Massieve vs. soepele netwerkkabel: wat waarvoor

Massieve vs. soepele netwerkkabel komt neer op waar de kabel ligt. Massief koper hoort in de muur, aangeslagen in jacks en patchpanelen, omdat het een signaal verder draagt en een punch-down-verbinding vasthoudt. Soepel koper hoort in patchkabels die buigen, omdat het herhaald buigen overleeft. De verkeerde gebruiken op de verkeerde plek is de meest voorkomende reden dat een link zakt voor een certificeringstest of dat een patchkabel na een paar maanden bewegen begeeft.

De geleider in de mantel

Een categoriekabel heeft vier getwiste paren. Elke geleider is of één massieve koperdraad of een bundel fijne koperstrengen.

Massieve geleider: één koperdraad per geleider. Lagere weerstand, betere signaalprestaties over afstand, en hij houdt zijn vorm als hij in een insulation displacement contact (IDC) op een jack of paneel wordt aangeslagen. Hij verdraagt herhaald buigen niet; buig hem vaak genoeg heen en weer en het koper wordt hard en breekt.

Soepele geleider: veel fijne koperstrengen die samen getwist zijn. Flexibeler en beter bestand tegen vermoeiing, maar hogere weerstand en iets slechtere signaalprestaties bij hoge frequentie. Hij is ontworpen voor patchkabels en apparatuursnoeren die bewogen worden.

Beide zijn koper. Het verschil is mechanisch en elektrisch, niet een kwestie van kwaliteitsklasse.

Welke geleider waar hoort

TIA-568 beschrijft het kanaal als tot 90 m (295 ft) permanente link plus tot 10 m (33 ft) patch- en apparatuursnoeren, voor een totaal van 100 m (328 ft). De permanente link is het deel dat je één keer installeert en met rust laat. De patchkabels zijn het deel dat wordt vastgepakt.

AWG: 23 AWG vs 24 AWG en dunner

American Wire Gauge (AWG) is omgekeerd: een lager nummer is een dikkere geleider. Cat5e is meestal 24 AWG, Cat6 is 23 of 24 AWG, en Cat6a is 23 AWG. Patchkabels lopen van 24 tot 26 AWG, en slimme patchkabels zijn 28 AWG, wat TIA-568.2-D toestaat voor patchkabels.

Dikkere geleiders hebben lagere weerstand. Dat is om twee redenen belangrijk:

• Signaalverlies over afstand. Een dikkere geleider verliest minder signaal, daarom is 23 AWG gangbaar in Cat6 en Cat6a.
• Warmte onder Power over Ethernet. Hoger vermogen verwarmt gebundelde kabel. 23 AWG Cat6- of Cat6a-koper wordt minder warm dan dunnere kabel.

Een 28 AWG slimme patchkabel is prima voor een kort stuk in een rack waar luchtstroom en kabelmanagement belangrijk zijn. Het is niet de juiste keuze voor een lange permanente link, en niet de juiste keuze voor een hoogvermogen PoE-apparaat aan het einde van een lang kanaal.

Waarom koperbekleed aluminium een valse bezuiniging is

Koperbekleed aluminium (CCA) heeft een aluminiumkern met een dunne koperlaag. Het wordt verkocht als goedkopere categoriekabel, en het voldoet niet aan de TIA-categoriestandaarden.

• Hogere weerstand dan koper, dus signaalverlies is erger en de kabel haalt mogelijk de afstand niet die de categorie belooft.
• Breekbaar bij buigen. De aluminiumkern breekt waar koper zou buigen.
• Meer warmte onder PoE. Aluminium heeft hogere weerstand, dus meer van het vermogen wordt warmte in de kabel.

Categoriekabel is massief of soepel koper. Als een aanbieding CCA zegt, is het geen categoriekabel in de TIA-zin, wat de mantel ook beweert. Hetzelfde geldt voor koperbekleed staal en andere vervangers.

Wat de categorie en het kanaal echt vereisen

De categorie bepaalt de frequentie en de snelheid. De geleider en de installatie bepalen of de link eraan voldoet. Voor het volledige beeld van wat elke categorie draagt, zie Netwerkkabelcategorieën uitgelegd: Cat5e tot Cat8.

• Cat5e: tot 100 MHz; 1000BASE-T (1 Gbps) tot 100 m (328 ft); 2.5GBASE-T (2,5 Gbps) tot 100 m onder IEEE 802.3bz.
• Cat6: tot 250 MHz; 1 Gbps tot 100 m; 10GBASE-T (10 Gbps) tot 55 m (180 ft), en slechts 37 m (121 ft) waar veel kabels gebundeld lopen.
• Cat6a: tot 500 MHz; 10 Gbps tot de volle 100 m (328 ft).

Een massieve koperen Cat6a permanente link, correct afgemonteerd, is wat een 10GBASE-T-kanaal op 100 m mogelijk maakt. Een soepele patchkabel aan elk uiteinde maakt deel uit van dat kanaal en is toegestaan, maar het snoer moet een echte categoriekabel zijn, geen dunne ongetwiste.

Afmonteren: waarom massief en soepel verschillende pluggen nodig hebben

RJ45-pluggen verschillen. Pluggen voor massieve geleiders en pluggen voor soepele geleiders gebruiken verschillende contacten. Een plug voor soepele draad bijt mogelijk niet goed in een massieve geleider, en een plug voor massieve draad grijpt een soepele bundel mogelijk niet. Pass-through-pluggen laten de draden aan de voorkant uitsteken voor het krimpen, wat helpt bij het uitlijnen. Afgeschermde kabel heeft afgeschermde pluggen nodig.

TIA raadt fabrieksmatige patchkabels aan. De reden is consistentie: een fabriekssnoer is getest, de krimp is gecontroleerd, en de ontwisting van het paar is minimaal. Zelfgemaakte snoeren variëren. Als je ze toch zelf maakt, mag de ontwisting van het paar bij een afmontering niet meer dan 13 mm (0,5 in) zijn voor Cat5e en hoger. Voor de stap-voor-stap, zie hoe je een RJ45-connector krimpt.

Massieve kabel wordt normaal aangeslagen in jacks en panelen, niet gekrompen op pluggen. Soepele kabel wordt normaal gekrompen op pluggen. Het mengen van de twee is waar de meeste veldfouten beginnen.

Installatielimieten die voor beide gelden

• Buigstraal in installatie voor 4-pairs UTP: minstens 4 keer de buitendiameter van de kabel.
• Maximale trekkracht voor 4-pairs kabel: 25 lbf (110 N).
• Scheiding van netspanning: de NEC vraagt minstens 50 mm (2 in) tussen communicatiekabel en netspanningsgeleiders tenzij een barrière ze scheidt; kruis stroomkabels in een rechte hoek.
• Brandclassificatie: CMP voor plenum-luchtbehandelingsruimtes, CMR voor riser-leidingen tussen verdiepingen, CM of CMG voor algemeen gebruik, CMX voor beperkt residentieel gebruik. Een hogere classificatie kan een lagere vervangen. Voor de verschillen, zie plenum vs riser vs CM-kabelclassificaties.
• Buitenkabel heeft een UV-bestendige mantel nodig; direct-burial-kabel is gevuld met gel of flooded. Binnenkabel is voor geen van beide geschikt.
• Label beide uiteinden van elke kabel, volgens ANSI/TIA-606.

Netspanningswerk is een klus voor een erkend elektricien. Kabelkeuze en afmontering niet.

Wat er misgaat

Soepele kabel in de muur. Het werkt eerst, dan komt het punch-down-contact los of breken de strengen bij het jack. De link zakt naar 100 Mbps of faalt helemaal. Gebruik massief koper voor permanente links.

Massieve kabel in een patchkabel. Hij overleeft een paar keer insteken, dan breekt de geleider bij de plug. Het snoer test prima op een continuïteitstester en faalt wanneer het wordt bewogen. Gebruik soepele patchkabels.

CCA verkocht als Cat6. De mantel zegt Cat6, de geleider is aluminium. De link onderhandelt misschien 1 Gbps op korte lengte en faalt op langere lengte, of faalt onder PoE omdat de kabel warm wordt. CCA voldoet niet aan de TIA-categoriestandaarden.

28 AWG slim snoer op een lange PoE-run. Het snoer is prima in een rack. Aan het einde van een lang kanaal dat een hoogvermogen apparaat voedt, voegt de dunnere geleider verlies en warmte toe. Gebruik 23 of 24 AWG voor die link.

Ongetwiste paren bij de afmontering. Meer dan 13 mm (0,5 in) ontwisting verhoogt crosstalk. Een continuïteitstester keurt het goed; een certificeringstester niet.

Een simpele continuïteitstester als bewijs. Continuïteits- en wiremap-testers vinden onderbrekingen, kortsluitingen, gekruiste draden en omgekeerde paren. Split pairs slagen voor een simpele continuïteitstest en hebben een tester nodig die crosstalk meet. Kwalificatietesters controleren of een link een bepaalde snelheid draagt. Certificeringstesters meten de link tegen de TIA-categorielimieten, wat de enige manier is om te bewijzen dat een link voldoet aan Cat6 of Cat6a. Een TDR toont de afstand tot een fout.

Aannemen dat een kabel met het label Cat7 en RJ45-pluggen een Cat7-kanaal is. Cat7 is ISO/IEC Class F, tot 600 MHz, met elk paar individueel afgeschermd. Het is geen TIA-categorie. De eigen connectoren van de standaard zijn GG45 en TERA; Cat7-patchkabels met RJ45-pluggen zijn geen standaard Cat7-kanaal en presteren zoals de RJ45-verbinding toelaat.

Kiezen in de praktijk

Voor een nieuwe permanente link koop je massieve koperen bulkkabel in de categorie die past bij de snelheid en afstand die je nodig hebt. Cat5e massief koper dekt 1 Gbps tot 100 m. Cat6 massief koper dekt 10 Gbps tot 55 m (180 ft), of slechts 37 m (121 ft) in een dichte bundel. Cat6a massief koper dekt 10 Gbps tot de volle 100 m (328 ft).

Voor patchkabels koop je fabrieksmatige soepele snoeren in dezelfde categorie als de permanente link. Houd de categorie end-to-end gelijk: een Cat6a permanente link met Cat5e-patchkabels is een Cat5e-kanaal.

Voor PoE gebruik je 23 AWG koper in Cat6 of Cat6a waar de run lang is of het vermogen hoog. Gebruik nooit CCA voor PoE.

Voor een korte rackverbinding waar kabeldichtheid belangrijk is, is een 28 AWG slimme soepele patchkabel toegestaan en werkt hij. Houd hem kort en houd hem uit lange PoE-runs.

Voor alles buiten gebruik je buitenkabel met een UV-bestendige mantel, en direct-burial-kabel als hij de grond in gaat. Binnenkabel is voor geen van beide geschikt.