Artellie.ru

Дизайн интерьеров
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Назначение экранирования кабелей и используемые для этого материалы

Назначение экранирования кабелей и используемые для этого материалы

В конструкции кабелей для сетей энергораспределения используются различные типы экранирования. Экраны используются для того, чтобы защитить цепи от влияния электромагнитных полей токов, которые проходят по кабелю. Кроме того, они применяются для обеспечения симметрии электрического поля внутри жил самого кабеля. В качестве стандартного материала для экранирования используется медная фольга. Однако для придания изделиям лучших экранирующих свойств используются и другие материалы, которые лучше подходят для целей экранирования.

Электромагнитные помехи и способы борьбы с ними.

Кабели могут выступать как источником, так и приемником электромагнитного излучения. В качестве источника, проводка передает электромагнитные шумы на различное оборудование, непосредственно подсоединенное к ней, или находящееся в непосредственной близости. Кроме того, кабели могут выступать своеобразной антенной, излучающей помехи в окружающее пространство. В качестве приемника электромагнитных помех кабель может улавливать излучение, испускаемое другими кабелями или приборами, находящимися поблизости.

Все электромагнитные шумы принято классифицировать следующим образом:

  • высокие. Распространены на больших производствах и крупных цехах. Источником служат генераторы, мощные двигатели, трансформаторы, индукционные нагреватели, релейные блоки, силовые линии, провода цепей управления;
  • средние. Источником служат провода, которые располагаются рядом с двигателями среднего размера;
  • низкие. От проводов, расположенных сравнительно далеко от силовых линий, при отсутствии в окружении индукционных двигателей, реле, электрических разрядов.

Назначение экранов кабелей заключается в том, чтобы оградить проводку и приборы от этих шумов. В зависимости от силы электромагнитного излучения используются те или иные виды экранирования кабелей.

Используемые материалы экранов кабелей.

Для того чтобы подавить электромагнитные шумы различной интенсивности используются различные типы материалов. Также выбор материала для экранирования зависит и от типа изоляции, применяемой в кабеле. Для экранирования применяют следующие материалы экранов кабелей:

  • полупроводящая бумага;
  • металлизированная бумага;
  • полупроводящая пластмасса;
  • металлическая лента;
  • графитовый слой;
  • медная или алюминиевая фольга;
  • полупроводящий полиэтилен;
  • алюмофлекс (композиционный материал, который состоит из полимерной пленки, которая оклеена алюминиевой фольгой);
  • полупроводящая резина;
  • алюминиевая или медная проволока.

В зависимости от типа изоляции и типа используемого материала, экран может устанавливаться в различных местах. Он может быть наложен поверх поясной изоляции или поверх изоляции жил. Причина, по которой материалы для экранирования и изоляции имеют взаимозависимость, заключается в том, что они должны обладать близкими по своему значению температурными коэффициентами, чтобы свести к минимуму вероятность образования пустот между изоляцией и экранированием при нагреве кабеля.

Варианты наложения материала для экранирования.

Кроме непосредственно самого типа материала имеет значение и тот метод, каким он был уложен. Наиболее распространены следующие виды экранирования:

1. Оплетка (Рис. 2) обеспечивает высокую гибкость кабеля и отлично препятствует низкочастотным помехам.

2. Пленка. Как правило, пленочные экраны изготавливаются из медной или алюминиевой фольги. Такой тип покрытия отличается своей дешевизной и малым весом. Пленочное экранирование хорошо справляется с высокочастотными помехами.

3. Экран типа French Braid. Состоит из 2х встречных многожильных спиралей, состоящих из медных жил.

Cat6a U / FTP в домашней сети и экранирование

Я делаю расширение в своем доме, и сейчас самое время установить домашнюю сеть. Здесь есть несколько сообщений по этому вопросу, но я не нашел все ответы, которые я искал.

Это моя (простая) ситуация:

  • Пытаясь защитить сеть в будущем (или пытаясь ;-))
  • Небольшой дом (отсюда множество электрических кабелей, проходящих через стены шпильки, без кабеля длиной более 30 м)
  • Кабели Cat6a U / FTP
  • Будет использовать патч-панель
  • Нужен 16-портовый коммутатор (рекомендуется? Может быть, с 1 портом POE) и в будущем коммутатор 10GbE, когда они станут более доступными
  • Узел Ноль находится под лестницей
Читайте так же:
Розетки с крабовыми палочками

Мне трудно найти подробности о том, как сделать это правильно.

Сценарий A: Я использую кабель U / FTP в качестве кабеля UTP с неэкранированной коммутационной панелью, с пластмассовыми разъемами RJ45 для настенной розетки и коммутационными кабелями UTP между коммутационной панелью и коммутатором (не заземлен, кроме кабеля питания)

Я много раз читал, что возможно, что это приведет к худшей производительности, если просто использовать кабель UTP, но это теоретический риск или это может произойти?

можно ли достичь 10GbE в этом сценарии (с соответствующим переключателем)

Сценарий B. Использование кабеля U / FTP по назначению. И это где я потерян. Вот мои предположения:

Мне нужна экранированная патч-панель

Мне нужны экранированные модули RJ45 (металлические заглушки) на лицевой панели стены

Мне нужны экранированные трапецеидальные искажения на патч-панели для каждого порта

Мне нужны экранированные разъемы RJ45 для соединительных кабелей на обоих концах

Мне нужны экранированные разъемы RJ45 для экранированных соединительных кабелей между лицевыми панелями стены и рабочими станциями.

Что нужно обосновать в ситуации B? только патч панель? только переключатель? только лицевые панели?

Существует так много противоречивой информации 🙁 Цель состоит в том, чтобы просто иметь приличную домашнюю сеть и оптимизировать скорость.

Может кто-нибудь помочь?

PS: сказать мне, чтобы пойти с кабелем UTP не вариант. У меня есть, я держу это 😉

1 ответ на вопрос

Вы просто не можете смешивать экранированные и неэкранированные части в ссылке. Экран работает только в том случае, если он непрерывный сквозной и правильно заземлен на обоих концах. Фактические провода в экранированных кабелях не могут соответствовать спецификациям без рабочего экранирования. Наличие неэкранированных разъемов означает, что экранирование повреждено на линии и не заземлено должным образом. Неправильно заземленные соединения с экранированным кабелем не могут соответствовать требуемым характеристикам кабеля.

Вы должны использовать категорию 6а для 10GBase-T (10 гигабит).

Если кабель STP сочетается с неправильно экранированными разъемами, соединительным оборудованием или розетками или если сам фольгированный экран поврежден, общее качество сигнала будет ухудшаться. Это, в свою очередь, может привести к ухудшению характеристик излучения и помехоустойчивости. Поэтому, чтобы экранированная кабельная система полностью снижала помехи, каждый компонент в этой системе должен быть полностью и без проблем экранирован, а также надлежащим образом установлен и обслуживаться.

Кабельная система STP также требует хорошей практики заземления и заземления из-за наличия экрана. Неправильно заземленная система может быть основным источником излучения и помех. Находится ли это заземление на одном конце или на обоих концах кабеля, зависит от частоты, с которой работает данное приложение. Для высокочастотных сигналов кабельная система STP должна быть заземлена как минимум на обоих концах кабеля и должна быть непрерывной. Экран, заземленный только на одном конце, не эффективен против помех магнитного поля.

К вашему сведению, категории кабелей определяются стандартом ANSI / TIA / EIA, который определяет только UTP. Многие кабели многих производителей не могут соответствовать спецификации категории без добавления экрана, и неправильное использование экранированного кабеля не позволит ему пройти тестовый набор категории.

Кроме того, Caetgory-6 и Категория 6-a должны быть установлены профессиональными установщиками, так как весьма сомнительно, что у вас есть опыт или (очень дорогое) испытательное оборудование, чтобы определить, что установленный кабель соответствует тестовому комплекту категории. Вы можете использовать все детали правильной категории, но наиболее важным для прохождения тестов является фактическая установка, и даже многие опытные установщики испытывают трудности с кабелями категории 6 и категории 6а.

Читайте так же:
Розетка иэк сси 213

Основные правила экранирования кабеля

экранированный кабель

Если рассмотреть различные отрасли производства и промышленности, можно отметить, что в каждой из них особо важно и ценно, чтобы кабель и провод были надежными и долговечными. Особо ценят надежную работу кабеля, к примеру, в теле- и радиовещании. Действительно, любая ошибка, допущенная в сигнале, ведет к искажению передаваемой информации, а это недопустимо. Поэтому cпециалисты продолжают работать в направлении разработки всё лучших вариантов экранирования, чтобы cигнал оставался целостным и не терялось его качество.

Экранирование кабеля, общие понятия

Немного истории: впервые об электромагнитных помехах стали говорить на научном уровне с 1960-х годов. При чем, имелось ввиду наличие помех, которые влияли на весь электромагнитный спектр. Ведь до этого времени, из-за развития только радиосигналов, брались во внимание радиочастотные помехи. Сейчас все помехи, которые относятся к неионизирующей части электромагнитного спектра, носят названия электромагнитных. Здесь имеются ввиду проблемы по контурам заземления, по путям сопротивления, влияние cтатических зарядов, электрических и магнитных полей, влияние cиловых линий и источников питания и т.д.

Есть еще один термин, трибоэлектрические шумы, которые напрямую связаны с движением компонентов кабеля. Причина таких шумов – это статический и пьезоэлектрических эффекты. Часто возникают там, где провод подвергается ударам и деформации. Бороться с шумами можно с помощью экранирования. Для этого необходимо разобраться в принципе работы и видах экранирования, которым пользуются сегодня.

Между сердечником и наружной оболочкой кабеля находится экран. Если кабель имеет несколько токонесущих жил, то экранирование располагается вокруг жил, как единый общий слой. При необходимости избежать влияние жил одна на другую, может использоваться экранирунирующий слой на каждую отдельную жилу. Любой из множества способов имеет свои недостатки и достоинства. Для этого необходимо в каждом конкретном случае принимать наиболее целесообразное и выгодное решение.

экранирование кабеля оплеткой

Экранирование кабеля, основные варианты

Имеются следующие варианты, каким образом экранировать кабель и провод.

Экранирование кабеля оплеткой. Характеризуется гибкостью и большим сроком службы. Оплетка защищает от влияние низких частот, имеет небольшое сопротивление для постоянного тока, в сравнении с фольгой. Такой тип экранирования отлично подходит для радиочастотных кабелей и аудио кабелей. Здесь важно наличие качественного перекрытия, так как именно данный факт влияет на эффективность.

Экранирование оплеткой и пленкой

Экранирование кабеля плёнкой. Данный вид экрана изготавливается из фольги. Материал – алюминий, покрытый сверху полипропиленом или полиэфиром. Такой слой полностью покрывает проводник, легкий и тонкий. Также фольга стоит дешевле. Её можно использовать для экранирования не всего, а лишь нужного участка или компонентов кабеля. Для этого применяют клей, чтобы соединить экран с внешней оболочкой или диэлектриком. Такой вид экрана хорошо защищает от помех высокочастотных. При этом, если кабель подвергается в процессе эксплуатации частым изгибам, прослужит экран не долго. Важно, чтобы конструкция из фольги не имела шва, через который бы просачивалось электромагнитное поле и помехи. Для этого один из краёв фольги складывают таким образом, чтобы получился так называемый замыкающий слой.

Экран из оплетки и пленки. Комбинированный вид экрана, имеет несколько защитных слоёв, что помогает эффективно бороться с помехами на любой частоте. Такой способ позволяет наиболее надёжно защитить кабель, полностью покрыть его, при этом сохранив высокую гибкость, прочность, и низкие показатели сопротивления к постоянному току.

Читайте так же:
Розетки с подпружиненной контактной группой

Методы тестирования экранирования

Экранирование методом French Braid. Метод интересен тем, что представлен двумя многожильными спиралями, идущими на встречу друг другу. Материал изготовления – медная проволока (либо без покрытия, либо покрытая слоем олова c чередованием перехлёста вдоль cмещенной оcи). Отличается высоким качеством и защитой от шумов, сохраняет гибкость и прочность кабельной продукции.

Способы тестирования экранирования

Такие тесты нужны для того, чтобы подобрать правильный не только по стоимости, но и по цене кабель. Чтобы решить эту задачу, для начала стоит ответить на простые вопросы такого типа: Каких помех вам необходимо избежать? Для чего экранировать кабель? Это защитит передающийся по нему сигнал от внешнего воздействия? Либо чтобы предупредить выход электромагнитного поля за пределы кабеля, которое возникает вследствие проходящих токов? Какие частоты необходимо исключить? Процесс эксплуатации подразумевает механическое воздействие (загибы, перегибы)?

Рассмотрим несколько вариантов тестирования кабеля.

Полное передаточное сопротивление. Данный тест дает возможность получить абсолютный показатель эффективности экрана, предназначенного защищать кабель от излучения частотой до 1000 МГц, а также от статических зарядов. Данный способ тестирования достаточно популярен и надежен. Рекомендуется международной комиссией по электротехническим вопросам, а также военными. Передаточное сопротивление зависит от конструкции экрана кабеля, то есть чем его значение ниже, тем экран работает эффективнее. Расчет проводится на основе соотношения сигнала коаксиального кабеля к сигналу, который с использование специального дефлектора улавливается в окружающей среде. Экранирование дает разделение внешней среды и среды внутри самого кабеля.

Метод поглощающего зажима. Здесь используется специальный прибор, который может эффективно улавливать сигналы, исходящие от кабеля, при этом сохраняя его целостность. После получения данных, их сравнивают с уровнем излучения такого же кабеля аналогичной длины, но без наличия экрана. Исходя из данных, вычисляется эффективность экранирования.

Экранированный кабель кввгэнг

Метод GTEM ячейки (Gigahertz Transverse Electromagnetic Mode). Данный метод оcнован на действии гигагерцовых электромагнитных волн в их поперечной соcтавляющей. Как работает: берется куcок кабеля, разъем, либо электронное устройство. Его помещают внутрь камеры и подвергают действию поля заранее известной величины. Либо cама ячейка камеры может выступать как детектор, улавливающий излучаемый cигнал. Метод работает в диапазоне до 1 ГГц.

Метод Flex Test. Как будет себя вести кабель в условиях активной эксплуатации? Данный вопрос, конечно же, имеет первостепенное значение. Таким образом, с помощью данного метода, кабель тестируется в ситуациях воздействия на него механически, после чего сравниваются показания эффективности экранирования до и после нагрузки (скручивания, изгиба). Данный метод хорош и в том случае, если вы хотите узнать остаточный ресурс экрана проводника.

Сегодня отрасль кабельно-проводниковой продукции продолжает активно развиваться, появляются всё новые виды кабеля, а их технология производства усложняется. Того же требуют и методы тестирования – постоянного усовершенствования, так как особенно важно еще с самого начала иметь возможность провести оценку тех или других помех, влияющих на качество передаваемого сигнала. Это надежный способ в результате разработать оптимальный вариант конструкции кабеля.

Витая пара – как разобраться?

Очень часто наших клиентов ставит в тупик вопрос – «Кабель какой категории Вы используете для передачи данных в компьютерных сетях?» Именно поэтому мы подготовили краткую и доступную статью про наиболее используемые кабели и компьютерные розетки.

Каждый кабель может быть в двух вариантах исполнения — экранированный (маркировка FTP) и неэкранированный (UTP). Экранирование используется, чтобы обеспечить защиту от электрических помех, а, следовательно, предотвратить ухудшение качества сигнала. Таким образом, экранированный кабель – наилучший вариант для обмена данными (в особенности при создании сетей со скоростями более 1 Гбит/с).

Читайте так же:
Розетка под посудомоечную машину расположение

Подробнее о типах экранов:

  • U/UTP — отсутствие экранирования;
  • U/FTP — экран, сделанный из фольги;
  • F/UTP — общий экран из фольги;
  • S/UTP — экран, состоящий из проволочной оплетки;
  • SF/UTP — общий экран из оплетки или фольги;
  • F/FTP — каждая витая пара имеет экран из фольги, а также используется общий экран из фольги;
  • S/FTP — каждая витая пара имеет экран из фольги. Помимо этого, все витые пары помещены в экран из проволочной оплетки.

Помимо экранирования, важным моментом является категория кабеля. Самые распространенные кабели на данный момент в Беларуси — кабели категории 5 и 5е (от англ. enhanced — расширенный.)

Кабель категорий 5

Кабель категорий 5

Кабель категории 5 (Cat5) — кабель с производительностью до 100 МГц. Подходит для использования в Fast Internet (передача данных в компьютерных сетях по технологии Ethernet со скоростью до 100 Мбит/с), а также в Gigabit Ethernet (до 1 Гбит/с).

Зачастую применяется для передачи видеосигналов и телефонной связи. Модульный разъем, которым характеризуется кабель категории 5 — RJ45.

Кабель категорий 5е

Кабель категорий 5е

Кабель данной категории имеет одно основное отличие от Cat5 — уменьшение перекрёстных помех. (Перекрёстные помехи — это любые явления, в которых сигнал, переданный по одной линии канала связи, создаёт нежелательный эффект в другой линии.

Максимальная частота передаваемых сигналов для кабелей катего-рий 5 и 5e одинакова – до 100 МГц.

Кабель категории 6

Кабель категории 6

По сравнению с Cat5 и Cat5e, обладает строгими техническими параметрами для перекрёстных помех. Стандарт кабеля обеспечивает производительность до 250 МГц и он подходит для Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, и 10-Gigabit Ethernet.

Кабель категории 6А

Новейшая категория улучшенных стандартов производительности для создания кабельных сетей с витой парой действует с 2009 года. Основное отличие от Cat6 – работоспособность на 100-метровой дистанции (в сравнении с 55-ю метрами).

Кабель категории 7

Кабель категории 7

Имеет максимальную частоту пропускаемого сигнала для кабельных систем в размере 600-700 МГц.

Кабели категории 7 обязательно экранируются (как каждая пара, так и весь кабель в целом). Кабель 6-ой категории может быть как экранированным, так и неэкранированным. Основное назначение этих кабелей — поддержка высокоскоростных протоколов на отрезках кабеля большей длины, чем кабель UTP категории 5. Скорость передачи данных – до 10 Гбит/с.

Надписи на кабеле позволяют установить наличие экрана, сечение кабеля и к какой категории относится.

Обобщая выше сказанное, приведем сравнительную характеристику кабелей различной категории.

Более десяти лет мы предлагаем клиентам лучшие электроустановочные и электротехнические изделия ведущих европейских производителей.

Мы заключили прямые контракты с европейскими производителями и это позволяет нам предлагать лучшие цены на лучшие товары.

Cat6a U/FTP в домашней сети и экранирование

Я делаю расширение в своем доме, и сейчас самое время установить домашнюю сеть. Здесь есть несколько сообщений по этому вопросу, но я не нашел все ответы, которые я искал.

Это моя (простая) ситуация:

  • Пытаясь защитить сеть в будущем (или пытаясь ;-))
  • Небольшой дом (отсюда множество электрических кабелей, проходящих через стены шпильки, без кабеля длиной более 30 м)
  • Кабели Cat6a U/FTP
  • Будет использовать патч-панель
  • Нужен 16-портовый коммутатор (рекомендация? возможно, с 1 портом POE) и в будущем коммутатор 10GbE, когда они станут более доступными
  • Узел Ноль находится под лестницей

Мне трудно найти подробности о том, как сделать это правильно.

Сценарий A: Я использую кабель U/FTP в качестве кабеля UTP с неэкранированной коммутационной панелью, с пластмассовыми разъемами RJ45 для настенной розетки и коммутационными кабелями UTP между коммутационной панелью и коммутатором (не заземлен, кроме кабеля питания)

Читайте так же:
Не подписаны электрические розетки

Я много раз читал, что возможно, что это приведет к худшей производительности, если просто использовать кабель UTP, но это теоретический риск или это может произойти?

можно ли достичь 10GbE в этом сценарии (с соответствующим переключателем)

Сценарий B. Использование кабеля U/FTP по назначению. И это где я потерян. Вот мои предположения:

Мне нужна экранированная патч-панель

Мне нужны экранированные модули RJ45 (металлические заглушки) на лицевой панели стены

Мне нужны экранированные трапецеидальные искажения на патч-панели для каждого порта

Мне нужны экранированные разъемы RJ45 для соединительных кабелей на обоих концах

Мне нужны экранированные разъемы RJ45 для экранированных соединительных кабелей между лицевыми панелями стены и рабочими станциями.

Что нужно обосновать в ситуации B? только патч панель? только переключатель? только лицевые панели?

Существует так много противоречивой информации 🙁 Цель состоит в том, чтобы просто иметь приличную домашнюю сеть и оптимизировать скорость.

Может кто-нибудь помочь?

PS: сказать мне, чтобы пойти с кабелем UTP не вариант. У меня есть, я держу это 😉

1 ответ 1

Вы просто не можете смешивать экранированные и неэкранированные части в ссылке. Экран работает только в том случае, если он непрерывный сквозной и правильно заземлен на обоих концах. Фактические провода в экранированных кабелях не могут соответствовать спецификациям без рабочего экранирования. Наличие неэкранированных разъемов означает, что экранирование на линии повреждено и оно не заземлено должным образом. Неправильно заземленные соединения с экранированным кабелем не могут соответствовать требуемым характеристикам кабеля.

Вам нужно использовать категорию 6а для 10GBase-T (10 гигабит).

Если кабель STP сочетается с неправильно экранированными разъемами, соединительным оборудованием или розетками или если сам фольгозащитный экран поврежден, общее качество сигнала будет ухудшаться. Это, в свою очередь, может привести к ухудшению характеристик излучения и помехоустойчивости. Поэтому, чтобы экранированная кабельная система полностью снижала помехи, каждый компонент в этой системе должен быть полностью и беспрепятственно экранирован, а также надлежащим образом установлен и обслуживаться.

Кабельная система STP также требует хорошей практики заземления и заземления из-за наличия экрана. Неправильно заземленная система может быть основным источником излучения и помех. Находится ли это заземление на одном конце или на обоих концах кабеля, зависит от частоты, с которой работает данное приложение. Для высокочастотных сигналов кабельная система STP должна быть заземлена как минимум на обоих концах кабельной трассы и должна быть непрерывной. Экран, заземленный только на одном конце, не эффективен против помех магнитного поля.

К вашему сведению, категории кабелей определяются стандартом ANSI/TIA/EIA, который определяет только UTP. Многие кабели многих производителей не могут соответствовать спецификации категории без добавления экрана, и неправильное использование экранированного кабеля не позволит ему пройти тестовый набор категории.

Кроме того, Caetgory-6 и Категория 6-a должны быть установлены профессиональными установщиками, так как весьма сомнительно, что у вас есть опыт или (очень дорогое) испытательное оборудование, чтобы определить, что установленный кабель соответствует тестовому комплекту категории. Вы можете использовать все детали правильной категории, но для прохождения тестов наиболее важна фактическая установка, и даже многие опытные установщики испытывают трудности с кабелями категории 6 и категории 6а.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector