شبکه

تفاوت کابل های شبکه Indoor و Outdoor

تفاوت کابل های شبکه داخلی و خارجی

در دنیای به‌هم‌پیوسته امروز، کابل‌های شبکه نقش حیاتی رگ‌های ارتباطی را در هر سازمان یا خانه مدرن ایفا می‌کنند و جریان بدون وقفه اطلاعات را تضمین می‌نمایند. برخلاف تصور رایج که کابل‌ها را صرفاً “یک کابل ساده” می‌داند، محیط استفاده (داخلی یا خارجی) الزامات آن را به شکل اساسی تغییر می‌دهد. انتخاب نادرست کابل می‌تواند به کاهش شدید عملکرد شبکه، خطرات ایمنی، خرابی زودرس تجهیزات و تحمیل هزینه‌های سنگین برای نصب مجدد منجر شود. برای مثال، کابل‌های داخلی مانند PVC CM در فضای باز به سرعت در برابر نور خورشید و رطوبت تخریب می‌شوند، در حالی که استفاده از کابل‌های خارجی (CMX) در فضاهای داخلی و مسیرهای تهویه هوا، به دلیل مقاومت پایین در برابر شعله، خطر جدی آتش‌سوزی را در پی دارد. بنابراین، درک دقیق و انتخاب صحیح کابل برای تضمین پایداری، کارایی و ایمنی زیرساخت شبکه ضروری است.

این مقاله به عنوان یک راهنمای جامع، به بررسی عمیق کابل‌کشی شبکه می‌پردازد و تفاوت‌های کلیدی بین کاربردهای داخلی و خارجی را روشن می‌کند. ما به جزئیات فنی، ساختاری و ملاحظات محیطی مؤثر بر انتخاب کابل، از جمله دسته‌بندی‌های عملکردی (Cat5e تا Cat8)، مواد روکش (PVC، LSZH، PE)، رتبه‌بندی‌های ایمنی در برابر آتش (CM، CMR، CMP، CMX) و ویژگی‌های محافظتی کابل‌های خارجی (مقاومت در برابر UV، رطوبت و زره‌پوش) خواهیم پرداخت. همچنین، این راهنما بر اهمیت رعایت استانداردهای صنعتی (TIA/EIA، ISO/IEC) و بهترین شیوه‌های نصب مانند شعاع خمش، کشش کابل و اتصال صحیح به زمین برای کابل‌های شیلددار تأکید دارد. هدف نهایی این مقاله، توانمندسازی متخصصان فناوری اطلاعات و تصمیم‌گیرندگان برای انتخاب و استقرار زیرساخت کابل‌کشی بهینه، قابل اعتماد و با عملکرد بالا در محیط‌های مختلف است.

ستون فقرات اتصال داخلی (درک کابل‌های شبکه داخلی Indoor)

کابل‌های شبکه داخلی، طراحی شده‌اند تا در محیط‌های کنترل‌شده و محافظت‌شده ساختمان‌ها عمل کنند. انتخاب صحیح این کابل‌ها برای تضمین عملکرد بهینه و ایمنی در شبکه‌های داخلی حیاتی است.

دسته‌بندی‌های عملکردی کابل‌های Cat5e تا Cat8

این دسته‌بندی‌ها قابلیت‌های عملکردی کابل را از نظر سرعت و پهنای باند در فواصل مشخص تعریف می‌کنند که برای کارایی شبکه داخلی بسیار مهم است.

کابل Cat5e

  • کابل Cat5e بهبود یافته استاندارد Cat5 است. این کابل قادر به انتقال اترنت تا ۱ گیگابیت بر ثانیه (۱Gbps) در فاصله ۱۰۰ متری است و همچنین از اترنت ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه نیز پشتیبانی می‌کند.
  • با حداکثر فرکانس ۱۰۰ مگاهرتز کار می‌کند.
  • برای مدیریت بهتر تداخل (Crosstalk) و تداخل الکترومغناطیسی (EMI) نسبت به استاندارد Cat5 طراحی شده است.
  • معمولاً از هادی‌های مسی نازک‌تر ۲۴AWG (American Wire Gauge) استفاده می‌کند. اطلاعات بیشتر درباره استاندارد AWG در مقاله “شماره گذاری استاندارد AWG” منتظر شماست!
  • این کابل ارزان‌ترین گزینه در میان کابل‌های مدرن Cat است و اگر قیمت مهم‌ترین عامل باشد و قصد استفاده از سرعت‌های بالاتر از ۲.۵GBASE-T اترنت وجود نداشته باشد، انتخاب مناسبی است. معمولاً برای انتقال سیگنال‌های تلفنی و تصویری یا سایر کاربردهای عمومی که پهنای باند بالا حیاتی نیست، استفاده می‌شود.

کابل Cat6

  • از نرخ داده اترنت تا ۱ گیگابیت بر ثانیه (Gbps) در فاصله ۱۰۰ متری پشتیبانی می‌کند و می‌تواند به سرعت‌های ۱۰ گیگابیت اترنت (۱۰Gbps) در فواصل کوتاه‌تر، معمولاً تا ۳۷ متر و گاهی اوقات تا ۵۵ متر در محیط‌های با تداخل خارجی کم (Alien Crosstalk) دست یابد.
  • از فرکانس بالاتر ۲۵۰ مگاهرتز پشتیبانی می‌کند.
  • از نظر ساختاری، Cat6 ضخیم‌تر (معمولاً ۲۳AWG) و پیچش محکم‌تری نسبت به Cat5e است. این کابل معمولاً دارای یک “جداکننده پلاستیکی (Spline)” در مرکز ساختار خود است که چهار جفت سیم پیچ‌خورده را از هم جدا می‌کند و به طور قابل توجهی تداخل داخلی بین جفت‌ها (NEXT) را کاهش داده و عملکرد کلی را بهبود می‌بخشد.
  • با استانداردهای Cat5e و Cat5 قبلی سازگار است.
  • Cat6 به طور گسترده‌ای به عنوان استاندارد برای استفاده در دفاتر و برای استارت‌آپ‌ها مناسب در نظر گرفته می‌شود و رشد و تطبیق‌پذیری بهتری را نسبت به Cat5e ارائه می‌دهد. همچنین برای کاربردهای Power over Ethernet (PoE) انتخاب بهتری است، زیرا هادی‌های مسی ضخیم‌تر آن امکان دفع حرارت بهتری را فراهم می‌کنند، به ویژه زمانی که کابل‌ها به هم بسته شده یا در داخل لوله کشی شده‌اند.

کابل Cat6a (Augmented)

  • یک کابل Cat6 “تقویت‌شده” است که برای پشتیبانی از ۱۰ گیگابیت اترنت (۱۰Gbps) در فاصله ۱۰۰ متری طراحی شده است.
  • پهنای باند بالاتری تا ۵۰۰ مگاهرتز ارائه می‌دهد.
  • به طور خاص برای رفع و کاهش مشکلات تداخل خارجی (Alien Crosstalk) طراحی شده است، که در سرعت‌ها و تراکم‌های بالاتر برجسته‌تر می‌شوند.
  • برای نیازهای ۱۰ گیگابیت اترنت با عملکرد بالاتر در ساختمان‌های تجاری و مراکز داده توصیه می‌شود.

کابل‌های Cat7 و Cat7a

  • Cat7 از سرعت ۱۰ گیگابیت بر ثانیه با پهنای باند ۶۰۰ مگاهرتز در فاصله ۱۰۰ متری پشتیبانی می‌کند.
  • Cat7a قابلیت‌ها را بیشتر افزایش می‌دهد و از ۱۰ گیگابیت بر ثانیه با پهنای باند ۱۰۰۰ مگاهرتز (۱ گیگاهرتز) در فاصله ۱۰۰ متری پشتیبانی می‌کند و همچنین قادر به رسیدن به پهنای باند ۴۰ گیگابیت بر ثانیه تا ۵۰ متر است.
  • این کابل‌ها معمولاً دارای شیلدینگ S/FTP (Shielded Foiled Twisted Pair) برای ایمنی برتر در برابر نویز هستند.
  • موارد استفاده اصلی آن‌ها در محیط‌های با نویز بالا یا برای کابل‌کشی ستون فقرات شبکه (Backbone) است که در آن عملکرد قوی و شیلدینگ حیاتی هستند.

کابل‌های Cat8 و Cat8.2

  • Cat8 جانشین رسمی کابل‌کشی Cat6A است که به طور رسمی توسط IEEE و EIA به رسمیت شناخته شده و قطعات و اجزای آن در بین تولیدکنندگان استانداردسازی شده‌اند.
  • مزیت اصلی آن، توان عملیاتی به طور قابل توجهی سریع‌تر در فواصل کوتاه است: ۴۰ گیگابیت بر ثانیه تا ۲۳.۷ متر و ۲۵ گیگابیت بر ثانیه تا ۳۰.۵ متر. برای فواصل بین ۳۰.۵ تا ۱۰۰ متر، Cat8 همان توان عملیاتی ۱۰ گیگابیت بر ثانیه را مانند کابل‌کشی Cat6A ارائه می‌دهد.
  • با پهنای باند تا ۲۰۰۰ مگاهرتز (۲ گیگاهرتز) در ۳۰ متر و نرخ داده تا ۴۰ گیگابیت بر ثانیه، کابل Cat8 برای ارتباطات سوئیچ به سوئیچ در شبکه‌های ۲۵GBase-T یا ۴۰GBase-T ایده‌آل است.
  • به دلیل محدودیت‌های فاصله، بهترین مورد استفاده برای Cat8 در داخل یک مرکز داده برای اتصال تجهیزات شبکه به یکدیگر است.

مواد روکش و رتبه‌بندی‌های ایمنی در برابر آتش

ماده روکش کابل برای محافظت فیزیکی و تأثیر مستقیم بر عملکرد و عمر مفید در محیط‌های خاص ضروری است.

PVC (پلی‌وینیل کلراید)

  • PVC یک ماده پلاستیکی پرکاربرد است که به دلیل دوام، مقرون‌به‌صرفه بودن و سهولت پردازش انتخاب می‌شود.
  • ویژگی‌ها: مقرون‌به‌صرفه، مقاوم در برابر سایش، ضد آب، مقاوم در برابر روغن و مواد شیمیایی، انعطاف‌پذیر و آسان برای پردازش.
  • محدوده دمای عملیاتی: ۱۵- درجه سانتی‌گراد تا ۷۰ درجه سانتی‌گراد.
  • مزایا: ارزان و چندمنظوره برای کاربردهای مختلف. دارای خواص عالی بازدارندگی شعله برای اطمینان از ایمنی.
  • معایب: مقاومت حرارتی ضعیف؛ در شرایط سرد شکننده می‌شود. دوستدار محیط زیست نیست؛ هنگام سوختن گازهای سمی آزاد می‌کند، از جمله دود غلیظ و اسید هیدروکلریک.
  • کاربردها: کابل‌کشی داخلی، کابل‌های خانگی.

LSZH (کم دود، بدون هالوژن)

  • LSZH به مواد روکش کابلی اطلاق می‌شود که دارای خواص بازدارنده شعله و بدون هالوژن هستند.
  • ویژگی‌ها: هنگام سوختن، دود و گازهای سمی کمی تولید می‌کند و فاقد گازهای اسیدی است. از عناصر هالوژن (فلوئور، کلر، برم، ید و استاتین) که در مواد PVC رایج هستند اما هنگام سوختن سمی هستند، عاری است.
  • محدوده دمای عملیاتی: ۵۰- درجه سانتی‌گراد تا ۱۰۵ درجه سانتی‌گراد (برای PU، که در LSZH استفاده می‌شود).
  • مزایا: کاهش آسیب به پرسنل و تجهیزات در صورت آتش‌سوزی. ایده‌آل برای فضاهای داخلی و محیط‌های خطرناک که خطر آتش‌سوزی و گازهای مضر بالا است. این کابل‌ها معمولاً خود خاموش‌شونده هستند و شعله را منتشر نمی‌کنند.
  • معایب: ممکن است سفت‌تر از کابل‌های PVC باشند. تولید آن‌ها گران‌تر است، اما با افزایش تقاضا، هزینه در حال کاهش است.
  • کاربردها: مناطق عمومی مانند ایستگاه‌های قطار، بیمارستان‌ها، مدارس، ساختمان‌های بلند، مراکز تجاری و مراکز داده که حفاظت از افراد و تجهیزات در برابر گازهای سمی و خورنده حیاتی است.

رتبه‌بندی‌های ایمنی در برابر آتش (NEC)

کد ملی برق (NEC) رتبه‌بندی‌های مختلفی را برای ژاکت کابل‌ها بر اساس توانایی آن‌ها در مقاومت در برابر آتش و حرارت مشخص می‌کند. این رتبه‌بندی‌ها برای تعیین محل نصب کابل‌ها برای اطمینان از ایمنی و رعایت مقررات بسیار مهم هستند.

  1. CM (Communications Multipurpose) / CMG (General Purpose):
    • متداول‌ترین کابل‌های اترنت برای ساختمان‌های مسکونی یا تجاری.
    • رتبه‌بندی پایه ژاکت، مشخص شده توسط استاندارد تست سوختگی UL 1581 و CSA FT1.
    • ژاکت معمولاً از مواد PVC ساخته شده است و فاقد حفاظت در برابر آتش است، به این معنی که شعله را فراتر از ۲.۴ متر منتشر نمی‌کنند.
    • مقرون‌به‌صرفه و برای کاربردهای عمومی در ساختمان‌های مسکونی مناسب است.
  2. CMR (Communications Multipurpose Cable, Riser):
    • معروف به کابل‌های Riser-Rated.
    • رتبه‌بندی ژاکت تعریف شده توسط استانداردهای UL 1666 و CSA FT4.
    • ژاکت بیرونی از PVC ساخته شده اما با لایه‌های عایق تفلون یا مواد مشابه.
    • این کابل‌ها ضخیم‌تر از کابل‌های CM هستند و با مقاومت بالا در برابر شعله، از گسترش آتش بین طبقات در مسیرها و فضاهای عمودی تأسیساتی ساختمان (مانند داکت‌ها و چاه‌های تاسیسات) جلوگیری می‌کنند.
    • با این حال، در صورت آتش‌سوزی، گازهای سمی آزاد می‌کنند.
  3. CMP (Communications Multipurpose Cable, Plenum):
    • بالاترین رتبه‌بندی آتش برای ژاکت کابل اترنت است که توسط NEC تعریف شده است.
    • فضای محفظه‌هوا به مناطقی مانند سیستم‌های HVAC (گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع) اشاره دارد.
    • کابل‌های CMP معمولاً از فلوئورینه اتیلن پروپیلن (FEP) یا PVC کم دود ساخته می‌شوند که دود کمی از خود ساطع می‌کنند و در صورت آتش‌سوزی، گازهای سمی کمی از خود منتشر می‌کنند و شعله را منتشر نمی‌کنند.
    • برای جلوگیری از گسترش آتش و انتشار حداقل گازهای سمی طراحی شده‌اند.
    • اگرچه می‌توانند برای اکثر کاربردها استفاده شوند، اما به دلیل هزینه بالا معمولاً به فضاهای تهویه محدود می‌شوند.
    • ایمنی در مناطق پرجمعیت مانند مدارس، بیمارستان‌ها و فرودگاه‌ها را تضمین می‌کنند.
  4. CMX (Communications Limited Purpose):
    • پایین‌ترین رتبه‌بندی آتش را در بین این کابل‌ها دارد.
    • مشخص شده توسط تست UL 1581 VW-1.
    • ساخته شده از پلی‌اتیلن با چگالی خطی پایین (LLDPE) یا پلی‌اتیلن (PE) که در برابر نور خورشید، رطوبت و تغییرات دمایی شدید مقاوم است.
    • در درجه اول برای استفاده در فضای باز طراحی شده‌اند و اغلب در هوای آزاد یا به صورت دفن مستقیم نصب می‌شوند.
    • دارای کمترین خواص بازدارندگی شعله هستند و فقط می‌توانند از انتشار شعله از یک یا تعداد کمی کابل جلوگیری کنند.

کابل‌های شیلددار در مقابل بدون شیلد

UTP (Unshielded Twisted Pair – جفت تابیده بدون شیلد)

  • رایج‌ترین و اساسی‌ترین روش ساخت کابل است که از جفت‌های سیم تابیده شده تشکیل شده است.
  • هیچ شیلدینگ خارجی ندارد؛ در عوض، پیچش متقارن سیم‌ها یک خط انتقال متعادل ایجاد می‌کند که به کاهش نویز الکتریکی و EMI کمک می‌کند.
  • نرخ‌های پیچش مختلف هر جفت برای کاهش تداخل (Crosstalk) استفاده می‌شود.
  • در کابل‌های دسته‌بندی بالاتر، ممکن است یک جداکننده متقاطع (Cross-Web Filler) برای جداسازی جفت‌های منفرد و کمک به کاهش تداخل خارجی از کابل‌های مجاور یافت شود.
  • UTP برای محیط‌های اداری، مسکونی و استفاده استاندارد LAN مقرون‌به‌صرفه و انعطاف‌پذیرتر است.
  • در محیط‌های خانگی، به ندرت به کابل‌های شیلددار نیاز است، زیرا اترنت به دلیل طراحی جفت تابیده خود در برابر تداخل الکتریکی بسیار مقاوم است. منابع برق استاندارد خانگی معمولاً برای ایجاد تداخل با کابل اترنت کافی نیستند، به خصوص اگر کابل‌ها حداقل ۲۵ سانتی‌متر از سیم‌های برق فاصله داشته باشند.
  • برای کسب اطلاعات بیشتر درباره کابل‌های UTP یا بدون شیلد٬ مطالعه مقاله “کابل شبکه Cat6 UTP چیست؟” اکیدا توصیه می‌شود.

STP (Shielded Twisted Pair – جفت تابیده شیلددار)

  1. کابل‌های شیلددار دارای یک لایه محافظ اضافی هستند که جفت‌های تابیده را در برابر تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و تداخل فرکانس رادیویی (RFI) محافظت می‌کند.
  2. این شیلدینگ می‌تواند شامل فویل آلومینیومی، بافت سیمی، یا ترکیبی از هر دو باشد که دور جفت‌های سیم یا کل مجموعه کابل پیچیده می‌شود.
  3. انواع شیلدینگ:
    • F/UTP (جفت تابیده بدون شیلد با فویل کلی): دارای یک شیلد فویل کلی در اطراف جفت‌های تابیده بدون شیلد.
    • S/UTP (جفت تابیده بدون شیلد با شیلد بافته کلی): دارای یک شیلد بافته کلی با جفت‌های تابیده بدون شیلد.
    • SF/UTP (جفت تابیده بدون شیلد با شیلد بافته و فویل کلی): دارای هر دو شیلد بافته و فویل کلی با جفت‌های تابیده بدون شیلد.
    • U/FTP (جفت تابیده با فویل منفرد بدون شیلد کلی): بدون شیلد کلی، اما جفت‌های تابیده منفرد در یک شیلد فویل پیچیده شده‌اند.
    • F/FTP (جفت تابیده با فویل منفرد و فویل کلی): دارای شیلد فویل کلی با جفت‌های تابیده منفرد که هر کدام در فویل پیچیده شده‌اند.
    • S/FTP (جفت تابیده با فویل منفرد و شیلد بافته کلی): جفت‌های تابیده منفرد در یک فویل پیچیده شده‌اند و سپس کل کابل در یک شیلد بافته کلی قرار می‌گیرد.
    • SF/FTP (جفت تابیده با فویل منفرد و شیلد بافته و فویل کلی): بالاترین سطح حفاظت را ارائه می‌دهد، با هر دو شیلد بافته و فویل کلی و جفت‌های تابیده منفرد که در فویل پیچیده شده‌اند.
  4. مزایا: ایمنی برتر در برابر نویز، کاهش از دست رفتن داده‌ها و بهبود یکپارچگی سیگنال.
  5. معایب: انعطاف‌پذیری کمتر، هزینه بالاتر و نیاز به نصب دقیق‌تر، به ویژه در مورد اتصال به زمین.
  6. موارد استفاده: محیط‌های صنعتی، مراکز داده، یا محیط‌های با EMI بالا که در آن ایمنی قوی در برابر نویز ضروری است.

پیچیدگی‌های اتصال به زمین

کابل‌های اترنت شیلددار برای عملکرد صحیح و پیشگیری از مشکلاتی نظیر ایجاد نویز بر اثر اختلاف پتانسیل در نقاط اتصال به زمین و شوک‌های الکتریکی، نیازمند اتصال صحیح به زمین و هم‌بندی (اتصال یکپارچه شیلد) هستند. بدون اتصال به زمین مناسب، لایه محافظ (شیلد) کابل ممکن است باردار شده و خطر برق‌گرفتگی ایجاد کند. همچنین، اگر اجزای شیلد کابل به صورت پیوسته به یکدیگر متصل نباشند، می‌تواند به تولید نویز و اختلال ناشی از چندین مسیر اتصال به زمین منجر شود. این موضوع به ویژه در محیط‌هایی که سوئیچ‌ها یا پورت‌ها فاقد اتصال زمین هستند، اهمیت بیشتری پیدا می‌کند؛ در چنین شرایطی، استفاده از کابل شیلددار بدون اتصال به زمین صحیح، عملاً هیچ مزیتی نخواهد داشت.

انواع هادی (Solid در مقابل Stranded)

  1. هادی‌های Solid (مفتولی):
    • این هادی‌ها از یک سیم مسی مفتول تشکیل شده‌اند.
    • به دلیل سختی خود، برای نصب‌های دائمی در داخل دیوارها، کف‌ها و سقف‌ها و همچنین برای مسیرهای افقی در سیستم‌های کابل‌کشی ساختاریافته مناسب‌تر هستند.
    • در کاربردهایی که حرکت یا خمش حداقل است، بهترین عملکرد را دارند.
    • برای مسافت‌های طولانی‌تر (بیش از ۷.۵ متر) مناسب‌تر هستند.
  2. هادی‌های Stranded (افشان):
    • این هادی‌ها از چندین تار مسی نازک‌تر تشکیل شده‌اند.
    • انعطاف‌پذیری و قابلیت خمش بالایی دارند که نصب را آسان‌تر و تمیزتر می‌کند.
    • برای کابل‌های رابط (Patch Cables) که نیاز به خمش و اتصال مکرر دارند، ایده‌آل هستند.
    • کابل‌های رابط از کابل مسی افشان انعطاف‌پذیر ساخته می‌شوند و برای اتصال نهایی بین دستگاه‌ها یا بین سوئیچ و پچ پنل استفاده می‌شوند.

انعطاف‌پذیری فراتر از دیوارها (بررسی کابل‌های شبکه خارجی Outdoor)

کابل‌های شبکه خارجی برای مقاومت در برابر شرایط سخت محیطی خارج از ساختمان طراحی شده‌اند. انتخاب این کابل‌ها به دلیل قرار گرفتن در معرض عوامل طبیعی، نیازمند ملاحظات ویژه‌ای است.

ویژگی‌های محافظتی محیطی

مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش (UV)

  • روکش کابل‌های خارجی معمولاً از موادی مانند پلی‌اتیلن (PE) یا PVC مقاوم در برابر UV ساخته می‌شود.
  • این ویژگی برای نصب در فضای باز که کابل ممکن است در معرض نور مستقیم خورشید قرار گیرد، حیاتی است و از تخریب و اطمینان از طول عمر کابل جلوگیری می‌کند.
  • کابل‌های داخلی فاقد این مقاومت هستند و در صورت قرار گرفتن در معرض نور خورشید به سرعت تخریب می‌شوند.

موانع رطوبتی

  • کابل‌های ژل‌دار (Gel-Filled): این کابل‌ها حاوی یک ژل پرکننده هستند که به عنوان یک مانع رطوبتی عمل می‌کند و از ورود آب جلوگیری کرده و هادی‌های مسی را از خوردگی و تخریب سیگنال محافظت می‌کند. این ژل یک خمیر غلیظ و چسبناک است.
  • نوار/نخ مسدودکننده آب (Water-Blocking Tape/Yarn): برخی کابل‌ها از نوار یا نخ‌های جاذب آب (مانند پلیمر فوق‌جاذب SAP) استفاده می‌کنند. این مواد در صورت شکستن روکش کابل و نفوذ رطوبت، آب را جذب کرده و متورم می‌شوند و از رسیدن آب به سیم‌های داخلی جلوگیری می‌کنند. این روش معمولاً تمیزتر و کم‌دردسرتر از ژل است و لایه محافظتی و مقاومت کششی بیشتری به کابل اضافه می‌کند.

زره‌پوش کردن (Armoring)

  1. کابل‌های زره‌پوش، کابل‌های شبکه‌ای با عملکرد بالا هستند که برای مقاومت در برابر شرایط سخت و ارائه حفاظت اضافی به داخل کابل طراحی شده‌اند.
  2. لایه زره‌پوش مقاومت در برابر خرد شدن، ضربه و حملات جوندگان را فراهم می‌کند و آن‌ها را برای محیط‌های صنعتی، نصب‌های خارجی و مناطقی که مستعد تنش مکانیکی هستند، مناسب می‌سازد.
  3. انواع کابل‌های زره‌پوش:
    • STA (زره‌پوش با نوار فولادی): دارای یک لایه نوار فولادی است که دور کابل پیچیده شده و حفاظت در برابر آسیب مکانیکی و نیروهای خردکننده را ارائه می‌دهد. معمولاً در نصب‌های زیرزمینی استفاده می‌شود.
    • SWA (زره‌پوش با سیم فولادی): از سیم‌های فولادی استفاده می‌کند که دور رشته فیبر پیچیده شده‌اند و حفاظت مکانیکی بالاتری را ارائه می‌دهند. ایده‌آل برای مناطقی که استحکام مکانیکی بالا و مقاومت در برابر آسیب ضروری است، مانند صنایع نفت و گاز و مخابرات.
    • زره‌پوش آلومینیومی: از سیم‌ها یا نوارهای آلومینیومی برای حفاظت استفاده می‌کند. سبک‌تر از انواع فولادی است و در برابر خوردگی مقاوم است، که آن را برای محیط‌های مرطوب یا شیمیایی مناسب می‌سازد.
    • زره‌پوش دوتایی: دارای دو لایه زره‌پوش برای حداکثر حفاظت مکانیکی و مقاومت در برابر شرایط شدید. معمولاً در کاربردهای معدن و نظامی استفاده می‌شود.
  4. مزایا: دوام برتر، یکپارچگی سیگنال بهبود یافته (به دلیل شیلدینگ در برابر EMI/RFI) و امنیت داده‌ها.
  5. ضرورت: زره‌پوش کردن برای دفن مستقیم در زمین ضروری است.
  6. اطلاعات بیشتر در مورد انواع زره در مقاله “کابل زره دار چیست؟“!

محدوده دما

  • کابل‌های خارجی برای مقاومت در برابر طیف وسیع‌تری از دماها طراحی شده‌اند. به عنوان مثال، کابل‌های با روکش PE می‌توانند دماهایی تا ۴۰- درجه سانتی‌گراد را تحمل کنند، در حالی که کابل‌های PVC استاندارد تنها تا ۲۰- درجه سانتی‌گراد مقاومت دارند.
  • محدوده دمای نصب و عملیاتی برای کابل‌های خارجی می‌تواند از ۴۰- تا ۶۰+ درجه سانتی‌گراد باشد. این ویژگی تضمین می‌کند که کابل می‌تواند در شرایط مختلف محیطی در فضای باز مقاومت کند.

انواع نصب خارجی

  1. دفن مستقیم (Direct Burial):
    • این کابل‌ها به طور خاص برای دفن مستقیم در زمین بدون نیاز به لوله کشی (Conduit) طراحی شده‌اند.
    • آنها دارای موانع رطوبتی قوی (مانند ژل یا نوار مسدودکننده آب) و اغلب زره‌پوش هستند تا از آسیب‌های فیزیکی و نفوذ آب جلوگیری کنند.
    • اگرچه برای دفن مستقیم طراحی شده‌اند، اما استفاده از لوله کشی PVC یا غیرفلزی می‌تواند حفاظت فیزیکی بیشتری را فراهم کند، به خصوص در مناطقی که خطر آسیب مکانیکی وجود دارد.
  2. هوایی/خودنگهدار (Aerial/Self-Supporting):
    • این کابل‌ها برای نصب در بالای زمین، معمولاً بین تیرها یا ساختمان‌ها، طراحی شده‌اند.
    • ویژگی اصلی آن‌ها وجود یک “سیم نگهدارنده” (Messenger Wire) داخلی یا موازی است که وزن کابل را تحمل می‌کند و نیاز به ساختارهای پشتیبانی جداگانه را از بین می‌برد.
    • این سیم نگهدارنده معمولاً از فولاد گالوانیزه ساخته شده و استحکام و سختی لازم برای نصب هوایی را فراهم می‌کند. معمولاً از فولاد گالوانیزه ساخته شده و استحکام و سختی لازم برای نصب هوایی را فراهم می‌کند.
    • کابل‌های هوایی دارای روکش LDPE (پلی‌اتیلن با چگالی خطی پایین) هستند که از کابل در برابر آب و دماهای شدید محافظت می‌کند.
    • کاربردهای رایج شامل گسترش شبکه به ساختمان‌های دیگر یا دوربین‌های نظارتی در فضای باز است.
  3. لوله کشی (Conduit Grade):
    • در حالی که کابل‌های داخلی به طور کلی برای استفاده در فضای باز توصیه نمی‌شوند، می‌توانند در صورت محافظت کامل در داخل لوله کشی (Conduit) در فضای باز استفاده شوند.
    • با این حال، باید توجه داشت که لوله کشی در فضای باز ممکن است در نهایت با آب پر شود. بنابراین، حتی در صورت استفاده از لوله کشی، کابل‌های با درجه‌بندی خارجی که مقاومت بیشتری در برابر آب دارند، همچنان ترجیح داده می‌شوند.
    • این روش برای مسیرهای کوتاه و نیمه‌محافظت‌شده، مانند اتصال یک دوربین به بیرون ساختمان، می‌تواند مناسب باشد.

ملاحظات حیاتی برای انتخاب و استقرار کابل

انتخاب و نصب کابل‌های شبکه فراتر از درک ویژگی‌های فردی آن‌ها است. این فرآیند نیازمند در نظر گرفتن دقیق استانداردهای صنعتی، بهترین شیوه‌های نصب و نیازهای استراتژیک شبکه است.

رعایت استانداردهای صنعتی

رعایت استانداردهای صنعتی برای اطمینان از قابلیت همکاری، عملکرد و طول عمر سیستم‌های کابل‌کشی حیاتی است.

  1. استانداردهای TIA/EIA (انجمن صنایع مخابرات/اتحادیه صنایع الکترونیک):
    • TIA/EIA-568 مجموعه‌ای از استانداردهای مخابراتی است که الزامات برنامه‌ریزی و نصب سیستم کابل‌کشی ساختاریافته در محیط‌های تجاری را تسهیل می‌کند.
    • این استانداردها انواع کابل‌ها، فواصل، کانکتورها، معماری سیستم کابل، استانداردهای اتصال پایانی یا سوکت‌های کابل و ویژگی‌های عملکردی را تعریف می‌کنند. مطالعه مقاله “نحوه سوکت زدن کابل شبکه” را از دست ندهید!
    • هدف آن‌ها ارائه شیوه‌های توصیه شده برای طراحی و نصب سیستم‌های کابل‌کشی است که طیف وسیعی از خدمات موجود و آینده را پشتیبانی می‌کنند و طول عمر بیش از ده سال را برای سیستم‌های کابل‌کشی تجاری فراهم می‌آورند.
    • TIA/EIA-568-C به طور خاص الزامات برای سیستم‌های شبکه مدرن را تعیین می‌کند و جزئیات مربوط به کابل‌های فیبر نوری و زوج سیم‌های تابیده را پوشش می‌دهد.
    • این استانداردها همچنین شامل مشخصات شعاع خمش برای کابل‌ها هستند.
  2. ISO/IEC 11801 (سازمان بین‌المللی استانداردسازی/کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیک):
    • این استاندارد بین‌المللی، سیستم‌های کابل‌کشی مخابراتی عمومی (کابل‌کشی ساختاریافته) را مشخص می‌کند که برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب هستند.
    • این استاندارد هم کابل‌کشی مسی متعادل و هم کابل‌کشی فیبر نوری را پوشش می‌دهد و برای استفاده در فضاهای تجاری که ممکن است شامل یک ساختمان یا چندین ساختمان در یک مجموعه باشند، طراحی شده است.
    • ISO/IEC 11801 به عنوان یک “زبان جهانی” برای کابل‌های شبکه در کشورهای مختلف عمل می‌کند و تضمین می‌کند که کابل‌های فیبر نوری و زوج سیم‌های تابیده به خوبی با یکدیگر کار می‌کنند.
    • این استاندارد شامل دسته‌بندی‌هایی بر اساس فرکانس و عملکرد است، مانند Class D (تا ۱۰۰ مگاهرتز برای Cat5e)، Class E (تا ۲۵۰ مگاهرتز برای Cat6)، Class EA (تا ۵۰۰ مگاهرتز برای Cat6A)، Class F (تا ۶۰۰ مگاهرتز برای Cat7)، Class FA (تا ۱ گیگاهرتز برای Cat7A) و Class II (تا ۲ گیگاهرتز برای Cat8.2).
  3. رتبه‌بندی‌های آتش‌سوزی NEC (کد ملی برق):
    • همانطور که پیش‌تر ذکر شد، رتبه‌بندی‌های CM، CMR، CMP و CMX که توسط NEC مشخص شده‌اند، برای انتخاب کابل مناسب بر اساس محیط نصب و الزامات ایمنی در برابر آتش حیاتی هستند.
    • رعایت این رتبه‌بندی‌ها نه تنها برای انطباق با قوانین ضروری است، بلکه برای حفاظت از جان و مال در صورت آتش‌سوزی نیز اهمیت فوق‌العاده‌ای دارد.

بهترین شیوه‌های نصب

نصب صحیح کابل‌ها به اندازه انتخاب آن‌ها مهم است و بر عملکرد طولانی‌مدت و قابلیت اطمینان شبکه تأثیر می‌گذارد.

شعاع خمش (Bend Radius)

  1. شعاع خمش حداقل، کوچک‌ترین شعاعی است که یک کابل می‌تواند بدون آسیب خم شود.
  2. خم شدن بیش از حد کابل می‌تواند منجر به آسیب فیزیکی، از دست رفتن داده‌ها و کاهش عملکرد شود.
  3. دستورالعمل‌های عمومی:
    • UTP (جفت تابیده بدون شیلد): حداقل شعاع خمش معمولاً ۴ برابر قطر کابل است.
    • STP (جفت تابیده شیلددار): برای کابل‌های شیلددار با روکش فلزی، شعاع خمش می‌تواند ۱۲ برابر قطر کابل باشد. کابل‌های شیلددار نسبت به کابل‌های بدون شیلد، خمیدگی‌های تیزتری را تحمل نمی‌کنند.
    • کابل‌های فیبر نوری: حداقل شعاع خمش ۱۰ برابر قطر کابل در حالت بدون کشش و ۲۰ برابر قطر کابل در حالت کشش (هنگام کشیدن) است.
  4. همیشه باید به مشخصات تولیدکننده برای شعاع خمش دقیق مراجعه کرد.

کشش کابل (Pulling Tension)

  • هنگام نصب کابل‌ها، باید از اعمال کشش بیش از حد خودداری کرد تا از آسیب فیزیکی به هادی‌ها یا ساختار داخلی کابل جلوگیری شود.
  • باید خط کشش را به درستی وصل کرد و از تجاوز از حداکثر مقاومت کششی کابل اجتناب ورزید.
  • پس از قرار گرفتن کابل‌ها در جای خود، کشش باید کاهش یابد.

نزدیکی به کابل‌های برق (تداخل الکترومغناطیسی – EMI)

  1. کابل‌های شبکه، به ویژه UTP، می‌توانند مستعد تداخل الکترومغناطیسی (EMI) از کابل‌های برق، ترانسفورماتورها و وسایل روشنایی باشند.
  2. کاهش تداخل:
    • توصیه می‌شود کابل‌های شبکه را تا حد امکان از منابع EMI دور نگه داشت. حداقل فاصله ۵۰ میلی‌متر بین کابل‌های برق و سیگنال/کنترل توصیه می‌شود. برخی منابع فاصله ۳۰ سانتی‌متری را برای کابل‌های UTP از کابل‌های برق پیشنهاد می‌کنند. 
    • اگر کابل‌های شبکه و برق باید از یکدیگر عبور کنند، توصیه می‌شود که این کار را در زاویه قائمه (عمود بر هم) انجام دهند تا تأثیر تداخل به حداقل برسد.
    • در داخل پنل‌های الکتریکی، توصیه می‌شود کابل‌های برق و سیگنال از مسیرهای جداگانه عبور کنند، حتی اگر به یک دستگاه متصل شوند.
  3. رعایت این فاصله‌ها و شیوه‌های مسیریابی مناسب برای حفظ یکپارچگی سیگنال، به ویژه در محیط‌های پرنویز یا در مسیرهای طولانی‌تر، ضروری است.

مقاومت در برابر خرد شدن (Crush Resistance)

  • برای جلوگیری از آسیب به کابل‌ها، نباید روی آن‌ها قدم گذاشت یا با وسایل نقلیه یا تجهیزات از روی آن‌ها عبور کرد.
  • از استفاده از منگنه‌های استاندارد که ممکن است کابل‌ها را خرد کنند، خودداری شود. باید از منگنه‌های کابل با اندازه مناسب استفاده کرد.
  • به جای بست‌های زیپی که می‌توانند فشار زیادی به کابل وارد کنند، استفاده از بست‌های قلاب و حلقه توصیه می‌شود که باید به صورت آزادانه بسته شوند تا از خرد شدن کابل جلوگیری شود.

اتصال به زمین برای کابل‌های شیلددار

  • همانطور که قبلاً ذکر شد، کابل‌های اترنت شیلددار نیاز به اتصال به زمین مناسب دارند تا از ایجاد نویز بر اثر اختلاف پتانسیل در نقاط اتصال به زمین، شوک‌های الکتریکی و آسیب ناشی از ولتاژ محافظت کنند.
  • مراحل اتصال به زمین صحیح:
    1. برنامه‌ریزی: قبل از نصب، مسیر کابل و محل قرارگیری بلوک‌های اتصال به زمین را برنامه‌ریزی کنید.
    2. انتخاب اجزای شیلددار: از کانکتورها، جک‌ها و پچ پنل‌های شیلددار در سراسر شبکه استفاده کنید تا یکپارچگی شیلدینگ حفظ شود.
    3. نصب بلوک اتصال به زمین: یک بلوک اتصال به زمین در جایی که کابل شیلددار وارد منطقه می‌شود، نصب کنید.
    4. اتصال هادی هم‌بندی: شیلد هر کابل را با استفاده از یک هادی هم‌بندی به این بلوک متصل کنید.
    5. اتصال به میله اتصال به زمین ساختمان: هادی هم‌بندی را از بلوک اتصال به زمین به میله اتصال به زمین ساختمان (معمولاً نزدیک پنل خدمات برق) متصل کنید.
    6. تست سیستم: پس از نصب، سیستم را با یک مولتی‌متر برای بررسی پیوستگی و سطح مقاومت آزمایش کنید تا اطمینان حاصل شود که اتصالات هم‌بندی و اتصال به زمین به درستی کار می‌کنند.
  • عدم اتصال به زمین صحیح می‌تواند منجر به کاهش کارایی شیلدینگ، افزایش تداخل و خطرات ایمنی شود.

عوامل دخیل در این انتخاب استراتژیک

انتخاب کابل مناسب٬ یک تصمیم استراتژیک است که فراتر از مشخصات فنی صرف می‌رود و شامل ارزیابی دقیق نیازهای فعلی و آینده، شرایط محیطی و ملاحظات هزینه است.

  1. نیازهای فعلی و آینده شبکه:
    • ارزیابی دقیق تقاضاهای فعلی شبکه و پیش‌بینی رشد آتی آن‌ها حیاتی است.
    • این شامل در نظر گرفتن پهنای باند و سرعت مورد نیاز برای عملیات مختلف مانند پخش ویدئو با کیفیت بالا، کنفرانس ویدیویی، دانلودهای حجیم و پشتیبانی از دستگاه‌های PoE (مانند دوربین‌های IP و تلفن‌های VoIP) است.
    • برنامه‌ریزی برای گسترش نیروی کار یا پذیرش فناوری‌های جدید (مانند Wi-Fi 6/7) باید در نظر گرفته شود تا شبکه بتواند به طور مناسب مقیاس‌پذیر باشد و نیاز به ارتقاءهای پرهزینه در آینده نزدیک را از بین ببرد.
  2. شرایط محیطی:
    • محیطی که کابل‌ها در آن استفاده خواهند شد، یکی از حیاتی‌ترین جنبه‌هایی است که باید بر انتخاب کابل تأثیر بگذارد.
    • کابل باید با دستگاه‌های شبکه سازگار باشد و مشخصات عملکردی مورد نیاز را برآورده کند.
    • علاوه بر این، کابل باید به اندازه کافی بادوام باشد تا در برابر شرایط محیطی مانند دما، رطوبت، اشعه UV و تداخل الکترومغناطیسی مقاومت کند.
    • این شامل انتخاب روکش کابل مناسب (مانند فضای محفظه‌هوا (Plenum) برای فضاهای تهویه، مسیرها و فضاهای عمودی تاسیساتی، یا مقاوم در برابر UV و آب برای فضای باز) است.
  3. تحلیل هزینه-فایده:
    • در حالی که کابل‌های با کیفیت بالا، کانکتورها و سایر مواد ممکن است قیمت اولیه بالاتری داشته باشند، اما عملکرد و طول عمر بهتری را ارائه می‌دهند.
    • سرمایه‌گذاری در کابل‌های با کیفیت بالاتر و زیرساخت در حال حاضر می‌تواند از نیاز به ارتقاءهای پرهزینه در آینده جلوگیری کند. به عنوان مثال، انتخاب کابل‌های Cat6a ممکن است در ابتدا گران‌تر باشد، اما می‌تواند از تعویض کابل‌کشی در چند سال آینده جلوگیری کند.
    • هزینه‌های نیروی کار حرفه‌ای نیز باید در نظر گرفته شود؛ تکنسین‌های ماهر اطمینان می‌دهند که کابل‌ها به درستی نصب می‌شوند، خطر مشکلات آینده را کاهش می‌دهند و در طول زمان در هزینه‌ها صرفه‌جویی می‌کنند.
  4. قابلیت اطمینان و طول عمر:
    • انتخاب کابل مناسب و رعایت بهترین شیوه‌های نصب به طور مستقیم بر قابلیت اطمینان و طول عمر شبکه تأثیر می‌گذارد.
    • سیستم‌های کابل‌کشی ساختاریافته که از کابل‌های مسی استفاده می‌کنند، سازماندهی واضح، عیب‌یابی سریع و مقیاس‌پذیری آینده را امکان‌پذیر می‌سازند.
    • این امر به معنای کاهش زمان خرابی، کاهش نیاز به تعمیرات و نگهداری و یک زیرساخت شبکه پایدار و کارآمد است که می‌تواند نیازهای کسب‌وکار را برای سال‌ها برآورده کند.

نتیجه‌گیری

انتخاب کابل‌های شبکه مناسب، چه برای کاربردهای داخلی و چه خارجی، یک تصمیم پیچیده اما حیاتی است که تأثیر عمیقی بر عملکرد، امنیت و طول عمر زیرساخت دیجیتال دارد. همانطور که این مقاله نشان داد، تفاوت بین کابل‌های داخلی و خارجی فراتر از یک روکش ساده است و شامل تفاوت‌های اساسی در ساختار، مواد و ویژگی‌های محافظتی است که هر کدام برای محیط خاص خود بهینه شده‌اند.

نادیده گرفتن این تفاوت‌ها می‌تواند منجر به پیامدهای پرهزینه و خطرناک شود، از تخریب سریع کابل در معرض عوامل محیطی تا خطرات جدی آتش‌سوزی در فضاهای داخلی. درک دسته‌بندی‌های عملکردی کابل (Cat5e تا Cat8)، مواد روکش (PVC، LSZH) و رتبه‌بندی‌های ایمنی در برابر آتش (CM، CMR، CMP، CMX) برای طراحی یک شبکه ایمن و کارآمد ضروری است. به همین ترتیب، شناخت ویژگی‌های محافظتی کابل‌های خارجی مانند مقاومت در برابر UV، موانع رطوبتی (ژل یا نوار مسدودکننده آب) و زره‌پوش کردن، برای تضمین پایداری در محیط‌های سخت خارج از ساختمان ضروری است.

توصیه‌های کلیدی:

  1. همسویی با محیط و نیازها: همیشه انتخاب کابل را با الزامات خاص محیطی (داخلی، خارجی، دفن مستقیم، هوایی، فضای محفظه‌هوا (Plenum)، مسیرها و فضاهای عمودی تاسیساتی) و نیازهای عملکردی شبکه (سرعت، پهنای باند، PoE) هماهنگ کنید.
  2. اولویت‌بندی استانداردها و کدها: به استانداردهای صنعتی مانند TIA/EIA و ISO/IEC و همچنین کدهای آتش‌سوزی NEC پایبند باشید. این کار نه تنها انطباق قانونی را تضمین می‌کند، بلکه به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان و ایمنی شبکه را افزایش می‌دهد.
  3. سرمایه‌گذاری در کیفیت و نصب حرفه‌ای: در مواد با کیفیت بالا و نصب توسط متخصصان ماهر سرمایه‌گذاری کنید. این رویکرد، اگرچه ممکن است هزینه اولیه بیشتری داشته باشد، اما در بلندمدت با کاهش نیاز به تعمیرات، ارتقاءها و حل مشکلات، صرفه‌جویی قابل توجهی در هزینه‌ها به همراه خواهد داشت.
  4. پیش‌بینی رشد آینده: هنگام برنامه‌ریزی کابل‌کشی، نیازهای آتی شبکه و پتانسیل رشد را در نظر بگیرید. انتخاب کابل‌هایی که از فناوری‌های آینده پشتیبانی می‌کنند، از منسوخ شدن زودرس زیرساخت جلوگیری کرده و هزینه‌های بازسازی را کاهش می‌دهد.

در نهایت، یک سیستم کابل‌کشی قوی و به درستی نصب شده، ستون فقرات هر زیرساخت دیجیتالی با عملکرد بالا و انعطاف‌پذیر است. با درک دقیق تفاوت‌های بین کابل‌های شبکه داخلی و خارجی و به کارگیری بهترین شیوه‌های انتخاب و نصب، سازمان‌ها و افراد می‌توانند از اتصال پایدار و مطمئن برای سال‌های آینده اطمینان حاصل کنند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *