Kaapelointikysymykset

Perusteet

Miten saa laskettua kuparijohdon vastuksen kun tiedetään pituus ja poikkipinta-ala ?

Laskemiseen voi käyttää seuraavaa kaavaa:

R = L * roo / A

Missä:

Esimerkiksi kuparijohtimella, jonka pituus on 9 m ja poikkipinta-ala 1.5 neliömillimetriä (eli 1.5E-6 neliömetriä) on 9 * 1.67E-8 / 1.5E-6 =0.1 ohmin resistanssi.

Kannattaa huomioida, että roo riippuu lämpötilasta.

Kuinka paljon tulee jännitehäviötä 100 metristä 6mm^2 kuparikaapelia 10A tasavirran siirrossa ?

Seuraavassa laskelma lyhyesti:

Miten voin arvioida paljonko virtaa minkäkin paksuisesta kaapelista saa viedä läpi turvallisesti ?

Suurimmalle osille normaaleista kaapeleista pätee summittainen nyrkkisääntö 10A/mm^2. Kaapelia valittaessa kannattaa valita varman päälle riittävän paksu ja ottaa huomioon kyseisen sovellutuksen turvamääräykset.

Mitä materiaalia käytetään telekaapelin johtimissa ?

Yleisin johtimien raaka-aine on hehkutettu kupari. Joissain 1- ja 2-parisissa ilmajohdoissa käytetään kuparoitua terästä.

Mikä on signaalin nopeus kaapelissa ?

Signaalin etenemisnopeus kaapelissa riippuu kaapelin ominaisuusksista ja on yleensä luokkaa 0.5-0.8 kertaa valon nopeus. Nopeus on siis yleens luokkaa parisataa metriä mikrosekunti eli 220 000 km/sek. Erikoiskaapeleissa etenemisnopeus saattaa olla paljon tätäkin pienempi. Signaalin eteneminen pupinikaapeleissa (keloja sisätävät puhelinkaapelit joita ei pahemmin enää Suomessa käytetä missään) signaalin etenemisnopeus on murto-osa valon nopeudesta (1/10 osa ?). Piirilevyn vedoissa signaalinopeuksista käytetään joskus nyrkkisäntöä 10 senttiä per nanosekunti.

Mitä käytännössä tarkoitetaan esim. 75 ja 50 ohmisilla koksiaalikaapeleilla ?

Koaksiaalikaapeleissa kaapelille ilmoitetaan nimellinen impedanssi, joka on yleisimmillä koaksiaalikaapelityypeillä 50 tai 75 ohmia (riippuen kaapelityypistä). Kaapelin nimellinen impedanssi kuvaa kaapelin omaisuuksia suurtaajuisille signaaleille. Tässä tapauksessa suurtaajuisena signaalina voidaan pitää kaikkia signaaleita, joiden aallonpituus ei ole paljoa kaapelia pidempi. Esimerkiksi 50 ohmin kaapeli näyttää syöttävän laitteen kannalta 50 ohmin kuormalle.

Käytännösn sovellutuksissa koaksiaalikaapeilit tyypillisesti päätetään kummastakin päästä kaapelin impedanssin suuruisilla päätevastuksilla, joiden avulla voidaan välttää haitalliset signaalin heijastumiset kaapelin päistä (signaali heijastuu aina paikasta, jossa impedanssi muuttuu). Tyypillisesti kaapelien päättäminen tapahtuu siten, että syöttävän laitten ulostuloimpedanssi suunnitellaan saman suuruiseksi kaapelin kanssa ja sisääntuloihin laitetaan tarpeellinen päätevastus (kaapelin impedanssin suuruinen).

Jos kaapelin päihin liitetyt laitteet on suunniteltu toimimaan toisenlaisilla impedansseilla kuin mitä kaapelissa on sekä kaapeli on pituudeltaan vähintään signaalin suurimman taajuuskomponentin aallonpituuden luokkaa, aiheuttaa impedanssien epäsovitus ei-toivottuja signaalihäviöitä sekä signaalin heijastumista kaapelissa edestakaisin (sotkee lähetettävän signaalin aaltomuotoa tai aiheuttaa "kaikua" riippuen kaapelin pituuden suhteesta signaalin nopeuteen).

Yleisin radiotekniikassa käytetty kaapelin impedanssi on 50 ohmia. Tätä samaa kaapelin impedanssia käytetään myös tietokonesovellutuksissa (mm. koaksiaalikaapelia käyttävä Ethernet).

75 ohmin koaksiaalikaapelia käytetään yleisesti videotekniikasta. Tätä kaapelia käytetään muunmuassa videokaapeleissa, PC:n VGA-monitorin kaapeleissa (siellä on useita 75 ohmin koaksiaalijohtimia sisällä) sekä yhteisantenniverkoissa. Tämän lisäksi 75 ohmin koaksialikaapelia käytetään digitaaliaudiossa (S/PDIF-liitännän kaapeli) sekä teletekniikassa.

Lähiverkot

Miten teen parikaapeliethernettiin (10Base-T) koneen ja HUB:in väliin kaapelin ?

HUBiin koneita kytkettäessä käytetään suoraa kaapelia. Eli johdot menee suoraan saman numeroisiin nastoihin kummankin pään liittimissä.

On Hyvä Tapa(tm) pitää parit yhdessä. 10BaseT:ssä käytettävät parit menevät pinneihin 1+2 ja 3+6. Ja jos kerran kaapelin meinaa itse tehdä niin se kannattaa tehdä ihan virallisten värien mukaan (EIA/TIA 468B) ja kytkeä oikein kaikkin neljä paria.

Tässä värijärjestys (kumpaankin päähän tässä järjestyksessä):

1. vih-va
2. vih
3. ora-va
4. sin
5. sin-va
6. ora
7. rus-va
8. rus

Tarkoitus olisi liittää kaksi vierekkäisissä taloissa olevaa PC:tä toisiinsa. Minkälainen kaapeli/verkkotyyppi olisi sopivin ?

Jos etäisyys koneiden välillä on alle 100 metriä, niin normaali ethernet-verkko toimii ainakin etäisyyden puolesta ihan hyvin. Edullisian mahdollisuuksina tulevat mieleen ohutethernet (10Base-2) ja parikaapeliethernet (10Base-T). Jos etäisyyttä on enemmän, niin pitää tyytyä hitaampiin kiinteän linjan modeemeihin jotka sitten kytketään tietokoneiden sarjaporttiin.

Periaatteessa verkkokorteiksi kelpaavat mitkä tahansa halvat BNC-liittimelliset ethernet-kortit. Alle tonnilla pitäisi saada 2 ethernet-korttia, tarvittava määrän kaapelia (alle euron metri) liittimin varustettuna, T-palat ja terminaattorit. Ohutethernetkortissa on sellainen ongelma, että ne eivät kestä kovinkaan hyvin jännitepiikkejä, joita saattaa tällaisessa sennuksessa syntyä (hajoavat parinsadan voltin jännitepiikillä helposti). Jos rakennusten välille meinaa kaapeloida, niin käyttäsin vähintään 10Base-T kortteja, koska niiden muuntajaerotus takaa paremman eristystason (lähes samaa luokkaa modeemien kanssa). Parikaapeliethernetille tarvitaan pariakaapelia (verkkoa varten tehty kaapeli maksaa alle euron metri pienissä erissä, sata metrin rulla maksaa noin 30-50 euroa) mutta ethernetsignaali saatta kulkea ihan hyvin hyvälaatuisessa puhelinkaapelissakin (kannattaa testata varmasti ennen kuin upottaa kaapelin maahan).

Varoituksen sana tosin: Kun asennat lähiverkon ulkotilojen kautta, asetat molemmat koneet alttiiksi häiriöille ja/tai jopa vaurioille, jos pahasti käy. Ukonilmalla tarpeeksi lähelle iskevä salama saattaa aiheuttaa vakavat vauriot koneisiin tai vähintään rikkoo verkkokortit.

Ukkosvaaran takia kaapelia ei kannata sijoittaa korkealle ilmaan, vaan mielummin kaivaa maahan. Kaapeloinnissa kannattaa käyttää kaapelia joka on suunniteltu ulkokäyttöön tai muuten verkon ikä voi jäädä hyvin lyhyeksi. Jos kaivat kaapelia maahan, niin kaapeli kannattaa sijoittaa jonkunlaisen putken sisään ja kannattaa sitten haudata tup putki maan sisälle riittävän syvälle, että se ei heti huhtikuussa ole routinut pinnalle.

Talojenvälisessä kaapeloinnissa kaannattaa muistaa että knellä tahansa ei ole oikeutta kaivella toisten maata ja vetää kaapelia minne vaan. Jos kummatkin rakennukset sijaitsevat samalla tontilla ja omistat maa-alueen tai saat maanomistajalta luva, niin kaapelin asentamisessa ei ole mitään ongelmia. Jos kaapeli kulkisi kahden eri tontin välillä, niin silloin kyseessä olisi telelinja jollaisia saa asennella vaan teleyhtiöt.

Vuokrataan puhelinyhtiöltä kiinteästi kytketty johtopari talojen välille ja laitetaan päihin kiinteän linjan modemit.

Mitä telekaapelointitöitä saan tehdä itse ?

Kiinteistön puhelinsisäjohtoverkon rakentamis- ja ylläpitotyötä saa tehdä vain siihen valtuutettu teleurakoitsija. Puhelinsisäjohtoverkoksi katsotaan myös tällaisena käytettävä muu televerkko, esimerkiksi ns. avoin kaapelointijärjestelmä. Valtuutusta teleurakointiin haetaan Viestintävirastolta.

Yleiseen televerkkoon liitettyyn erillisverkon rakentamis- ja ylläpitotyö edellyttää valtuutuksen tämän verkon teleurakointiin. Valtuutusta ei kuitenkaan tarvita, jos liittäminen tapahtuu liitäntäominaisuudet täysin määrittelevän telepäätelaitteen avulla (esim. dataverkot).

Puhelinsisäjohtoverkkojen ja yhteisantennijärjestelmien suunnittelu ei edellytä valtuutusta teleurakointiin. Sellaiset pienimuotoiset teleurakointityöt, jotka voidaan tehdä ilman valtuutusta, on esitetty Viestintäviraston määräyksen Viestintävirasto 23 D/2002 M pykälässä 11:

11 §
Valtuutuksenvaraisuudesta vapaat työt Telemarkkinalain 12 §:n 2 momentissa tarkoitetuksi valtuutusta vaativaksi teleurakoinniksi ei katsota seuraavia vähäisiä töitä:

Edellä kuvattu määräys on tullut voimaan vuonna 2002 ja on voimassa vuoteen 2007 saakka.

Valokaapeli

Mitä valokaapeleissa olevat kirjainmerkinnät tarkoittavat ?

Helkama-Kaapelin painattama kirjanen "Helkama valokaapelit tiedonsiirrossa 1997" kertoo, että kalokaapeleissa käytetään SFS 5648:n mukaista merkintäjärjestelmää. Esimerkiksi valokaapelin FYMS 4 GKL merkintä tarkoittaa seuraavaa:

F = valokaapeli
F = valokaapeli
Y = sydänrakenne: ontelo
M = rakenneosat sisältä ulospäin (näitä kirjaimia voi olla useita): muovi
S = käytt|tarkoitus: sisäasennus
4 GK = neljä monimuotokuitua tyyppiä 62,5/125 mikrometriä...
L = ...joissa kussakin 250 mikrometrin päällyste.             
Eri kuitujen väritunnukset on myös standardoitu. Nelikuituisessa kaapelissa kuitujen värien pitäisi olla sininen, valkoinen, keltainen ja punainen.

Tässä sitten tarkemmin tuo tunnusjärjestelmä:

Valokaapelin tunnuksen alussa on aina F.

Sydänrakennevaihtoehdot:
  T = tiukka kerrattu
  Z = väljä kerrattu
  X = urarunko
  Y = ontelo

Rakenneosien tunnukset:
  A = alumiini
  B = laminoitu
  D = poimutettu
  F = litteä teräslanka
  G = sinkitty teräslanka
  H = metallisuojaus
  J = juutti
  K = kannatinköysi
  L = lyijy
  M = muovi
  O = täytemassa
  P = pyörölanka
  V = teräsnauha       

Käyttötarkoitus:
  S = sisätiloissa
  U = ulkotiloissa
  W = vesistöissä

Tämän jälkeen tulee kuitujen lukumäärät ja tyypit:
  SM = yksimuotokuitu (ITU-T G.652)
  DS = dispersiosiirretty yksimuotokuitu (ITU-T G.653)
  GI = monimuotokuitu 50/125 um
  GK = monimuotokuitu 62,5/125 um
  GN = monimuotokuitu 100/140 um    

Kuitujen päällystetunnukset:     
  L = 250 um
  V = 400 um
  W = 500 um
  T = 900 um
  R = kuitunauha                         
Kuitujen tunnistusvärit (kuidun päällysteessä): Ensimmäinen kuitu on aina sininen ja viimeinen aina punainen huolimatta muista värisäänn|istä. Toinen, kolmas, neljäs ja viides kuitu ovat väreiltään järjestyksessä valkoinen, keltainen, vihreä ja harmaa. Jos kuituja on samassa ryhmässä enemmän kuin 6, värit toistuvat siten että 6. kuitu on valkoinen, 9. on harmaa, 10. on taas valkoinen jne. Tässä tapauksessa käytetään lisäksi jotain toista merkintää (lisäväriä tai vastaavaa).

Jos kuidut on jaettu ryhmiin, ryhmät tunnistetaan vastaavan järjestelmän mukaisista merkkilangoista. (Jos on kyseessä urarunkokaapeli, voi olla että vain ensimmäinen ja viimeinen ryhmä on varustettu merkkilangoilla: nämä tietäen voi päätellä loput.)


Tomi Engdahl <Tomi.Engdahl@iki.fi>

Back to home page