Miedziane sieci strukturalne - kompendium wiedzy A-LAN Technologie

Okablowanie strukturalne to system uniwersalnego okablowania telekomunikacyjnego przewidziany do szerokiej gamy zastosowań. Umożliwia tworzenie sieci komputerowych, dołączanie telefonów i innych urządzeń pracujących w standardzie IP, zapewnia transfer sygnałów TV i sterowania.

1. Okablowanie strukturalne
   
2. Normy PN-EN
3. Technologia miedziana
   

Okablowanie strukturalne

System okablowania strukturalnego to produkt złożony z wielu komponentów (kabli, elementów połączeniowych, elementów dopasowujących i innych) spełniających wymagania określonych norm, służących do budowy pasywnej infrastruktury kablowej niezależnej od specyficznych zastosowań.

Normy PN-EN

W serii norm PN EN 50173 określono wykaz struktur i konfiguracji podsystemów okablowania strukturalnego kampusowego, szkieletowego i poziomego stosowanego w różnych typach zabudowań. Określono wymagania stawiane kanałom, łączom i elementom oraz przedstawiono wzorcowe realizacje okablowania szkieletowego i poziomego, wspomagające wymagania stawiane przez różne środowiska instalacyjne:

• PN-EN 50173 Technika informatyczna - Systemy okablowania strukturalnego
  • część 1: Wymagania ogólne
  • część 2: Lokale biurowe
  • część 3: Zabudowania przemysłowe
  • część 4: Zabudowania mieszkalne
  • część 5: Centra danych
  • część 6: Rozproszone usługi budynkowe

Podczas instalacji i projektowania systemu strukturalnego, jak również podczas jego sprawdzania obowiązują poniższe standardy:

• PN-EN 50174 Technika informatyczna - Instalacja okablowania
  • część 1: Specyfikacja instalacji i zapewnienie jakości
  • część 2: Planowanie i wykonywanie instalacji wewnątrz budynków
  • część 3: Planowanie i wykonawstwo instalacji na zewnątrz budynków
• PN-EN 50346 Technika informatyczna - Instalacja okablowania
  Badanie zainstalowanego okablowania

Topologia budowy systemów okablowania strukturalnego

Technologia miedziana

Pojęcie kategorii i klasy

Istnieją trzy normy dotyczące okablowania strukturalnego. Są to: amerykańska norma TIA/EIA 568, europejska norma EN 50173 (przetłumaczona na język polski) oraz międzynarodowa norma ISO/IEC 11801. Normy międzynarodowa i europejska zawierają podobną treść, różniącą się w pewnym stopniu od normy amerykańskiej. Różnica dotyczy klas i kategorii elementów.

Kategoria jest pojęciem dotyczącym pojedynczego elementu opisującym metody i wartości wykorzystywane podczas jego sprawdzania. Element może być testowany zawsze w danej kategorii. Grupa elementów określonej kategorii tworzy pewien system zdefiniowany zgodnie z klasą, która określana jest poprzez element najniższej kategorii.

Kategoria	Klasa	Pasmo MHz	Gniazdo / wtyk	Norma
				EN 50173	ISO/IEC 11801	TIA/EIA 568
5	D	100	RJ45	√	√	√
5e	-	100		-	-
6	E	250		√	√	√
6A	EA	500		√	√	-
6A	-	500		-	-	√
7	F	600	GG45, ARJ45, TERA	√	√	-
7A	FA	1000		√	√	-
8	-	2000	RJ45	-	-
8.1	Clas I	2000	RJ45	√	√	-
8.2	Clas II	2000	GG45 TERA	√	√	-

Aplikacje sieciowe

Aplikacje sieci Ethernet definiowane w normie EN 50173-1 dla poszczególnych klas zestawiono w tabeli poniżej.

Klasa	Prędkość	Opis	Protokół	Aplikacja
D	100 Mbit/s	Protokoły z dużą szybkością bitową, Fast Ethernet	IEEE 802.3u	CSMA/CS 100 BASE-TX
	1 Gbit/s	Protokoły z dużą szybkością bitową, Gigabit Ethernet	IEEE 802.3ab	CSMA/CS 1000 BASE-T
EA	10 Gbit/s	Protokoły z bardzo dużą szybkością bitową, Gigabit Ethernet	IEEE 802.3an	10GBASE-T
F	10 Gbit/s	Protokoły przyszłościowe, 10GBASE-T, transmisja wideo wysokiej jakości, współdzielenie aplikacyjne kabla (3 - play)	IEEE 802.3an	10GBASE-T
FA	10 Gbit/s	Protokoły przyszłościowe, 10GBASE-T, pełne pasmo CATV (862 Mhz), współdzielenie aplikacyjne kabla (3 - play)	IEEE 802.3an	10GBASE-T
I i II	40 Gbit/s	Technologia umożliwia obsługę transmisji danych do 40 Gb/s za pomocą okablowania miedzianego skrętkowego	IEEE 802.3bq	25GBASE-T 40GBASE-T

Odseparowanie kabli logicznych oraz kabli zasilających.

Zgodnie z normą EN 50174-2 pomiędzy kablami teletechnicznymi, a kablami elektrycznymi, jak również pomiędzy kablami teletechnicznymi, a źródłami zakłóceń powinna być zachowana odległość, zależna od typu instalacji oraz użytej przegrody separacyjnej. Powyższa norma opisuje metody wyznaczania wymaganych odległości oraz zawiera wytyczne dotyczące materiału stosowanej przegrody separacyjnej.

Odległości kabli logicznych od źródeł zakłóceń elektromagnetycznych:

Urządzenie generujące zakłócenie	Odległość od okablowania	Klasyfikacja „E”
Przekaźnik stycznikowy	< 0,5 m	E2
	> 0,5 m	E1
Nadajnik (<1W)	< 0,5 m	od E2 do E3
	0,5 < 3 m	od E1 do E2
	> 3 m	E1
Nadajnik (od 1W do 3W)	< 0,5 m	E3
	0,5 < 3 m	od E2 do E3
	> 3 m	E1
Nadajnik (Radio TV, stacja bazowa telefonii komórkowej)	< 1 km	E3
Nadajnik dużej mocy	< 3 m	E3
	> 3 m	E1
Nastawniki motorów	< 0,5 m	E3
	0,5 < 3 m	E2
	> 3 m	E1
Nagrzewanie indukcyjne < 8 MW	< 0,5 m	E3
	0,5 < 3 m	E2
	> 3 m	E1
Nagrzewanie oporowe	< 0,5 m	E2
	> 0,5 m	E1
Światła fluorescencyjne < 1m	< 0,5 m	E2
	> 0,5 m	E1
Termostatyczne wyłączniki od 110 V do 230 V	< 0,5 m	od E2 do E3
	> 0,5 m	E1

Minimalne odległości pomiędzy okablowaniem zasilającym i logicznym w zależności od typu kabli oraz materiału separatora:

Typ instalacji	Odległości
	Bez i z niemetalową przegrodą separacyjną	Przegroda separacyjna z aluminium	Przegroda separacyjna ze stali
Nieekranowany kabel zasilający	200 mm	100 mm	50 mm
Nieekranowany kabel transmisyjny
Nieekranowany kabel zasilający	50 mm	20 mm	5 mm
Ekranowany kabel transmisyjny
Ekranowany kabel zasilający	30 mm	10 mm	2 mm
Nieekranowany kabel transmisyjny
Ekranowany kabel zasilający	0 mm	0 mm	0 mm
Ekranowany kabel transmisyjny

Aby zredukować wpływ zakłóceń generowanych przez kable elektryczne dla okablowania poziomego mają zastosowanie poniższe wskazówki zawarte w normie PN-EN 50174-2:

• jeśli długość okablowania wynosi mniej niż 35m to dla kabli ekranowanych żadne rozdzielenie nie jest potrzebne;
  
• dla odległości powyżej 35m odległości do rozdzielenia kabli powinny być zachowane na całej długości z wyjątkiem ostatnich 15m.

 

Separacja nie jest wymagana, jeśli spełnione są wszystkie poniższe wymagania:

• warunki środowiskowe, w których instalowane są przewody odpowiadają klasie E1 wg PN-EN 50173-1: 2007
• przewody elektryczne:
  • są obwodami jednofazowymi,
  • natężenie prądu wynosi nie więcej niż 32 A,
  • składające się na obwód znajdują się w bezpośrednim sąsiedztwie
    (we wspólnej powłoce, są skręcone lub spięte w wiązkę),
• a także:
  • przewody teleinformatyczne spełniają wymogi separacji
    klas „b", „c” lub „d”,
  • są dedykowane dla aplikacji, która nie wymaga separacji.

Metody pomiarowe torów miedzianych

Do badań certyfikacyjnych wykorzystuje się następujące metody pomiarowe:

• Permament link (pomiar niezależny od kabli krosowych)
  gniazdo + kabel + panel

• Channel (pomiar z kablami krosowymi, kompletny tor transmisyjny do 100m)
  kabel krosowy + gniazdo + kabel + panel + kabel krosowy

 

 

Zestandaryzowane nazewnictwo kabli miedzianych

Sekwencje terminacji wtyku i gniazda

 

Znormalizowany system oznaczania średnic przewodów

AWG to znormalizowany system miar stosowany w Stanach Zjednoczonych, określający pole przekroju kabla.

Numer AWG	Przekrój mm²	Budowa żyły	Zastosowanie kabla
AWG 27/7	0,110	7-drutowa	Kabel typu lina
AWG 26/7	0,140	7-drutowa	Kabel typu lina
AWG 24/1	0,203	drut lity	Kabel instalacyjny
AWG 23/1	0,259	drut lity	Kabel instalacyjny
AWG 22/1	0,322	drut lity	Kabel instalacyjny

 

Źródło: Kompedium wiedzy A-LAN Technologie