Több különböző adatkábel lebeg egy digitális grafika előtt

Rézalapú adatkábelezés Megbízható adatátvitel jól bevált technikával

A folyamatautomatizálás sok alkalmazási területen a középpontban van: ilyenek az infrastruktúra, az épületek vagy az ipar. Egyre több résztvevőt kötnek be a hálózatokba. A kábelezés a növekvő adatmennyiségek és átviteli sebességek miatt egyre bonyolultabbá válik. A rézalapú adatkábelezés évtizedek óta bevált.

A növekvő adatsebességek és átviteli sebességek egyre nagyobb kihívást támasztanak az átviteli technikával, és így az átviteli kábelekkel és a rájuk szerelt csatlakozókkal szemben. Biztos jövőjű fejlesztésekre és termékekre van szükség. Ellenkező esetben a biztonságos adatátvitel nem lehetséges. Az otthoni alkalmazásoknál a fellépő problémák a legtöbb esetben tolerálhatók. Az ipari alkalmazásokban azonban a hibás átvitel nagy költségeket okozhat. Jó fizikai és mechanikai tulajdonságaik alapján a rézkábelek megbízható adatátviteli összeköttetéseket tesznek lehetővé.

Előnyök

  • Költségek szerint optimalizált adatátvitel a sok éves tapasztalatnak köszönhetően
  • Megbízható védelem az adatlopás ellen: a kábelen keresztül nem lehet az adatokat megcsapolni
  • Szabványosított interfészek, például RJ45, USB, HDMI, koaxiális és D-SUB dugaszolható csatlakozók, valamint M8-as és M12-es kerek csatlakozók
  • Optimális elektromos jellemzők a teljesen rézből készült vezetőknek köszönhetően
  • Sokoldalú know-how a saját fejlesztés és a házon belüli gyártás révén
Rézalapú dugaszolható adatvonali csatlakozók és kábelek fekszenek legyezőszerűen kiterítve egymás mellett

Rézvezetők alkalmazás közben

Miért rézvezetők? – A rézkábelek különböző technológiákkal viszik át az áramot és a feszültséget a készülékek teljesítménnyel és adatokkal való ellátásához. A réz tulajdonságai optimálisak az elektromos energia átviteléhez. Részben, főként a kedvezőbb árú vezetőknél alternatív anyagokat is használnak, ilyen például az alumínium. Ezek azonban sokkal kisebb teljesítményt nyújtanak – az alumínium vezetőképessége kb. kétharmada a rézének.

A rézvezetékek széles kínálatban megtalálhatók a piacon, ezért szinte minden meghatározott protokollú alkalmazáshoz dugaszolható csatlakozókkal ellátott optimális vezetékeket lehet kapni. Jó példa erre a képernyőnek a PC-hez való VGA csatlakoztatására szolgáló D-SUB dugaszolható csatlakozójú kábel. Az iparban ezzel szemben a PROFINET protokoll terjedt el széles körben. Ezt gyakran RJ45-ös dugaszolható csatlakozókon keresztül kétpáras vagy négypáras csavart érpárú a vezetékek viszik át.

A technológia fejlődése már nagyon előre haladt, mégis további innováció érhetők el a piacon. Jó példa erre az egy érpáras Ethernet, az Ethernet protokollok átvitele csupán egy érpáron keresztül. Ehhez az új technológiához teljesen új vezetékeket és dugaszolható csatlakozókat kell konstruálni, amelyeket azután szabványokban rögzítenek. Ez elősegíti az interfészek szabványosítását.

Réz alapú adatkábelek RJ45 és egy érpáras Ethernet, valamint M8-as kivitelben

Milyen a réz alapú adatkábelek felépítése?

Általában a rézalapú adatkábelek két fajtáját lehet megkülönböztetni:

  • Koaxiális kábelek, amelyeknél a kábel közepén húzódik egy vezető.

  • Sodort kábelek, amelyeknél több, egymással összesodort vezető húzódik a kábelben. Ezek vagy egy központosan elhelyezett töltőelem köré vannak sodorva – mint sok négypólusú kábelnél, vagy az egyes párok erei először egymással, majd az érpárok szintén egymással vannak összesodorva – mint sok nyolcpólusú kábelnél. Az utóbbi sodrási típus neve csavart érpár (twisted pair, TP).

Ezen alapvető felépítések kombinációi is léteznek továbbá, mint pl. az olyan vezetékeknél, amelyek az adatokat és a teljesítményt hibrid módon viszik át.

A koaxiális rézkábel felépítése

A koaxiális L-kábel belső felépítése
A koaxiális L-kábel belső felépítése
A koaxiális L-kábel belső felépítése
A koaxiális L-kábel belső felépítése

A koaxiális kábelek kábelköpenye megvédi a kábel belső részét a külső behatásoktól. A mechanikai vagy termikus tulajdonságok és ellenálló képesség javítása céljából ez a köpeny a legtöbb esetben különböző műanyagokból készül, amelyekhez adalékanyagokat kevernek. Így lehetőség van pl. arra, hogy a kültéri használatra szánt kábeleket megerősítsük, és ellenállóvá tegyük a nedvesség és a napsugárzás ellen.

A belső vezető lehet tömör kivitelű, vagy állhat vékony huzalokból. Mindkét esetben hajlékony kábelről beszélünk.

Sok hajlékony koaxiális kábel árnyékolással van ellátva, amely egy fémhuzalból készült sűrű szövésű szövedék. A jobb árnyékolási tulajdonságok elérésére kiegészítésképpen egy fémből vagy fémmel bevont műanyagból készült fóliát is lehet alkalmazni. Más felépítésűek a tömör külső vezetővel ellátott kábelek. Ezeket a merev kábeleket semi rigid kábelnek is nevezik.

A dielektrikum szerepét a belső és külső vezető közötti szigetelőanyag játssza. Ez szilárd műanyagból is készülhet, de műanyag tárcsákból is, vagy mint a legtöbb esetben − műanyag habból, pl. polietilénből.

A koaxiális L-kábel belső felépítése

Az átvitel fontos paramétere az átviteli közeg által okozott jelcsillapítás. Mivel ez a csillapítás függ az átviteli frekvenciától, különböző frekvenciáknál adják meg azt – szokásos a tipikus frekvenciák használata, pl. a WLAN estében 2,4 GHz vagy 5,8 GHz. Széles körben elterjedtek az 50 Ω vagy 75 Ω impedanciájú kábelek. Ugyanolyan impedanciájú kábeleket és további alkatrészeket kell együttesen alkalmazni. Különböző impedanciájú elemek keverésekor hibás illesztés keletkezhet. Ezek nem kívánt visszaverődéseket okoznak.

A koaxiális L-kábel belső felépítése

A koaxiális kábelek tipikus alkalmazási esete az adó ill. vevő összekötése az antennával, pl. LTE, WLAN, 5G és Campus hálózatokban.

A csavart érpárú rézkábel felépítése

Nyolcpólusú SF/FPT csavart érpárú kábel négy érpárral
Nyolcpólusú SF/FPT csavart érpárú kábel négy érpárral
Nyolcpólusú SF/FPT csavart érpárú kábel négy érpárral
Nyolcpólusú SF/FPT csavart érpárú kábel négy érpárral
Nyolcpólusú SF/FPT csavart érpárú kábel négy érpárral
Nyolcpólusú SF/FPT csavart érpárú kábel négy érpárral

A rézalapú adatkábelek általában külső köpennyel vannak ellátva, amely megvédi a kábel belső részét a külső behatásoktól. Ez a köpeny többnyire műanyagból készül: pl. poliuretán (PUR), polivinil-klorid (PVC) vagy polietilén (PE). A mechanikai vagy termikus tulajdonságok és ellenállóképesség javítása céljából a legtöbb esetben ezekhez az anyagokhoz adalékanyagokat kevernek.

Nyolcpólusú SF/FPT csavart érpárú kábel négy érpárral

A rézalapú adatkábelek köpenye alatt többnyire elektromos árnyékolás található a külső behatások ellen. Két különböző árnyékolási koncepciót használnak általában: az egyik az árnyékoló szövedék, egy sűrű szövedék fémhuzalokból (Screened = S), a másik az árnyékoló fólia, egy fémből vagy fémmel bevont műanyagból készült fólia (Foiled = F). A kábel teljes árnyékolását ezért az S, F vagy SF betűkkel jelöljük.

Nyolcpólusú SF/FPT csavart érpárú kábel négy érpárral

Nemcsak a teljes kábelt, hanem az egyes érpárokat is saját árnyékolással lehet ellátni olyan árnyékoló fólia alkalmazásával, amely elválasztja az adott párt a többi érpártól (fóliázott csavart érpár, foiled twisted pair = FTP).

Nyolcpólusú SF/FPT csavart érpárú kábel négy érpárral

A csavart érpárú kábeleknél két-két ér először egymással, majd az érpárok szintén egymással vannak összesodorva.

Nyolcpólusú SF/FPT csavart érpárú kábel négy érpárral

A rézalapú adatkábel egyes erei réz magból és műanyag szigetelésből állnak. A mag a felhasználás céljától függően különböző lehet. A lefektethető kábelekben tömör rézmag található. A hajlékony kábeleknél ez a mag 7, ill. nagyon hajlékony kábeleknél 19 vékony huzalból van összesodorva. Az erek keresztmetszetét az American Wire Gauge (AWG) mértékegységgel is meg lehet adni. Nagyon gyakori az AWG 22 méret a négypólusú kábeleknél, valamint az AWG 26 a nyolcpólusú kábeleknél.

Rézkábelek különböző mérőkészülékekkel, nagyfeszültségű vizsgálat közben

Milyen a rézkábelek teljesítménye?

A rézalapú adatkábel teljesítményét nyers kábelként az átviteli kategóriával lehet megadni. A kategóriák és a teszteljárások különbségeinek magyarázatához érdemes itt is szemügyre venni az Ethernet protokollt.

A nyers kábeleket saját külön szabványaik határozzák meg. Ezek a szabványok rögzítik a teszteljárásokat, valamint a tesztelendő paraméterek elektromos határértékeit is. Az ilyen tesztelendő paraméterek egyik példája a visszaverődési csillapítás. Ez az érték a vezeték által visszavert jelet mutatja az adó oldalán. A betartandó határértékek azonban nagyon erősen különböznek attól függően, hogy nyers kábelt, dugaszolható csatlakozóval ellátott kábelt (patchkábel mérése – permanent link teszt – ISO 11801) vagy egy teljes átviteli szakaszt (csatornateszt – ISO 11801) kell mérni.

Vizsgáló mérnök rézalapú kábellel és mérési elrendezéssel

Ezen a helyen a konfekcionált kábelnek szigorú értékeknek kell megfelelnie, mivel ez az átviteli szakasznak csak egy része. Az átviteli szakaszok határértékei megfelelő módon kevésbé szigorúak, ezért az öregedés vagy egyéb hatások miatt gyengébb részeket ki lehet egyenlíteni. A mérőkészülék behatásainak minimalizálása érdekében a csatornamérésnél az első és az utolsó dugaszolt csatlakozást kihagyjuk. Ha egy patchkábelt kell mérni az átviteli szakasz csatornatesztjével, akkor ez a mérés nem mond semmit, mivel a kábel mindkét csatlakozója ki van hagyva.

Hogy melyik mérési módszert kell alkalmazni, azt a patchkábel adatlapjába tekintve, az átviteli tulajdonságai alapján lehet meghatározni. A csatornateszten átesett kábeleket az átviteli osztállyal, a permanent link teszten átesett kábeleket ezzel szemben az átviteli kategóriával kell megadni. Ezt sajnos a kábelek vizsgálataival nem lehet mindig igazolni, ezért a megfelelő kábel kiválasztásakor ajánlatos óvatosan eljárni.

Végül összpontosítsunk egy RJ45-ös patchkábel engedélyezésére, ahogyan azt a Phoenix Contactnál elvégezzük:

  1. A nyers kábel tesztje, 100 m
  2. 2 méteres patchkábelek legyártása két-két RJ45-ös dugaszolható csatlakozóval
  3. A patchkábelek permanent link tesztelése (nem channel link)
  4. A csatlakozók és a kábel kombinációjának engedélyezése, csak minden teszt sikeres befejezése után
  • Két méter a kritikus hossz a Phoenix Contact tapasztalatai szerint, az érvényes szabványok figyelembe vételével.
Rézalapú adatvonali csatlakozó mindkét kézzel konfekcionálva az RJ45-höz

Rézalapú megoldások a terepi kábelezéshez

Akár közvetlenül az Ön gépén, akár épületekben vagy kültéren: a mi összeköttetési megoldásaink minden környezetben tökéletes választást jelentenek. Használja ki a következő termékjellemzőket az Ön alkalmazásában:

• max. 10 Gbit/s adatátviteli sebességek,
• innovatív hibrid kábelezés,
• megoldások IP20 és IP69K közötti védettséggel,
• rugós, Pierce és IDC csatlakozás,
• 360°-os árnyékolási koncepciók.

Rézalapú dugaszolható adatvonali csatlakozók hálózatok és terepi buszok csatlakoztatásához

Rézalapú készülékcsatlakoztatási megoldások

Alkalmazza Ön is a nagy teljesítőképességű és a helyszínen konfekcionáló dugaszolható csatlakozókat és vezetékeket a készülékében. Legyen szó a biztos jövőjű nagy, akár 10 Gbit/s sebességű kábelezésről vagy az innovatív hibrid kábelezésről: a Phoenix Contact átfogó termékválasztékot kínál Önnek különböző csatlakozóprofilokkal a különböző átviteli tulajdonságokhoz – az SPE, RJ45, HDMI, USB szabványoktól és a nyomtatott áramköri lapokhoz való koaxiális dugaszolható csatlakozóktól kezdve az M12-es fali átvezetéseken keresztül egészen a D-SUB dugaszolható csatlakozókig.

• max. 10 Gbit/s adatátviteli sebességek,
• innovatív hibrid kábelezés,
• megoldások IP20 és IP69K közötti védettséggel,
• rugós, Pierce és IDC csatlakozás,
• 360°-os árnyékolási koncepciók.

Ideális alkalmasság ezen szektorok számára

A rézvezetőket a mérés-, a híradás- és az automatizálástechnikában, az adatfeldolgozásban, valamint a gép- és berendezésgyártás vezérlőiben is használják. A kiszolgáló-switch és az asztali számítógép - switch összeköttetésekben is szerepet kapnak.

Ideális alkalmasság ezen felhasználási területekhez

Együttműködő robotok a termékgyártásban, egy nővel a háttérben
Frekvenciaváltó belső nézete NYÁK-NYÁK csatlakozókkal
Adatvonali csatlakozók kapcsolószekrényben alkalmazva
A Phoenix Contact egyik munkatársa iPad és robot készülékekkel egy ipari gyártósor mellett
Férfi tablettel a kezében egy korszerű épületben
Megfigyelő kamera felszerelése egy oszlopra
Együttműködő robotok a termékgyártásban, egy nővel a háttérben

A robotok és szállítóberendezések megbízható üzemeltetéséhez különleges árnyékolási koncepciókra és csavarásálló, tökéletesen egymással összehangolt összetevőkre van elengedhetetlenül szükség. A bonyolult automatizálási folyamatok megkövetelik a kommunikációt sok területen. A hibamentes adatátvitelhez válassza Ön is a mi rézalapú termékválasztékunkat, amelynek elemeit a különböző átviteli szabványok szerint minősíttettünk. Ide tartozik többek között az Ethernet-APL, a PROFINET, az Ethernet CAT5 és az EtherCAT P.

Bővebben a készülékcsatlakozásról
Frekvenciaváltó belső nézete NYÁK-NYÁK csatlakozókkal

A rézkábelek dugaszolható NYÁK-NYÁK csatlakozókkal együtt is használatosak. Ezek a dugaszolható csatlakozók árnyékolt és árnyékolatlan megoldásokat kínálnak a készüléken belüli jel- és adatátvitelhez, szűk helyeken is. Egyedi NYÁK-elrendezések valósíthatók meg a különböző, alkalmazásfüggő kialakítású, rakatolási magasságú és pólusszámú nyomtatott áramköri lapokkal.

Bővebben a dugaszolható NYÁK-NYÁK csatlakozókról
Adatvonali csatlakozók kapcsolószekrényben alkalmazva

A kapcsolószekrényben a réz összetevők kiváló kábelezési megoldásokat kínálnak az Ethernet és PROFINET alkalmazásokhoz – illeszkedve az Ön adatátviteli rendszeréhez.

Bővebben az adatvonali csatlakozókról
A Phoenix Contact egyik munkatársa iPad és robot készülékekkel egy ipari gyártósor mellett

Megbízható csatlakozási megoldások és átfogó adatátvitel max. 10 Gbit/s sebességgel (CAT6A): az RJ45, USB és HDMI patchkábelek, valamint a célszerszám nélkül konfekcionálható RJ45-ös dugaszolható csatlakozók a lehető legjobban alkalmasak az ipari kábelezés speciális követelményeihez. A robotok és szállítóberendezések megbízható üzemeltetéséhez különleges árnyékolási koncepciókra és csavarásálló réz összetevőkre van szükség.

Bővebben az IP20 és IP6X védettségű ipari kábelezésről
Férfi tablettel a kezében egy korszerű épületben

Az intelligens épületekben különböző alkalmazások vannak decentralizált módon hálózatba kötve. Az intelligens épületeket csak a szabványosított készülékcsatlakozók teszik lehetővé, amelyeken keresztül az egyes épületrendszerek és azok alkalmazásai folyamatosan kommunikálni tudnak egymással. Ennek alapjai a dugaszolható csatlakozók és a patchkábelek.

Bővebben az épületautomatizálás készülékcsatlakozóiról
Megfigyelő kamera felszerelése egy oszlopra

A kültéri adatátvitel − pl. a telekommunikáció vagy a megújuló energiák céljaira − szigorú követelményeket támaszt az alkalmazott összetevőkkel szemben. A kültéri alkalmazásra szánt speciális dugaszolható csatlakozók ellenállnak a nagy igénybevételt jelentő környezeti feltételeknek, amelyekre a nagy hőmérséklet-különbségek, a nedvesség, az UV-sugárzás és a rezgések jellemzők.

E-cikk: Adatvonali csatlakozók
A rézalapú dugaszolható adatvonali csatlakozók áttekintése
Szeretne belelapozni rézalapú termékválasztékunkba? – Az adatvonali csatlakozókról szóló e-cikk tartalmazza a megfelelő csatlakozók áttekintését is.
Az e-cikk megnyitása
A különböző adatvonali csatlakozók áttekintése