کابل شبکه صنعتی چیست

کابل‌ شبکه صنعتی از نظر قابلیت‌های نرخ تبادل داده تفاوتی با کابل‌های شبکه تجاری معمولی ندارند. عملکرد این نوع کابل دقیقا مانند کابل مورد استفاده در شبکه LAN سازمانی است. رایج ترین کابل های اترنت صنعتی CAT 5e، CAT 6 و CAT 6A است. کابل‌های فیبر نوری در کاربردهای اترنت صنعتی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما در کف کارخانه که طول آن‌ها کوتاه‌تر و سرعت‌های معمولاً کمتر از ۱۰ گیگابیت بر ثانیه است، چندان رایج نیستند. با این حال، فیبر مناسب برای کاربردهایی است که به فواصل بیشتر و کابل انعطاف پذیر کوچکتر و سبک وزن نیاز دارند که در برابر نویز الکتریکی و خطر جرقه مصون است. به همین دلیل است که وقتی نوبت به محیط‌های صنعتی می‌رسد، فیبر بیشتر در راه‌آهن و حمل‌ونقل، پالایشگاه‌های نفت و گاز، کاربردهای نظامی و معدنی پیشنهاد می گردد.

در حالی که عملکرد انتقال یکسان است، نسخه‌های صنعتی کابل‌های اترنت یا شبکه به ساختاری بسیار قوی‌تر برای محیط‌های خشن‌تر که تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند دمای شدید، رطوبت، مواد شیمیایی خورنده، لرزش، خمش و تداخل هستند، نیاز دارند. بیایید نگاهی دقیق‌تر به برخی از مواردی که کابل‌ شبکه صنعتی را از کابل‌های درجه تجاری متمایز می‌کند، بیاندازیم.

محافظت در برابر نویز

درست مانند محیط تجاری، مناطقی که تداخل بالای امواج الکترومغناطیسی در یک کارخانه دارند، از کابل کشی محافظت شده در برابر نویز استفاده می کنند، مانند جاهایی که کابل ها باید نزدیک دستگاه های جوش قوس الکتریکی، رله های سوئیچینگ، درایوهای AC و سایر منابع نویز کار کنند. مناطقی که تداخل شدید الکترومغناطیسی دارند ممکن است به چیزی بیش از یک کابل با ساختار کلی محافظت در برابر نویز (SF/UTP) نیاز داشته باشند و ممکن است هر زوج به صورت جداگانه (S/FTP) نیاز به محافظت داشته باشند. نمونه ای از این این نوع کابل، کابل شبکه cat6a sftp است.

وقتی صحبت از محیط‌ های صنعتی خشن‌تر می‌شود، استانداردها به “MICE” اشاره می‌کنند که در آن M مکانیکی (انعطافپذیری، مقاومت در برابر لرزش)، I (رطوبت)، C آب و هوا (دما)، E الکترومغناطیسی (نویز) است. “E” در MICE برای آزمایش تداخل الکترومغناطیسی استفاده می شود.

این امکان وجود دارد که با استفاده از دستگاه های تست فلوک، «E» را در استانداردهای MICE در سطح – E1 برای اتاق‌های داده (دیتا سنتر) یا محیط‌های اداری، E3 برای مناطق نزدیک به منابع قدرتمند الکترومغناطیسی و E2 برای کابل‌های بین مناطق E1 و E3 آزمایش کنند. این تست‌ها پارامترهایی از قبیل (TCL) و (TCTL) که در استانداردهای MICE پوشش داده شده‌اند، بررسی می کنند. مقادیر E بالاتر، TCL و ETCTL بهتری برای بر طرف کردن EMI دارند.

روکش کابل شبکه صنعتی

بیشترین چیزی که کابل‌های اترنت صنعتی را متمایز می‌کند، درجه حرارت و مواد روکش است. روکش پلی‌وینیل کلراید (PVC) که برای کابل‌های تجاری استفاده می‌شود، برای محیط‌های صنعتی سبک رایج است. زیرا بهترین قیمت را دارد و در برابر روغن مقاوم است، اما اغلب کابل‌های صنعتی کمی بیشتر نیاز دارند. به عنوان مثال، مواد ژاکت پلی پروپیلن اتیلن فلوئوردار (FEP) و الاستومر ترموپلاستیک (TPE) می توانند دماهای شدید از حدود -50 درجه سانتیگراد تا حدود 125 درجه سانتیگراد در مقابل 0 درجه سانتیگراد تا حدود 75 درجه برای PVC را تحمل کنند. کابل‌های TPE همچنین در برابر نور خورشید، ازن، آب دریا خورنده و نفت سنگین انعطاف‌پذیرتر و مقاوم‌تر هستند، بنابراین اغلب در کاربردهای صنعتی در فضای باز و دریایی استفاده می‌شوند.

یکی از رایج ترین مواد روکش مورد استفاده برای کابل شبکه صنعتی پلی اورتان (PUR) است. در حالی که محدوده دمایی آن به اندازه FEP و TPE نیست، PUR دارای استحکام کششی بالایی است. و مقاوم در برابر مواد شیمیایی، انعطاف پذیر و مقاوم در برابر سایش است. این روکش از نظر مکانیکی سخت است و برش یا پاره شدن آن دشوار است. این مطلب آنها را برای استفاده در محیط های صنعتی ایده آل می کند.

سایر مواد روکش که در کابل های اترنت صنعتی یافت می شوند عبارتند از پلی اورتان ترموپلاستیک (TPU یا TMPU) و پلی اتیلن کلردار (CPE). نوع متریال روکش انتخابی به محیط مورد استفاده و بودجه مورد نظر مربوط می شود.

انعطاف پذیری کابل صنعتی

کابل‌های اترنت صنعتی نیز مانند کابل‌های 4 زوج تجاری، دارای ساختار مفتول یا افشان هستند. کابل های افشان برای پچ کورد در محیط تجاری به دلیل انعطاف پذیری بیشتر استفاده می شود. کابل های افشان برای اترنت صنعتی نیز برای انعطاف پذیری بیشتر استفاده می گردد. تفاوت در این است که کابل های صنعتی به مانند کابل های شبکه معمولی محدود به استفاده از کابل مفتول نیستند. زیرا مناطق زیادی در محیط صنعتی وجود دارد که کابل‌ها در معرض خم شدن و پیچش مکرر هستند. (روباتیک و سایر کاربردهای حرکت مکرر را در نظر بگیرید).

اکثر کابل‌های اترنت افشان معمولاً از ۷ رشته ۳۲ AWG در هر رسانا است. اما کابل‌های انعطاف‌پذیر بالا که برای محیط‌های صنعتی استفاده می‌شوند، تعداد رشته‌های بالاتری معادل ۱۹ رشته در هر هادی دارند. حتی کابل‌های بسیار انعطاف‌پذیری وجود دارد که بیش از 60 رشته در هر هادی دارند. البته، هر چه تعداد رشته‌ها بیشتر باشد، قطر هر رشته (معمولاً 40 AWG) کوچک‌تر است تا قطر کلی کابل ثابت بماند. کابل ها با انعطاف پذیری بالا همچنین دارای مواد روکش کابل انعطاف پذیرتر مانند TPE هستند.

مانند کابل‌های افشان که در پچ‌کوردهای تجاری استفاده می‌شوند، کابل‌های اترنت صنعتی افشان نیز تلفات ورودی (insertion loss) و مقاومت DC بیشتری دارند. البته بیشتر کابل‌های انعطاف‌پذیر بالا مورد استفاده در اترنت صنعتی، دارای طول بسیار کوتاه (معمولاً کمتر از 3 متر) است. بنابراین از دست دادن insertion loss معمولاً مشکلی نیست.