¿Qué son los cables de red?
May 28, 2024
Dejar un mensaje
1. ¿Qué son los cables de red?
Cables de red, también conocido como cables de pares retorcidos, consta de cuatro pares de cables retorcidos y una vaina exterior de plástico. Se usa principalmente para conectar dispositivos de terminal y capa de accesointerruptorsobre enlaces de canal de no más de 100 metros.
Figura 1: Cable de par retorcido
El primer cable de red del mundo fue inventado por Alexander Graham Bell, el inventor del teléfono. Sin embargo, durante más de un siglo, las líneas telefónicas no vieron un desarrollo significativo, ya que Ethernet usó predominantemente cables coaxiales para la transmisión de datos. A fines de la década de 1980, IBM introdujo el sistema de red de computadoras del anillo de tokens, que usó 150- Ohm protegidocables de pares retorcidos, diferente de Ethernet. A principios de la década de 1990, AT&T propuso usando 100- ohmios de pares retorcidos de ohmios como medio de transmisión, que se convirtió en estándar después de la adopción principal deConectores RJ45. A mediados de -1990 s, con numerosos fabricantes que ingresan al mercado, categorías como Cat3, Cat4 yCables Cat5emergió. Para 2018, ISO/IEC 11801 incluía sistemas de cableado de categoría 8. Actualmente, los cables de red se clasifican en función del rendimiento de la transmisión en CAT3, CAT5E, CAT6, CAT6A, Clase F (CAT7) y CAT8. También se pueden dividir en cables blindados y sin blindaje, con materiales de blindaje estructurados como pares de aluminio protegidos de aluminio, escudo de malla de aluminio blindado y trenzado, o una estructura blindada por aluminio total de aluminio. Se utilizan diferentes cables de red en varios entornos, que exploraremos en detalle más adelante.
Figura 2: cableado estructurado del edificio
2. Tipos de cables de red
Vamos a profundizar en los diferentes tipos de cables de red: Cat3, Cat5e, Cat6, Cat6a, Clase F (Cat7) y Cat8.
Categoría 3 (CAT3):
Los cables CAT3 consisten en un solo par de cables retorcidos con un diámetro del conductor de 0. 5 mm (± 0. 01 mm). Tienen un ancho de banda de transmisión de 16MHz y una velocidad de transmisión máxima de 10 Mbps, con una longitud de cableado máxima de 100 metros. Estos cables se utilizan principalmente en sistemas de voz telefónicos.
Figura 3: Cable de categoría 3 (también conocido como cable telefónico)
Categoría 5E (Cat5e):
Cables Cat5eestán formados por cuatro pares de cables retorcidos, con un diámetro de conductor de {{0}}. 5 mm (± 0.01 mm). Tienen una atenuación y una diafonía más bajas en comparación con los cables CAT5 y, por lo tanto, han reemplazado completamente a este último. Los cables CAT5E admiten un ancho de banda máximo de 155MHz y velocidades de transmisión de hasta 1000 Mbps (1 Gbps) en distancias que no exceden los 100 metros. Actualmente se usan en Fast Ethernet y gradualmente se están eliminando gradualmente a favor de los cables de mayor especificación.
Figura 4: Cape de Categoría 5E Ethernet
Categoría 6 (Cat6):
Cables Cat6Consisten en cuatro pares de cables retorcidos con un diámetro del conductor de {{0}}. 57 mm (± 0.02 mm). Admiten un ancho de banda máximo de 250MHz y velocidades de transmisión de 1 Gbps, adecuadas para operación estable en Gigabit Ethernet a través de distancias de hasta 100 metros. Los cables CAT6 exhiben excelentes relaciones de diafonía de atenuación a frecuencias de 200MHz.
Figura 5: Cape de Categoría 6 Ethernet
Categoría 6A (Cat6a):
Cables CAT6ATambién consiste en cuatro pares de cables retorcidos, con un diámetro de conductor estándar de {{0}}. 57 mm (23AWG, ± 0.02 mm). Admiten un ancho de banda máximo de 500MHz y velocidades de transmisión de 10 Gbps. Estos son cruciales para futuros enlaces de referencia y mantienen un rendimiento estable de transmisión de 10 Gbps en entornos POE de alta potencia, utilizados principalmente en 10 Gigabit Ethernet a través de distancias de hasta 100 metros.
Figura 6: Cape de Categoría 6A Ethernet
Clase F (Cat7) Cables:
Cables Cat7Consisten en cuatro pares de cables retorcidos con un diámetro del conductor de {{0}}. 6 mm (± 0.03 mm). Utilizan un par blindado por aluminio y una estructura de escudo total de malla trenzada, admitiendo un ancho de banda de transmisión de 600MHz y velocidades de transmisión de 10 Gbps. Los cables de clase 7A, que evolucionaron desde la Clase F, admiten hasta 1000MHz. El 30 de julio de 2002, los conectores TERA CLASS F de Siemon Company fueron elegidos oficialmente como la interfaz industrial de tipo RJ estándar para productos de cableado de clase F. Dado que los sistemas de clase F usan conectores no RJ45, no son compatibles con los sistemas Cat5e y Cat6. Por lo tanto, TIA introdujo CAT6A en 2006, proporcionando un rendimiento similar de 10 Gbps y una compatibilidad de RJ45, lo que lleva a una adopción limitada de sistemas de clase F, principalmente en el norte de Europa, con Cat6a más frecuente en China.
Figura 7: Cape de Categoría 7 Ethernet
Cables de categoría 8 (Cat8):
Cables Cat8Comprender cuatro pares de cables retorcidos con un diámetro del conductor de 0. 64 mm (22AWG). Emplean pares de aluminio protegidos de lámina y ya sea un escudo de malla trenzado o estructuras de escudo único. Los cables CAT8 admiten hasta 2000 MHz de ancho de banda y velocidades de transmisión de 25 Gbps o 40 Gbps sobre el cableado de cobre. Las longitudes de enlace permanentes no exceden los 24 metros, con longitudes de canal de hasta 30 metros. Se utiliza principalmente en los centros de datos, ISO/IEC 11801: 2017 define el rendimiento de la transmisión CAT8, clasificada aún más en la Clase I y la Clase II. TIA 568. 2- D también define Cat8.1 y Cat8.2, donde los cables de clase I/Cat8.1 generalmente usan pares blindados de aluminio o estructuras de escudo total con conectores RJ45, mientras que la clase II/CAT8.2 CABLES usan pares de aluminio blindados con bosques con cajas adicionales o connectores de malla adicionales y connectores TOTAL y TECHISD THEInsc45.
Figura 8: Cable de Categoría 8 Ethernet
Actualmente, Cobtel produce cables Cat3, Cat5e, Cat6, Cat6a y Cat8.
3. Soluciones de diseño cableadas
Se recomienda usar cables CAT6 para cableado horizontal en diseños de cableado estructurado. Esto se debe a que la industria está progresando hacia las actualizaciones de la red de Gigabit (GBPS), y se espera que las redes con cablean transiciones a las velocidades de Gigabit en el futuro cercano. Además, de acuerdo con la "Especificación de diseño para sistemas de cableado estructurado" (GB/T 50311-2016),cableado estructuradodebería tener una vida útil de no menos de 15 años. Con los avances anticipados en tecnología de red, las actualizaciones de ancho de banda son previsibles. Por lo tanto, el uso de cables CAT6 no solo cumple con los requisitos actuales de la red Gigabit, sino que también facilita las futuras actualizaciones de la red.
Debido a la complejidad de las estructuras de cable blindadas y los procesos de producción, los cables blindados son más costosos y difíciles de instalar. Requieren conexión a tierra para evitar problemas como los terrenos flotantes. Además, los cables blindados requieren el uso de conectores blindados ymódulos Keystone, y las salas de servidor también deben someterse a un blindaje, aumentando significativamente las dificultades de instalación y el costo. Por lo tanto, los cables blindados generalmente no se recomiendan para uso general a menos que el gobierno, los militares u otras entidades con seguridad de señal estricta y las necesidades anti-cajas, o en entornos con fuertes interferencias electromagnéticas, como hospitales y fábricas.
4. Estructura y materiales de los cables de red
De acuerdo con los últimos "cables de pares horizontales aislados aislados de poliolefina para la comunicación digital" (YD/T 1019-2013), los cables de red generalmente consisten en conductores, capas de aislamiento, esqueletos, capas de blindaje, cordones de tracción y chaquetas.
4.1 Requisitos para materiales de cobre
Para muchos consumidores, hay muchos materiales utilizados en cables Ethernet en el mercado, y los conductores de cable tempranos usaron aluminio revestido de cobre, hierro cubierto de cobre, etc.; Ahora, los materiales más populares en el mercado son cobre sin oxígeno y cobre puro. Los principales fabricantes de cables básicamente usan cobre sin oxígeno número 1 como conductor paraCables Ethernet.
Esto se debe a que, de acuerdo con los requisitos del "cable de par retorcido horizontal aislado de poliolefina" (YD/T 1019-2013), el conductor del cable Ethernet debe ser de cobre sólido. Por lo tanto, generalmente nos referimos al conductor del cable Ethernet como núcleo de cobre o alambre de cobre, y también llamamos al cable Ethernet acable de cobre. De acuerdo con los requisitos, las especificaciones y el rendimiento de los conductores de cobre utilizados en los cables Ethernet deben cumplir con los estándares para los cables de cobre redondo Soft TR en "alambre de cobre redondo eléctrico" (GB/T {{0}}). Dado que el cable de cobre redondo Soft TR es suave y adecuado para el dibujo y el procesamiento, cumple con los requisitos de producción de los cables Ethernet. Además, su diámetro nominal es 0. 02-14. 0 mm, que es consistente con las varillas de cobre 1 0 AWG (2.5 mm) compradas por fábricas generales de cable. Además, su resistividad no excede 0.017241OHMM2/m. Por lo tanto, no todos los cables de cobre redondo suave TR se pueden usar para producir cables Ethernet. De acuerdo con el "cable de cobre redondo eléctrico" (GB/T 3953-2009), los materiales del cable de cobre redondo TR deben cumplir con los requisitos de alambre de cobre en blanco en "alambre de cobre de electricista" (GB/T 3952-2008), es decir, alambres de cobre redondos para alambres eléctricos y cables, así como alambres electromagnéticos, deben usar en blanco de cobre en blanco de tu1 o tu2 calificaciones de tu2. Debido a que estos dos grados se pueden usar para dibujar, son adecuados para la producción de cables Ethernet. Sin embargo, solo los espacios en blanco de alambre de cobre de grado TU2, que se pueden usar para el rodamiento en caliente, tienen una resistividad no mayor que 0.017241OHMM2/m.
Por lo tanto, podemos concluir: se pueden usar espacios en blanco de alambre de cobre de grado TU2 para producir conductores de cable Ethernet. De acuerdo con los requisitos en la Tabla 3 de "En blanco de alambre de cobre de electricista" (GB/T 3952-2008), la composición química de los espacios de alambre de cobre de grado TU2 es: el contenido de la aleación de cobre-silver no es inferior al 99.95%, y el contenido de oxígeno no es mayor que 0. 002%.
Según los requisitos anteriores, podemos concluir: los cables Ethernet estándar son muy estrictos sobre los materiales utilizados, y no se pueden usar todos los materiales. Debe ser el número 1 de cobre sin oxígeno. Porque según Wikipedia, el contenido de aleación de cobre-silver del cobre libre de oxígeno No. 1 es del 99.97%, y el contenido de oxígeno no es mayor que 0. 0 03%. Mientras que el contenido de aleación de cobre-silver del cobre sin oxígeno No. 2 es del 99.95%, y el contenido de oxígeno no es mayor al 0.05%, lo que no cumple con los requisitos de los espacios de alambre de cobre de grado TU2.
Entonces, ¿por qué el cobre puro no puede cumplir con los requisitos de material para los conductores de cable Ethernet? Según Wikipedia, el contenido de la silver de cobre que alcanza el 99.5% se considera cobre puro, y no hay ningún requisito para el contenido de oxígeno. Por lo tanto, desde una perspectiva de composición química, los materiales de cobre puro pueden no cumplir necesariamente los requisitos de los espacios en blanco de alambre de cobre de grado TU2.
Por lo tanto, podemos ver que los materiales del conductor que cumplen con los estándares de la industria de la comunicación para los cables Ethernet son solo el cobre sin oxígeno número 1. El uso de materiales distintos del cobre sin oxígeno no cumple con los requisitos del "cable de par retorcido horizontal aislados de poliolefina" (YD/T 1019-2013). Además, la resistividad de los conductores de cobre sin oxígeno es muy baja. Por lo tanto, la resistencia general del cable es muy baja, y la pérdida de inserción (IL) causada por la resistencia también es muy baja, asegurando efectivamente la estabilidad de la transmisión de la señal en el cable y evitando la pérdida de paquetes.
Figura 12: varilla de cobre sin oxígeno
4.2 Requisitos para materiales de capa de aislamiento
Actualmente, los principales fabricantes básicamente usan polietileno de alta densidad (HDPE) como la capa de aislamiento, porque el polietileno de alta densidad (HDPE) tiene una excelente resistencia alta y baja en la temperatura, resistencia mecánica fuerte, alta constante dieléctrica, buena resistencia al estrés ambiental y puede cumplir con los requisitos de la "especificación de diseño de ingeniería del sistema estructurado" (GB/T {50311-2016}}}} años para cableado estructurado. Por lo tanto, los principales fabricantes de cables utilizan básicamente polietileno de alta densidad (HDPE) como material de capa de aislamiento para cables. Sin embargo, de acuerdo con los requisitos del "cable de par retorcido horizontal aislado de poliolefina" (YD/T 1019-2013), la capa de aislamiento del cable puede usar polipropileno (PP), polietileno de densidad media (MDPE) y polietileno de baja densidad (LDPE). Pero, ¿por qué pocos fabricantes los usan? ¿Cuáles son sus desventajas?
El polipropileno (PP) es un plástico de uso general con resistencia química, resistencia al calor, propiedades aislantes eléctricas y un alto rendimiento mecánico. Sus propiedades físicas y químicas pueden cumplir con los requisitos de uso de los cables. Sin embargo, el polipropileno no es resistente al frío, y es extremadamente sensible a los iones de cobre, acelerando la degradación y el envejecimiento en un entorno de iones de cobre. Por lo tanto, no es adecuado como material de capa de aislamiento para cables Ethernet.
Polietileno de densidad media (MDPE). El polietileno de densidad media (MDPE) tiene una mejor flexibilidad y resistencia a baja temperatura. Sin embargo, su resistencia a la tracción, dureza y resistencia al calor son inferiores al polietileno de alta densidad (HDPE). Además, la dificultad de producción del polietileno de densidad media (MDPE) es mayor que la del polietileno de alta densidad (HDPE), y el precio también es más alto que el polietileno de alta densidad (HDPE). Por lo tanto, el polietileno de densidad media (MDPE) también rara vez se usa como capa de aislamiento para cables.
Polietileno de baja densidad (LDPE). El polietileno de baja densidad (LDPE) es un material de poliolefina termoplástica suave y transpirable. Sin embargo, debido al uso de materiales de cobre sin oxígeno para conductores de cable Ethernet, la buena transpirabilidad del polietileno de baja densidad (LDPE) hará que el cobre libre de oxián se oxida, lo que no es propicio para el uso a largo plazo de los cables. Por lo tanto, YD/T 760 no recomienda usar polietileno de baja densidad (LDPE).
Por lo tanto, la capa de aislamiento de los cables Ethernet generalmente está hecha de polietileno de alta densidad (HDPE). El grosor de la capa de aislamiento es: el diámetro exterior del aislamiento no debe exceder los 1,5 mm. Los requisitos eléctricos son realizar una prueba de chispa de alto voltaje con un voltaje de corriente continua de 2kV -6 kV sincrónicamente durante el proceso de extrusión. El resultado de la prueba no debe ser un desglose.
Figura 13: gránulos de polietileno de alta densidad
4.3 Requisitos para materiales de chaqueta protectora
La chaqueta protectora, comúnmente conocida como la piel externa, sirve para envolver los cuatro pares de cables dentro de un espacio, facilitando el cableado y protegiendo los cuatro pares de cables dentro del cable Ethernet. Actualmente, los materiales para las chaquetas de cable Ethernet son principalmente cloruro de polivinilo (PVC) y materiales de poliolefina sin halógeno (LSZH) de bajo humo.
El cloruro de polivinilo es un material químico de alto molecular de copolímero de cloruro de vinilo, que posee inherentemente propiedades de retardantes de llama con un valor de resistencia a la llama superior a 40 y puede alcanzar fácilmente el nivel de resistencia a la llama especificada de UL para los cables de cableado de nivel, lo que debe cumplir con el nivel de CM.
El nivel de CM es una clasificación de los niveles de resistencia a la llama de UL para los cables, también conocidos como nivel comercial. Su estándar de prueba es UL 1581. Según las regulaciones: un paquete de cables (generalmente no excede los 24) se autoextintará dentro de los 5 metros cuando se quema.
Debido a que las chaquetas de PVC pueden cumplir fácilmente con este nivel, siempre han sido favorecidos por los fabricantes de cables Ethernet. Además, el cloruro de polivinilo (PVC) puede aislar efectivamente el calor, tiene una alta resistencia a la corrosión química, insoluble en la mayoría de los ácidos fuertes y tiene propiedades aislantes eléctricas. Por lo tanto, los cables Ethernet con chaquetas de cloruro de polivinilo (PVC) todavía ocupan una posición importante en el mercado.
Los cables de poliolefina de bajo fumar y sin halógeno (LSZH) son actualmente cables más populares, que producen una densidad de humo muy baja cuando se quema; Además, el material de poliolefina de bajo fumar sin halógeno contiene niveles muy bajos de halógenos (flúor, cloro, bromo, yodo, astatina), por lo que no producirá una gran cantidad de gases tóxicos cuando se queme.
Sin embargo, debido a la eliminación de halógenos, que tienen propiedades de retardantes de llama, los materiales libres de halógenos de bajo humo no son retardantes de llama. Los cables de poliolefina sin halógenos de bajo fumar en el mercado se dividen en retardantes no de la llama, retardantes de llama ordinarios, y aquellos que cumplen con los requisitos de nivel de retardante de llama de la Comisión Electrotecnica Internacional. De acuerdo con los requisitos de YD/T 886-1997, el nivel de retardante de la llama de los cables de poliolefina sin halógeno de bajo humo debe cumplir con la Organización Electrotecnical Internacional (IEC) especificada IEC 60332-1-2 requisitos de retardantes de llama. Es decir, se requiere un cable de 60 cm para la prueba de quema vertical, y el resultado de la prueba es que la longitud de daño de quema de este cable no excede los 50 cm.
Por lo tanto, no todos los cables de red de poliolefina de halógeno cero de bajo fumar cumplen con los requisitos. Al comprar poliolefina de halógeno cero de baja fusiónCables de red LSZH, es crucial garantizar que los cables cumplan con los estándares de retardante de llama. En general, los cables que cumplen con estos estándares son más caros y a menudo se usan en hospitales, centros comerciales, estaciones de tren y grandes edificios de oficinas. Además, algunas empresas extranjeras que invierten en China también pueden requerir el uso de materiales de halógeno cero de bajo fumar.
Requisitos de retardo de llama para las chaquetas de cable. Dado que la chaqueta de los cables de red debe cumplir con los requisitos de retardante de llama, los materiales de poliolefina de halógeno cero de baja humedad se infunden principalmente con hidróxido de magnesio e hidróxido de aluminio para lograr retardos de llama en materiales de poliolefina como polietileno y polipropileno.
Figura 14: Prueba de retardantes de llama de cable
4.4 Requisitos para materiales de esqueleto cruzado
Esqueleto:
También conocido como quilla cruzada, el esqueleto cruzado separa los cuatro pares de cables en un cable de red en diferentes direcciones para reducir la diafonía. El material para el esqueleto cruzado también es polietileno de alta densidad (HDPE), típicamente con un diámetro de 0. 5 mm. Los cables de red de categoría 6 y superiores, que necesitan transmitir datos a velocidades superiores a 1 Gbps, son más sensibles al "ruido" de señalización y requieren una mayor resistencia a la interferencia. Por lo tanto, la categoría 6 y superior los cables de red que no usan blindaje de aluminio de aluminio usará un esqueleto cruzado para aislar los cuatro pares de cables.
También conocido como quilla cruzada, el esqueleto cruzado separa los cuatro pares de cables en un cable de red en diferentes direcciones para reducir la diafonía. El material para el esqueleto cruzado también es polietileno de alta densidad (HDPE), típicamente con un diámetro de 0. 5 mm. Los cables de red de categoría 6 y superiores, que necesitan transmitir datos a velocidades superiores a 1 Gbps, son más sensibles al "ruido" de señalización y requieren una mayor resistencia a la interferencia. Por lo tanto, la categoría 6 y superior los cables de red que no usan blindaje de aluminio de aluminio usará un esqueleto cruzado para aislar los cuatro pares de cables.
Sin embargo, los cables de categoría 5E y aquellos que usan blindaje de pares de aluminio no usan un esqueleto cruzado. Esto se debe a que los cables de categoría 5E, con su ancho de banda relativamente estrecho, pueden cumplir con los requisitos de resistencia a la interferencia solo a través de la estructura de su par retorcido. Para los cables con blindaje de aluminio, la lámina en sí puede bloquear la interferencia electromagnética de alta frecuencia, lo que evita la necesidad de un esqueleto cruzado.
Cordón de tracción:
Los cables de tracción evitan que los cables de la red se estiren, lo que podría afectar su rendimiento. Actualmente, la mayoría de los fabricantes usan fibra de vidrio para cables de tracción, y algunos usan cables de nylon. Los datos del laboratorio Cobtel muestran que los cables de nylon pueden soportar una fuerza de tracción máxima de 3.5 kg, mientras que la fibra de vidrio puede soportar hasta 5.5 kg. Por lo tanto, la fibra de vidrio puede cumplir con los requisitos de construcción más diversos debido a su mayor resistencia a la tracción.
Los cables de tracción evitan que los cables de la red se estiren, lo que podría afectar su rendimiento. Actualmente, la mayoría de los fabricantes usan fibra de vidrio para cables de tracción, y algunos usan cables de nylon. Los datos del laboratorio Cobtel muestran que los cables de nylon pueden soportar una fuerza de tracción máxima de 3.5 kg, mientras que la fibra de vidrio puede soportar hasta 5.5 kg. Por lo tanto, la fibra de vidrio puede cumplir con los requisitos de construcción más diversos debido a su mayor resistencia a la tracción.
4.5 Requisitos para blindar materiales de capa
Capa de protección:
Los cables de red generalmente tienen dos tipos de blindaje: blindaje de aluminio de un solo lado y blindaje de malla trenzada. La lámina de aluminio bloquea principalmente la interferencia electromagnética de alta frecuencia. La lámina de aluminio compuesto de un solo lado tiene una estructura en forma de L con un grosor de no menos que 0. 0 12 mm y una tasa superpuesta de no menos del 20%. El blindaje de malla trenzado está hecho de cables de cobre con estateado con un diámetro de no menos de 0.5 mm, tejido con una densidad de no menos del 65%. Para cables de un solo blindaje, una capa de película de plástico PET, comúnmente conocida como mylar, se envuelve entre el cable y el escudo de aluminio para evitar el flujo de corriente entre el cable y el escudo de metal, protegiendo el cable del daño debido a la corriente excesiva.
Los cables de red generalmente tienen dos tipos de blindaje: blindaje de aluminio de un solo lado y blindaje de malla trenzada. La lámina de aluminio bloquea principalmente la interferencia electromagnética de alta frecuencia. La lámina de aluminio compuesto de un solo lado tiene una estructura en forma de L con un grosor de no menos que 0. 0 12 mm y una tasa superpuesta de no menos del 20%. El blindaje de malla trenzado está hecho de cables de cobre con estateado con un diámetro de no menos de 0.5 mm, tejido con una densidad de no menos del 65%. Para cables de un solo blindaje, una capa de película de plástico PET, comúnmente conocida como mylar, se envuelve entre el cable y el escudo de aluminio para evitar el flujo de corriente entre el cable y el escudo de metal, protegiendo el cable del daño debido a la corriente excesiva.
Además, los cables con blindaje de aluminio de aluminio generalmente incluyen un alambre de cobre de estateado 0}. 5 mm de diámetro para que la conexión a tierra drene la corriente inducida en la superficie de aluminio de aluminio. Esto también puede proteger el cable de los rayos indirectos o directos en el clima tormentoso. Por lo tanto, durante la instalación, el cable de drenaje debe retenirse y conectarse al blindadoKeystone Jackso la concha blindada delEnchufes RJ45para la conexión a tierra.
Figura 15: Rollo de aluminio de aluminio
5. Características del proceso de los cables de red
5.1 ¿Qué es Twisting?
Los cables de red disponibles comercialmente generalmente están compuestos por cuatro pares retorcidos. Según la enciclopedia de Baidu, la longitud de retorcimiento de los cables de red varía de 14 cm a 38.1 cm. El objetivo principal de la torsión es acoplar ondas electromagnéticas en los dos núcleos de alambre, generando una señal de modo común para reducir la interferencia. Una señal en modo común es aquella en la que la dirección de la señal eléctrica es la misma de la entrada. Dado que las señales transmitidas en los cables de red son señales de modo diferencial (donde la dirección de la señal eléctrica es opuesta a la entrada), cualquier onda electromagnética acoplada será cancelada automáticamente por los dispositivos en ambos extremos, mejorando la señal útil.
Por lo tanto, los cables de red siempre están torcidos. Sin torcer, la resistencia a la interferencia del cable sería muy baja, lo que resultaría en una interferencia significativa, incluida una mayor diafonía cercana (siguiente) y diafonía de extremo lejano (FEXT), lo que podría afectar la transmisión de la señal, aumentar las tasas de error y evitar que los dispositivos terminales reconocan señales útiles.
Además, las longitudes de giro de los cuatro pares en un cable de red deben ser uniformes. Si no, la interferencia aumentará, causando desajustes de impedancia y la reflexión de la señal, lo que podría conducir a la pérdida de retorno (RL) y la pérdida de señal.
Las longitudes de giro de los cuatro pares son diferentes para resistir mejor la interferencia. En los cables de categoría 6 y arriba, los pares 12-78 transmiten datos, mientras que los pares 36-45 reciben datos. Dado que la velocidad de transmisión de la señal en los cables es aproximadamente el 67% de la velocidad de la luz, si las longitudes de giro fueran las mismas, las señales se acomodarían fácilmente con ondas electromagnéticas de interferencia, aumentando la interferencia y las pruebas de cumplimiento potencialmente fallidas. Por lo tanto, las longitudes de giro de los cuatro pares deben diferir para resistir mejor la interferencia.
Los cables de red también enfrentan interferencia electromagnética externa. Por lo tanto, además de la torsión de pares, la torsión general es necesaria para resistir la interferencia externa, asegurando el cumplimiento de los requisitos de transmisión para la diafonía externa (Anext) y la diafonía de extremo lejano (afext).
6. Proceso de fabricación del cable de red
El proceso de fabricación generalmente incluye dibujo, recubrimiento de aislamiento, enfriamiento, desenredado y torsión, torsión general, recubrimiento de chaqueta exterior, enfriamiento, corte, inspección de calidad y embalaje.
6.1 Dibujo
El proceso de producción generalmente comienza con el dibujo, donde el cable de cobre comprado se dibuja en el diámetro del núcleo de cobre requerido. Por ejemplo, el requisito del núcleo de cobre para los cables de categoría 5E es 24AWG (aproximadamente 0. 5 mm). El diámetro generalmente se reserva con un adicional 0. 1-0. 2 mm porque el cable de cobre se alargará y se adelgazará durante el procesamiento posterior.
Reservar un cierto diámetro puede garantizar que, al finalizar la producción de cables, el núcleo de cobre cumpla con nuestros requisitos de fabricación. Después del proceso de dibujo de cables, el diámetro del núcleo de cobre se prueba en tiempo real utilizando un dispositivo de prueba de diámetro.
Figura 16: máquina de dibujo de varilla de cobre
6.2 recubrimiento de aislamiento
El núcleo de cobre dibujado se recubre con aislamiento. El polietileno de alta densidad (HDPE) y los maestros de color se mezclan en una relación específica, se calientan a un estado fundido y se extruyen en el núcleo de cobre usando una máquina de moldeo por inyección. El núcleo del cable se enfría a través de un tanque de agua largo y se prueba el diámetro en tiempo real. Pruebas de chispa de alto voltaje (2kV -6 kv) asegurar el aislamiento eléctrico. También se realizan pruebas de concentricidad, lo que requiere el grado de superposición entre el círculo exterior HDPE y el círculo interno del núcleo de cobre para superar el 90%.
Figura 17: Línea de producción de recubrimiento de aislamiento
6.3 par giro conTorsión hacia atrás
El tercer paso es la torsión de pares con backtwist. Los núcleos de alambre completados se combinan en combinaciones de naranja blanca con naranja, azul blanco con azul, marrón blanco con marrón y verde blanco con verde según el plan de producción del fabricante. La torsión se refiere a entrelazarse dos cables a una longitud de giro especificada, con el requisito de que la distancia de giro sea uniforme en todo momento. En lugares donde la torcedura es desigual, el "ruido" junto con el núcleo del cable aumentará, lo que llevará a un aumento en la diafonía de cable, tanto cerca (siguiente) como lejano (FEXT). Descansar implica la contra-twisting los núcleos de alambre durante el proceso de torsión a una determinada relación para reducir la deformación de los núcleos de alambre y evitar daños a la capa de aislamiento debido a la deformación del núcleo de cobre.
Después de aplicar la capa de aislamiento, los núcleos de cable forman pares retorcidos que luego se tambalean.
Figura 18: Pareja girando con una máquina trasera
6.4 Twisting general
El cuarto paso es el giro general en un cable. Los cuatro pares de cables se combinan y se torcen a una longitud definida. Para los cables de par de pares sin blindaje (UTP) de categoría 6 y superiores, se agrega un esqueleto cruzado durante este paso para la torsión. Para los cables de par de aluminio protegidos de aluminio, los pares de alambre están envueltos con la capa de blindaje y se someten a torceduras generales en esta etapa.
Después de la finalización de la torsión general, elpares de alambre retorcidosForma el cable, que luego se tambalea.
Figura 19: máquina de torsión general
6.5 recubrimiento de chaqueta exterior
El quinto paso es el recubrimiento de la vaina externa. Después de que se forman los cables, era necesario recubrir una vaina externa. Para cables sin blindaje, antes de revisar, los cables se acoplan con los cables y se alimentan a la máquina de moldeo por inyección durante el transporte; Los cables blindados que requieren blindaje de metal general tendrán plástico PET, capas de escudo de metal y cableos de drenaje acoplados y alimentados en la máquina de moldeo por inyección durante el transporte. Los gránulos de plástico de PVC y los agentes colorantes requeridos se mezclan en una determinada proporción, se calientan a un estado fundido y luego se extruyen por la máquina de moldeo por inyección para formar la vaina sobre el cable. Después de enfriar en un canal largo de enfriamiento y pasar a través de un dispositivo de prueba de diámetro, los cables se tambalean.
Figura 20: línea de producción de recubrimiento de chaqueta exterior
6.6 Corte
El cable terminado se corta en longitudes de 305 metros (aproximadamente 1000 pies) u otras longitudes según los requisitos del cliente. La longitud de corte general siempre es un múltiplo de 100 pies.
6.7 Inspección de calidad
Las muestras aleatorias de 90 metros se prueban utilizando un analizador DSX 2-8000 para inspección de enlaces permanentes.
El séptimo paso es la inspección de calidad, donde 90 metros del cable de corte se muestrean aleatoriamente y se prueban con el analizador de redes Fluke DSX 2-8000 para pruebas de enlaces permanentes.
6.8 Embalaje
Finalmente, los cables que pasan la inspección de calidad se empaquetan.
7. Conclusión
En el mercado actual, los cables de red se han vuelto cada vez más homogéneos. Además, la estructura de los cables de red es relativamente simple. Como resultado, muchos expertos de la industria creen que el proceso de producción para cables de red no exige altos estándares. En consecuencia, su uso a menudo es bastante informal. Sin embargo, en realidad, el proceso de producción para cables de red es bastante complejo, y los requisitos para el proceso de construcción también son altos. Por lo tanto, solo los cables de red estándar y la construcción estandarizada pueden maximizar el rendimiento de los cables de red.
