A característica AWG significa American Wire Gauge, mas qual é a sua importância nas redes?

13

AWG significa American Wire Gauge. Isso é algo interessante que aprendi hoje (pelo menos o que significa a abreviação).

Em termos de rede, representa o diâmetro do fio de um cabo Ethernet ou provavelmente qualquer cabo. Ao contrário das expectativas, quanto maior o número, mais fino é o fio. Também há um monte de características relacionadas a isso que eu não entendo.

Possui um total de 44 valores possíveis (1-40, mais 0, 00, 000 e 0000) e, de acordo com os cabos de conexão Ethernet padrão TIA 568-C.2, deve consistir em quatro pares trançados balanceados de 22 AWG a 26 AWG ( 0,64516 mm a 0,40386 mm) condutores sólidos ou flexíveis.

Gostaria de saber se valores menores ou maiores são melhores. O sinal é melhor ou a tensão é mais alta e qual a importância de características como:

+-----+------------------+-------+-----------------------+-------------+-------------+
|     |     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   |
+-----+--------+---------+-------+------------+----------+-------------+-------------+

Onde moro, só vejo cabos classificados como AWG23, AWG24, AWG26, AWG26 / 7. Não tenho certeza do que escolher, porque não tenho idéia de quais são as diferenças.

Existe um diâmetro certo para uma situação específica?

Conduíte, resistência do sinal, resistência ôhmica (DC), impedância (CA), Power over Ethernet - como essas coisas estão relacionadas e como elas influenciam a rede e os dispositivos que estou usando.

Basicamente, como sei qual é o melhor AWG?

Dreamfield
fonte
2
Para complementar as respostas de como funciona abaixo, esta é a maneira prática (altamente simplificada) de analisar: É efetivamente uma decisão de orçamento. O fio trançado + AWG máximo oferece o fio mais barato e flexível. Quanto maior a distância, maior largura de banda, mais recursos (PoE) que você deseja suportar, maior a probabilidade de você precisar atualizar para um cabo mais caro (número AWG menor, sólido em vez de flexível) para atender a esses requisitos.
M-Pixel
3
@robinCTS Uau! Você merece um prêmio de layout ASCII para essa limpeza de tabela. Bravo!!!
JakeGould
11
@JakeGould Thanks. Encontrei a fonte original da tabela aqui e usei o site Gerador de Tabelas como ponto de partida. Porém, nenhum dos geradores de tabela on-line possui todos os recursos que eu quero / preciso. Estou pensando em criar meu próprio gerador de tabelas baseado em pasta de trabalho. Eu poderia , eventualmente, configurar uma versão online do mesmo ;-)
robinCTS

Respostas:

18

Em geral, o AWG é usado para a amplitude (ou seja, quanta amperagem você pode forçar um condutor a atingir um determinado diâmetro de fio antes que ele comece a aquecer). É também um medidor de resistência (CC) ou impedância (CA). Quando se fala em resistência ou impedância, geralmente tem a ver com queda de tensão . No caso da Ethernet, estamos falando de perda de sinal (queda de tensão na distância).

Distância total (sinalização)
Ao se referir à distância, uma classificação AWG mais alta ( diâmetro menor ) terá uma atenuação de sinal maior para a mesma distância em comparação com uma classificação AWG mais baixa ( diâmetro maior ).

Conduíte
Em situações relacionadas a conduítes, ao lidar com um conduíte que tenha 80-85% de sua capacidade total usada, talvez seja necessário usar um cabo de diâmetro menor.

Power over Ethernet

O Power over Ethernet (PoE) tornou-se extremamente popular. Aqui está uma citação sobre o dimensionamento AWG da Belden .

Não mais confinados apenas a telefones VoIP e câmeras de segurança, mais tipos de dispositivos energizados estão começando a exigir conexões Power over Ethernet. E esses dispositivos também exigem níveis de energia mais altos. Pontos de acesso sem fio, sinalização digital, sistemas de videoconferência e laptops estão aumentando a quantidade de energia que passa pelos cabos. De fato, um novo padrão PoE, IEEE 802.3bt, suporta até 100W de energia por cabo.

Porém, níveis mais altos de energia passando por um cabo podem causar problemas de desempenho - ou seja, tornando o cabo mais quente. E quando o cabo fica mais quente, a perda de inserção aumenta. Isso aumenta suas chances de o seu negócio sofrer um declínio na produtividade - tempo de inatividade - e também pode danificar o próprio cabo.

Como você pode ver, isso tem a ver não apenas com a perda de sinal, mas também com queda de potência versus distância ao lidar com PoE. E se você tentar forçar muitos amplificadores (ou seja, o consumo de energia do dispositivo conectado ao cabo), ele também pode aquecer ou danificar o cabo se o tamanho do AWG não for classificado para a amperagem. Para uma determinada situação, você pode espremer esse último pedaço do seu conduíte com um tamanho AWG maior. (Com a ajuda de um lubrificante.)

Você precisa de PoE sobre o cabeamento? Se a resposta for sim, e este for um cabo permanente (não cabos de conexão), você desejará um cabo sólido e não flexível, com o menor número de AWG que você pode comprar.

Referências:

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
fonte
11
Isso também ajuda: powerstream.com/Wire_Size.htm
Biswapriyo
11
Você também deve verificar se seus conectores lidam com o medidor escolhido. Parece que os fornecedores não se incomodam em mencionar isso nas especificações dos painéis de correção atualmente, mas os que encontrei não suportam 28 AWG.
grahamj42
2
Tenha em mente que não existe tal coisa como efeito de pele que reduz o ganho na condutância para a superfície em vez do volume, especialmente na faixa GHz que é necessário aqui
PlasmaHH
Embora o efeito da pele seja importante na maioria (se não em todas) da engenharia elétrica e do design de RF. não há realmente uma necessidade de cobri-lo aqui. Desde que seja cabeamento certificado tia / iso, esse aspecto pode ser negligenciado, pois já foi considerado no próprio padrão. (Se não houver desvio do padrão, isso não é motivo de preocupação)
Tim_Stewart
9

Em termos de rede, representa o diâmetro do fio de um cabo Ethernet ou provavelmente qualquer cabo.

AWG é como o nome sugere um sistema americano para medir o tamanho dos fios. Se você estiver na América, provavelmente encontrará quase todos os fios dessa maneira. Se você não estiver na América, provavelmente encontrará outros sistemas em uso para muitos tipos de cabos.

Números maiores significam fios menores, acredito que esse sistema vem da maneira como os fios são feitos. Cada matriz reduz ligeiramente o tamanho do fio, de modo que um fio menor é fabricado puxando-o por mais matrizes.

Para cabos trançados, o número AWG mencionado normalmente não é um diâmetro real, mas um diâmetro "equivalente" do fio sólido do núcleo que daria a mesma área de seção transversal.

Em geral, um fio maior (número AWG menor) terá perdas menores e aquecerá menos se a energia for transmitida por ele; no lado negativo, é provável que custe mais e seja menos flexível. Se o fio for muito grande ou pequeno, pode haver problemas com as compatibilidades de terminação, razão pela qual a especificação para cabos "CAT" define um limite superior e um inferior.

Também pode haver problemas se o tamanho do fio ficar muito grande em comparação com o comprimento de onda dos sinais, mas não acho que isso seja um problema próximo dos tamanhos e frequências dos fios usados ​​na Ethernet.

plugwash
fonte
4
re: multiple dies, isso é verdade sobre a "lógica" da direção da numeração, mas o número AWG não é o número de passes de dados. Cada número de medidor sucessivo altera a área da seção transversal por um múltiplo constante. Para os matematicamente curiosos, consulte en.wikipedia.org/wiki/American_wire_gauge . :-)
fixer1234
8

O sinal da Ethernet no fio é de 10MHz a 833MHz de largura . Estas são frequências de rádio, e as frequências de rádio viajam na pele externa dos condutores. Quanto maior a área de superfície do fio, melhor ele conduz energia de radiofrequência e, portanto, números de medidores mais baixos são melhores para maior velocidade da rede.

K7AAY
fonte
2
Isso tem algum mérito, mas você deve explicar como isso se relaciona à pergunta sobre o AWG, caso contrário, não é uma resposta.
Agent_L 21/07
2
Você pode fornecer uma referência para esses números? CAT-6A = 500mhz e CAT-8 é 2000mhz. Não conheço nenhum cabeamento de par trançado que possa suportar largura de banda de frequência de 10ghz. TIA.
21818 Tim_Stewart
5

Quanto maior o condutor, menor a resistência. Maior resistência resulta em maior queda de tensão com maior corrente ( lei de Ohm ) e distância. Sinais de baixa corrente ou baixa distância são adequados para cabos de menor calibre (números mais altos), mas a energia deve estar no maior calibre (números mais baixos) possível.

Ignacio Vazquez-Abrams
fonte
4
resistividade é uma propriedade do material - é a resistência que depende da geometria do condutor (proporcional ao comprimento; inversamente proporcional à área da secção transversal)
steeldriver