کابل ها

مقدمه :

برق رساني به نقاط مختلف از سيمها و كابلها استفاده مي شود كه در ساختمان آنها فلزات هادي جهت حمل جريان برق به نقاط مورد نظر و عايقهاي مناسب به منظور جلوگيري از نشت جريان به نقاط ديگر به كار گرفته مي شود . يك هادي با روكش عايق ، سيم روكش دار يا سيم عايق دار ناميده مي شود و در صورتي كه چند هادي عايق بندي شده در داخل يك غلاف مشترك قرار گيرند ، اين مجموعه كابل ناميده مي شود .
كابلها نقش مهمي را در صنايع امروزي بازي مي كنند به صورتي كه در واقع مانند رگهاي حياتي هستند كه در بدن انسان وجود دارند و در صورت عدم وجود آنها سيستمهاي صنعتي قادر به ادامه فعاليت خود نخواهند بود.
كابلها با اتكا به ساختماني كه دارند و مقاومت آنها در برابر انواع آسيبهاي محيطي مي توانند با عبور از داخل ديوار،زمين،هوا وحتي زير آبها ، انرژي الكتريكي را به مكانهاي مصرف مورد نظر طراحان سيستم هاي الكتريكي منتقل كنند . كابل و كابل كشي به دليل اهميت بالاي آن به يكي از شاخه هاي اصلي رشته برق تبديل شده و آگاهي مهندسان برق در اين زمينه را طلب مي كند . كابلها به دليل برخوردار بودن ، عايق الكتريكي و غلاف هاي استحكام بخش ، قابليت اطمينان سيستم را بالا مي برند و سيستم قدرتي را كه در آن از كابل استفاده شده است ، نويد يك سيستم مطمئن را مي دهد . و در كل ، كابلها ، خواص و قابليت ها و مشخصات فني منحصر به فردي دارند ؛ در اين پروژه در ابتدا كلياتي در مورد كابلها ، خصوصيات كابلها و مشخصات جزيي هر يك بيان شده و در فصل دوم نيز در مورد انواع كابلهاي افشان ، زميني ، توزيع ، نيروگاهي و غيره به تفصيل بحث شده است ؛ بي شك اين پروژه به دليل كمبود منابع لازم و عدم تسلط كافي بر موضوع خالي از اشكال نيست كه از شما استاد محترم خواستارم كاستي هاي موجود در اين پروژه را به ديده ي اغماض بنگريد .

اجزای اصلی شبکه های امروزی توسط نوعی کابل کشی به یکدیگر متصل شده اند که بعنوان رسانه ارتباطی شبکه عمل میکند و سیگنالهای اطلاعاتی را بین کامپیوتر ها حمل میکند
اجزای اصلی شبکه های امروزی توسط نوعی کابل کشی به یکدیگر متصل شده اند که بعنوان رسانه ارتباطی شبکه عمل میکند و سیگنالهای اطلاعاتی را بین کامپیوتر ها حمل میکند. انواع مختلفی از کابلها وجود دارند که انواع نیازهای شبکه های بزرگ و کوچک را فراهم میکنند. از انواع کابلهای مختلفی که شرکتهای تولیدی عرضه میکنند (بالغ بر بیش از ۲۲۰۰ نوع کابل) انواع زیر بحث اصلی کابل کشی شبکه را تشکیل میدهند:
۱) کابل هم محور (coaxial)
۲) زوج تابیده شده (twisted-pair)
۳) با روکش (shielded)
۴) بدون روکش (unshielded)
5) فیبر نوری (fiber-optic)
بخش اول : 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 باشدمعمولا 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 میشود. 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.
انواع کابل coaxial :
دو نوع کابل coaxial موجود است:
نازک (thinnet) ضخیم (thicknet)
این که شما چه نوعی را انتخاب میکنید بستگی به خاص شما دارد.
بخش دوم : کابل نوع thinnet
Thinnet یک کابل coaxial انعطاف پذیر به ضخامت ۲۵/۰ اینچ میباشد. بخاطر انعطاف و سادگی استفاده ، تقریبا در نصب هر نوع شبکه ای میتوان از آن استفاده کرد. در شبکه هایی از thinnet استفاده میکنند که کابل شبکه مستقیما به کارت شبکه متصل میشود.
این نوع کابل میتواند 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 کابلها بنام rg-۵۸ قرار دارد و امپدانس معادل ۵۰ اهم دارا میباشد.
امپدانس مقاومت سیم میباشد که برحسب اهم اندازه گیری شده است. اختلاف اصلی در کابلهای خانواده RG-۵۸ هسته کابل میباشد که ممکن است به شکل تک رشته یا چند رشته باشد.

بخش سوم : کابل نوع thicknet
Thicknet یک کابل coaxial ضخیم به قطر ۵/۰ اینچ میباشد. 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 میتواند سیگنال را به فاصله طولانی تر حمل کند این بدین معناست که کابلهای Thicknet سیگنال را بیشتر از کابلهای Thinnet میتوانند جمل کنند.
کابل Thinnet میتواند 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 میکنند. دستگاهی بنام Transceiver کابل هم محور Thinnet را به کابل هم محور بزرگتر Thicknet اتصال میدهد.
اما این اتصال باید توسط کارت یکی از دستگاههای 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 میشود که یک سر آن به قطعه Trancceiver و سر دیگر آن به پورتی از کارت شبکه بنام AUI متصل میگردد. 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 میگردد. کابل نازک انعطاف پذیر ، برای نصب آسان و تقریبا ارزان میباشد. کابل ضخیم براحتی خم نمیشود و برای کار مشکل تر میباشد. بنابراین در هنگام کار و عبور دادن سیم از محلهای 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 سیگنالهای را به فاصله دورتری هدایت کند.
بخش چهارم : 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 میکنند. برای ارتباط دادن کابل با کامپیوترها قطعات مهم و مختلفی از خانواده اتصالی BNC به شرح زیر موجود میبشد:
اتصال دهنده کابل BNC
این اتصال دهنده به انتهای باز کابلها بسته میشود. اتصال دهنده T شکل BNC:
این اتصال دهنده کارت شبکه را به کابل شبکه متصل مینماید. اتصال دهند
مغزی BNC:
این اتصال دهنده برای مرتبط کردن دو قطعه کابل شبکه و ایجاد کابل طویلتر به کار میرود. 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.
بخش پنجم : انواع روکش کابل coaxial
۱) pvc)) Polyvinyl chloride
۲) Plenume
که از نمونه PVC آن برای کابل کسی روکار که معمولا میتوان آن را در سازمانها و ادارات به چشم مشاهده کرد و از نمونه Plenume برای کابل کشی توکار استفاده میشود. در صورت بروز حرق نمونه PVC آن باعث پخش گازهای سمی در محیط میگردد. درساختن کابلهای Plenume از مواد شیمیایی استفاده شده است که ضد حریق میباشند و کمترین دود را از خود در موقع سوختن به محیط اطراف منتشر میکند. بنابراین وع کابلها گران تر میباشند. ضمنا انحطاف آنها از کابلهای PVC کمتر است.

نکات قابل توجه در مورد کابل coaxial :
معمولا از کابل coaxial وقتی استفاده میکنید که به موارد زیر نیاز داشته باشید:
▪ رسانه ای که میبایست 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
بخش ششم : 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 هفتم : 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.

بخش هشتم : انتقال سیگنال
دو تکنین انتقال سیگنالهای کد شده برروی کابل استفاده میشود:
باند اصلی (Baseband)
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 میشود.
بخش نهم : 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:
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.
پیکربندی Dual-cable:
که در این روش از دوکابل ارتباطی استفاده میشود، یکی برای فرستادن و دیگری برای دریافت کردن اطلاعات .
بخش دهم : 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 سیگنالهای اطلاعاتی را بین کامپیوتر ها حمل میکند. انواع مختلفی از کابلها وجود دارند که انواع نیازهای شبکه های بزرگ و کوچک را فراهم میکنند. از انواع کابلهای مختلفی که شرکتهای تولیدی عرضه میکنند (بالغ بر بیش از ۲۲۰۰ نوع کابل) انواع زیر بحث اصلی کابل کشی شبکه را تشکیل میدهند:
۱٫ کابل هم محور (coaxial)
2. زوج تابیده شده (twisted-pair) : با روکش (shielded) ، بدون روکش (unshielded)
3. 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.

بخش يازدهم : 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)
2. 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.
بخش سيزدهم : 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)
عایقها:
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 مقادیرمجازبیشترنشود.
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 ایننیز
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 دارد
سیم 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

بخش اول : 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 ۷۵/۰*۲ میلی متر مربع به صورت موازی) در داخل غلاف کابل به رنگ سفید یا مشکی قرار می گیرند.
بخش دوم : 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 قرارمیگیرد.
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.
من تعدادی عکس مربوط برای این مبحث آماده کردم ولی هنوز روش بار گزاری عکس ها رو نمیدونم به محض اینکه فهمیدم عکس ها را در سایت قرار می دهم.
در پایان لطف کنین نظرات خود را حتما مطرح کنید و اگر راهنمایی یا سوالی داشتید از ما دریغ نکنید.
بخش سوم : كابل هاي نيروگاه هاي بادي و خاص

مشخصات فنی:
– مقاومت هادي مطابق يا استاندارد هاي ۱۹۲۶-ISIRI و يا ۶۰۲۴۵-IEC
دمای کاربردی:
۱- جهت عايق تا ۹۰ + درجه سانتيگراد
۲- جهت روکش ۴۰ – تا۷۰+ درجه سانتيگراد
– ولتاژ اسمی: ۷۵۰ /۴۵۰ ولت
– تست ولتاژ : ۴۵۰۰ ولت
– حداقل استقامت کششی ۱۰N/mm²
– حداقل مقاومت عايق ۳۰۰۰MΩ/KM
ساختمان کابل :
-هادی ازجنس مس خالص افشان تابيده شده کلاس ۵ مطابق با استاندارد ۳۰۸۴ – ISIRI و يا ۶۰۲۲۸ – IEC
– عايق از جنس EPR ازنوع ترکيبات EI7 با دمای کار مداوم تا ۹۰ درجه سانتيگراد
– روکش از ترکيبات مخصوص مقاوم در مقابل رطوبت – روغن – سايش – گريس وگازازن
مواردکاربرد:
– درنيروگاه های بادی وآبی
– درصنايع کانی ودرداخل تونلهای معادن
– درصنايع فولادسازی – درصنايع سنگين ماشين سازی

بخش ششم : غلاف کابلها
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 کابلهای 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 :