Inzicht in AWG en de impact ervan op industriële Ethernet-kabels

Het American Wire Gauge (AWG)-systeem is een meetsysteem dat wordt gebruikt voor de dikte van geleiders in kabels: hoe kleiner de AWG-waarde, hoe dikker de geleider. Zo hebben 24 AWG-kabels dikkere draden dan 26 AWG- of 28 AWG-kabels, wat resulteert in een lagere elektrische weerstand. Met een lage weerstand hebben dikkere geleiders een betere signaalintegriteit over langere afstanden, en dit is een belangrijke factor voor industriële Ethernet-toepassingen.

Kabels met een AWG-dikte van 24 hebben doorgaans betere signaaleigenschappen, minder signaalverzwakking en kunnen meer vermogen leveren, wat een belangrijke factor kan zijn voor toepassingen met Power over Ethernet (PoE) – en nog belangrijker voor PoE++-apparaten. Kabels met een AWG-dikte van 26 en AWG-28 zijn daarentegen "dunner" en daardoor flexibeler – dit is vooral handig voor krappe ruimtes of kortere kabeltrajecten waarbij de fysieke installatie belangrijker is dan de maximale afstand.

De grootte van de geleiders heeft ook invloed op de warmteafvoer en een grotere weerstand tegen elektromagnetische interferentie – beide factoren zijn belangrijk in elke industriële omgeving, vooral als het gaat om robuuste industriële Ethernet-kabels die ontworpen zijn voor gebruik in zwaar industriële omgevingen. Om de vergelijking te benadrukken:

Door u bewust te zijn van deze elektrische en fysieke kenmerken, kunt u de juiste AWG-maat kiezen voor toepassingen met CAT5e Ethernet-kabels, CAT6a-kabels of OFC-kabels. De juiste dikte kiezen resulteert in een betrouwbare en effectieve vermogensafgifte en eenvoudige installatie, die allemaal voldoen aan de TIA- en IEEE-specificaties voor industrieel Ethernet.

Industriële Ethernet-kabeltypen en hun aanbevolen AWG-afmetingen

Industrieel Ethernet valt doorgaans in een aantal kabelcategorieën, die elk zijn afgestemd op specifieke prestaties en omgevingen. Veelvoorkomende kabeltypen zijn CAT5e Ethernet-kabels, CAT6a-kabels en zuurstofvrije koperkabels (OFC). Deze kabelcategorieën onderscheiden zich allemaal door bandbreedte, afscherming en geleiderkwaliteit, wat weerslag heeft op de kabeldikte voor de toepassing en het doel waarvoor ze het meest geschikt zijn.

CAT5e Ethernet-kabels hebben bijvoorbeeld doorgaans een classificatie van 24 AWG-geleiders, omdat de kosten-prestatieverhouding geschikt is voor de gangbare industriële toepassing met 1 Gbps. CAT6a-kabels daarentegen hebben doorgaans een classificatie van 24 AWG of 26 AWG voor een grotere bandbreedte en minder overspraak, en zijn daarom geschikter dan CAT5e-kabels wanneer een snelle toepassing of langere afstanden vereist zijn. Daarnaast zijn er OFC-kabels, bekend om hun betere geleiding en heldere signalen, die doorgaans een vergelijkbare classificatie hebben als CAT5e en CAT6a, met een algemene classificatie van 24 AWG voor betere prestaties in zware industriële omgevingen.

In industriële omgevingen is afscherming zeer relevant. De belangrijkste soorten afscherming zijn afgeschermde Ethernet-kabels van verschillende typen, waaronder: STP (Shielded Twisted Pair), FTP (Foiled Twisted Pair) of S/FTP (Shielded Foiled Twisted Pair). Afgeschermde kabels gebruiken over het algemeen dikkere en dus ook grotere geleiders voor betere prestaties, zoals 24 AWG of 26 AWG, wat helpt bij het tegengaan van elektromagnetische interferentie (EMI). UTP-kabels (niet-afgeschermd) gebruiken meestal dunnere geleiders, zoals 26 AWG of 28 AWG, om goed te presteren in een binnenomgeving met weinig interferentie.

Hieronder vindt u een samenvattend diagram met de kabeltypen, AWG-afmetingen en mogelijke toepassingen, evenals het algemene verwachte EMI-beschermingsniveau:

Door de juiste AWG-grootte en afschermingsconfiguratie te selecteren, kunt u een robuust niveau van gegevensintegriteit garanderen en signaalverlies bij elektrische interferentie minimaliseren. Dit is essentieel voor de betrouwbaarheid en efficiëntie van uw industriële Ethernet-netwerk.

AWG-selectie op basis van toepassing voor industrieel gebruik

Bij gebruik van industrieel Ethernet zijn toepassingsgerichte en aangepaste kabelselecties noodzakelijk om prestatiebeperkingen te ondersteunen, samen met de elektrische vermogensafgifte en voorkeuren tussen installatievereisten. De keuze van de AWG-maat op basis van het gebruik van een Outdoor Ethernet-kabel, PoE-kabel of een M12-naar-M12-interconnectie heeft een grote impact op de bruikbaarheid, netwerkprestaties en onderhoudbaarheid.

Als de PoE++-netwerkbackbonekabels lange afstanden buiten afleggen, raden we 24 AWG-kabel aan. De dikte van de geleider zorgt voor minder weerstand en warmteontwikkeling, waardoor er over de gehele lengte stroom kan worden geleverd, wederom onder redelijke serviceomstandigheden en lengtes, tot wel honderd meter. Houd er rekening mee dat deze kabels vaak worden gebruikt in combinatie met industriële CAT6a afgeschermde M12-connectoren of PROFINET-bekabeling. Deze kabels zijn, in combinatie met elkaar, bestand tegen extreme omgevingsomstandigheden en overmatige elektromagnetische interferentie.

Kabels over middellange afstanden op de werkvloer, in fabrieken of bij productielijnen zijn doorgaans gebaat bij een 26 AWG-kabel. Deze standaardmaat biedt een redelijke balans tussen elektrische prestaties en bruikbaarheid, met de benodigde kabellengtes voor industrieel elektrisch gebruik. Deze kabelmaat kan ook worden gebruikt in combinatie met M12 4-pins of 8-pins connectoren of kabelverbindingstypen (M12) gerelateerd aan M12 A-gecodeerde connectoren, M12 D-gecodeerde connectoren of M12 X-gecodeerde connectoren. Deze problemen kunnen eenvoudig worden opgelost door een 26 AWG-kabel te gebruiken voor betrouwbare dataoverdracht en gematigde PoE-belastingen, terwijl tegelijkertijd rekening wordt gehouden met kostenaspecten die de prestaties niet negatief beïnvloeden.

Kabels van 28 AWG bieden uitstekende algehele prestaties, vooral in potentieel gekoppelde of overbelaste omgevingen, waar het kleine formaat en het flexibele kabeltype beweging mogelijk maken. U vindt deze kabels in ruimtes zoals kasten, bergingen of patchpanelen waar de ruimte beperkt is en kortere afstanden nodig zijn. Zoals gezegd, zullen ze niet dezelfde prestaties leveren bij gebruik van elektriciteit als de dikkere AWG-kabels, maar wanneer ze bedoeld zijn voor gebruik als service- of aansluitpunten voor dichtheid met manoeuvrerende kabelsecties, kunnen ze wel presteren.

Belangrijkste aanbevelingen:

• 24 AWG: Lange afstanden buitenshuis en afgeschermde bekabeling, PoE-belastingen voor zwaar elektrisch gebruik.
• 26 AWG: Bekabeling voor middellange afstanden met kostenoverwegingen voor prestaties.
• 28 AWG: Bekabeling over korte afstanden voor patchkabelgebruik en flexibel gebruik bij kabelbeheer.

Het juiste gebruik van geleiders, in combinatie met de juiste afscherming, connectoren en normen voor elektrische dienstverlening (M12, enz.), dragen allemaal bij aan robuuste netwerken die zich kunnen aanpassen aan de operationele behoeften en de uitdagingen van de industriële omgeving.

Vergelijkingstabel met details: 24 AWG vs. 26 AWG vs. 28 AWG voor industrieel Ethernet

De ruime keuze aan kabeldiktes voor industriële Ethernet-kabels is van belang bij het vergelijken van het gebruik met industriële producten voor verbinding met telecommunicatieproducten, zoals CAT5e of CAT6. De volgende vergelijkingstabel illustreert de belangrijkste technische (prestatie) en praktische verschillen per categorie.

Deze uitgebreide vergelijking legt de afwegingen tussen prestaties, flexibiliteit en kosten bloot. Zo is een afgeschermde CAT6-kabel van 24 AWG ideaal voor PoE-installaties met een hoog vermogen over lange afstanden, terwijl patchkabels van 28 AWG fantastisch zijn voor flexibele patchkabels over kortere afstanden in schakelkasten of racks. Door de juiste AWG en afscherming te kiezen, met opties zoals 24 AWG, creëert u een sterke en betrouwbare industriële Ethernet-netwerkinfrastructuur.

Met behulp van deze tabel kunt u de gerelateerde specificaties die nodig zijn voor kabelselectie in een industriële omgeving verder verkennen, zonder dat u verder hoeft te verwijzen naar eerder gegeven technische uitleg.

Veelgestelde vragen

Wat zijn de PoE++-vereisten voor AWG-kabels?
PoE (802.3bt) maakt gebruik van kabels met een lagere weerstand om veilig meer vermogen te leveren. 24 AWG-kabels zijn doorgaans geschikt voor PoE++, terwijl 26 AWG ook prima kan voldoen bij een gemiddelde belasting. 28 AWG wordt over het algemeen niet gebruikt voor zware PoE-apparaten vanwege de verhoogde weerstand en verhitting.

Kunnen 28 AWG-kabels snelheden van 10 Gbps ondersteunen?
Ja, veel goed gemaakte CAT6a 28 AWG patchkabels kunnen datasnelheden van 10 Gbps bereiken over gemiddelde afstanden van minder dan 100 meter dankzij het complexe productieproces en de verbeterde afscherming in de kabel. Ze worden echter over het algemeen gebruikt voor kortere of flexibele patchkabels.

Welke invloed hebben AWG-verschillen op de flexibiliteit en installatie van kabels?
Lagere AWG-waarden (dikkere draden) resulteren doorgaans in een lagere flexibiliteit en dikkere kabels die lastiger te geleiden zijn. Een 28 AWG-kabel is aanzienlijk flexibeler, wat ideaal is voor dichte kasten en racks of voor gebruik binnenshuis. Een 24 AWG-kabel is daarentegen stijver, waardoor deze geschikter is voor langere afstanden met hogere prestaties.

Wat zijn de AWG-verschillen bij CAT5, CAT5e en CAT6?
Standaard gebruiken CAT5e- en CAT6-kabels doorgaans 24 AWG voor backbone-kabels, wat zorgt voor stabiele, snelle connectiviteit. Sommige slanke en flexibele patchkabels kunnen echter ook 26 of 28 AWG gebruiken om de prestaties te verbeteren en tegelijkertijd ruimte en gewicht te besparen.

Deze praktische antwoorden verduidelijken operationeel gestuurde keuzes met betrekking tot minimale AWG's zonder redundantie van de trefwoorden.

Nieuwe normen, nieuwe technologieën en hun rol bij de selectie van AWG's

Recente ontwikkelingen in industriële Ethernet-standaarden hebben invloed gehad op de manier waarop kabeldiktes worden geselecteerd in lijn met veranderende netwerkcriteria. Een van die nieuwe standaarden is IEEE 802.3bt, beter bekend als PoE++. Deze standaard heeft het vermogen dat via PoE wordt geleverd verhoogd van 32 W naar bijna 100 W, een verdrievoudiging! Door de toegenomen vermogensvraag moeten dikkere geleiders worden overwogen, zoals 24 AWG, wat kan helpen de weerstand en verhitting van geleiders te verminderen bij het voeden van apparaten via Ethernet. 28 AWG-geleiders kunnen deze hogere PoE-niveaus doorgaans niet veilig ondersteunen en tegelijkertijd aan de prestatie-eisen voldoen.

Het andere onderdeel van de standaardontwikkeling is Single Pair Ethernet (SPE), dat een ander type bekabelingsoplossing biedt voor beperkte afmetingen en kosten door af te stappen van de specificaties voor vieraderige geleiders. Dit biedt een kans om de AWG-afmetingen te overdenken in sommige industriële toepassingen waar gewicht en ruimte belangrijk zijn.

Er zijn nog andere overwegingen die verband houden met afschermingstechnologie als methode om elektromagnetische interferentie (EMI) te verminderen en mogelijk de beveiliging te verhogen. Het type kabel – STP, FTP, S/FTP of andere soorten afscherming – maakt verschillende beschermingsniveaus mogelijk. Zo beperken CAT6a-afgeschermde kabels en M12 X-gecodeerde connectoren EMI in veel industriële omgevingen. Alle soorten afscherming en standaarden kunnen interferentieproblemen beperken of elimineren, waaronder het verminderen van cyberinbraak in sommige industriële omgevingen.

Industriële connectoren zoals de M12 A-, D- en X-gecodeerde connectoren kunnen ook de juiste dikte van de connectoren bepalen, omdat de fysieke en elektrische eigenschappen van deze kabels cruciaal zijn. Daarom bepalen zelfs in onopvallende AWG-toepassingen, zoals het overwegen van kabels met één of meerdere paren, de fysieke en elektrische criteria vaak de keuze om de levensduur en signaalintegriteit van de connector te garanderen.

Een vergelijkbare overweging is vaak een compliance-aspect zoals Advanced Physical Layer (APL), dat maximale lengtes en insertion loss vastlegt. Dit is potentieel gunstig voor gebruikers van industriële netwerken. Over het geheel genomen spelen deze technologieën en standaarden nu een belangrijke rol bij het bepalen van de geselecteerde AWG-groottes bij het bepalen van de stroombehoefte van industriële kabels, signaalvereisten en de vereisten in de zware omstandigheden van veel bekabelingstoepassingen.

In de praktijk kunnen sommige leveranciers deze normen gebruiken om bekabelingstechnologieën en -oplossingen toe te passen die voldoen aan de mogelijke gevolgen van moderne industriële oplossingen.

Conclusie

Het selecteren van de juiste AWG-grootte is cruciaal voor diverse industriële Ethernet-toepassingen om prestaties, signaalkwaliteit, vermogen en installatiegemak te garanderen. Voor afgelegen, doorgaans krachtige PoE-toepassingen is 24 AWG in alle metingen geschikt. 26 AWG biedt een evenwicht tussen kosten en prestaties voor relatief standaard industrieel gebruik. 28 AWG voldoet aan flexibele behoeften en wordt geïnstalleerd in ruimtes die zijn ontworpen om zelfstandig signalen te transporteren, zoals productielocaties. Onderschat het voordeel en de waarde van geschikte AWG-groottes niet in combinatie met normen die rekening houden met vermogen, signaal en de omgeving voor fabrikanten, leveranciers en installateurs.