Cáp dữ liệu là gì? Hướng dẫn lựa chọn cáp dữ liệu

Cáp dữ liệu với nhiều loại khác nhau dễ gây nhầm lẫn cho người sử dụng. Cùng tìm hiểu những thông tin cơ bản về cáp dữ liệu cũng như các loại cáp dữ liệu của HELUKABEL qua bài viết sau đây!

Không phải tất cả các loại cáp dữ liệu đều giống nhau. Nhiều người dùng không nhận ra điều này cho đến khi họ gặp phải sự gián đoạn và lỗi trong quá trình truyền dữ liệu trong các ứng dụng công nghiệp. Trong bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu những lỗi phổ biến nhất khi chọn cáp Ethernet hoặc cáp bus công nghiệp và cách tránh chúng.

>>Xem thêm: Khám phá các loại cáp DNB (Data, Network, Bus)

1. Cáp dữ liệu là gì?

Cáp dữ liệu là gì?

Cáp dữ liệu là phương tiện vật lý được sử dụng để truyền tải dữ liệu và cung cấp năng lượng giữa các thiết bị điện tử. Nó hoạt động như một cầu nối, cho phép liên lạc và truyền năng lượng giữa các thiết bị có thể có cổng hoặc chức năng không tương thích. Cáp dữ liệu được thiết kế với các đầu nối cụ thể ở mỗi đầu, đảm bảo quá trình truyền tải dữ liệu an toàn và hiệu quả.

Trong lĩnh vực công nghiệp, cáp dữ liệu đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo thông tin liên lạc và tự động hóa dữ liệu nhanh chóng, hiệu quả. Cơ sở hạ tầng này được sử dụng để quản lý các nhu cầu công nghệ của doanh nghiệp, từ mạng máy tính và Internet không dây đến cáp video/âm thanh, lắp đặt cáp quang và lắp đặt trung tâm dữ liệu.

>>Xem thêm: Cáp dữ liệu và cáp mạng ethernet cho các ngành công nghiệp

2. Tìm hiểu về các loại cáp dữ liệu

Đặc điểm của các loại cáp dữ liệu

2.1 Đặc điểm của cáp loại cáp dữ liệu

Tất cả các loại dây cáp và dây điện góp phần liên lạc theo bất kỳ cách nào thường được gọi là cáp dữ liệu. Tuy nhiên, có những khác biệt đáng kể, chẳng hạn như cấu trúc hoàn toàn khác nhau của dây cáp đồng và cáp quang. Cáp dữ liệu đồng có nhiều loại khác nhau, chẳng hạn như cáp tần số thấp, cáp đồng trục, cáp điện thoại và cáp bus, hệ thống Ethernet đa dạng hoặc cáp vi sóng cho các ứng dụng đặc biệt yêu cầu truyền trong phạm vi gigahertz. Việc chọn sai cáp có thể nhanh chóng dẫn đến sự gián đoạn và sai sót tốn kém.

2.2 So sánh vật liệu cách điện của các loại cáp dữ liệu

̣t liệuChứng nhận VDEHằng số điện môiChứa halogen
PVCY3.6-6Có
PVC +90°CYw4-6.5Có
PE2Y2.3Không
PE foamed02Y1.6-1.8Không
PP9Y2.3-2.4Không
PP foamed 1.6-1.8Không
PUR11Y4-7Không*
FEP6Y2.1Có
*Phụ thuộc vào vật liệu chậm cháy được sử dụng

Nhìn chung, cáp dữ liệu là loại cáp có dung lượng thấp. Điều này có nghĩa là càng ít năng lượng điện tích tụ trong cáp càng tốt khi truyền dữ liệu. Năng lượng điện này có tác động tiêu cực đến chất lượng tín hiệu. Công suất một phần phụ thuộc vào vật liệu cách điện của cáp. Cáp bus và Ethernet hiện đại chủ yếu sử dụng các vật liệu như PE hoặc PP, có khả năng cách điện đặc biệt tốt, được xác định bằng cách đo hằng số điện môi (εr). Giá trị này càng thấp thì vật liệu có khả năng cách điện càng tốt và công suất của cáp càng thấp. Đây là lý do tại sao có thể sử dụng chất cách điện mỏng hơn khi sử dụng cùng độ bền điện môi.

Cấu trúc cáp đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tải dữ liệu. Một sợi dây đặc, tròn hoàn hảo và có đường kính đồng đều, mang lại hiệu suất điện tốt nhất. Đối với cáp Ethernet và cáp bus công nghiệp, ưu tiên xây dựng theo chỉ số AWG vì kết cấu linh hoạt này tạo ra dây dẫn tròn. Dây cáp theo hệ mét không phù hợp cho ứng dụng này vì chúng có cấu trúc bó và không tròn. Điều này dẫn đến dung lượng thay đổi làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc truyền dữ liệu tần số cao.

>>Xem thêm: Chỉ số AWG của dây cáp điện là gì?

3. Top những lỗi sai khi chọn cáp dữ liệu ethernet và cáp bus

Khả năng phân tách kém (trái) và khả năng phân tách tốt (phải)

Khả năng phân tách kém (trái) và khả năng phân tách tốt (phải)

3.1 Sử dụng cáp dữ liệu tần số thấp cho các ứng dụng tần số cao

Việc sử dụng cáp dữ liệu tần số thấp cho kết nối Ethernet tần số cao là nguyên nhân phổ biến gây ra trục trặc trong quá trình truyền dữ liệu. Các loại cáp này có công suất thấp nhưng đặc tính trở kháng không đáp ứng yêu cầu của tiêu chuẩn Ethernet, dẫn đến sự không phù hợp hoặc gián đoạn kết nối. Trong cáp dữ liệu tần số thấp, tất cả các cặp dây được đặt song song, dẫn đến bốn chiều dài lớp (lay length) đều giống nhau. Trong khi đó, cáp Ethernet dùng cho tần số cao cần phải được tách riêng một cách tối ưu, bằng cách sử dụng bốn chiều dài bước khác nhau và đo riêng lẻ. Vị trí của các cặp xoắn trong cấu trúc tổng thể cũng phải được xem xét kỹ lưỡng.

3.2 Ghép nối sợi xoắn cổ điển thay vì star quad (tứ sao)

Nhiều tiêu chuẩn truyền thông công nghiệp như PROFInet, EtherCAT hoặc SERCOS III sử dụng cáp dữ liệu có hai cặp dây xoắn, được xoắn thành hình tứ giác sao để truyền dữ liệu. Nhờ vậy, tất cả bốn lõi dây đều được xoắn tròn một cách hoàn hảo. Lợi ích của phương pháp này là không gây ra sự khác biệt về thời gian truyền. Điều này khác với cách ghép nối sợi xoắn cổ điển, nơi các cặp dây xoắn phải có hai chiều dài xoắn khác nhau để đảm bảo sự tách biệt. Nếu sử dụng sai loại cáp xoắn đôi, có thể dẫn đến vấn đề về thời gian truyền và độ trễ truyền dữ liệu.

Trong cấu trúc tứ giác sao, các lõi dây đối diện nhau theo đường chéo tạo thành cặp điện. Nếu quy tắc này bị bỏ qua khi kết nối cáp, trở kháng đặc tính và nhiễu xuyên âm đầu cuối (NEXT) của cáp sẽ bị thay đổi, dẫn đến việc suy giảm chất lượng truyền dẫn. Ngay cả cáp cảm biến bốn lõi có màn chắn cũng không phù hợp để sử dụng làm cáp bus hoặc cáp Ethernet công nghiệp tần số cao, dù cấu trúc của chúng có vẻ tương đồng. Sự khác biệt nằm ở độ bền cách điện của lõi không phù hợp với Ethernet và dây cáp không có hình tròn hoàn hảo trong kết cấu. Điều này dẫn đến cáp hoạt động không hiệu quả do trở kháng đặc tính, NEXT và độ suy giảm cáp không đạt yêu cầu.

Ghép nối sợi xoắn cổ điển

2 cặp

4 x Đường kính lõi

3 x Dây xoắn

Cặp theo hình minh họa

Đơn giản

Thời gian truyền tín hiệu khác nhau

Phương pháp tứ sao

Tứ sao

2.4 Đường kính lõi

1 x dây xoắn

Các lõi chéo tạo nên cặp điện: trắng/xanh và cam/vàng

Thời gian truyền tín hiệu giống nhau

Overview different connector faces

3.3 Cáp dữ liệu quá dài hoặc đường kính quá nhỏ

Một lỗi sai phổ biến khác là các phân đoạn quá dài. Theo tiêu chuẩn Ethernet, bộ lặp (repeater) phải được sử dụng sau khoảng cách tối đa 100 mét. Điều này làm cho tín hiệu nhận được bị yếu nhưng phải truyền lại với cường độ tối đa. Trong thực tế, có thể tìm thấy những đoạn có chiều dài hơn 100 mét, tuy nhiên những đoạn này không phù hợp với tiêu chuẩn hiện hành. Trong những trường hợp này, nhiệt độ tăng, sự lão hóa và các yếu tố khác có thể nhanh chóng dẫn đến khiếm khuyết hoặc hỏng hóc. Các loại cáp dữ liệu mỏng hơn, có đường kính AWG 26, được giới hạn ở khoảng cách 60 - 70 mét. Điều quan trọng cần nhớ là mỗi đầu nối phích cắm đều là một khớp gây ra suy hao do suy hao và phản xạ, làm giảm phạm vi hoạt động.

>>Xem thêm: Vai trò quan trọng của tiết diện dây cáp điện

3.4 Đầu nối không tương thích

Điều thường xảy ra là các phích cắm không chuẩn và chưa được kiểm tra được sử dụng trong các ứng dụng Ethernet, chẳng hạn như phích cắm (plug) D-Sub hoặc M12, được mã hóa A với thiết kế 8 chân. Các phích cắm này truyền dữ liệu, tuy nhiên chất lượng giảm đáng kể do nhiễu xuyên âm đầu cuối (NEXT) thấp hơn. Nguyên nhân là do vị trí của chốt giữa không đúng tiêu chuẩn và cản trở việc truyền dữ liệu.

Theo tiêu chuẩn Ethernet, các mặt đầu nối được chấp nhận cho hệ thống cáp dữ liệu tốt nhất là phích cắm/ổ cắm có màn chắn:

  • RJ45 4-pin (100 Mbit 4-pin)
  • RJ45 8-pin (Gbit 8-pin)
  • D-coded M8 & M12 (100 Mbit)
  • A-coded M8 4-pin (100 Mbit)
  • P-coded M12 (100 Mbit)
  • X-coded M12 (Gbit)
  • Ix Industrial (Gbit)
  • Mini-IO
  • SPE (Single Pair Ethernet)

Hơn nữa, có nhiều tiêu chuẩn khác nhau như PROFInet, EtherCAT hoặc SPE (Ethernet cặp đơn) có thể truyền dữ liệu và cấp nguồn trong một phích cắm lai. Những tiêu chuẩn này tuân thủ các tiêu chuẩn IEC, đã được các tổ chức thích hợp đánh giá hoặc đang được tiêu chuẩn hóa.

Phích cắm Ethernet lai được tiêu chuẩn hóa:

  • M8 SPE acc. to IEC 63171-6
  • M12 SPE acc. to IEC 63171-7
  • Y-coded M12 acc. to IEC 61076-2-113
  • M23 acc. to IEC 61076-2-117
  • RJ45 Hybrid acc. to IEC 61076-3-106
  • Ix Industrial acc. to IEC 61076-3-124

Một số nhà sản xuất phích cắm nhất định có các giải pháp kết hợp riêng trong danh mục giải pháp chưa được tiêu chuẩn hóa nhưng đã được kiểm tra và đánh giá về sự phù hợp với Ethernet. Theo nguyên tắc cơ bản, bạn nên luôn tuân thủ các đầu nối phích cắm Ethernet được tiêu chuẩn hóa và đánh giá.

4.Các loại cáp dữ liệu của HELUKABEL

Cáp dữ liệu HELUCOM

4.1 Cáp quang fiber optic

Đây là một loại cáp dữ liệu làm bằng thủy tinh hoặc nhựa, sử dụng ánh sáng để truyền tín hiệu và mạng. Loại cáp này sở hữu những ưu điểm nổi bật như đường truyền tốc độ cao, suy hao thấp, không gặp vấn đề với nhiễu điện từ, kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ. Hiện tại, HELUKABEL đang cung cấp các sản phẩm dây cáp quang HELUCOM có độ bền cao, đa dạng về chủng loại và mẫu mã, được sản xuất theo tiêu chuẩn DIN VDE 0888.

Cáp quang HELUCOM® A-DF(ZN)2Y(SR)2Y có đặc điểm là cấu trúc bện với lớp thạch bên trong. Khả năng bảo vệ trước loài gặm nhấm trên mức trung bình đạt được nhờ lớp bảo vệ loài gặm nhấm bằng kim loại (thép tôn) và lớp vỏ ngoài thứ hai làm bằng PE. Cấu trúc này đặc biệt được sử dụng trong lĩnh vực viễn thông và đường dài, nhưng cũng thường xuyên được sử dụng ở các kênh và ống nơi có thể có sự xâm nhập của loài gặm nhấm.

Cáp quang HELUCOM® A-DQ(ZN)B2Y, central có đặc điểm là thiết kế đặc biệt dễ lắp đặt và bảo vệ khỏi loài gặm nhấm, giảm lực căng và chống thấm theo chiều dọc của cáp. Ngoài ra, loại cáp này được thiết kế không chứa dầu mỡ. Cáp quang HELUCOM® A-DQ(ZN)B2Y, central đặc biệt được sử dụng ở các khu vực ngầm, ống và kênh, nơi xảy ra ứng suất kéo bình thường và/hoặc lực nén ngang và dự kiến ​​sẽ có sự xâm nhập của loài gặm nhấm.

4.2 Cáp dữ liệu HELUKAT

Cáp dữ liệu HELUKAT tuân thủ theo các đề xuất chuẩn hóa mới nhất, được thiết kế sử dụng ở các mạng lưới tốc độ cao lên đến 100 Mbit/s và hơn thế nữa. Các loại cáp dữ liệu HELUKAT đáp ứng cat 5 theo tiêu chuẩn EIA/TIA TSB-36 ISO/IEC DIS 11801, CENELEC pr EN 50173, cũng như cat 6/7 theo tiêu chuẩn DIN 44312-5/ EN 50288.

Một số dòng cáp dữ liệu HELUKAT® tiêu biểu của HELUKABEL:

  • HELUKAT® 155 CAT.5e U/UTP PVC STATIC: đặc trưng bởi dự trữ hiệu suất lớn và hiệu suất vượt trội. Dòng cáp này có thể được sử dụng để triển khai các dịch vụ như Fast Ethernet, Ethernet, ATM155, FDDI, vòng mã thông báo 4/16 Mbit/s hoặc ISDN hoàn toàn không gặp sự cố.
  • HELUKAT® 200S CAT.5 4P SF/UTP PUR CHAIN green: được thiết kế để sử dụng trong xích dẫn cáp và tải trọng cực lớn do các bộ phận máy chuyển động gây ra và cung cấp các đặc tính truyền dẫn tuyệt vời trong những điều kiện khắc nghiệt nhất. Nhờ cấu trúc thông minh, dòng cáp này cũng phù hợp về mặt cơ học để sử dụng trong các loại xích dẫn cáp có mật độ nén chặt cao.
  • HELUKAT 450: Dòng cáp này có thể được sử dụng để triển khai các dịch vụ như Gigabit Ethernet, Fast Ethernet, Ethernet, ATM155, FDDI, vòng mã thông báo 4/16 Mbit/s hoặc ISDN hoàn toàn không gặp sự cố.

Cáp dữ liệu BUS của HELUKABEL

4.3 Cáp dữ liệu BUS

Công nghệ BUS được sử dụng ngày càng nhiều, không những mang lại hiệu suất cao mà còn hiệu quả về mặt chi phí. Thông tin từ bộ điều khiển chính sẽ được gửi qua mạng bus và có thể được tiếp cận bởi các bộ phận khác trên toàn hệ thống.

HELUKAT® PROFInet A CAT.5e SF/UTP PVC STATIC có khả năng chậm cháy cao, chống dầu, bức xạ tia cực tím, tác động của thời tiết, vi khuẩn. Bên cạnh đó, dòng cáp dữ liệu này còn sở hữu đặc tính truyền dẫn tuyệt vời và có thể được sử dụng ngay cả trong những điều kiện khắc nghiệt nhất.

HELUKAT® PROFInet B CAT.5e SF/UTP FRNC FLEX có tính linh hoạt cao và có thể được sử dụng ở những khu vực có yêu cầu không có halogen.

HELUKAT® PROFInet C CAT.5e SF/UTP PVC CHAIN chứng nhận đạt chuẩn UL CMG PLTC FT4 AWM 600V, sở hữu nhiều đặc tính nổi bật như khả năng chậm cháy cao, có khả năng chống mài mòn, chống va đập. Dòng cáp này được thiết kế để chịu được tải trọng cơ học, thích hợp sử dụng cho các bộ phận chuyển động và cho xích dẫn cáp.

>>Xem thêm: Cấu tạo và đặc điểm của các dòng cáp dữ liệu PROFInet

Giải pháp kết nối cho cáp dữ liệu

4.4 Các giải pháp kết nối cho cáp dữ liệu

Bên cạnh các sản phẩm cáp, HELUKABEL còn cung cấp các giải pháp kết nối cho cáp dữ liệu. Các hệ thống kết nối cáp hoàn chỉnh, giúp đảm bảo độ tin cậy và đầy đủ các chức năng cho hệ thống điện. HELUKAT CONNECTING SYSTEMS cung cấp các giải pháp kết nối như patch pannel, patch cable, RJ 45 socket, RJ 45 cooper connector, M12 copper connector…

Ngoài ra, HELUKABEL còn cung cấp các sản phẩm dây cáp được lắp ráp sẵn đến từ HELUCOM CONNECTING SYSTEMS, giúp tiết kiệm chi phí nhưng vẫn mang lại những giải pháp chất lượng cao cho khách hàng.

Khi lựa chọn cáp dữ liệu cho các ứng dụng công nghiệp, người dùng nên tuân thủ các tiêu chuẩn phù hợp để tránh hỏng hóc và trục trặc. Người dùng cũng phải chú ý đến độ dài của từng đoạn riêng lẻ, số lượng phích cắm và đường kính khác nhau của cáp lắp đặt và dây patch. Hơn nữa, về lâu dài, sự lão hóa của các bộ phận riêng lẻ có thể dẫn đến giảm chất lượng truyền dẫn và gây gián đoạn. Với 45 năm kinh nghiệm, HELUKABEL là chuyên gia về công nghệ kết nối và sẵn lòng hỗ trợ người dùng xác định cáp Ethernet hoặc cáp bus công nghiệp hoàn hảo cho ứng dụng công nghiệp của mình.

Nếu vẫn còn băn khoăn về cáp dữ liệu, đừng quên liên hệ ngay đội ngũ kỹ sư của HELUKABEL Việt Nam để được giải đáp chi tiết.

HELUKABEL® Vietnam

905 Nguyễn Kiệm, Phường 3, Quận Gò Vấp, Thành phố Hồ Chí Minh 700000, Việt Nam

Tel. +84 28 77755578 | info@helukabel.com.vn | www.helukabel.com.vn

Trở lại bảng tin