COME SCEGLIERE LA GIUSTA CATEGORIA DEL CAVO LAN/ETHERNET

I clienti spesso chiedono informazioni sulle categorie dei cavi dati e su cosa intendono. Per molti utenti finali, gli ingegneri e gli agenti di acquisto, che non lavorano con questi tipi di cavi ogni giorno, le diverse categorie possono sembrare complicate e travolgenti. Tuttavia, ciò che sembra essere complesso a prima vista, può essere semplice da capire con un paio di suggerimenti. La categoria è correlata positivamente alla velocità dei dati. OSSIA maggiore è la categoria, maggiore è la frequenza possibile e maggiore è la frequenza, maggiore è la velocità di trasmissione possibile.

Nozioni di base sui dati

Si possono confrontare i cavi delle categorie con una strada a più corsie; più corsie hanno una strada, più veicoli che sono in grado di viaggiare su questa strada contemporaneamente. Gli standard sono generalmente basati su una lunghezza massima di cavo di 328 ft. Questa lunghezza del cavo è composta da 295 piedi di cavo di installazione e da 33 piedi di cavo patch. Dopo il primo 328 ft viene aggiunto un ripetitore / estendente al sistema a cavo, che rafforza il segnale e lo prepara per essere trasmesso per ulteriori 328 ft come necessario per collegare la macchina o il suo apparecchio e l'unità di controllo. Inoltre, i cavi dei dati di categoria devono soddisfare i valori di disaccoppiamento delle coppie, ad esempio vicino alla conversazione a croce (NEXT).

Category Standard Data Rate Frequency # Of Conductors
Cat 5 100BASE-TX 100 Mbit 100 MHz 4 or 8
Cat 5e 1000BASE-TX 1 Gbit 100 MHz Duplex 8
Cat 6 EIA/TIA 568B2.1 1-10 Gbit* 250 MHz 8
Cat 6A 10GBASE-T 10 Gbit 500 MHz 8
Cat 7 10GBASE-T 10 Gbit 600 MHz 8
Cat 7A 10GBASE-T 10 Gbit 1000 MHz 8
Cat 8 40GBASE-T 40 Gbit 1600-2000 MHz 8

* Dipende dalla lunghezza e dal tipo di cavo

Per i cavi Cat 5, il disaccoppiamento delle coppie è realizzato nella costruzione del cavo con diverse lunghezze di torsione di ciascuna coppia. Ciò significa per quattro coppie, si hanno quattro lunghezze di torsione individuali durante la produzione. L'efficacia della torsione non è in grado di raggiungere i valori target e devi aggiungere ulteriori passi durante la costruzione di cavi per categorie superiori.

I cavi Cat 6 consentono di scegliere tra due disegni tecnici. I relativi valori di disaccoppiamento del Cat 6 possono essere ottenuti con una croce di plastica che crea la distanza tra le coppie. Un altro modo è quello di utilizzare una coppia nella costruzione di fogli di metallo (PIMF). Lo spessore della lamina di alluminio influenza l'efficacia dello scudo. Molte persone pensano che uno scudo nella costruzione protegge il cavo dalle influenze ambientali. Tuttavia, ha anche l'effetto opposto: lo schermo mantiene il segnale elettrico nel cavo e evita negativamente l'influenza di altre apparecchiature nelle vicinanze.

Per categorie ancora più alte, come ad esempio Cat 7, 7e e 7A, una treccia di rame è obbligatoria per soddisfare i valori elettrici standard perché un foglio di alluminio da solo non è sufficiente. Inoltre, ogni materiale schermante ha vantaggi e svantaggi.

La lamina di alluminio è poco costosa, ma di per sé questo materiale non funziona bene in applicazioni che richiedono cavi flessibili, pista o torsione. Se si sposta un foglio di metallo ancora e ancora si inizia a vedere crepe, che riduce l'efficacia della schermatura nel cavo. Questo è il motivo per cui alcuni costruttori costruiscono cavi che si muovono spesso o si trovano nelle aree elettromagnetiche vulnerabili (EMV) utilizzando sia uno schermo di alluminio che una treccia di rame. Ciò vale anche per i cavi che sono "solo" la classificazione Cat 5.

Per i cavi con elevate quantità di cicli di piegatura e piccoli raggi di curvatura, alcuni produttori utilizzano un nastro metallizzato aggiuntivo per soddisfare schermature efficaci. Questo è simile a un nastro tessuto con parti metallizzate integrate, che offre una durata di vita più lunga senza cracking rispetto ad un foglio di alluminio standard.

Marcature dei cavi

I produttori di cavi spesso ricevono domande sulle marcature dei cavi dati, come U / UTP o SF / UTP. I segni di identificazione prima del simbolo di battuta in avanti (/) si riferiscono alla schermatura del cavo complessivo; i segni di identificazione dopo la barra in avanti si riferiscono alla schermatura delle coppie. Di seguito sono riportate alcune marcature dei cavi dati comuni:

Designation Total Shield / Pair Shield Categories
U/UTP Unshielded / Unshielded Twisted Pair Cat 5 / Cat 6 with distance cross
F/UTP Foil shielded / Unshielded Twisted Pair Cat 5 / Cat 6 with distance cross
S/UTP Braid shielded/ Unshielded Twisted Pair Cat 5 / Cat 6 with distance cross
SF/UTP Braid & Foil shielded / Unshielded Twisted Pair Cat 5 / Cat 6 with distance cross
U/FTP Unshielded / Foil shielded Twisted Pair Cat 6
F/FTP Foil shielded / Foil shielded Twisted Pair Cat 6 / 6A
S/FTP Braid shielded / Foil shielded Twisted Pair Cat 7 / 7e / 7A / 8
SF/FTP Braid & Foil shielded / Foil shielded Twisted Pair Cat 7 / 7e / 7A / 8

Opzioni materiali del conduttore

Torniamo ora ad una varietà di possibili opzioni del conduttore, sia dal punto di vista materiale che di spessore. Nella maggior parte delle applicazioni, il rame nudo è il materiale conduttore preferito da utilizzare. Tuttavia, in applicazioni specifiche, come l'industria ferroviaria, un conduttore di rame stagnato è preferito a causa della sua maggiore resistenza alla corrosione.

In termini di stratificazione dei conduttori, i solidi conduttori sono tipicamente utilizzati in installazioni fisse, mentre le applicazioni flessibili richiedono un conduttore più agile che consiste tipicamente di sette fili. I conduttori flessibili vengono utilizzati per cavi a cavi e applicazioni robotiche con lunghezza corta per ottenere un cavo più flessibile e un raggio di curvatura minore. Per i raggi di curvatura più piccoli e la durata massima di ciclo / servizio, i clienti possono richiedere di avere cavi dati costruiti con conduttori a 19 fili. Più fili in un conduttore aumentano la sua flessibilità; tuttavia, la soluzione migliore per l'applicazione specifica del cliente e le relative specifiche tecniche dovrebbero essere discusse in consultazione con il produttore di cavi.

Una volta definita la costruzione del conduttore, è tempo per le successive fasi produttive: l'estrusione isolante, la torsione dei singoli conduttori in coppie (o quattro conduttori noti come quadro stella), la schermatura e infine la giacca esterna.

Ogni fase di produzione è orientata verso l'applicazione specifica del cliente e per i requisiti tecnici per ottenere un design che garantisca la massima sicurezza e affidabilità operativa. Gli esempi di costruzione includono:

  • Conduttori con lunghe lunghezze di fissaggio per installazioni di cavi fissi e lunghezze di posa corte per applicazioni flessibili e ad alta flessione.
  • Schermo in alluminio per l'installazione fissa, perché le fessure in alluminio dopo pochi cicli, riducendo così la qualità dello schermo. Quando il foglio di alluminio viene utilizzato come scudo in applicazioni flessibili, è sempre in combinazione con una treccia di rame e il foglio di alluminio è incorporato nel processo di schermatura.
  • Schermi intrecciati a lunghezza lunga per installazioni fisse, ma lunghezza corta per applicazioni flessibili e continue.

Opzioni del materiale del rivestimento

I tipi di camicia del cavo sono abbondanti e possono essere ridotti fino a che applicazione il cavo sarà in esecuzione. Per le installazioni di cavi negli edifici i composti di polivinilcloruro (PVC) o antifiamma non corrosivi (FRNC) sono la scelta tipica del materiale della giacca. Il PVC non è alogeno, ma è flessibile e poco costoso. I composti FRNC soddisfano i requisiti di igiene privo di alogeni e di fiamma e emettono un fumo meno otticamente denso, che rende più facile uscire da un edificio e consente di migliorare le operazioni di antincendio in caso di emergenza da incendio.

Le giacche in polietilene (PE) vengono utilizzate principalmente per applicazioni a cavo esterno e / o nei casi in cui un cavo deve essere sepolto nel suolo. Queste giacche sono idonee a resistere all'umidità e all'esposizione al sole.

A causa dell'incremento dei cavi dati utilizzati nell'automazione industriale, è comune utilizzare miscele in PVC resistenti all'olio, poliuretano (PUR) o elastomeri termoplastici (TPE). Questi tipi di giacche sono preferibili per la loro maggiore resistenza all'olio e la capacità di sopportare le sollecitazioni meccaniche spesso associate all'uso di tracce di cavo / catene di trazione e di robotica. La scelta di un particolare composto o miscela si basa sulle condizioni di applicazione e di funzionamento.

Qualità del cavo

Infine, è altamente consigliabile avere cavi dati che abbiano avuto le loro capacità meccaniche estesamente testate per resistere ai rigori di funzionamento in continuo-flex (tracciati a cavi) e applicazioni di torsione (robotica). Le velocità di trasmissione dei dati possono diminuire o la qualità del segnale potrebbe risultare erosa a causa di cavi che non sono in grado di sopportare condizioni di esercizio rigide. I produttori dovrebbero utilizzare una combinazione di apparecchiature di prova, quali tracce a cavi, apparecchiature di torsione, forni e congelatori e, in alcuni casi, impianti specifici di prova applicativa, come le torri che imitano il ceppo e il carico sui cavi presenti all'interno di turbine eoliche.