دانلود مقاله سیم و کابل

 

کابل ها با اتکا به ساختمانی که دارند و مقاومت آنها در برابر انواع آسیب های محیطی می توانند با عبور از داخل

دیوار، زمین، هوا وحتی زیر آبها ، انرژی الکتریکی را به مکان های مصرف مورد نظر طراحان سیستم های الکتریکی منتقل

کنند.

 

 کابل و کابل کشی به دلیل اهمیت بالای آن به یکی از شاخه های اصلی رشته برق تبدیل شده و آگاهی مهندسان برق

در این زمینه را طلب می کند .

 

کابل ها به دلیل برخوردار بودن عایق الکتریکی و غلاف های استحکام بخش ، قابلیت اطمینان سیستم را بالا می برند و

سیستم قدرتی را که در آن از کابل استفاده شده است ، نوید یک سیستم مطمئن را می دهد .

اجزای اصلی شبکه های امروزی توسط نوعی کابل کشی به یکدیگر متصل شده اند که به عنوان رسانه ارتباطی شبکه

عمل می کند و سیگنال های اطلاعاتی را بین کامپیوتر ها حمل می کند.

 

انواع مختلفی از کابل ها وجود دارند که انواع نیازهای شبکه های بزرگ و کوچک را فراهم می کنند. از انواع کابل های

مختلفی که شرکت های تولیدی عرضه می کنند (بالغ بر بیش از ۲۲۰۰ نوع  کابل).

انواع کابل های زیر بحث اصلی کابل کشی شبکه را تشکیل می دهند:

۱) کابل هم محور (coaxial)

 

۲) زوج تابیده شده (twisted-pair)

 

۳) با روکش (shielded)

 

۴) بدون روکش (unshielded)

 

۵) فیبر نوری (fiber-optic)

 

بخش اول : کابل کواکسیال  coaxial cable

این نوع کابل امروزه به عنوان بیشترین کابل استفاده شده در شبکه ها به حساب می آید و دلایل زیادی برای استفاده

وسیع از آن وجود دارد. کابل coaxial تقریبا گران، سبک، انعطاف پذیر و برای کار کردن بسیار آسان می باشد و آن قدر معمول

است که به عنوان یک استاندارد محبوب در آمده است.

در ساده ترین شکل آن کابل coaxial تشکیل شده است از یک هسته (مغزی) از مس خالص که توسط روکشی پوشیده

شده است ، یک روکش فلزی توری مانند (حفاظ الکتریکی) و یک روکش بیرونی (محافظ مکانیکی).

هسته کابل coaxial حامل سیگنال های الکتریکی می باشد که درواقع همان اطلاعات ما را تشکیل می دهد (صوت و

تصویر ). این هسته سیمی می تواند تک رشته ای یا بصورت چند رشته ای باشد. اگر بصورت تک رشته ای باشد معمولا

جنس آن از مس است.

هسته توسط یک عایق پوشیده شده است که آن را از توری سیمی (شیلد) موجود در کابل جدا می نماید. توری سیمی

زمین مدار می باشد و سیگنال های الکترونیکی گذری از هسته را در مقابل noise و crosstalk محافظت می نماید.

 

Crosstalk عبارت است از  سیگنالی که به علت عبور جریان از سیم های اطراف در هسته ایجاد می شود. همواره هسته و

توری سیمی باید توسط عایق از همدیگر جدا گردند، در صورتی که در نقطه ای از سیم همدیگر را لمس کنند. کابل اتصال

کوتاه شده است و noise به درون سیم مسی هسته راه پیدا می کند که این باعث تخریب اطلاعات می گردد .

کل این مجموعه توسط یک روکش بیرونی غیر هادی که معمولا از پلاستیک (PVC) یا تفلون ساخته می شود پوشیده می

گردد. کابل coaxial مقاومت بیشتری در مقابل افت سیگنال نسبت به کابل های twisted-pair دارد. به دلیل مقاومت کابل

coaxial این کابل انتخاب خوبی برای فاصله های دورتر و سرعت های بالاتر انتقال اطلاعات توسط دستگاه های ارتباطی می

باشند.

انواع کابل coaxial :

دو نوع کابل coaxial موجود است:

نازک (thinnet)

ضخیم (thicknet)

این که شما چه نوعی را انتخاب می کنید بستگی به نوع کاربرد شما دارد.

کابل نوع thinnet

Thinnet یک کابل coaxial انعطاف پذیر به ضخامت ۰٫۲۵ اینچ می باشد. بخاطر انعطاف و سادگی استفاده ، تقریبا در نصب

هر نوع شبکه ای می توان از آن استفاده کرد. در شبکه هایی از thinnet استفاده می کنند که کابل شبکه مستقیما به

کارت شبکه متصل می شود.

این نوع کابل می تواند سیگنال را تقریبا ۱۸۵ متر بدون اینکه شروع به افت دامنه بکند حمل نماید. کارخانه های کابل سازی

قرار دادهایی برای تولید انواع مختلف کابل دارند. کابل thninnet در خانواده ای از کابل ها بنام rg-۵۸ قرار دارد و امپدانس

معادل ۵۰ اهم دارا می باشد.

امپدانس مقاومت سیم می باشد که برحسب اهم اندازه گیری شده است. اختلاف اصلی در کابل های خانواده RG-۵۸

هسته کابل می باشد که ممکن است به شکل تک رشته یا چند رشته باشد.

 

 

 کابل نوع thicknet

Thicknet یک کابل coaxial ضخیم به قطر ۵/۰ اینچ می باشد. بعضی اوقات ممکن است این نوع کابل را کابل استاندارد

Ethernet بنامند. زیرا برای اولین بار در معماری معروف شبکه Ethernet بکار برده شده است.

هرچه هسته مس ضخیم تر باشد به همان اندازه کابل می تواند سیگنال را به فاصله طولانی تر حمل کند این بدین

معناست که کابل های Thicknet سیگنال را بیشتر از کابل های Thinnet میتوانند جمل کنند.

کابل Thinnet می تواند سیگنال را تا ۵۰۰ متر حمل کند. به دلیل این که این کابل میتواند پشتیبان انتقال اطلاعات صحیح به

فاصله های دورتر باشد معمولا از آن به عنوان ستون فقرات و ارتباط دهنده چندین شبکه محلی با کابل Thinnet استفاده

می کنند. دستگاهی بنام Transceiver کابل هم محور Thinnet را به کابل هم محور بزرگتر Thicknet اتصال میدهد.

اما این اتصال باید توسط کارت یکی از دستگاه های کامپیوتر متصل به کابل Thinnet انجام گیرد. بدین صورت که دربالای

قطعه Transceiver نواری بنام Vampire وجود دارد که از درون با هسته سیم Thicknet مرتبط میباشد و برای تبادل اطلاعات

از یک کابل مجزای چند رشته ای بنام کابل Transceiver استفاده می شود که یک سر آن به قطعه Trancceiver و سر دیگر

آن به پورتی از کارت شبکه بنام AUI متصل می گردد. نام دیگر این پورت DIX میباشد زیرا توسط شرکتهای Digital – intel –

Xerox طراحی شده است.

 

Thinnet در مقایسه با Thicknet

به عنوان یک قاعده کلی هر چه کابل ضخیم تر باشد کارکردن با آن مشکل تر می گردد. کابل نازک انعطاف پذیر ، برای نصب

آسان و تقریبا ارزان می باشد. کابل ضخیم براحتی خم نمی شود و برای کار مشکل تر می باشد. بنابراین در هنگام کار و

عبور دادن سیم از محل های تنگ و پرپیچ و خم باید این مسائل را مد نظر قرار داد. در ضمن کابل ضخیم گران تر از کابل نازک

میباشد، اما میتواند سیگنال های را به فاصله دورتری هدایت کند.

 

اتصالات کابل coaxial

هم کابل Thinnet و هم کابل Thicknet قطعات اتصالی به نام (British Naval Connector) BNC را برای ارتباط با قطعات دیگر

استفاده می کنند. برای ارتباط دادن کابل با کامپیوترها قطعات مهم و مختلفی از خانواده اتصالی BNC به شرح زیر موجود

می باشد:

 

اتصال دهنده کابل BNC

این اتصال دهنده به انتهای باز کابل ها بسته می شود. اتصال دهنده T شکل BNC:

این اتصال دهنده کارت شبکه را به کابل شبکه متصل می نماید. اتصال دهند مغزی BNC:

این اتصال دهنده برای مرتبط کردن دو قطعه کابل شبکه و ایجاد کابل طویلتر به کار می رود. قطعه پایان دهنده BNC:

این قطعه انتهای کابل گذرگاه شبکه را برای جذب سیگنال رفت و برگشت میبندد. بدون این قطعه، یک شبکه Bus از کار

خواهد افتاد.

انواع روکش کابل coaxial

۱) (pvc) Poly vinyl chloride

۲) Plenume

 

که از نمونه PVC آن برای کابل کشی روکار که معمولا می توان آن را در سازمانها و ادارات به چشم مشاهده کرد و از نمونه

Plenume برای کابل کشی توکار استفاده می شود. در صورت بروز حرق نمونه PVC آن باعث پخش گازهای سمی در محیط

میگردد. درساختن کابل های Plenume از مواد شیمیایی استفاده شده است که ضد حریق می باشند و کمترین دود را از

خود در موقع سوختن به محیط اطراف منتشر می کند. بنابراین وع کابل ها گران تر می باشند. ضمنا انحطاف آنها از کابل

های PVC کمتر است.

 

 

نکات قابل توجه در مورد کابل coaxial :

معمولا از کابل coaxial وقتی استفاده می کنید که به موارد زیر نیاز داشته باشید:

▪ رسانه ای که می بایست صدا، تصویر متحرک و داده را انتقال دهد.

▪ انتقال اطلاعات به فواصل دور با کمترین هزینه

▪ داشتن سطح قابل قبولی از امنیت داده ها در مقابل Noise

 

کابل Twisted-pair

در ساده ترین شکل کابل Twisted-pair دارای یک زوج سیم به هم تابیده از مس که دارای روکش میباشد. دونوع کابل

Twisted-pair وجود دارد، روکش دار یا (Shielded Twisted-pair) STP و بدون روکش یا (Unshielded Twisted-pair) UTP .

معمولا گروهی از این کابل ها درکنار هم قرار می گیرند و یک کابل گروهی Twisted-pair بوجود می آورند. پیچیدگی این کابل

ها باعث میشود که Noise الکتریکی حاصل از جریان واقع در زوج سیمهای دیگر و منابع الکترومغناطیسی مانند، موتورهای

الکتریکی ، رله ها و ترانس های برق خنثی گردد.

 

کابل UTP:

معمول ترین نوع کابل Twisted-pair نوع بدن روکش آن با مشخصه ۱۰ Base T میباشد که به سرعت بعنوان یکی از محبوب

ترین نوع کابل کشی برای شبکه LAN شناخته شد. بیشترین طول یک قطعه از آن می تواند ۱۰۰ متر باشد. دلیل استفاده

زیاد از چنین کابلی این می باشد که معمولا تلفن های سیستم شهری که اداره مخابرات برای مشترکان خود استفاده کرده

است از این نوع کابل یعنی UTP می باشد و طراحان شبکه معمولا این نکته را مد نظر قرار می دهند که می توانند از این

کابل های موجود برای انتقال اطلاعات توسط کامپیوتر استفاده کنند.

یکی از مشکلات اصلی کابل های Twisted-pair وجود مساله Crosstalk می باشد. یعنی این که سیگنال های عبوری از یک

زوج با سیگنالهای عبوری در زوج دیگر ترکیب می شوند. برای کاهش Crosstalk معمولا کابل روکش شده استفاده می شود

دارد.

 

منظور از مدلاسیون ، مدل کردن سیگنال های الکترونیکی برروی شعاع های نورانی است. فیبر نوری بهترین کابل برای

انتقال اطلاعات با نرخ بالا و سرعت بسیار زیاد است. زیرا هیچ گونه Noise و تخریب موجی در آن وجود ندارد.

 

 

ساختمان فیبر نوری

فیبرهای نوری تشکیل شده اند از یک استوانه شیشه ای بسیار نازک بنام هسته که توسط لایه ضخیم تر از شیشه

پوشیده شده است. که به این لایه Cladding می گویند. بعضی اوقات فیبرهای نوری از پلاستیک شاخته می شوند. جنس

پلاستیک برای نصب و کارکردن راحت تر است ، اما نمی تواند نور را به اندازه ای که شیشه منتقل میکند عبور دهد به

همین دلیل معمولا از ترکیب پلاستیک و شیشه در ساخت آنها استفاده میشود که همان جنس فایبرگلاس می باشد، که

دارای شفافیت شیشه و انعطاف در حد پلاستیک را دارا می باشد.

 

هر فیبر نوری سیگنال را تنها دریک جهت هدایت میکند بنابراین معمولا هر کابل فیبر نوری شامل دوفیبر نوری، یکی برای

ارسال و دیگری برای دریافت میباشد که توسط یک روکش پلاستیکی تیره رنگ با همدیگر پوشانده شده اند. سرعت انتقال

اطلاعات برروی فیبر نوری قابل مقایسه با ارتباطهای الکتریکی نیست و سرسام آور و سریع می باشد. نمونه های تولید

شده فعلی سرعت انتقال اطلاعاتی بین ۱۰۰ مگابیت برثانیه تا حدود ۱ گیگابایت بر ثانیه دارند و می توانند اطلاعات را تا کیلو

مترها انتقال دهند.

 

نکات قابل توجه در رابطه با فیبر نوری از فیبرهای نوری در هنگامی استفاده کنید که:

وقتی که نیاز به انتقال اطلاعات با سرعت های بسیار بالا، در فواصل دور و با رسانه ای مطمئن دارید.

در موارد زیر از فیبر نوری استفاده نکنید:

در آینده گسترش زیادی برای شبکه خود پیش بینی نمی کنید.

افراد متخصص نصب صحیح و اتصال دستگاهی به آن را ندارید. فراموش نکنید که قیمت کابل کشی فیبر نوری تقریبا اندازه

کابل کشی مسی بسیار پیشرفته تمام می شود و بنابر این مقرون به صرفه است که از فیبر نوری استفاده شود.

 

 

انتقال سیگنال

دو تکنین انتقال سیگنال های کد شده برروی کابل استفاده می شود:

باند اصلی (Baseband)

باند سریع (Broadband)

روش انتقال Baseband :

سیستم های Baseband برای انتقال اطلاعات برروی یک کانال منفرد از سیگنال های دیجیتال استفاده می کنند. سیگنالها

به شکل پالس های متناوبی از الکتریسیته یا نور در کابل جریان پیدا می کنند. در این نوع انتقال اطلاعات ، کل پهنای باند

کانال ارتباطی برای انتقال تنها یک سیگنال منفرد داده ای استفاده می شود. منظور از پهنای باند یک کابل، یا یک کانال ،

انتقال اطلاعات ، اختلاف بین بیشترین و کمترین فرکانس هایی است که میتوانند برروی کابل حمل شوند.

 

در حین این که سیگنال طول کابل شبکه را طی میکند دامنه آن شروع به کاهش و اگر طول کابل زیاد، نتیجه سیگنال هایی

خواهد بود که بسیار ضعیف شده یا به کلی از بین رفته است بعنوان یک حفاظ در سیستم های Baseband معمولا از

دستگاههای Repeater برای تقویت دامنه سیگنال استفاده می شود.

 

روش انتقال Broadband

سیستم های Broadband برای انتقال اطلاعات برروی کابل از سیگنالهای آنالوگ و یک بازه فرکانسی استفاده می نماید. در

انتقال آنالوگ سیگنال ها یکنواخت و پشت سر هم و دریک جهت برروی رسانه فیزیکی انتقال ، که همان کابل باشد به

شکل امواج الکترومغناطیس یا نوری جریان پیدا میکنند. چنانچه پهنای باند کافی برروی رسانه فیزیکی فراهم باشد میتوان از

چندین سیستم انتقال آنالوگ همانند تصاویر تلویزیون و داده های شبکه به طور همزمان برروی یک کابل استفاده کرد.

به این مفهوم که اطلاعات تصویر مربوط به تلویزیون را دربازه فرکانس مشخص، و اطلاعات مربوط به شبکه کامپیوتری را در

بازه فرکانس دیگری که با بازه قبلی تداخل ندارد ارسال کنیم.

در سیستم های Baseband معمولا برای تقویت دامنه سیگنال از دستگاه های Repeater استفاده می شود که سیگنال

گرفته شده در ورودی را در خروجی بازسازی می کند اما در سیستم های broadband از دستگاه های آمپلی فایر

(Amplifire) استفاده می شود که دامنه سیگنال آنالوگ را با مدارهای ترانزیستوری تقویت میکند.

بخاطر این که جریان سیگنال در انتقال Broadband سک طرفه می باشد باید به طریقی دو راه ارتباطی ایجاد کرد تا دستگاه

ها هم بتوانند اطلاعات را بفرستند و هم دریافت کنند. برای ایجاد این دوراه دوروش متفاوت وجود دارد که عبارتند:

پیکربندی Mid-splite :

که در این روش پهنای باند یک کابل را به دو کانال ارتباطی با بازه فرکانس متفاوت تقسیم می کنند. آنگاه از یک کانال برای

ارسال و از کانال دیگر برای دریافت اطلاعات استفاده می کنند.

پیکربندی Dual-cable:

که در این روش از دوکابل ارتباطی استفاده میشود، یکی برای فرستادن و دیگری برای دریافت کردن اطلاعات .

انواع اصلی کابل

اجزای اصلی شبکه های امروزی توسط نوعی کابل کشی به یکدیگر متصل شده اند که بعنوان رسانه ارتباطی شبکه عمل

میکند و سیگنال های اطلاعاتی را بین کامپیوتر ها حمل می کند. انواع مختلفی از کابل ها وجود دارند که انواع نیازهای

شبکه های بزرگ و کوچک را فراهم می کنند. از انواع کابل های مختلفی که شرکتهای تولیدی عرضه می کنند (بالغ بر

بیش از ۲۲۰۰ نوع کابل) انواع زیر بحث اصلی کابل کشی شبکه را تشکیل می دهند:

 

۱٫ کابل هم محور (coaxial)

۲٫ زوج تابیده شده (twisted-pair) : با روکش (shielded) ، بدون روکش (unshielded)

۳٫ فیبر نوری (fiber-optic)

 

 

کابل coaxial:

این نوع کابل امروزه به عنوان بیشترین کابل استفاده شده در شبکه ها به حساب می آید و دلایل زیادی برای استفاده

وسیع از آن وجود دارد. کابل coaxial تقریبا گران، سبک، انعطاف پذیر و برای کار کردن بسیار آسان میباشد و آن قدر معمول

است که به عنوان یک استاندارد محبوب در آمده است. در ساده ترین شکل آن کابل coaxial تشکیل شده است از یک

هسته ساخته شده از مس خالص که توسط روکشی پوشیده شده است ، یک روکش فلزی توری مانند و یک روکش

بیرونی. همچنین نمونه ۴ روکشی آن نیز برای محیطهایی با ارتباطات بالاتر موجود میباشد. هسته کابل coaxial حامل

سیگنالهای الکتریکی میباشد که درواقع همان اطلاعات ما را تشکیل میدهد. این هسته سیمی میتواند تک رشته ای یا

بصورت چند رشته ای باشد. اگر بصورت تک رشته ای باشد معمولا جنس آن از مس است.

هسته توسط یک عایق پوشیده شده است که آن راا از توری سیمی موجود در کابل جدا مینماید. توری سیمی زمین مدار

میباشد. و سیگنالهای الکترونیکی گذری از هسته را در مقابل noise و crosstalk محافظت مینماید. Crosstalk عبارت است از

سیگنالی که به علت عبور جریان از سیمهای اطراف در هسته ایجاد می شود. همواره هسته و توری سیمی باید توسط

عایق از همدیگر جدا گردند، در صورتی که در نقطه ای از سیم همدیگر را لمس کنند. کابل اتصال کوتاه شده است و noise

به درون سیم مسی هسته راه پیدا میکند که این باعث تخریب اطلاعات میگردد.

کل این مجموعه توسط یک روکش بیرونی غیر هادی که معمولا از پلاستیک یا تفلون ساخته میشود پوشیده میگردد. کابل

coaxial مقاومت بیشتری در مقابل افت سیگنال نسبت به کابلهای twisted-pair دارد. به دلیل مقاومت کابل coaxial این کابل

انتخاب خوبی برای فاصله های دورتر و سرعتهای بالاتر انتقال اطلاعات توسط دستگاههای ارتباطی میباشند.

 کابل Twisted-pair

در ساده ترین شکل کابل Twisted-pair دارای یک زوج سیم به هم تابیده از مس که دارای روکش میباشد. دونوع کابل

Twisted-pair وجود دارد، روکش دار یا (Shielded Twisted-pair) STP و بدون روکش یا (Unshielded Twisted-pair) UTP .

معمولا گروهی از این کابلها درکنار هم قرار میگیرند و یک کابل گروهی Twisted-pair بوجود می آورند. پیچیدگی این کابلها

باعث میشود که Noise الکتریکی حاصل از جریان واقع در زوج سیمهای دیگر و منابع الکترومغناطیسی مانند، موتورهای

الکتریکی ، رله ها و ترانسهای برق خنثی گردد.

کابل UTP:

معمول ترین نوع کابل Twisted-pair نوع بدن روکش آن با مشخصه ۱۰ Base T میباشد که به سرعت بعنوان یکی از محبوب

ترین نوع کابل کشی برای شبکه LAN شناخته شد. بیشترین طول یک قطعه از آن میتواند ۱۰۰ متر باشد. دلیل استفاده

زیاد از چنین کابلی این میباشد که معمولا تلفنهای سیستم شهری که اداره مخابرات برای مشترکان خود استفاده کرده

است از این نوع کابل یعنی UTP میباشد و طراحان شبکه معمولا این نکته را مد نظر قرار میدهند که میتوانند از این کابلهای

موجود برای انتقال اطلاعات توسط کامپیوتر استفاده کنند. یکی از مشکلات اصلی کابلهای Twisted-pair وجود مساله

Crosstalk میباشد. یعنی این که سیگنالهای عبوری از یک زوج با سیگنالهای عبوری در زوج دیگر ترکیب میشوند. برای کاهش

Crosstalk معمولا کابل روکش شده استفاده میشود دارد. منظور از مدلاسیون ، مدل کردن سیگنالهای الکترونیکی برروی

شعاعهای نورانی است. فیبر نوری بهترین کابل برای انتقال اطلاعات با نرخ بالا و سرعت بسیار زیاد است. زیرا هیچ گونه

Noise و تخریب موجی در آن وجود ندارد.

بخش دوازدهم : ساختمان فیبر نوری

فیبرهای نوری تشکیل شده اند از یک استوانه شیشه ای بسیار نازک بنام هسته که توسط لایه ضخیم تر از شیشه

پوشیده شده است. که به این لایه Cladding میگویند. بعضی اوقات فیبرهای نوری از پلاستیک شاخته میشوند. جنس

پلاستیک برای نصب و کارکردن راحت تر است ، اما نمیتواند نور را به اندازه ای که شیشه منتقل میکند عبور دهد به همین

دلیل معمولا از ترکیب پلاستیک و شیشه در ساخت آنها استفاده میشود که همان جنس فایبرگلاس میباشد، که دارای

شفافیت شیشه و انعطاف در حد پلاستیک را دارا میباشد. هرفیبر نوری سیگنال را تنها دریک جهت هدایت میکند بنابراین

معمولا هرکابل فیبر نوری شامل دوفیبر نوری، یکی برای ارسال و دیگری برای دریافت میباشد که توسط یک روکش

پلاستیکی تیره رنگ با همدیگر پوشانده شده اند. سرعت انتقال اطلاعات برروی فیبر نوری قابل مقایسه با ارتباطهای

الکتریکی نیست و سرسام آور و سریع میباشد. نمونه های تولید شده فعلی سرعت انتقال اطلاعاتی بین ۱۰۰ مگابیت

برثانیه تا حدود ۱ گیگابایت بر ثانیه دارند و میتوانند اطلاعات را تا مایلها انتقال دهند .

نکات قابل توجه در رابطه با فیبر نوری:

از فیبرهای نوری در هنگامی استفاده کنید که:

• وقتی که نیاز به انتقال اطلاعات با سرعتهای بسیار بالا، در فواصل دور و با رسانه ای مطمئن دارید.

در موارد زیر از فیبر نوری استفاده نکنید:

• در آینده گسترش زیادی برای شبکه خود پیش بینی نمیکنید.

• افراد متخصص نصب صحیح و اتصال دستگاهی به آن را ندارید.

فراموش نکنید که قیمت کابل کشی فیبر نوری تقریبا اندازه کابل کشی مسی بسیار پیشرفته تمام میشود و بنابر این

مقرون به صرفه است که از فیبر نوری استفاده شود.

انتقال سیگنال:

دو تکنین انتقال سیگنالهای کد شده برروی کابل استفاده میشود:

۱٫ باند اصلی (Baseband)

۲٫ باند سریع (Broadband)

روش انتقال Baseband:

سیستمهای Baseband برای انتقال اطلاعات برروی یک کانال منفرد از سیگنالهای دیجیتال استفاده میکنند. سیگنالها به

شکل پالسهای متناوبی از الکتریسیته یا نور در کابل جریان پیدا میکنند. در این نوع انتقال اطلاعات ، کل پهنای باند کانال

ارتباطی برای انتقال تنها یک سیگنال منفرد داده ای استفاده میشود. منظور از پهنای باند یک کابل، یا یک کانال ، انتقال

اطلاعات ، اختلاف بین بیشترین و کمترین فرکانسهایی است که میتوانند برروی کابل حمل شوند.

در حین این که سیگنال طول کابل شبکه را طی میکند دامنه آن شروع به کاهش و اگر طول کابل زیاد، نتیجه سیگنالهایی

خواهد بود که بسیار ضعیف شده یا به کلی از بین رفته است بعنوان یک حفاظ در سیستمهای Baseband معمولا از

دستگاههای Repeater برای تقویت دامنه سیگنال استفاده می شود.

روش انتقال Broadband:

سیستمهای Broadband برای انتقال اطلاعات برروی کابل از سیگنالهای آنالوگ و یک بازه فرکانسی استفاده مینماید. در

انتقال آنالوگ سیگنالها یکنواخت و پشت سر هم و دریک جهت برروی رسانه فیزیکی انتقال ، که همان کابل باشد به شکل

امواج الکترومغناطیس یا نوری جریان پیدا میکنند. چنانچه پهنای باند کافی برروی رسانه فیزیکی فراهم باشد میتوان از چندین

سیستم انتقال آنالوگ همانند تصاویر تلویزیون و داده های شبکه به طور همزمان برروی یک کابل استفاده کرد. به این

مفهوم که اطلاعات تصویر مربوط به تلویزیون را دربازه فرکانس مشخص، و اطلاعات مربوط به شبکه کامپیوتری را در بازه

فرکانس دیگری که با بازه قبلی تداخل ندارد ارسال کنیم.

درسیستمهای Baseband معمولا برای تقویت دامنه سیگنال از دستگاههای Repeater استفاده میشود که سیگنال گرفته

شده در ورودی را در خروجی بازسازی میکند اما در سیستمهای broadband از دستگاههای آمپلی فایر (Amplifire) استفاده

میشود که دامنه سیگنال آنالوگ را با مدارهای ترانزیستوری تقویت میکند. بخاطر این که جریان سیگنال در انتقال

Broadband سک طرفه میباشد باید به طریقی دو راه ارتباطی ایجاد کرد تا دستگاهها هم بتوانند اطلاعات را بفرستند و هم

دریافت کنند. برای ایجاد این دوراه دوروش متفاوت وجود دارد که عبارتند از:

۱٫ پیکربندی Mid-splite : که در این روش پهنای باند یک کابل را به دو کانال ارتباطی با بازه فرکانس متفاوت تقسیم میکنند.

آنگاه از یک کانال برای ارسال و از کانال دیگر برای دریافت اطلاعات استفاده میکنند.

۲٫ پیکربندی Dual-cable: که در این روش از دوکابل ارتباطی استفاده میشود، یکی برای فرستادن و دیگری برای دریافت کردن

اطلاعات.

ساختمان کابل

کابل ها بر اساس نوع کاربردی که دارند بسیار متنوع هستنند و به شکل های مختلفی در بازار یافت می شوند.ساختمان و

اجزای تشکیل دهنده کابل های مخابراتی کاملا با کابل های مورد استفاده در صنعت برق فشار قوی و ضعیف تفاوت

دارند؛اما به طور کلی کابل ها همواره از دو قسمت اصلی هادی و عایق تشکیل شده اند. تفاوت کابل ها ناشی از نوع

کاربرد آنهاست،یعنی نوع کاربردشان موجب می شود که جنس،شکل،سطح مقطع و تعداد هادی ها و عایق ها با یکدیگر

تفاوت داشته باشند.این تفاوتها موجب تقسیم بندی کابل ها می گردد.

هادیها:

هادی ها از سیم مسی تقریبا خالص و دارای انعتاف قابل قبول یا از آلومینیوم یا آلیاژهای مخصوص ساخته می شوند.

سطح مقطع هادی ها با توجه به مقدار جریان عبوری و نوع کاربرد ،در اندازه های گوناگون و شکل های متفاوت ساخته می

شوند.

الف_دایره ای تک رشته با علامت اختصاری (re) و چند رشته با علامت اختصاری (rm).

ب_مثلثی (سه گوش)تک رشته ای با علامت اختصاری (se) و چند رشته ای با علامت اختصاری (sm). شکل۳)

عایق ها:

عایق سیم ها و غلافی که روی کابل قرار می گیرند،معمولا از جنس پلاستیک pvc (پلی ونیل کلراید)است.البته عایق های

دیگری همچون کاغذ و برخی ترکیبات شیمیایی در بعضی کابل های مخصوص قرار می گیرند.این عایق ها باید بر اساس

شرایط کاری و محیطی و نوع مصرفی که دارند،از استحکام مکانیکی و مشخصه های الکتریکی لازم برخوردار باشند.

برای جلوگیری از اشتباه و جهت تشخیص سیم های کابل از یکدیگر ،عایق سیم های هادی را در رنگ های مختلف انتخاب

می کنند. در پایین رنگبندی عایق سیم ها بر اساس استاندارد VDE0271 آلمان و۶۰۷ موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی

ایران (ISIRI 607) مشخص شده.

تعدادسیمهای کابل و رنگ عایق سیم ها

۱٫ سیاه
۲٫ آبی روشن _سیاه
۳٫ سز و زرد_آبی روشن_سیاه
۴٫ (سبز و زرد_سیاه_آبی روشن_قهوه ای) یا (سیاه_آبی روشن_قهوه ای_سیاه)
۵٫ (سبز و زرد_مشکی_آبی روشن_قهوه ای_سیاه)یا(سیاه_آبی روشن_ قهوه ای_سیاه_سیاه)
۶٫ وبالاتر

سیم حفاظت سبز و زرد و بقیه سیم ها دارای عایقی به رنگ سیاه با شماره های سفیدکه شماره گذاری از ذاخل به خارج

می باشد.

غلاف کابل ها

برای حفاظت کابل ها در برابر عوامل محیطی و ضربات مکانیکی آنها را به وسیله یک یا چند لایه (غلاف) از جنس فلز

(مس،سرب و فولاد)،کاغذ و مواد پلاستیکی _به ویژه pvc _می پوشانند.کابل ها با توجه به لایه های خارجی آنها به انواع

مختلفی تقسیم می شوند.

 

جریان مجاز:

جریان مجاز عبوری از سیم ها و کابل ها به گونه ای تعین می شود که در هر نقطه ای از کابل،حرارت تولید شده در هادی

های آن به خوبیبه محیط اطراف منتقل شود؛ به طوری که درجه حرارت عایق در سطح هادی سیم ها و کابل های

پی.وی.سی. از ۷۰ درجه سانتی گراد تجاوز نکند.

جریان های مجاز عبوری داده شده برای کابل های برق وقتی در داخل خاک قرار می گیرند،بر مبنای قرار گرفتن کابل به روی

بستری از ماسه نرم است که پس از خاک ریزی به روی کانال سطح ان آجر فرش شود.

به علاوه،کابل در مسیر خود می تواند از داخل تعداد محدودی لوله،فولادی که طول هیچ یک از آنها بیشتر از ۶ متر باشد

عبور کند.

جریان مجاز کابل هایی که در هوای آزاد قرار دارند،بر اساس ضریب بار ۱ و در هوای با درجه حرارت ۳۰ درجه سانتی گراد

است.

جریان مجاز کابل هنگامی که کاملا در داخل آب قرار گرفته باشد ۱۵٫۱ برابر جریان در کابل قرار گرفته در خاک است. اما باید

توجه داشت که وقتی قسمتی از کابل در خاک یا هوای آزاد باشد،این قسمت ها تعیین کننده جریان عبوری از کابل

هستنند.

 

افت ولتاژ در کابل:

در شبکه های پخش الکتریکی اندازه سطح مقطع کابل تنها بر اساس جریان مجاز عبوری از آن انتخاب نمی شود؛بلکه طول

کابل که متناسب با افت ولتاژ است نیز عامل تعین کننده ای به شمار می آید.

 

شرایط نصب و قرار دادن کابل های برق

کابل های با غلاف و عایق پلاستیکی را نباید هیچ گاه در درجه حرارت زیر ۵- درجه سانتی گراد نصب و کابل کشی کرد.در

صورت اجبار،قرقره،کابل باید چند روز قبل از نصب در محیط گرمی(حدود۲۰درجه سانتی گراد) انبار شود. در هنگام کابل کشی

شعاع خمش کابل های پلاستیکی نباید از ۱۵ برابر قطر خارجیکال کوچکتر باشد.

اما در انتهای کابل می توان شعاع خمش را در موارد خاص با رعایت اصول فنی تا نصف موردفوق کاهش داد.

هنگامی که کشیدن کابل توسط دستگاه های مخصوص انجام می گیرد باید مواظب بود که نیروی کششی وارده به کابل از

مقادیر مجاز بیشتر نشود.

اگر کابل در خاک دفن شود باید گودالی به عمق ۷۰ سانتی متر حفر کرد و کابل ها را در این گودال در خاک نرم(الک شده)

به ارتفاع ۲۰ سانتی متر قرار داد و روی آن آجر و بر روی آجر خاک معمولی ریخت.این عمل سبب می شود که از فشار

طبقات خاک بر روی کابل و تعقیر شکل آن جلو گیری به عمل آید و همچنین در موقع کندن زمین با بیل و کلنگ صدمه ای به

کابل وارد نیاید .

 

 

سیم های برق با هادی مسی:

سیم های مفتولی نوع(NYA): هادی این نوع سیم ها از مس نرم شده با پوششی از ماده پی.وی.سی در رنگ های

مختلف ،متنند،سیاه،قرمز،زرد،سبزو… تشکیل شده است.

ولتاژ اسمی سیم۷۵۰/۴۵۰ ولت است و برای جریان های مختلف با سطح مقطع های ۵/۱ تا۲۴۰ میلی متر مربع ساخته

می شود.

کاربرد سیم NYA :برای مصرف در تابلو های برق و تاسیساتی که به طور ثابت نصب می شوند در نقاطی خشک در داخل

لوله ،روی دیوار ،داخل دیوار و خارج از آن با استفاده از مقره به کار میرود.استفاده از این سیم در داخل دیوار به طور مستقیم

مجاز نیست

سیم نیمه افشان(NYAB): ساختمان این سیم مثل کابل NYA است.ولتاژاسمی ۴۵۰/۷۵۰ ولت است و کاربرد آن: برای

مصرف در تاسیساتی که به طور ثابت نصب می شوند در نقاطی خشک در داخل لوله ،روی دیوار،داخل دیوار و خارج از آن با

استفاده از مقره به کار می رود.

استفاده از این سیم به طور مستقیم در داخل دیوار مجاز نیست.این سیم نسبت به نوع NYA نرمش بیشتری داردسیم

های افشان (قابل انعطاف) (NYAF) :ساختمان این نوع سیم مانند سیم های نوع NYA و NYAB می باشد و ولتاژ اسمی

آن ۵۰۰/۳۰۰ ولت است.

کاربرد سیم:برای مصرف در تاسیساتی که به طور ثابت می شوند در نقاطی خشک در داخل لوله ،روی دیوار،داخل دیوار و

خارج از آن با استفاده از مقره به کار می رود.استفاده از این سیم به طور مستقیم ر داخل دیوار مجاز نیست

 

 

 کابل های افشان قابل انعطاف نوع (NYMHY)

کاربرد:جهت مصرف در نقاطی خشک و نمناک هنگامی که نرمش بیشتر و خواص متوسط مکانیکی مورد نیاز می باشد.در

منازل و ادارات نیز برای اتصال وسایل برقی متحرک (حتی گرمازا) به برق مورد استفاده قرار می گیرد.کاربرد این کابل در

فضای باز مجازنیست.

ساختمان این کابل از هادی نرم شده که به وسیله ماده پی.وی.سی. عایق می شود،تشکیل شده است.سیم های به

هم تابیده شده (اندازه ۰٫۷۵*۲ میلی متر مربع به صورت موازی) در داخل غلاف کابل به رنگ سفید یا مشکی قرار می

گیرند.

 

کابل های زمینی (NYY)

این نوع کابل های برق برای کابل کشی در زیر زمین ،در آّب،در کانال و محل هایی که امکان ضربه مکانیکی نباشد با ولتاژ

اسمی ۱۰۰۰/۶۰۰ ولت مورد استفاده قرار می گیرد.

ساختمان این نوع کابل ها از رشته های هادی مسی نرم شده که به وسیله پی وی سی عایق و غلاف می

شوند، تشکیل شده است. مقطع هادی این نوع کابل ها گرد یا سه گوش است.

سیم های عایق شده پس از تابیدن برای گرد شدن مقطع در داخل ماده پر کننده قرار می گیرند. به دور کابل های دارای

هادی سه گوش ،نوار پلاستیکی پیچیده می شود. و برای اتصال تمام کابل ها باید از کابلشو و کفشک استفاده شود.

 

مشخصات فنی:

– مقاومت هادی مطابق یا استاندارد های ۱۹۲۶-ISIRI و یا ۶۰۲۴۵-IEC

دمای کاربردی:

۱- جهت عایق تا ۹۰ + درجه سانتیگراد

۲- جهت روکش ۴۰ – تا۷۰+ درجه سانتیگراد

– ولتاژ اسمی: ۷۵۰ /۴۵۰ ولت

– تست ولتاژ : ۴۵۰۰ ولت

– حداقل استقامت کششی ۱۰N/mm²

– حداقل مقاومت عایق ۳۰۰۰MΩ/KM

 

ساختمان کابل :

-هادی ازجنس مس خالص افشان تابیده شده کلاس ۵ مطابق با استاندارد ۳۰۸۴ – ISIRI و یا ۶۰۲۲۸ – IEC

– عایق از جنس EPR ازنوع ترکیبات EI7 با دمای کار مداوم تا ۹۰ درجه سانتیگراد

– روکش از ترکیبات مخصوص مقاوم در مقابل رطوبت – روغن – سایش – گریس وگازازن

مواردکاربرد:

– درنیروگاه های بادی وآبی

– درصنایع کانی و درداخل تونل های معادن

– در صنایع فولادسازی – درصنایع سنگین ماشین سازی

 

غلاف کابل ها

برای محافظت کابلها در برابر عوامل محیطی و ضربات مکانیکی آنها را بوسیله یک یا چند لایه (غلاف) از جنس (مس ، سرب

، فولاد) ، کاغذ پلاستیکی بویژه PVC می‌پوشانند. کابلها با توجه به لایه‌های خارجی آنها به انواع مختلفی تقسیم

می‌شوند.

 

شرایط نصب و قرار دادن کابل های برق :

کابلهای با عایق و غلاف پلاستیکی را نباید هیچگاه در درجه حرارت زیر ۵- درجه سانتیگراد نصب و کابل کشی کرد. در صورت

اجبار ، قرقره ، کابل باید چند روز قبل از نصب در محیط گرمی حدود ۲۰ درجه سانتیگراد انبار شود. در هنگام کابل کشی

شعاع خمش کابلهای پلاستیکی نباید از ۱۵ برابر قطر خارجی کابل کوچکتر باشد. اما در انتهای کابل می‌توان شعاع خمش

در موارد خاص با رعایت اصول فنی تا نصف مقدار فوق کاهش داد.

هنگامی که کشیدن کابل توسط دستگاه انجام می‌گیرد باید مواظب بود که نیروی کششی وارده به کابل از مقادیر مجاز

نشود، در خاک دفن شود باید گودالی به عمق ۷۰ سانتیمتر حفر کرد و کابل را در این گودال در خاک نرم (الک شده) به

ارتفاع ۲۰ سانتیمتر قرار داد. روی آن را آجر (و بر روی آجر) خاک معمولی ریخت. این عمل سبب می‌شود که از فشار طبقات

خاک بر روی کابل و تغییر شکل آن جلوگیری به عمل آید و همچنین در موقع کندن زمین با بیل و کلنگ صدمه‌ای به کابل وارد

نیاید.

رسانه های سیمی(Cabling) : رسانه هایی هستند که در آنها اطلاعات از طریق کابلهای مسی-کابل های فیبر نوری-…

انتقال داده می شوند.

 

رسانه های سیمی شامل موارد زیر می باشد :

۱- Coaxial (کابل هم محور)

۲- Twist pair (کابل زوج به هم تابیده )

۳- Fibr optic (کابل فیبر نوری )

 

coaxial :

کابلی است که دارای یک هستۀ مغزی به نام Core می باشد که از آن داده های ما انتقال داده می شود و جنسش از

مس با خلوصیت بالا می باشد و دور آن پوشش عایق و به دنبال آن نیز یک تور فلزی به عنوان اتصال به زمین و دفع

تداخل(Noise) و در آخر یک پوشش کل مجموعه را در بر می گیرد.

کابل Coaxial به دو رده تقسیم می شود :

 

نام حداکثر طول مجاز سرعت انتقال داده   thinnet  نازک ۲۰۰m (درعمل۱۸۵m) 10mbps

Thicknet (ضخیم ) ۵۰۰m 10mbps (جدول بر اساس استاندارد EIA/TIA می باشد)

کانکتور های متصل کننده برای Coaxial Thinnet و Coaxial Thicknet اتصالات BNC می باشد.

کابل Coaxial Thinnet جز RG-58 می باشد.

کابل های coaxial در گذشته در شبکه های کامپیوتری بسیار رایج بودند ودلیل آن این بود که (۱) ارزان بودند (۲) نصب آن

راحت بود (۳) مقاومت زیادی در برابر نویز داشتند.

اما با عرضۀ کابل های زوج به هم تابیده به بازار این کابل های جایگاه خود را به این دسته از کابل ها دادند چرا که از سرعت

انتقال داده بیشتری بهمراه ساده تر شدن نصب و مصونیت از نویز تقریباً برابری را بهمراه داشتند.

 

Twist pair :

معروف به کابل زوج به هم تابیده که در شبکه های اترنت بسیار رواج دارد و شامل هشت سیم مسی با پوشش عایق و

بصورت جفت به جفت به هم تابیده شده اند که بر این اساس چهار جفت را به وجود می آورند، دو جفت از آن برای انتقال و

در یافت اطلاعات استفاده می شود و دو جفت باقی دیگر بدون استفاده باقی می ماند بجز در ۱۰۰base T4 در cat 3 که از

هر چهار جفت آن استفاده می شود و این موجب افزایش نویز در کابل است.