Cosa sono i cavi di rete?
May 28, 2024
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1. Cosa sono i cavi di rete?
Cavi di rete, noto anche come cavi coppie attorcigliati, è costituito da quattro paia di fili intrecciati e una guaina esterna in plastica. Viene utilizzato principalmente per collegare i dispositivi del terminale e l'accessointerruttorisu collegamenti a canale non più di 100 metri.
Figura 1: cavo coppia attorcigliato
Il primo cavo di rete al mondo è stato inventato da Alexander Graham Bell, l'inventore del telefono. Tuttavia, per oltre un secolo, le linee telefoniche non hanno visto uno sviluppo significativo poiché Ethernet ha usato prevalentemente cavi coassiali per la trasmissione dei dati. Alla fine degli anni '80, IBM ha introdotto il sistema di rete di computer a ring token, che utilizzava 150- ohm schermatoCavi coppie attorcigliate, diverso da Ethernet. All'inizio degli anni '90, AT&T ha proposto usando i cavi coppie intrecciati non schermati 100- ohm come mezzo di trasmissione, che è diventato standard in seguito all'adozione tradizionale diConnettori RJ45. Entro la metà -1990 s, con numerosi produttori che entrano nel mercato, categorie come Cat3, Cat4 eCavi Cat5è emerso. Entro il 2018, ISO/IEC 11801 includeva sistemi di cablaggio di categoria 8. Attualmente, i cavi di rete sono classificati in base alle prestazioni di trasmissione in CAT3, CAT5E, CAT6, CAT6A, Class F (CAT7) e CAT8. Possono anche essere divisi in cavi schermati e non schermati, con materiali di schermatura strutturati come coppie schermate in alluminio, foglio di alluminio schermato e intrecciato intrecciata o una struttura schermata in alluminio. Diversi cavi di rete vengono utilizzati in vari ambienti, che esploreremo in dettaglio in seguito.
Figura 2: costruzione di cavi strutturati
2. Tipi di cavi di rete
Approfondiamo i diversi tipi di cavi di rete: Cat3, Cat5e, Cat6, Cat6A, Class F (Cat7) e Cat8.
Categoria 3 (Cat3):
I cavi Cat3 sono costituiti da una singola coppia di fili intrecciati con un diametro del conduttore di 0. 5mm (± 0. 01mm). Hanno una larghezza di banda di trasmissione di 16 MHz e una velocità di trasmissione massima di 10 Mbps, con una lunghezza massima di cablaggio di 100 metri. Questi cavi sono utilizzati principalmente nei sistemi vocali telefonici.
Figura 3: cavo di categoria 3 (noto anche come filo telefonico)
Categoria 5E (CAT5E):
Cavi Cat5esono costituiti da quattro coppie di fili intrecciati, con un diametro del conduttore di {0}}. 5mm (± 0,01mm). Hanno una attenuazione e un crosstalk più bassi rispetto ai cavi Cat5 e hanno quindi sostituito completamente quest'ultimo. I cavi Cat5E supportano una larghezza di banda massima di 155 MHz e velocità di trasmissione fino a 1000 Mbps (1 Gbps) su distanze non superiori a 100 metri. Sono attualmente utilizzati in Ethernet veloce e vengono gradualmente gradualmente eliminati a favore di cavi più alti.
Figura 4: Cavo Ethernet di categoria 5E
Categoria 6 (Cat6):
Cavi Cat6Consiste in quattro coppie di fili intrecciati con un diametro del conduttore di {{0}}. 57mm (± 0,02mm). Supportano una larghezza di banda massima di 250 MHz e velocità di trasmissione di 1 Gbps, adatte a un funzionamento stabile in Gigabit Ethernet su distanze fino a 100 metri. I cavi Cat6 presentano eccellenti rapporti di crosstalk di attenuazione a frequenze da 200 MHz.
Figura 5: Cavo Ethernet di categoria 6
Categoria 6A (CAT6A):
Cavi Cat6AConsistono anche in quattro coppie di fili intrecciati, con un diametro di conduttore standard di {{0}}. 57mm (23awg, ± 0,02 mm). Supportano una larghezza di banda massima di 500 MHz e velocità di trasmissione di 10 Gbps. Questi sono cruciali per i futuri collegamenti di base e mantengono prestazioni di trasmissione stabili da 10 Gbps in ambienti Poe ad alta potenza di lunga durata, utilizzati principalmente in 10 gigabit Ethernet su distanze fino a 100 metri.
Figura 6: Cavo Ethernet di categoria 6A
Cavi di classe F (Cat7):
Cavi Cat7Consiste in quattro coppie di fili intrecciati con un diametro del conduttore di {{0}}. 6mm (± 0,03mm). Usano una coppia schermata in alluminio e la struttura totale dello scudo in mesh intrecciata, supportando una larghezza di banda di trasmissione di 600 MHz e velocità di trasmissione di 10 Gbps. I cavi di classe 7A, che si sono evoluti dalla classe F, supportano fino a 1000 MHz. Il 30 luglio 2002, i connettori Tera Class F Tera di Siemon Company sono stati scelti ufficialmente come interfaccia industriale di tipo non RJ standard per i prodotti di cablaggio di classe F. Poiché i sistemi di classe F utilizzano connettori non RJ45, non sono compatibili all'indietro con i sistemi CAT5E e CAT6. Pertanto, TIA ha introdotto CAT6A nel 2006, fornendo prestazioni simili di 10 Gbps e compatibilità RJ45, portando a un'adozione limitata di sistemi di classe F, principalmente nel Nord Europa, con CAT6A più diffuso in Cina.
Figura 7: Cavo Ethernet di categoria 7
Cavi di categoria 8 (Cat8):
Cavi Cat8comprende quattro coppie di fili intrecciati con un diametro del conduttore di 0. 64mm (22awg). Impiegano coppie schermate in alluminio in alluminio e scudo totale a maglie intrecciate o strutture a schermo singolo. I cavi CAT8 supportano fino a una larghezza di banda fino a 2000 MHz e velocità di trasmissione di 25 Gbps o 40 Gbps su cablaggio di rame. Le lunghezze di collegamento permanenti non superano i 24 metri, con lunghezze del canale fino a 30 metri. Utilizzato principalmente nei data center, ISO/IEC 11801: 2017 definisce le prestazioni di trasmissione CAT8, ulteriormente classificate in Classe I e Classe II. TIA 568. 2- D definisce anche Cat8.1 e Cat8.2, dove i cavi di classe I/Cat8.1 usano in genere coppie schermate in alluminio in alluminio o strutture totali di schermate con maglie di schermatura rj45, contanti di classe II/CAT8.2
Figura 8: Cavo Ethernet di categoria 8
Attualmente, Cobtel produce cavi Cat3, Cat5e, Cat6, Cat6A e CAT8.
3. Soluzioni di progettazione del cablaggio
Si consiglia di utilizzare i cavi Cat6 per il cablaggio orizzontale in progetti di cablaggio strutturati. Questo perché l'industria sta progredendo verso gli aggiornamenti della rete Gigabit (GBPS), ed è previsto che le reti cablate passino completamente alle velocità di Gigabit nel prossimo futuro. Inoltre, secondo la "Specifica di progettazione per i sistemi di cablaggio strutturati" (GB/T 50311-2016),cablaggio strutturatodovrebbe avere una durata di una vita non meno di 15 anni. Con i progressi previsti nella tecnologia di rete, gli aggiornamenti della larghezza di banda sono prevedibili. Pertanto, l'uso di cavi Cat6 non solo soddisfa gli attuali requisiti di rete Gigabit, ma facilita anche i futuri aggiornamenti di rete.
A causa della complessità delle strutture dei cavi schermati e dei processi di produzione, i cavi schermati sono più costosi e difficili da installare. Richiedono la messa a terra per prevenire problemi come motivi galleggianti. Inoltre, i cavi schermati richiedono l'uso di connettori schermati eModuli Keystonee le sale del server devono anche sottoporsi a schermatura, aumentando significativamente difficoltà di installazione e costi. Pertanto, i cavi schermati in genere non sono raccomandati per uso generale se non richiesti dal governo, dai militari o da altre entità con rigorosa sicurezza del segnale e bisogni anti-eavestroppie o in ambienti con forti interferenze elettromagnetiche, come ospedali e fabbriche.
4. Struttura e materiali dei cavi di rete
Secondo gli ultimi "cavi per coppia orizzontale in poliolefina per la comunicazione digitale" (yd/t 1019-2013), i cavi di rete generalmente sono costituiti da conduttori, strati di isolamento, scheletri, strati di schermatura, cavi di trazione e giacche.
4.1 Requisiti per i materiali in rame
Per molti consumatori, ci sono molti materiali utilizzati nei cavi Ethernet sul mercato e i primi conduttori di cavi hanno utilizzato alluminio vestito di rame, ferro vestito di rame, ecc.; Ora, i materiali più popolari sul mercato sono rame e rame puro senza ossigeno. I principali produttori di cavi utilizzano sostanzialmente il rame n. 1 senza ossigeno come conduttore perCavi Ethernet.
Questo perché, secondo i requisiti di "cavo coppia intrecciato orizzontale isolato in poliolefina" (yd/t 1019-2013), il conduttore del cavo Ethernet dovrebbe essere un rame solido. Pertanto, generalmente ci riferiamo al conduttore del cavo Ethernet come nucleo di rame o filo di rame e chiamiamo anche il cavo Ethernet ACavo di rame. In base ai requisiti, le specifiche e le prestazioni dei conduttori di rame utilizzati nei cavi Ethernet devono rispettare gli standard per i fili di rame rotondi morbidi TR in "Filo di rame rotondo elettrico" (Gb/T {0}}). Poiché il filo di rame rotondo morbido TR è morbido e adatto per il disegno ed elaborazione, soddisfa i requisiti di produzione dei cavi Ethernet. Inoltre, il suo diametro nominale è 0. 02-14. 0 mm, che è coerente con le aste di rame 1 0 AWG (2,5 mm) acquistate da fabbriche di cavi generali. Inoltre, la sua resistività non supera 0,017241OHMMM2/m. Pertanto, non tutti i fili di rame rotondi morbidi TR possono essere utilizzati per produrre cavi Ethernet. Secondo "Filo di rame rotondo elettrico" (GB/T 3953-2009), i materiali del filo di rame rotondo TR devono soddisfare i requisiti per gli spazi vuoti in rame nei "filo di rame dell'elettricista" (GB/t 3952-2008), cioè fili di rame rotondi per fili elettrici e cavi elettrici, nonché fili elettromagnetici, devono essere a fili di copper di Copper voti. Poiché questi due gradi possono essere utilizzati per il disegno, sono adatti alla produzione di cavi Ethernet. Tuttavia, solo gli spazi vuoti del filo di rame di grado TU2, che possono essere utilizzati per il rotolamento a caldo, hanno una resistività non superiore a 0,017241OHMMM2/m.
Pertanto, possiamo concludere: per produrre conduttori di cavi Ethernet possono essere utilizzati spazi vuoti di filo di rame di grado TU2. Secondo i requisiti nella Tabella 3 di "Electrician's Copper Wire Blank" (Gb/T 3952-2008), la composizione chimica dei spazi vuoti di filo di rame di grado Tu2 è: il contenuto della lega di rame-silver non è inferiore al 99,95%e il contenuto di ossigeno non è maggiore di 0. 002%.
Sulla base dei requisiti di cui sopra, possiamo concludere: i cavi Ethernet standard sono molto severi riguardo ai materiali utilizzati e non tutti i materiali possono essere utilizzati. Deve essere il n. 1 rame privo di ossigeno. Perché secondo Wikipedia, il contenuto in lega di rame-silver del n. 1 rame privo di ossigeno è del 99,97%e il contenuto di ossigeno non è maggiore di 0. 0 03%. Mentre il contenuto di lega di rame-silver del n. 2 rame privo di ossigeno è del 99,95%e il contenuto di ossigeno non è superiore allo 0,05%, il che non soddisfa i requisiti per gli spazi vuoti di filo di rame di grado TU2.
Quindi, perché il rame puro non può soddisfare i requisiti del materiale per i conduttori di cavi Ethernet? Secondo Wikipedia, il contenuto di rame-silver che raggiunge il 99,5% è considerato rame puro e non è necessario per il contenuto di ossigeno. Pertanto, dal punto di vista della composizione chimica, i materiali di rame puro potrebbero non soddisfare necessariamente i requisiti per gli spazi vuoti di filo di rame di grado TU2.
Pertanto, possiamo vedere che i materiali del conduttore che soddisfano gli standard del settore della comunicazione per i cavi Ethernet sono solo il n. 1 rame privo di ossigeno. L'uso di materiali diversi dal rame privo di ossigeno non soddisfa i requisiti del cavo coppia orizzontale isolato in poliolefina "(yd/t 1019-2013). Inoltre, la resistività dei conduttori di rame senza ossigeno è molto bassa. Pertanto, la resistenza complessiva del cavo è molto bassa e la perdita di inserimento (IL) causata dalla resistenza è anche molto bassa, garantendo efficacemente la stabilità della trasmissione del segnale nel cavo e la prevenzione della perdita di pacchetti.
Figura 12: Asta di rame senza ossigeno
4.2 Requisiti per i materiali di strato di isolamento
Attualmente, i principali produttori usano sostanzialmente il polietilene ad alta densità (HDPE) come strato di isolamento, poiché il polietilene ad alta densità (HDPE) ha un'eccellente resistenza ad alta e bassa temperatura, forte resistenza meccanica, costante dielettrica elevata, una buona resistenza allo stress ambientale e non può soddisfare i requisiti di "Design di progettazione del sistema di cablaggio" non meno di una vita di progetta 15 anni per cablaggio strutturato. Pertanto, i principali produttori di cavi utilizzano sostanzialmente il polietilene ad alta densità (HDPE) come materiale dello strato di isolamento per i cavi. Tuttavia, in base ai requisiti di "cavo coppia orizzontale in poliefina isolato" (YD/T 1019-2013), lo strato di isolamento del cavo può utilizzare polipropilene (PP), polietilene a media densità (MDPE) e polietilene a bassa densità (LDPE). Ma perché pochi produttori li usano? Quali sono i loro svantaggi?
Il polipropilene (PP) è una plastica per uso generale con resistenza chimica, resistenza al calore, proprietà isolanti elettriche e alte prestazioni meccaniche. Le sue proprietà fisiche e chimiche possono soddisfare i requisiti di utilizzo dei cavi. Tuttavia, il polipropilene non è resistente al freddo ed è estremamente sensibile agli ioni di rame, accelerando il degrado e l'invecchiamento in un ambiente ionico di rame. Pertanto, non è adatto come materiale dello strato di isolamento per i cavi Ethernet.
Polietilene a media densità (MDPE). Il polietilene a media densità (MDPE) ha una migliore flessibilità e resistenza a bassa temperatura. Tuttavia, la sua resistenza alla trazione, la durezza e la resistenza al calore sono inferiori al polietilene ad alta densità (HDPE). Inoltre, la difficoltà di produzione del polietilene a media densità (MDPE) è superiore a quella del polietilene ad alta densità (HDPE) e il prezzo è anche superiore al polietilene ad alta densità (HDPE). Pertanto, anche il polietilene a media densità (MDPE) viene usato raramente come strato di isolamento per i cavi.
Polietilene a bassa densità (LDPE). Il polietilene a bassa densità (LDPE) è un materiale poliolefina termoplastico morbido e traspirante. Tuttavia, a causa dell'uso di materiali di rame privi di ossigeno per i conduttori di cavi Ethernet, la buona traspirabilità del polietilene a bassa densità (LDPE) causerà l'ossidazione del rame privo di ossigeno, che non è favorevole all'uso a lungo termine dei cavi. Pertanto, YD/T 760 non raccomanda di utilizzare polietilene a bassa densità (LDPE).
Pertanto, lo strato di isolamento dei cavi Ethernet è generalmente realizzato in polietilene ad alta densità (HDPE). Lo spessore dello strato di isolamento è: il diametro esterno dell'isolamento non deve superare 1,5 mm. I requisiti elettrici devono condurre un test di scintilla ad alta tensione con una tensione di corrente continua di 2KV -6 kV sincrono durante il processo di estrusione. Il risultato del test non dovrebbe essere un guasto.
Figura 13: granuli di polietilene ad alta densità
4.3 Requisiti per i materiali per la giacca protettiva
La giacca protettiva, comunemente nota come pelle esterna, serve a avvolgere le quattro coppie di fili in uno spazio, facilitando il cablaggio e proteggendo le quattro coppie di fili all'interno del cavo Ethernet. Attualmente, i materiali per le giacche per cavi Ethernet sono principalmente materiali in poliolefina (LSZH) (LSZH).
Il cloruro di polivinil è un materiale chimico ad alto molecolare del copolimero di cloruro di vinile, che intrinsecamente possiede proprietà-retardanti di fiamma con un valore di resistenza alla fiamma superiore a 40 e può facilmente raggiungere il livello di resistenza alla fiamma specificato di UL per i cavi di cablaggio di livello, che deve soddisfare il livello CM.
Il livello CM è una classificazione dei livelli di resistenza alla fiamma di UL per i cavi, noti anche come livello commerciale. Il suo standard di test è UL 1581. Secondo i regolamenti: un fascio di cavi (di solito non superiore a 24) si auto-estinguerà entro 5 metri durante la combustione.
Poiché le giacche in PVC possono facilmente soddisfare questo livello, sono sempre state favorite dai produttori di cavi Ethernet. Inoltre, il polivinil cloruro (PVC) può isolare efficacemente il calore, ha un'alta resistenza alla corrosione chimica, insolubile nella maggior parte degli acidi forti e ha proprietà isolanti elettriche. Pertanto, i cavi Ethernet con giacche di polivinil cloruro (PVC) occupano ancora una posizione importante sul mercato.
I cavi in poliolefina (LSZH) a bassa fumo (LSZH) sono attualmente cavi più popolari, che producono una densità di fumo molto bassa durante la combustione; Inoltre, il materiale della poliolefina a bassa figura e alogena contiene livelli molto bassi di alogeni (fluoro, cloro, bromo, iodio, astatina), quindi non produrrà una grande quantità di gas tossici durante la bruciatura.
Tuttavia, a causa della rimozione di alogeni, che hanno proprietà retardanti di fiamma, i materiali senza alogeni a bassa figura stessi non sono retardanti di fiamma. I cavi in poliolefina senza alogeni a bassa fumo sul mercato sono divisi in ritardanti di fiamma ordinari, ordinari e quelli che soddisfano i requisiti a livello di fiamma della Commissione elettrotecnica internazionale. Secondo i requisiti YD/T 886-1997, il livello ritardante della fiamma dei cavi poliolefinici senza alogeni a bassa figura deve soddisfare l'Organizzazione internazionale elettrotecnica (IEC) IEC 60332-1-2 Requisiti di ritardo della fiamma. Cioè, è necessario un cavo da 60 cm per il test di combustione verticale e il risultato del test è che la lunghezza dei danni alla combustione di questo cavo non supera 50 cm.
Pertanto, non tutti i cavi di rete in poliolefina a bassa figura a fiordo soddisfano i requisiti. Quando l'acquisto di poliolefina a bassa figuraCavi di rete LSZH, è fondamentale per garantire che i cavi siano conformi agli standard di retardante fiamma. Generalmente, i cavi che soddisfano questi standard sono più costosi e sono spesso utilizzati in ospedali, centri commerciali, stazioni ferroviarie e grandi edifici per uffici. Inoltre, alcune società straniere che investono in Cina potrebbero anche richiedere l'uso di materiali a bassa figura zero-alogeni.
I requisiti di retardante di fiamma per le giacche per cavi. Dal momento che la giacca dei cavi di rete deve soddisfare i requisiti di retardante della fiamma, i materiali in poliolefina a bassissimi alogeni zero sono infusi principalmente con idrossido di magnesio e idrossido di alluminio per raggiungere la ritardo della fiamma in materiali in poliolefina come polietilene e polipropilene.
Figura 14: Test di retardant di fiamma del cavo
4.4 Requisiti per materiali a scheletro incrociato
Scheletro incrociato:
Conosciuto anche come chiglia incrociata, lo scheletro trasversale separa le quattro coppie di fili in un cavo di rete in diverse direzioni per ridurre la crosstalk. Il materiale per lo scheletro trasversale è anche polietilene ad alta densità (HDPE), in genere con un diametro di 0. 5mm. I cavi di rete di categoria 6 e superiori, che devono trasmettere dati a velocità superiori a 1 Gbps, sono più sensibili al segnalazione del "rumore" e richiedono una maggiore resistenza alle interferenze. Pertanto, i cavi di rete di categoria 6 e superiori che non utilizzano la schermatura del foglio di alluminio utilizzerà uno scheletro incrociato per isolare le quattro coppie di fili.
Conosciuto anche come chiglia incrociata, lo scheletro trasversale separa le quattro coppie di fili in un cavo di rete in diverse direzioni per ridurre la crosstalk. Il materiale per lo scheletro trasversale è anche polietilene ad alta densità (HDPE), in genere con un diametro di 0. 5mm. I cavi di rete di categoria 6 e superiori, che devono trasmettere dati a velocità superiori a 1 Gbps, sono più sensibili al segnalazione del "rumore" e richiedono una maggiore resistenza alle interferenze. Pertanto, i cavi di rete di categoria 6 e superiori che non utilizzano la schermatura del foglio di alluminio utilizzerà uno scheletro incrociato per isolare le quattro coppie di fili.
Tuttavia, i cavi di categoria 5E e quelli che usano la schermatura della coppia di lamina in alluminio non usano uno scheletro incrociato. Questo perché i cavi di categoria 5E, con la loro larghezza di banda relativamente stretta, possono soddisfare i requisiti di resistenza alle interferenze attraverso la sola struttura di coppia intrecciata. Per i cavi con schermatura del foglio di alluminio, il foglio stesso può bloccare l'interferenza elettromagnetica ad alta frequenza, ovviando alla necessità di uno scheletro incrociato.
Cordone di trazione:
I cavi di trazione impediscono la allungamento dei cavi di rete, il che potrebbe influire sulle loro prestazioni. Attualmente, la maggior parte dei produttori utilizza la fibra di vetro per le corde di trazione, con alcuni che utilizzano cavi di nylon. I dati del laboratorio CoBtel mostrano che i cavi di nylon possono resistere a una forza di trazione massima di 3,5 kg, mentre la fibra di vetro può resistere a 5,5 kg. Pertanto, la fibra di vetro può soddisfare requisiti di costruzione più diversi a causa della sua maggiore resistenza alla trazione.
I cavi di trazione impediscono la allungamento dei cavi di rete, il che potrebbe influire sulle loro prestazioni. Attualmente, la maggior parte dei produttori utilizza la fibra di vetro per le corde di trazione, con alcuni che utilizzano cavi di nylon. I dati del laboratorio CoBtel mostrano che i cavi di nylon possono resistere a una forza di trazione massima di 3,5 kg, mentre la fibra di vetro può resistere a 5,5 kg. Pertanto, la fibra di vetro può soddisfare requisiti di costruzione più diversi a causa della sua maggiore resistenza alla trazione.
4.5 Requisiti per i materiali a strati di schermatura
Strato di protezione:
I cavi di rete in genere hanno due tipi di schermatura: schermatura in alluminio a faccia singola e schermatura a rete intrecciata. Il foglio di alluminio blocca principalmente interferenze elettromagnetiche ad alta frequenza. Il foglio di alluminio composito a faccia singola ha una struttura a forma di L con uno spessore non inferiore a 0. 0 12mm e una velocità di sovrapposizione non inferiore al 20%. La schermatura a rete intrecciata è realizzata con fili di rame in stacca con un diametro non inferiore a 0,5 mm, tessuto con una densità non inferiore al 65%. Per i cavi a schermo singolo, uno strato di pellicola in plastica PET, comunemente noto come Mylar, è avvolto tra il cavo e lo schermo del foglio di alluminio per evitare il flusso di corrente tra il cavo e lo schermo metallico, proteggendo il cavo dai danni a causa dell'eccessiva corrente.
I cavi di rete in genere hanno due tipi di schermatura: schermatura in alluminio a faccia singola e schermatura a rete intrecciata. Il foglio di alluminio blocca principalmente interferenze elettromagnetiche ad alta frequenza. Il foglio di alluminio composito a faccia singola ha una struttura a forma di L con uno spessore non inferiore a 0. 0 12mm e una velocità di sovrapposizione non inferiore al 20%. La schermatura a rete intrecciata è realizzata con fili di rame in stacca con un diametro non inferiore a 0,5 mm, tessuto con una densità non inferiore al 65%. Per i cavi a schermo singolo, uno strato di pellicola in plastica PET, comunemente noto come Mylar, è avvolto tra il cavo e lo schermo del foglio di alluminio per evitare il flusso di corrente tra il cavo e lo schermo metallico, proteggendo il cavo dai danni a causa dell'eccessiva corrente.
Inoltre, i cavi con schermatura in alluminio di solito includono un filo di rame stagno di diametro da 5 mm di diametro da 5 mm per la messa a terra per scaricare la corrente indotta sulla superficie del foglio di alluminio. Ciò può anche proteggere il cavo da fulmini indiretti o diretti nel tempo tempestoso. Pertanto, durante l'installazione, il filo di scarico deve essere trattenuto e collegato al schermatoKeystone Jackso il guscio schermato delPlugs RJ45per la messa a terra.
Figura 15: rotolo di lamina in alluminio
5. Caratteristiche del processo dei cavi di rete
5.1 Cosa sta torcendo?
I cavi di rete disponibili in commercio sono in genere composti da quattro coppie intrecciate. Secondo l'Enciclopedia di Baidu, la lunghezza di torsione dei cavi di rete varia da 14 cm a 38,1 cm. Lo scopo principale della torsione è quello di accoppiare le onde elettromagnetiche sui due nuclei di filo, generando un segnale in modalità comune per ridurre l'interferenza. Un segnale in modalità comune è quello in cui la direzione del segnale elettrico è la stessa dall'ingresso. Poiché i segnali trasmessi nei cavi di rete sono segnali in modalità differenziale (in cui la direzione del segnale elettrico è opposta all'ingresso), qualsiasi onda elettromagnetica accoppiata verrà automaticamente annullata dai dispositivi ad entrambe le estremità, migliorando il segnale utile.
Pertanto, i cavi di rete sono sempre contorti. Senza torsione, la resistenza alle interferenze del cavo sarebbe molto bassa, con conseguente significativa interferenza, tra cui un aumento del crosstalk a quasi fine (successivo) e il crosstalk (FEXT), che potrebbe compromettere la trasmissione del segnale, aumentare i tassi di errore e impedire ai dispositivi terminali di riconoscere segnali utili.
Inoltre, le lunghezze di torsione delle quattro coppie in un cavo di rete devono essere uniformi. In caso contrario, l'interferenza aumenterà, causando disallineamenti di impedenza e riflessione del segnale, che potrebbero portare alla perdita di ritorno (RL) e alla perdita del segnale.
Le lunghezze di torsione delle quattro coppie sono diverse per resistere meglio alle interferenze. Nella categoria 6 e sopra i cavi, le coppie 12-78 trasmettono i dati, mentre le coppie 36-45 ricevono dati. Poiché la velocità di trasmissione del segnale nei cavi è di circa il 67% della velocità della luce, se le lunghezze di torsione erano le stesse, i segnali si accoppiavano facilmente con onde elettromagnetiche di interferenza, aumentando l'interferenza e potenzialmente fallindo i test di conformità. Pertanto, le lunghezze di torsione delle quattro coppie devono differire per resistere meglio alle interferenze.
I cavi di rete affrontano anche interferenze elettromagnetiche esterne. Pertanto, oltre alla torsione in coppia, è necessaria una torsione generale per resistere alle interferenze esterne, garantendo la conformità ai requisiti di trasmissione per il crosstalk esterno a quasi fine (anext) e il crosstalk di lunga data (afext).
6. Processo di produzione del cavo di rete
Il processo di produzione include generalmente disegno, rivestimento isolante, raffreddamento, distorsione e torsione, torsione generale, rivestimento della giacca esterna, raffreddamento, taglio, ispezione di qualità e imballaggi.
6.1 disegno
Il processo di produzione di solito inizia con il disegno, in cui il filo di rame acquistato viene disegnato nel diametro del nucleo di rame richiesto. Ad esempio, il requisito del core in rame per i cavi di categoria 5E è 24AWG (approssimativamente 0. 5mm). Il diametro è generalmente riservato con un ulteriore 0. 1-0. 2mm perché il filo di rame si allungherà e si sottili durante la successiva elaborazione.
La riserva di un certo diametro può garantire che, al termine della produzione di cavi, il nucleo di rame soddisfi i nostri requisiti di produzione. Dopo il processo di disegno del filo, il diametro del nucleo di rame viene testato in tempo reale utilizzando un dispositivo di test del diametro.
Figura 16: macchina da disegno dell'asta di rame
6.2 rivestimento isolante
Il nucleo di rame disegnato viene quindi rivestito con isolamento. Il polietilene ad alta densità (HDPE) e i masterbatch di colore vengono miscelati in un rapporto specifico, riscaldati a uno stato fuso ed estrusi sul nucleo di rame usando una macchina per lo stampaggio iniezione. Il nucleo del filo viene raffreddato attraverso un serbatoio d'acqua lungo e testato per il diametro in tempo reale. Test di scintilla ad alta tensione (2kv -6 kV) assicurarsi l'isolamento elettrico. Vengono inoltre condotti test di concentrità, che richiedono il grado di sovrapposizione tra il cerchio esterno HDPE e il cerchio interno del nucleo di rame è superiore al 90%.
Figura 17: linea di produzione di rivestimento isolante
6,3 coppie che si torce conBacktwist
Il terzo passo è la torsione in coppia con Backtwist. I nuclei di filo completati sono abbinati in combinazioni di arancio bianco con arancione, blu bianco con blu, marrone bianco con marrone e bianco-verde con verde secondo il piano di produzione del produttore. La torsione si riferisce a intrecciare due fili a una lunghezza di torsione specificata, con l'obbligo che la distanza di torsione sia uniforme. Nei luoghi in cui la torsione è irregolare, il "rumore" accoppiato sul nucleo del filo aumenterà, portando ad un aumento del crosstalk a cavo, sia quasi di fascia alta (successiva) che di lontananza (FEXT). L'inttrega implica la contro-twist dei nuclei di filo durante il processo di torsione a un determinato rapporto per ridurre la deformazione dei nuclei di filo e prevenire danni allo strato di isolamento a causa della deformazione del nucleo di rame.
Dopo aver applicato lo strato di isolamento, i nuclei di filo formano coppie attorcigliate che verranno quindi avvolte.
Figura 18: Twisting coppia con la macchina Backtwist
6.4 Twisting complessivo
Il quarto passo è la torsione complessiva in un cavo. Le quattro coppie di fili sono combinate e attorcigliate insieme a una lunghezza definita. Per i cavi di Coppia Twisted (UTP) non schermati di categoria 6 e più alti, uno scheletro trasversale viene aggiunto durante questo passaggio per la torsione. Per i cavi coppie intrecciati in alluminio schermato in lamina, le coppie di fili sono avvolte con lo strato di schermatura e subiscono una torsione generale in questa fase.
Dopo il completamento della torsione generale, ilcoppie di fili intrecciatiFormare il cavo, che viene poi avvolto.
Figura 19: macchina a torsione generale
6.5 rivestimento per giacca esterna
Il quinto passo è il rivestimento della guaina esterna. Dopo la formazione dei cavi, una guaina esterna doveva essere rivestita. Per i cavi non schermati, prima della guaina, i cavi di tiro sono accoppiati con i cavi e alimentati nella macchina per lo stampaggio a iniezione durante il trasporto; I cavi schermati che richiedono una schermatura in metallo complessiva avranno plastica PET, strati di protezione in metallo e fili di scarico accoppiati e immessi nella macchina per lo stampaggio a iniezione durante il trasporto. I granuli di plastica in PVC e gli agenti da colorare richiesti vengono miscelati in una certa proporzione, riscaldati a uno stato fuso e quindi estrusi dalla macchina per stampaggio a iniezione per formare la guaina sul cavo. Dopo il raffreddamento in una lunga depressione del raffreddamento e il passaggio attraverso un dispositivo di test del diametro, i cavi vengono quindi avvolti.
Figura 20: linea di produzione del rivestimento della giacca esterna
6.6 Tagliare
Il cavo finito viene tagliato a lunghezze di 305 metri (circa 1000 piedi) o altre lunghezze in base ai requisiti del client. La lunghezza di taglio generale è sempre un multiplo di 100 piedi.
6.7 Ispezione di qualità
I campioni casuali di 90 metri vengono testati utilizzando un analizzatore DSX di Fluke Networks 2-8000 per l'ispezione del collegamento permanente.
Il settimo passaggio è l'ispezione di qualità, in cui 90 metri del filo di taglio vengono campionati e testati in modo casuale con l'analizzatore delle reti Fluke DSX 2-8000 per il test di collegamento permanente.
6.8 Packaging
Infine, i cavi che superano l'ispezione di qualità sono confezionati.
7. Conclusione
Nel mercato attuale, i cavi di rete sono diventati sempre più omogenei. Inoltre, la struttura dei cavi di rete è relativamente semplice. Di conseguenza, molti addetti ai lavori ritengono che il processo di produzione per i cavi di rete non richieda standard elevati. Di conseguenza, il loro uso è spesso piuttosto casual. Tuttavia, in realtà, il processo di produzione per i cavi di rete è piuttosto complesso e anche i requisiti per il processo di costruzione sono elevati. Pertanto, solo i cavi di rete standard e la costruzione standardizzati possono massimizzare le prestazioni dei cavi di rete.
