标准与实心线缆:如何选择

2024 年 3 月 6 日 / 一般,101 学习,安装与测试,最佳做法

屏蔽和非屏蔽的双绞线铜缆都有多股绞合线或实心线两种类型。在选择多股绞合线还是实心线时,有很多需要考虑的因素,包括标准、环境、应用场景和成本。让我们来看看它们的差异和需要考虑的因素,以便您可以决定多股绞合铜线电缆或实心铜线电缆是否适合您的特定安装需求。

多股绞合线电缆和实心线电缆的区别

多股绞合线电缆和实心线电缆在结构、柔韧性和性能等关键方面存在差异。

什么是多股绞合线电缆?

在多股绞合线电缆中,八根铜导线中的每一根都是由多根细规格的“绞合线”组成,这些绞合线像绳子一样同心绞合在一起。多股绞合线通常用两个数字来表示规格,第一个数字表示绞合线的数量,第二个数字表示线规。例如,7X32(有时写成 7/32)表示有 7 根 32 AWG 的绞合线构成了导线。

什么是实心线电缆?

在实心线电缆中,八根导线中的每一根都是由单根较粗规格的电线组成。实心线只用一个线规数字来表示导线的尺寸,例如 24 AWG。无论是单对、两对还是四对电缆,实心导线的线规就是电缆的规格。

多股绞合线电缆比实心线电缆更具柔韧性

除了制造方式不同,多股绞合线电缆和实心线电缆的另一个关键区别是柔韧性

  • • 多股绞合线电缆柔韧性更好,能够承受更多的弯曲。然而,在端接处,这些柔韧的绞合线随着时间的推移可能会断裂或松动。
  • • 实心线电缆更硬,如果过度或频繁弯曲可能会断裂。不过,实心导线能够长时间保持形状,并能在插座、配线架和连接模块的绝缘位移连接器 (IDC) 中正确就位。

实心线电缆的导电性能更好

多股绞合线电缆和实心线电缆之间一个不太明显的区别是性能

  • • 一般来说,实心线电缆的导电性能比多股绞合线电缆更好,并且在更宽的频率范围内具有出色、稳定的电气特性。实心线也更坚固耐用,不太容易受振动影响,抗腐蚀能力也更强,因为其表面积比多股绞合导线小。
  • • 实心线承载的电流也比多股绞合线更大。线规数值较高(较细)的导线比线规数值较低(较粗)的导线插入损耗更大;多股绞合电缆的衰减比实心铜导线高 20 至 50%(20% 对应 24 AWG,50% 对应 26 AWG)。由于多股绞合导线的横截面并非全是铜(其中含有一些空气),所以其直流电阻也比实心电缆高。

既然您已经了解了多股绞合线电缆和实心线电缆之间的区别,接下来我们看看在做出选择时需要考虑的因素。

多股绞合线比实心线更好吗?

哪种类型的线是最佳选择,取决于安装要求。

何时使用实心线电缆

对于 90 米的水平永久链路,没有其他选择:无论是屏蔽还是非屏蔽双绞线,TIA 和 ISO/IEC 标准都要求使用实心线电缆。多股绞合电缆(24 和 26 AWG)仅限于在 100 米的通道内用作跳线,且长度不得超过 10 米。

何时使用多股绞合线电缆

由于多股绞合电缆更具柔韧性,能够承受弯曲,因此非常适合用作设备连接和交叉连接的跳线,尤其是在电缆需要频繁弯曲和操作的情况下;在通道长度仅为 10 米时,增加的插入损耗和电阻不会对整个通道的性能产生影响。然而,线规较小的 28 AWG 多股绞合跳线,因其线规更小,插入损耗和电阻更高,确实存在一些局限性。点击查看关于 28 AWG 跳线的详细信息,以了解更多内容。

不过,开放办公环境比较特殊;这种环境经常需要重新配置,可能需要更具柔韧性的布线系统。在这种安装情况下,标准允许多股绞合跳线在通道中的长度超过 10 米。但是,如果通道中使用的多股绞合电缆长度超过 10 米,行业标准要求降低整个通道的长度额定值,以适应更大的插入损耗和直流电阻。

根据行业标准,在降低多股绞合电缆的额定值时,总体线规是一个影响因素:线规数值较高(较细)的电缆降额系数更高。26 AWG 的多股绞合电缆的降额系数为 0.5,而 24 AWG 的仅为 0.2,22 AWG 的多股绞合电缆则完全不需要降额。

以下是确定通道总长度的计算公式,其中 H = 水平电缆长度,D = 降额系数,C = 多股绞合电缆总长度,T = 通道总长度。

通道总长度的计算

例如,如果您使用 60 米的水平实心 6A 类电缆和 40 米的 24 AWG 多股绞合 6A 类跳线,且降额系数为 0.2,则通道的总长度必须减少到 97.5 米。(如果您想了解具体的数学计算过程:多股绞合电缆总长度 = [105-60]/[1 + 0.2],即 37.5,通道总长度 = 60+37.5,也就是 97.5 米。) 如果您使用 26 AWG 多股绞合电缆,降额系数为 0.5,则通道长度需要减少到 90 米。

以太网供电 (PoE) 对多股绞合跳线提出更高要求

虽然在电信间 (TR) 的配线区和工作区,多股绞合电缆是跳线的常规选择(在开放办公环境中,跳线长度可能超过 10 米),但在当今的局域网中,有一个主要应用场景值得考虑使用实心跳线:以太网供电 (PoE)。当通过双绞线铜缆传输以太网供电时,部分电能会以热量的形式散失。当电能以热量形式散失时,电缆温度会升高。由于多股绞合跳线具有较高的插入损耗和直流电阻,在温度升高的情况下,其传输性能更易下降。

虽然在像电信间这样有环境温度控制的空间中,这通常不是问题,但一旦开始连接天花板上的设备,比如无线接入点、监控摄像头、LED 灯等,多股绞合跳线就可能出现问题。最佳实践是,如果环境没有温度控制,且电缆不需要频繁弯曲,应使用实心跳线。如果在无温度控制的环境中使用多股绞合跳线,最好将其长度保持较短(约 5 米或更短)。而在高温环境中,行业标准也要求降低通道长度额定值;电缆束中的电缆越多,产生的热量就越多,可能需要更大幅度地降低长度额定值(不过每个规则都有例外)。

平衡多股绞合线和实心线之间的成本差异

虽然导线中的绞合线股数越多,柔韧性就越好,但股数增加也意味着价格更高。为了降低成本,6 类和 6A 类多股绞合电缆在设计上进行了平衡:绞合线股数足以保持适当的柔韧性,但又不会过多,以免造成过大的价格差异。对于不适合使用多股绞合线电缆的环境和应用场景,您不必为了选择多股绞合线电缆而牺牲性能(或符合标准的程度)。将多股绞合电缆用于需要更高柔韧性的有环境温度控制的区域,在需要稳定性能(且很少弯曲)的地方使用实心线电缆。

无论是跳线、永久链路还是通道,您都可以配置 Fluke Networks Versiv™ 工具来验证电缆的性能。

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