei täytä TIA-luokkavaatimuksia.

28 AWG:n ohut kaapeli pitkässä PoE-vedossa. Kaapeli on hyvä räkissä. Pitkän kanavan päässä suuritehoista laitetta syötettäessä ohuempi johdin lisää häviötä ja lämpöä. Käytä siihen linkkiin 23 tai 24 AWG:tä.

Kiertämättömät parit liitoksessa. Yli 13 mm (0,5 in) kiertämättömyyttä nostaa ylikuuluvuutta. Jatkuvuustesteri läpäisee sen; sertifiointitesteri ei.

Yksinkertainen jatkuvuustesteri todisteena. Jatkuvuus- ja kytkentätestaajat löytävät katkokset, oikosulut, ristikkäiset johtimet ja väärinpäin olevat parit. Halkaistut parit läpäisevät yksinkertaisen jatkuvuustestin ja vaativat testerin, joka mittaa ylikuuluvuutta. Kvalifiointitesterit tarkistavat, kuljettaako linkki tietyn nopeuden. Sertifiointitesterit mittaavat linkin TIA-luokkarajoja vasten, mikä on ainoa tapa todistaa linkin täyttävän Cat6 tai Cat6a. TDR näyttää etäisyyden vikaan.

Oletus, että Cat7-merkinnällä ja RJ45-pistokkeilla varustettu kaapeli on Cat7-kanava. Cat7 on ISO/IEC Class F, mitoitettu 600 MHz:iin, ja jokainen pari on erikseen suojattu. Se ei ole TIA-luokka. Standardin omat liittimet ovat GG45 ja TERA; Cat7-liitäntäkaapelit RJ45-pistokkeilla eivät ole standardin mukainen Cat7-kanava ja toimivat sen mukaan, mihin RJ45-liitos pystyy.

Valinta käytännössä

Uuteen kiinteään linkkiin osta kiinteää kuparikaapelia irtotavarana siinä luokassa, joka vastaa tarvitsemaasi nopeutta ja matkaa. Cat5e kiinteä kupari kattaa 1 Gbps 100 m asti. Cat6 kiinteä kupari kattaa 10 Gbps 55 m (180 ft) asti tai vain 37 m (121 ft) tiheässä nipussa. Cat6a kiinteä kupari kattaa 10 Gbps täyteen 100 m (328 ft).

Liitäntäkaapeleihin osta tehdasvalmisteisia säikeisiä kaapeleita samassa luokassa kuin kiinteä linkki. Käytä samaa luokkaa koko matkalla: Cat6a-kiinteä linkki Cat5e-liitäntäkaapeleilla on Cat5e-kanava.

PoE-syöttöön käytä 23 AWG:n kuparia Cat6- tai Cat6a-kaapelissa, kun veto on pitkä tai teho suuri. Älä koskaan käytä CCA:ta PoE-syöttöön.

Lyhyeen räkkiliitäntään, jossa kaapelitiheys on tärkeä, 28 AWG:n ohut säikeinen liitäntäkaapeli on sallittu ja toimii. Pidä se lyhyenä äläkä käytä sitä pitkissä PoE-vedoissa.

Ulkokäyttöön käytä ulkokäyttöön mitoitettua kaapelia, jossa on UV-kestävä vaippa, ja suoraan maahan asennettavaa kaapelia, jos se menee maahan. Sisäkaapelia ei ole mitoitettu kumpaankaan.