หน้าแรก Networking & Wireless ความรู้พื้นฐานด้านสายเคเบิล: สายแบบ Solid ปะทะสายแบบ Stranded

ความรู้พื้นฐานด้านสายเคเบิล: สายแบบ Solid ปะทะสายแบบ Stranded

แบ่งปัน


น่าจะเคยได้ยินเกี่ยวกับสายแพ็ตช์คอร์ดที่ว่ามีทั้งแบบสายลวดทองแดงเส้นเดี่ยว (Solid) กับแบบลวดทองแดงเส้นย่อยๆ มัดรวมกันในสาย (Stranded) กันมาบ้าง แล้วทราบกันไหมถึงความแตกต่าง และเกณฑ์การเลือกใช้สายแต่ละแบบ?

ตามชื่อบอกเลยว่า สายเคเบิลแบบ 4 คู่สายที่ “มัดสายย่อยรวมกัน” เป็นสายที่สายตัวนำย่อยแต่ละสายในทั้ง 8 สาย ในสายเคเบิลแบบ 4 คู่สายนี้ เป็นสายที่ประกอบด้วย “ลวดหลายเส้น” พันบิดรอบเข้าด้วยกัน ขณะที่สายแบบลวดเส้นเดี่ยวจะมีลวดทองแดงแค่เส้นใหญ่เส้นเดียวในแต่ละสายตัวนำ

ซึ่งสายเคเบิลแบบ Stranded นั้น ลวดที่ประกอบกันเป็นสายตัวนำจะบางมาก นำมามัดหมุนพันเกลียวให้อยู่ในรูปลวดตัวนำเส้นใหญ่เดียวกัน (มองภาพเหมือนควั่นเกลียวเชือก) โดยโครงสร้างของสายแบบ Stranded จะเขียนแทนด้วยตัวเลขสองจำนวน ได้แก่ จำนวนลวดย่อยที่เขียนไว้ด้านหน้า และขนาดของลวดในหน่วยเกจที่เขียนไว้ด้านหลัง ตัวอย่างเช่น 7X32 (อาจเขียนแทนเป็น 7/32) หมายถึงใช้ลวดย่อยขนาด 32 AWG จำนวน 7 เส้น พันเกลียวมัดกันเป็นสายตัวนำ ขณะที่ในกรณีของสายเคเบิลแบบ Solid จะระบุแค่เลขเกจที่บอกถึงขนาดของของลวดตัวนำเส้นเดี่ยวนั้นๆ

แล้วสายเคเบิลไม่ว่าจะเป็นแบบ Stranded หรือ Solid ใน Category เดียวกันนั้นถือว่ามีขนาดเกจเดียวกันหรือไม่? คำตอบคือใช่ เพราะสุดท้ายสายตัวนำที่ได้ไม่ว่าจะประกอบด้วยลวดย่อยหลายเส้นหรือเส้นเดี่ยวก็ตาม ต่างก็ถือเสมือนเป็นลวดตัวนำใหญ่เส้นเดียวกัน นั่นคือสายเคเบิลขนาด 24 AWG ก็จะถือว่าลวดตัวนำขนาด 24 AWG ไม่ว่าจะเป็นแบบไหน

แล้วต่างกันอย่างไร?
ความแตกต่างทางกายภาพที่สำคัญระหว่างสายเคเบิลแบบ Stranded และ Solid นั้นจะเป็นเรื่องของความยืดหยุ่น โดยสายแบบ Stranded จะยืดหยุ่นมากกว่า ทนต่อการบิดงอกว่าเมื่อเทียบกับลวดตัวนำเดี่ยวแข็งๆ ที่อาจหักได้ถ้าจับบิดงอหลายครั้ง ดังนั้นยิ่งประกอบด้วยลวดย่อยมากเท่าใด ก็ยิ่งให้ความยืดหยุ่นมากเท่านั้น แต่จำนวนลวดเส้นย่อยก็แปรผันกับต้นทุนด้วย ยิ่งใช้จำนวนลวดมากเท่าไรก็ยิ่งแพงตาม ดังนั้น เพื่อให้คุ้มค่ามากที่สุด สายเคเบิลบิดเกลียวคู่แบบ Stranded จึงใช้จำนวนเส้นลวดย่อยให้มากพอที่จะได้ความยืดหยุ่นที่เหมาะสม แต่ไม่มากเกินไปจนส่งผลต่อราคา หรือก็คือ เราต้องรักษาสมดุลระหว่างค่าใช้จ่ายและความยืดหยุ่นของสายให้ได้ดีที่สุด

แต่โครงสร้างของสายเคเบิลก็ส่งผลเวลาเข้าหัวสายด้วย เนื่องจาก IDC บริเวณหัวต่อ แผงสาย และจุดพักสายต่างออกแบบมาเพื่อสายลวดเดี่ยวหรือ Solid เพื่อให้สายลวดตัวนำเดี่ยวนั้นยังคงรูปและวางตัวเข้าร่องในจุดเชื่อมต่อหรือ IDC ได้พอดี ขณะที่มัดลวดตัวนำแบบ Stranded มักแตกมัดออกหรือคลายหลวมออกมาเมื่อเวลาผ่านไป นอกจากนี้ลวดเส้นเดี่ยวยังทนทานและอ่อนไหวต่อการกัดกร่อนน้อยกว่าด้วยเนื่องจากมีพื้นที่ผิวน้อยกว่ามัดลวดเส้นย่อย

อีกหนึ่งจุดแตกต่างที่สำคัญก็คือประสิทธิภาพในการนำไฟฟ้า ลวดเส้นเดี่ยวนำไฟฟ้าได้ดีกว่า ให้คุณสมบัติทางไฟฟ้าที่เสถียรกว่าในช่วงความถี่สัญญาณที่กว้างกว่า จึงอ่อนไหวต่อการรบกวนในความถี่ที่สูง และมีความต้านทาน DC ต่ำกว่าสายแบบมัดสายย่อย นี่จึงเป็นเหตุผลที่แท้จริงว่าทำไมมาตรฐาน TIA จึงให้เพิ่มค่า Attenuation ถึง 20% สำหรับสายเคเบิลแบบ Stranded

แล้วจะเลือกสายแบบไหนดี?
เวลาเลือกสายเคเบิลเพื่อลากสายในแนวระนาบหรือเส้นตรง เราจะเลือกสายแบบลวดเดี่ยวเป็นมาตรฐานเนื่องจากนำไฟฟ้าได้ดีกว่า กดเข้าหัวสายกับ IDC ได้ จุดที่มีให้เลือกได้จะมีแค่ส่วนของแพ็ตช์คอร์ดที่ผู้ผลิตส่วนใหญ่มีให้เลือกทั้งสองแบบ

สายเคเบิลแบบ Stranded ยืนหยุ่นกว่า ทนต่อการบิดงอมากกว่า จึงเหมาะกับการเป็นสายแพ็ตช์คอร์ดสำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์หรือเชื่อมต่อข้ามระหว่างกันในจุดที่สายมักจะโค้งงอหรือมีการเคลื่อนไหวบ่อยๆ การที่สายแพ็ตช์คอร์ดมีความยาวสั้นอยู่แล้ว จึงมักสามารถมองข้ามเรื่องของความต้านทานจากโครงสร้างสายที่เป็นลวดมัดย่อยได้

อย่างไรก็ตามก็ควรคำนึงถึงรูปแบบการใช้งานในแลนอย่างเช่น Power over Ethernet (PoE) ที่ได้รับความนิยมอย่างมากในปัจจุบันด้วย ซึ่งเวลา PoE ส่งต่อพลังงานไฟฟ้าไปตามสายเคเบิลทองแดงแบบบิดเกลียวคู่นั้นก็จะแผ่พลังงานสูญเสียออกมาในรูปความร้อนด้วย จนทำให้อุณหภูมิภายในสายเคเบิลเองสูงขึ้นได้ ยิ่งมีความต้านทาน DC สูงอย่างสายแพ็ตช์คอร์ดที่เป็นแบบ Stranded นั้น ก็ยิ่งส่งผลให้ประสิทธิภาพการส่งต่อสัญญาณข้อมูลด้อยลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นด้วย

แม้เรื่องของอุณหภูมิดังกล่าวอาจไม่ใช่เรื่องที่ต้องกังวลมากนักในพื้นที่ที่มีการควบคุมสภาพแวดล้อมอย่างเช่นห้อง TR แต่เมื่อคุณเริ่มมีการเชื่อมต่ออุปกรณ์บริเวณเพดาน (นึกถึงอย่างแอคเซสพอยต์ กล้องวงจรปิด หรือไฟ LED) สายแพ็ตช์คอร์ดแบบ Stranded ก็อาจยังสร้างปัญหาได้ อาตใช้หลักง่ายๆ ว่า ถ้าสภาพแวดล้อมดังกล่าวไม่ได้มีการควบคุมอุณหภูมิ รวมทั้งไม่ได้มีการเคลื่อนไหวเคลื่อนย้ายบ่อย ก็ให้เลือกสายแพ็ตช์คอร์ดแบบลวดเส้นเดี่ยว แต่ถ้าจำเป็นต้องใช้สายแพ็ตช์คอร์ดแบบ Stranded ในสภาพแวดล้อมที่ไม่ได้ควบคุมแล้ว ก็ควรใช้ในระยะสั้นๆ เท่านั้น (ประมาณไม่เกิน 5 เมตร) และถ้าคุณยังสงสัยถึงความแตกต่างนี้ ก็สามารถใช้เครื่องมืออย่าง DSX Series Patch Cord Test Adapter ของ Fluke Network ในการทดสอบสายแพ็ตช์คอร์ดแบบทองแดงเพื่อดูความแตกต่างเวลาทดสอบตลอด Channel ได้

ที่มา : https://www.flukenetworks.com/blog/cabling-chronicles/101-series-stranded-vs-solid-patch-cords