O que são cabos de rede?

Cabos de rede, também conhecido como cabos de par torcido, consiste em quatro pares de fios torcidos e uma bainha externa de plástico. É usado principalmente para conectar dispositivos terminais e acessar camadainterruptoresOs links de canal não mais que 100 metros.

Figura 1: cabo de par torcido

 

O primeiro cabo de rede do mundo foi inventado por Alexander Graham Bell, o inventor do telefone. No entanto, por mais de um século, as linhas telefônicas não viram desenvolvimento significativo, pois a Ethernet usava predominantemente os cabos coaxiais para transmissão de dados. No final dos anos 80, a IBM introduziu o sistema de rede de computadores de token anel, que usou 150- ohm protegidocabos de par torcido, diferente de Ethernet. No início dos anos 90, a AT&T propôs usando 100- ohm não blindados cabos de par torcidos como meio de transmissão, que se tornou padrão após a adoção convencional deConectores RJ45. A meio -1990 s, com numerosos fabricantes entrando no mercado, categorias como Cat3, Cat4 eCabos CAT5emergiu. Até 2018, a ISO/IEC 11801 incluiu os sistemas de cabeamento da categoria 8. Atualmente, os cabos de rede são classificados com base no desempenho da transmissão em CAT3, CAT5E, CAT6, CAT6A, Classe F (CAT7) e CAT8. Eles também podem ser divididos em cabos blindados e não blindados, com materiais de blindagem estruturados como pares blindados de alumínio, blocos de alumínio blocos de alumínio e malha trançada ou estrutura total de alumínio. Diferentes cabos de rede são usados ​​em vários ambientes, que exploraremos em detalhes posteriormente.

 

Figura 2: Construindo cabos estruturados

 

Vamos nos aprofundar nos diferentes tipos de cabos de rede: CAT3, CAT5E, CAT6, CAT6A, CLASSE F (CAT7) e CAT8.

Os cabos CAT3 consistem em um único par de fios torcidos com um diâmetro do condutor de 0. 5mm (± 0. 01mm). Eles têm uma largura de banda de transmissão de 16MHz e uma velocidade máxima de transmissão de 10 Mbps, com um comprimento máximo de cabeamento de 100 metros. Esses cabos são usados ​​principalmente em sistemas de voz telefônica.

Figura 3: Cabo 3 (também conhecido como fio telefônico)

 

Cabos CAT5Esão compostos de quatro pares de fios torcidos, com um diâmetro do condutor de {{0}}. 5mm (± 0,01mm). Eles têm menor atenuação e diafonia em comparação com os cabos Cat5 e, portanto, substituíram completamente o último. Os cabos CAT5E suportam uma largura de banda máxima de 155MHz e velocidades de transmissão de até 1000 Mbps (1 Gbps) em distâncias que não excedam 100 metros. Atualmente, eles são usados ​​na Ethernet rápida e estão gradualmente sendo eliminados em favor de cabos de maior especificação.

Figura 4: CABO CATEGORIA 5E Ethernet

 

 

Cabos CAT6consistem em quatro pares de fios torcidos com um diâmetro do condutor de {{0}}. 57mm (± 0,02 mm). Eles suportam uma largura de banda máxima de 250MHz e velocidades de transmissão de 1 Gbps, adequadas para operação estável na Ethernet Gigabit, a distâncias de até 100 metros. Os cabos CAT6 exibem excelentes taxas de interferência de atenuação em frequências de 200 MHz.

Figura 5: CABO Ethernet Categoria 6

Cabos Cat6atambém consistem em quatro pares de fios torcidos, com um diâmetro padrão de condutor de {{0}}. 57mm (23AWG, ± 0,02mm). Eles suportam uma largura de banda máxima de 500 MHz e velocidades de transmissão de 10 Gbps. Estes são cruciais para links de linha de base futuros e mantêm o desempenho estável de transmissão de 10 Gbps em ambientes de PoE de alta potência e de alta potência, usados ​​principalmente em 10 gigabit Ethernet em distâncias de até 100 metros.

Figura 6: Categoria 6A Ethernet Cabine

 

Cabos CAT7consistem em quatro pares de fios torcidos com um diâmetro do condutor de {{0}}. 6mm (± 0,03mm). Eles usam um par blindado com papel alumínio e uma estrutura de escudo total de malha trançada, suportando uma largura de banda de transmissão de 600 MHz e velocidades de transmissão de 10 Gbps. Os cabos da classe 7A, que evoluíram da classe F, suportam até 1000MHz. Em 30 de julho de 2002, os conectores Tera F da Siemon Company foram escolhidos oficialmente como a interface industrial do tipo RJ padrão para produtos de cabos de classe F. Como os sistemas de classe F usam conectores não RJ45, eles não são compatíveis com os sistemas CAT5E e CAT6. Assim, a TIA introduziu o CAT6A em 2006, fornecendo desempenho semelhante de 10 Gbps e compatibilidade com RJ45, levando a adoção limitada de sistemas de classe F, principalmente no norte da Europa, com o CAT6A mais prevalente na China.

Figura 7: CABO Ethernet da Categoria 7

 

 

Cabos CAT8compreende quatro pares de fios torcidos com um diâmetro do condutor de 0. 64mm (22AWG). Eles empregam pares blindados de alumínio e malha de malha trançada ou estruturas de escudo único. Os cabos CAT8 suportam velocidades de largura de banda de até 2000MHz e de transmissão de 25 Gbps ou 40 Gbps em cabeamento de cobre. Os comprimentos permanentes do link não excedem 24 metros, com comprimentos de canal de até 30 metros. Utilizado principalmente em data centers, ISO/IEC 11801: 2017 define o desempenho da transmissão CAT8, classificado posteriormente em Classe I e Classe II. TIA 568. 2- D também define Cat8.1 e Cat8.2, onde os cabos da classe I/CAT8.1 geralmente usam pares protegidos de papel alumínio ou estruturas totais de blindagem com conectores de rj45, enquanto os cabos de alumínio da classe II/CAT8.2 usam os pares de alumínio TOLETRIENCIDADE.

Figura 8: CABO Ethernet Categoria 8

 

 

3. Soluções de design de cabeamento

 

Devido à complexidade das estruturas de cabos e processos de produção blindados, os cabos blindados são mais caros e desafiadores de instalar. Eles exigem aterramento para evitar problemas como terrenos flutuantes. Além disso, os cabos blindados exigem o uso de conectores blindados eMódulos Keystonee as salas de servidores também devem passar por blindagem, aumentando significativamente a dificuldade e o custo da instalação. Portanto, os cabos blindados normalmente não são recomendados para uso geral, a menos que exigido pelo governo, militar ou outras entidades com segurança rigorosa de segurança e necessidades anti-evesdropping, ou em ambientes com forte interferência eletromagnética, como hospitais e fábricas.

 

De acordo com os mais recentes cabos de par torcidos horizontais isolados de poliolefina para comunicação digital "(yd/t 1019-2013), os cabos de rede geralmente consistem em condutores, camadas de isolamento, esqueletos, camadas de proteção, cordões de tração e jaquetas.

Para muitos consumidores, existem muitos materiais usados ​​em cabos Ethernet no mercado, e os principais condutores de cabos usaram alumínio revestido de cobre, ferro vestido de cobre, etc.; Agora, os materiais mais populares no mercado são o cobre sem oxigênio e o cobre puro. Os principais fabricantes de cabos usam basicamente o número 1 de cobre sem oxigênio como condutor paraCabos Ethernet.

 

Isso ocorre porque, de acordo com os requisitos do "Cabo de par torcido horizontal isolado de poliolefina" (yd/t 1019-2013), o condutor do cabo Ethernet deve ser um cobre sólido. Portanto, geralmente nos referimos ao condutor do cabo Ethernet como núcleo de cobre ou fio de cobre e também chamamos o cabo Ethernet Acabo de cobre. De acordo com os requisitos, as especificações e o desempenho dos condutores de cobre usados ​​nos cabos Ethernet devem cumprir os padrões de fios de cobre redondos e redondos em "fio elétrico redondo de cobre" (GB/T {{0}}}). Como o fio redondo de cobre redondo TR é macio e adequado para desenho e processamento, atende aos requisitos de produção dos cabos Ethernet. Além disso, seu diâmetro nominal é 0. 02-14. 0 mm, que é consistente com as hastes de cobre 1 0 awg (2,5 mm) compradas por fábricas gerais de cabo. Além disso, sua resistividade não excede 0,017241OHMMM2/m. Portanto, nem todos os fios de cobre redondos macios do TR podem ser usados ​​para produzir cabos Ethernet. De acordo com "fio de cobre redondo elétrico" (GB/T 3953-2009), os materiais do fio de cobre redondos de TR devem ser atendidos com os requisitos para os espaços em branco do fio de cobre em "fio de cobre do eletricista" (GB/T 3952-2008), ou seja, os fios de cobre redondos para os fios elétricos e os cabos, como os cabos, como os cabos, como os fios de cobre e os cabos elétricos. Como esses dois graus podem ser usados ​​para desenhar, eles são adequados para a produção de cabos Ethernet. No entanto, apenas os espaços em branco do fio de cobre de grau TU2, que podem ser usados ​​para rolagem a quente, têm uma resistividade não maior que 0,017241OHMMM2/m.

 

Assim, podemos concluir: os espaços em branco do fio de cobre de grau Tu2 podem ser usados ​​para produzir condutores de cabos Ethernet. De acordo com os requisitos da Tabela 3 do "Blank de fio de cobre do eletricista" (GB/T 3952-2008), a composição química dos espaços em branco do fio de cobre de grau Tu2 é: O conteúdo da liga de cobre-prata não é inferior a 99,95%e o teor de oxigênio não é maior que {7}}.

 

Com base nos requisitos acima, podemos concluir: os cabos Ethernet padrão são muito rígidos sobre os materiais utilizados e nem todos os materiais podem ser usados. Deve ser o número 1 de cobre sem oxigênio. Porque, de acordo com a Wikipedia, o conteúdo de liga de cobre-prata do cobre sem oxigênio nº 1 é de 99,97%, e o teor de oxigênio não é maior que 0. 0 03%. Enquanto o conteúdo de liga de cobre-prata do cobre sem oxigênio nº 2 é de 99,95%e o teor de oxigênio não é superior a 0,05%, o que não atende aos requisitos para espaços em branco do fio de cobre de grau TU2.

 

Então, por que o cobre puro não pode atender aos requisitos de material para condutores de cabos Ethernet? De acordo com a Wikipedia, o conteúdo de cobre-prata atingindo 99,5% é considerado puro cobre e não há exigência de conteúdo de oxigênio. Portanto, do ponto de vista da composição química, os materiais de cobre puros podem não atender necessariamente aos requisitos para espaços em branco do fio de cobre de grau TU2.

 

Portanto, podemos ver que os materiais condutores que atendem aos padrões da indústria de comunicação para os cabos Ethernet são apenas o número 1 de cobre sem oxigênio. O uso de materiais diferentes do cobre sem oxigênio não atende aos requisitos do "cabo de par torcido horizontal com isolamento poliolefina" (yd/t 1019-2013). Além disso, a resistividade dos condutores de cobre sem oxigênio é muito baixa. Portanto, a resistência geral do cabo é muito baixa e a perda de inserção (IL) causada pela resistência também é muito baixa, garantindo efetivamente a estabilidade da transmissão de sinal no cabo e impedindo a perda de pacotes.

Figura 12: Haste de cobre sem oxigênio

 

Atualmente, os principais fabricantes usam basicamente o polietileno de alta densidade (HDPE) como camada de isolamento, porque o polietileno de alta densidade (HDPE) possui excelente resistência alta e baixa de temperatura, forte resistência mecânica, constante de alta resistência a ° »(GB (GON), e pode atender aos requisitos do" design de engenharia de engenharia de engenharia estruturada (GB (GbB, e pode atender aos requisitos do "design de engenharia de engenharia de engenharia estruturada", e pode ser atendido aos requisitos de "gab-se de indicação de indicação de cabras». 15 anos para cabeamento estruturado. Portanto, os principais fabricantes de cabos usam basicamente polietileno de alta densidade (HDPE) como material da camada de isolamento para cabos. No entanto, de acordo com os requisitos do "cabo de par torcido horizontal isolado de poliolefina" (YD/T 1019-2013), a camada de isolamento do cabo pode usar polipropileno (PP), polietileno de média densidade (MDPE) e polietileno de baixa densidade (LDE). Mas por que poucos fabricantes os usam? Quais são suas desvantagens?

O polipropileno (PP) é um plástico de uso geral com resistência química, resistência ao calor, propriedades isolantes elétricas e alto desempenho mecânico. Suas propriedades físicas e químicas podem atender aos requisitos de uso dos cabos. No entanto, o polipropileno não é resistente ao frio e é extremamente sensível a íons de cobre, acelerando a degradação e o envelhecimento em um ambiente de íons de cobre. Portanto, não é adequado como o material da camada de isolamento para cabos Ethernet.

Polietileno de média densidade (MDPE). O polietileno de média densidade (MDPE) tem melhor flexibilidade e resistência de baixa temperatura. No entanto, sua resistência à tração, dureza e resistência ao calor são inferiores ao polietileno de alta densidade (HDPE). Além disso, a dificuldade de produção do polietileno de média densidade (MDPE) é maior que a do polietileno de alta densidade (HDPE) e o preço também é maior que o polietileno de alta densidade (HDPE). Portanto, o polietileno de média densidade (MDPE) também é raramente usado como camada de isolamento para cabos.

Polietileno de baixa densidade (LDPE). O polietileno de baixa densidade (LDPE) é um material de poliolefina termoplástica macia e respirável. No entanto, devido ao uso de materiais de cobre sem oxigênio para condutores de cabos Ethernet, a boa respirabilidade do polietileno de baixa densidade (LDPE) fará com que o cobre livre de oxigênio oxide, o que não é propício ao uso a longo prazo de cabos. Portanto, o YD/T 760 não recomenda o uso de polietileno de baixa densidade (LDPE).

Portanto, a camada de isolamento dos cabos Ethernet geralmente é feita de polietileno de alta densidade (HDPE). A espessura da camada de isolamento é: o diâmetro externo do isolamento não deve exceder 1,5 mm. Os requisitos elétricos são realizar um teste de faísca de alta tensão com uma tensão de corrente direta de 2kV -6 kV de maneira síncrona durante o processo de extrusão. O resultado do teste não deve ser uma quebra.

Figura 13: grânulos de polietileno de alta densidade

 

A jaqueta de proteção, comumente conhecida como a pele externa, serve para embrulhar os quatro pares de fios em um espaço, facilitando o cabeamento e protegendo os quatro pares de fios dentro do cabo Ethernet. Atualmente, os materiais para jaquetas de cabos Ethernet são principalmente materiais de cloreto de polivinil (PVC) e de baixa foda, sem foda-halogênio (LSZH).

O cloreto de polivinil é um material químico de alta molecular do copolímero de cloreto de vinil, que possui inerentemente propriedades retardantes de chama com um valor de resistência à chama maior que 40 e pode facilmente atingir o nível de resistência à chama especificado da UL para cabos de fiação de nível, que devem atender ao nível de CM.

 

O nível CM é uma classificação dos níveis de resistência da chama da UL para cabos, também conhecidos como nível comercial. Seu padrão de teste é UL 1581. De acordo com os regulamentos: um pacote de cabos (geralmente não excedendo 24) se auto-esforçará dentro de 5 metros ao ardente.

Como as jaquetas de PVC podem atender facilmente a esse nível, eles sempre foram favorecidos pelos fabricantes de cabos Ethernet. Além disso, o cloreto de polivinil (PVC) pode isolar efetivamente o calor, tem alta resistência à corrosão química, insolúvel na maioria dos ácidos fortes e propriedades isolantes elétricas. Portanto, os cabos Ethernet com jaquetas de cloreto de polivinil (PVC) ainda ocupam uma posição importante no mercado.

Atualmente, os cabos de poliolefina sem foda e halogênio (LSZH) são cabos mais populares, que produzem densidade de fumaça muito baixa ao ardente; Além disso, o material de poliolefina sem foda baixa e sem foda contém níveis muito baixos de halogênios (fluorina, cloro, bromo, iodo, astatina), para que não produza uma grande quantidade de gases tóxicos ao queimar.

 

No entanto, devido à remoção de halogênios, que possuem propriedades retardantes da chama, os próprios materiais sem foda-fumante não são retardantes da chama. Os cabos de poliolefina sem halogênio com baixo teto no mercado são divididos em retardador não-chama, retardador de chama comum, e aqueles que atendem aos requisitos de nível de retardante da Flame da Comissão Eletrotécnica Internacional. De acordo com os requisitos YD/T 886-1997, o nível retardador de chama dos cabos de poliolefina sem foda de baixa foda deve atender à Organização Eletrotécnica Internacional (IEC) IEC 60332-1-2} requisitos de retardador de chama. Ou seja, um cabo de 60 cm é necessário para o teste de queima vertical, e o resultado do teste é que o comprimento de dano a queima deste cabo não excede 50 cm.

 

    

Figura 14: Teste de chama de cabos

 

4.4  Requisitos para materiais de esqueleto cruzado

 

 

4.5  Requisitos para blindagem de materiais de camada
 

 

Figura 15: Rolo de folha de alumínio

 

5. Características do processo de cabos de rede

 

5.1 O que é torção?

   

6. Processo de fabricação da Rede Cable

   

6.1 Desenho

 

O processo de produção geralmente começa com o desenho, onde o fio de cobre comprado é desenhado no diâmetro do núcleo de cobre necessário. Por exemplo, o requisito do núcleo de cobre para os cabos da categoria 5e é 24AWG (aproximadamente 0. 5mm). O diâmetro é geralmente reservado com um 0}. 1-0.

Reservando um determinado diâmetro pode garantir que, após a conclusão da produção de cabos, o núcleo de cobre atenda aos nossos requisitos de fabricação. Após o processo de desenho de arame, o diâmetro do núcleo de cobre é testado em tempo real usando um dispositivo de teste de diâmetro.

 

Figura 16: Máquina de desenho de haste de cobre

 

6.2 revestimento de isolamento

   

Figura 17: Linha de produção de revestimento de isolamento

 

6.3 par torcendo comBacktwist

 

 

Figura 18: Twisting de par com máquina de backtwist

 

6.4 Torção geral

   

Figura 19: Máquina de torção geral

 

6.5 revestimento de jaqueta externa

   

Figura 20: Linha de produção de revestimento de jaqueta externa

 

6.6 Corte

   

6.7 Inspeção de qualidade

 

 

6.8 Embalagem

   

7. Conclusão