市場流行的5e類非屏蔽雙絞線以太網(wǎng)電纜，以工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來衡量，是十分脆弱的。除了可能受到明顯的物理損害，還存在更加隱蔽的、不可見的電磁／射頻干擾。作為工業(yè)用戶來講，這樣的電纜，顯然難以滿足需求。

　　以太網(wǎng)是聯(lián)網(wǎng)世界無可爭議的霸主，近些年來一直牢牢占據(jù)著商業(yè)辦公環(huán)境的領(lǐng)地�？刂坪妥詣踊�領(lǐng)域也正在朝著這一開放式的、基于標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)發(fā)展。但是，作為工業(yè)用戶來講，您是否認(rèn)為所有普通的電纜，都可以滿足工業(yè)過程控制和自動化技術(shù)環(huán)境的苛刻要求呢？

　　實際上，市場流行的5e類非屏蔽雙絞線（COTS 5e UTP）以太網(wǎng)電纜，以工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來衡量，是十分脆弱的。除了可能受到明顯的物理損害，還存在更加隱蔽的、不可見的電磁／射頻干擾。

　　假若要在工廠地面敷設(shè)非強化的商用級5e類非屏蔽雙絞電纜，結(jié)果會如何呢？下面我們以普通電纜為例，分別就其在安裝、溫度及紫外線輻射和陽光照射對線纜的影響、線纜的耐油性、機械力等各個方面，來具體闡述在工業(yè)用惡劣環(huán)境下，以太網(wǎng)電纜應(yīng)該具備的特點。

　　什么環(huán)境為工業(yè)惡劣環(huán)境

　　電纜在施工中和安裝后，不論是施工時的實際影響，還是安裝好后的環(huán)境影響，都可能帶來較大的破壞影響，而我們通常所指的惡劣環(huán)境究竟是什么狀況呢？全面了解這種環(huán)境影響，無疑可以提高電纜的應(yīng)用性能。

　　施工安裝中的拉抻、搬運時線的自然分離是最基礎(chǔ)的影響因素，在安裝好后，外部環(huán)境的高溫、日光照射、紫外線輻射、電磁、射頻干擾等都會對電纜性能造成影響，而同時因磨損、剪斷和碾壓等外界機械力，以及接地、平衡等也會帶來很大影響。這些來自于不同的人為或非人為因素，都給以太網(wǎng)帶來了一個惡劣的工業(yè)環(huán)境。

　　惡劣因素的影響分析

　　筆者在此針對各種因素對電纜的影響一一進行分析，從而提醒用戶在施工中或安裝后有針對性地注意，能夠盡最大可能來保證電纜的高性能。

　　1、安裝影響

　　在綜合布線的施工安裝中，安裝的正確與否是提高電纜性能的重要原因。按照國際標(biāo)準(zhǔn)，電纜被允許具有一定的拉伸能力。拉抻前，電纜為100英尺，拉伸后，可能變成100英尺2英寸。用過大的力拉抻商用級UTP，會拉長電纜。電纜的拉長會造成信號損失（衰減）和信號延遲。這些效應(yīng)將限制電纜可能敷設(shè)的距離。

　　在鋪設(shè)電纜時，電纜在搬運的過程中，可能會導(dǎo)致雙絞線散開。這樣將改變線對導(dǎo)線中心間的間距，造成不平衡。這樣，線對間具有更多的耦合作用（串?dāng)_）、信號回波傳送（回?fù)p），更加容易受到周圍電磁／射頻干擾的影響。這些因素中的任何一個都可能會引起電纜傳輸數(shù)據(jù)的丟失，造成工業(yè)過程中斷或安全問題。

　　在目前市場上，國內(nèi)很多的布線企業(yè)開始針對雙絞線的散開問題，研制對策。比如國際布線廠商BeldenCDT所引入的雙絞線之間粘連線對技術(shù)，就可以防止線對的散開，保證了電纜的設(shè)計性能。

　　采用粘連線技術(shù)的每一線對，都可沿整條電纜物理地粘連在一起。無論如何搬運，即使在安裝時，線對也不會被無意分開。粘連線對還增加了機械強度，除了機械穩(wěn)定性外，還提高了耐拉程度。

　　2、溫度影響

　　上面的問題都是由搬運電纜而引起的。那么在工業(yè)應(yīng)用中遇到極端溫度環(huán)境時，電纜又會出現(xiàn)哪些問題呢？

　　極端低溫會使電纜變硬、變脆、很難使用。尤其在安裝時，電纜太脆是一個很嚴(yán)重的問題。另一方面，極高的溫度可能會使電纜中所使用的塑料性能降級。所以，用戶應(yīng)根據(jù)預(yù)期的溫度敷設(shè)相應(yīng)的電纜。

　　電纜溫度額定值并不是唯一的考慮因素。在20℃以上時，每增加1℃，COTS5e類電纜的衰減會增加0.4%。在60℃時，衰減可能會增加16%.作為用戶來講，在這種情況下，用戶也可以選擇抗高溫、抗衰減的產(chǎn)品。另一方面，用戶也可以敷設(shè)較短的電纜。

　　3、紫外線輻射和陽光照射

　　大多數(shù)商用5e類電纜不是用于戶外使用的，當(dāng)電纜暴露在陽光中的紫外線下時，電纜的塑料護套就會加速分解。護套的機械強度開始降低，縮短了電纜的使用壽命。

　　在這樣的條件下，用戶必須選擇提供防陽光照射（SUN RES）電纜護套的產(chǎn)品，以確保這些電纜能夠在實際應(yīng)用中經(jīng)久耐用，抗紫外線是以太網(wǎng)電纜需要具備的又一必要條件。

　　4、耐油

　　在實際的日常生產(chǎn)活動中，很多零部件都需要進行很好的潤滑，以保證順暢運行。從石油中提取的潤滑油會浸入COTS 5e類電纜中，尤其是在高溫下。油會造成電纜護套膨脹，失去機械強度，使內(nèi)芯暴露在外。在這樣的情況下，用戶需要選擇具備防油護套的產(chǎn)品。毫無疑問，耐油性也是以太網(wǎng)電纜滿足實際生產(chǎn)需要的、不可或缺的條件。

　　5、機械力—磨損、剪斷和碾壓

　　在一些特殊環(huán)境中，作為用戶，可能需要在電纜上行走，這樣，可能會造成數(shù)據(jù)傳輸錯誤或網(wǎng)絡(luò)延遲。如果在電纜上面駕駛，則可能會損壞整條電纜。普通商用電纜顯然是無法滿足這種需求的。

　　在這樣的情況下，就需要選擇具備工業(yè)級電纜護套的產(chǎn)品，其中有些電纜具有獨特的表面護套，可以針對磨損和剪斷提供額外的機械保護。

　　6、電磁、射頻干擾，噪音和屏蔽

　　以上所說的問題都很明顯，因為用戶可以看到或感覺到這些問題的發(fā)生。但是作為用戶來講，不可能輕易得知EMI／RFI（電磁干擾/射頻干擾）何時發(fā)生和是否已給網(wǎng)絡(luò)造成重大破壞。避開潛在的干擾源也是最好選擇。

　　避開潛在的干擾源，則需要在敷設(shè)電纜時盡量遠(yuǎn)離干擾源，如電焊機、切換繼電器或直流驅(qū)動器。如果用戶必須要控制諸如電焊等類似干擾源時，該怎么辦呢？方法之一是使用光纜。光纜可以絕對避免電磁／射頻干擾造成的影響。

　　如果擔(dān)心成本、復(fù)雜性或光纜的堅韌性等問題，也可以考慮采用屏蔽5e類銅纜解決方案。即使是簡單的一層鋁箔屏蔽，在正確接地時也能夠提供很顯著的抗電磁／射頻干擾的能力。

　　以太網(wǎng)電纜必須具有抗電磁／射頻干擾的能力，才能確保在各類干擾源存在的情況下，也能保障網(wǎng)絡(luò)信息暢通無阻的傳遞。

　　7、接地

　　正確的接地是獲得有效屏蔽的關(guān)鍵。沒有接地或接地不正確可能會降低屏蔽的效果。理想的屏蔽接地應(yīng)該只有唯一的接點。當(dāng)干擾信號耦合到屏蔽層上時，電流就會被導(dǎo)入大地，避免了屏蔽層下的線對受到影響。

　　當(dāng)屏蔽的近端和遠(yuǎn)端都與地面連接時，有可能形成接地環(huán)路。近端位置與遠(yuǎn)端位置的大地電勢差，會在導(dǎo)電屏蔽層上形成巨大的電勢差和相應(yīng)電流。屏蔽流動的大地電流使屏蔽成為攜帶信號的線對的干擾源，因而以太網(wǎng)電纜必須很好地接地。

　　8、平衡

　　高度平衡的、穩(wěn)定的UTP可提供很大的抗擾性。線對的每半個紐絞可以被看作一個環(huán)形天線。另外半個連續(xù)的紐絞在方向上都與上方導(dǎo)線相反。在一條平衡理想的電纜中，環(huán)形天線的交變極性，會抵消加在線對上的干擾。

　　粘連線對電纜提供了最接近于完美平衡的特性，特別是在粗暴安裝和在日常使用中受到機械損害之后。在干擾存在時，電纜的平衡性和穩(wěn)定性是其在工業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用中成敗的關(guān)鍵。

　　工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

　　開放式的標(biāo)準(zhǔn)化是以太網(wǎng)的一個主要優(yōu)點。任何產(chǎn)品都可以設(shè)計成符合IEEE所規(guī)定的最低要求。以太網(wǎng)最常用的電纜所遵循的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)是由TIA（電信行業(yè)協(xié)會）同EIA（電子行業(yè)協(xié)議）共同制定和實施的。

　　TIA/EIA 568-B描述了有關(guān)商用建筑通信布線（電纜和連接器）的相關(guān)規(guī)定。TR-42委員會負(fù)責(zé)電信基礎(chǔ)設(shè)施布線標(biāo)準(zhǔn)。在協(xié)調(diào)工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)在不同團體的應(yīng)用中，各組織下了很大的努力。

　　在歐洲，工業(yè)自動化開放網(wǎng)絡(luò)協(xié)會（IAONA），國際電工委員會（IEC）和Cenelec（電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)歐洲委員會）正在與TIA/EIA及互相間進行溝通，旨在推出面向工業(yè)以太網(wǎng)的真正開放、協(xié)調(diào)的、基于標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)通訊體系。

　　以太網(wǎng)技術(shù)在控制和自動化聯(lián)方面具有速度高和規(guī)模經(jīng)濟的優(yōu)勢。以太網(wǎng)必須根據(jù)工業(yè)環(huán)境所面臨的實際的問題進行調(diào)整。雖然COTS電纜可以在一些工業(yè)應(yīng)用中使用，但在有些應(yīng)用中，COTS電纜因堅韌性不足而不能被接受。因此，作為用戶來講，在布設(shè)自己的布線系統(tǒng)時，一定要問一下自己：我的以太網(wǎng)電纜足夠堅韌嗎？