Характерный AWG обозначает American Wire Gauge, но каково его значение в работе в сети?

13

AWG расшифровывается как American Wire Gauge. Это кое-что интересное, что я узнал сегодня (по крайней мере, что означает сокращение).

С точки зрения сети он представляет диаметр провода кабеля Ethernet или, возможно, любого кабеля. Вопреки ожиданиям, чем больше число, тем тоньше провод. Есть также множество характеристик, связанных с этим, которые я не понимаю.

Он имеет в общей сложности 44 возможных значения (1-40, плюс 0, 00, 000 и 0000) и в соответствии со стандартом TIA 568-C.2 соединительные кабели Ethernet должны состоять из четырех сбалансированных витых пар от 22 AWG до 26 AWG ( От 0,64516 до 0,40386 мм) сплошных или многожильных проводников.

Мне интересно, лучше ли меньшие или большие значения. Является ли сигнал лучше или напряжение выше, и какова важность таких характеристик, как:

+-----+------------------+-------+-----------------------+-------------+-------------+
|     |     Diameter     |  Area |       Resistance      | Max Current |  Max Freq.  |
| AWG |------------------+-------+-----------------------+-------------|  for 100%   |
|     |  [in.] |  [mm]   | [mm²] | [Ω/1000ft] |  [Ω/km]  |  [Amperes]  | skin depth  |
+-----+--------+---------+-------+------------+----------+-------------+-------------+
|  21 | 0.0285 | 0.7239  | 0.41  |    12.8    |  41.984  |    1.2      |    33 kHz   |
|  22 | 0.0254 | 0.64516 | 0.326 |    16.14   |  52.9392 |    0.92     |    42 kHz   |
|  23 | 0.0226 | 0.57404 | 0.258 |    20.36   |  66.7808 |    0.729    |    53 kHz   |
|  24 | 0.0201 | 0.51054 | 0.205 |    25.67   |  84.1976 |    0.577    |    68 kHz   |
|  25 | 0.0179 | 0.45466 | 0.162 |    32.37   | 106.1736 |    0.457    |    85 kHz   |
|  26 | 0.0159 | 0.40386 | 0.129 |    40.81   | 133.8568 |    0.361    |   107 kHz   |
|  27 | 0.0142 | 0.36068 | 0.102 |    51.47   | 168.8216 |    0.288    |   130 kHz   |
+-----+--------+---------+-------+------------+----------+-------------+-------------+

Там, где я живу, я вижу только кабели с номиналами AWG23, AWG24, AWG26, AWG26 / 7. Не уверен, что выбрать, потому что я понятия не имею, в чем различия.

Есть ли правильный диаметр для конкретной ситуации?

Кабель, сопротивление сигнала, омическое сопротивление (DC), импеданс (AC), Power over Ethernet - как эти вещи связаны и как они влияют на сеть и устройства, которые я использую.

Как узнать, какой AWG лучший?

Dreamfield
источник
2
В дополнение к ответам о том, как это работает ниже, это (очень упрощенный) практический способ взглянуть на это: это по сути бюджетное решение. Многожильный + максимальный AWG дает вам самый дешевый, самый гибкий провод. Чем больше расстояние, большая полоса пропускания, больше функций (PoE), которые вы хотите поддерживать, тем больше вероятность того, что вам потребуется перейти на более дорогой кабель (меньшее число AWG, сплошной, а не многожильный) для удовлетворения этих требований.
M-Pixel
3
@robinCTS Ух ты! Вы заслуживаете награду за разметку ASCII за чистку таблицы. Браво!!!
JakeGould
1
@JakeGould Спасибо. Я нашел исходный источник таблицы здесь и использовал сайт Генератор таблиц в качестве отправной точки. Однако ни один из онлайн-генераторов таблиц не обладает всеми необходимыми мне функциями. Я планирую создать свой собственный генератор таблиц на основе Workbook. Я мог бы в конечном итоге настроить его онлайн-версию ;-)
robinCTS

Ответы:

18

В общем, AWG используется для усиления (т. Е. Сколько силы тока вы можете наложить на проводник для данного диаметра провода, прежде чем он начнет нагреваться). Это также датчик сопротивления (DC) или импеданса (AC). Когда речь идет об сопротивлении или импедансе, это обычно связано с падением напряжения . В случае Ethernet речь идет о потере сигнала (падение напряжения на расстоянии).

Общее расстояние (сигнализация)
Применительно к расстоянию более высокая оценка AWG ( меньший диаметр) будет иметь большее затухание сигнала для того же расстояния по сравнению с более низкой оценкой AWG ( больший диаметр).

Кабелепровод
В ситуациях, касающихся кабелепровода, при работе с кабелепроводом, в котором используется 80-85% его общей емкости, вам может потребоваться использовать кабель меньшего диаметра.

Питание через Ethernet

Power over Ethernet (PoE) стал чрезвычайно популярным. Вот цитата относительно размеров AWG от Belden .

Больше не ограничивается только VoIP-телефонами и камерами безопасности, все больше типов устройств с питанием начинают требовать подключения через Ethernet. И эти устройства тоже требуют более высоких уровней мощности. Точки беспроводного доступа, цифровые вывески, системы видеоконференцсвязи и ноутбуки увеличивают количество энергии, передаваемой через кабели. Фактически, новый стандарт PoE, IEEE 802.3bt, поддерживает мощность до 100 Вт на кабель.

Но более высокие уровни мощности, проходящие через кабель, могут вызвать проблемы с производительностью, а именно - сделать кабель более горячим. А когда кабель нагревается, вносимые потери увеличиваются. Это увеличивает ваши шансы на то, что ваш бизнес столкнется с проблемой производительности - простои - и может также повредить сам кабель.

Как вы можете видеть, это связано не только с потерей сигнала, но и с падением мощности в зависимости от расстояния при работе с PoE. И если вы попытаетесь подавить слишком много ампер (например, потребляемая мощность устройства, подключенного к кабелю), он также может нагреться или повредить кабель, если размер AWG не рассчитан на силу тока. В данной ситуации вы можете выжать этот последний немного из вашего канала с большим размером AWG. (С помощью смазки.)

Вам нужно PoE по кабелю? Если ответ да, и это постоянный кабель (не патч - корды), то вы хотите твердый не мели кабелей, с наименьшим номером AWG вы можете приобрести.

Ссылки:

https://www.belden.com/blog/digital-building/3-reasons-why-power-over-ethernet-demands-cat-6a-cable

https://blog.tripplite.com/whats-the-difference-between-24-awg-26-awg-and-28-awg-network-cables/

Tim_Stewart
источник
1
Это также помогает: powerstream.com/Wire_Size.htm
Biswapriyo
1
Вы также должны проверить, что ваши разъемы обрабатывают выбранный датчик. Производители, кажется, не удосужились упомянуть об этом в своих спецификациях патч-панелей в наши дни, но те, которые я нашел, не справляются с 28 AWG.
grahamj42
2
Имейте в виду, что существует такая вещь, как скин-эффект, который уменьшает усиление проводимости на поверхности, а не на объеме, особенно в диапазоне ГГц, что необходимо здесь
PlasmaHH
В то время как скин-эффект важен в большинстве (если не во всех) электротехнике и радиочастотном дизайне. на самом деле нет необходимости освещать это здесь. Пока это сертифицированный tia / iso кабель, этим аспектом можно пренебречь, поскольку он уже учтен в самом стандарте. (Если нет отклонения от стандарта, это не имеет значения)
Tim_Stewart
9

С точки зрения сети он представляет диаметр провода кабеля Ethernet или, возможно, любого кабеля.

AWG, как следует из названия, предлагает американскую систему измерения размеров проводов. Если вы находитесь в Америке, вы, вероятно, обнаружите, что почти все провода измеряются таким образом. Если вы не в Америке, вы, вероятно, обнаружите, что другие системы также используются для многих типов кабелей.

Большие числа означают меньшие провода, я полагаю, что эта система исходит из того, как сделаны провода. Каждый кристалл немного уменьшает размер проволоки, поэтому меньший провод получается путем протягивания проволоки через большее количество матриц.

Для многожильных кабелей указанным номером AWG обычно является не фактический диаметр, а «эквивалентный» диаметр провода с твердой жилой, который давал бы такую ​​же площадь поперечного сечения.

В целом, больший провод (меньшее число AWG) будет иметь меньшие потери и будет меньше нагреваться, если через него передается энергия, с другой стороны, он, вероятно, будет стоить дороже и будет менее гибким. Если провод становится слишком большим или маленьким, могут возникнуть проблемы с совместимостью по терминированию, поэтому в спецификации для кабелей «CAT» устанавливается верхний и нижний пределы.

Также могут быть проблемы, если размер провода становится слишком большим по сравнению с длиной волны сигналов, но я не думаю, что это проблема где-то близко к размерам проводов и частотам, используемым для Ethernet.

plugwash
источник
4
re: множественные матрицы, это верно в отношении "логики" для направления нумерации, но номер AWG не является числом проходов матрицы. Каждый последующий номер датчика изменяет площадь поперечного сечения на постоянное число. Для математически любопытных, см. En.wikipedia.org/wiki/American_wire_gauge . :-)
fixer1234
8

Сигнал Ethernet на проводе имеет ширину от 10 МГц до 833 МГц . Это радиочастоты, а радиочастоты распространяются по внешней оболочке проводников. Чем больше площадь поверхности провода, тем лучше он передает радиочастотную энергию, и, следовательно, меньшие значения датчика лучше для более высокой скорости сети.

K7AAY
источник
2
Это имеет некоторые достоинства, но вы должны объяснить, как это относится к вопросу об AWG, иначе это не ответ.
Agent_L
2
Можете ли вы дать ссылку на эти цифры? CAT-6A = 500 МГц, а CAT-8 - 2000 МГц. Я не знаю ни о какой кабельной витой паре, которая может поддерживать полосу частот 10 ГГц. ТИА.
Tim_Stewart
5

Чем шире проводник, тем ниже сопротивление. Более высокое сопротивление приводит к большему падению напряжения с более высоким током ( закон Ома ) и расстоянием. Слаботочные сигналы или сигналы с малым расстоянием подходят для проводов меньшего калибра (с более высокими числами), но мощность должна быть возможной для самого большого калибра (с меньшими числами).

Игнасио Васкес-Абрамс
источник
4
Удельное сопротивление - это свойство материала - это сопротивление, которое зависит от геометрии проводника (пропорционально длине; обратно пропорционально площади поперечного сечения)
SteelDriver