Cáp đồng và những kiến thức bạn cần biết

Cáp đồng là loại cáp truyền dẫn sử dụng lõi dẫn điện bằng đồng. Đây là loại cáp phổ biến trong hệ thống mạng viễn thông. Khám phá sự khác biệt giữa dây và cáp đồng, cấu trúc bên trong. Cũng như các phương pháp kết nối, giải pháp chống cháy trong bài viết dưới đây.

Nội dung bài viết

Giới thiệu về Cáp đồng

Cáp đồng là loại cáp sử dụng lõi kim loại đồng làm vật liệu truyền dẫn tín hiệu điện. Với khả năng dẫn điện tốt, dễ gia công và chi phí hợp lý. Cáp đồng đã trở thành một trong những loại cáp phổ biến nhất trong các hệ thống truyền dẫn tín hiệu và điện năng.

Các loại cáp đồng phổ biến

Cáp xoắn đôi: Gồm hai sợi đồng được xoắn lại với nhau để giảm nhiễu. Thường dùng trong mạng nội bộ (LAN). Có hai loại là UTP – không có lớp chống nhiễu. Và STP – có lớp chống nhiễu
Cáp đồng trục: Gồm một lõi đồng đơn, bao quanh bởi lớp cách điện, lớp lưới đồng hoặc nhôm chống nhiễu và vỏ ngoài. Dùng trong truyền hình cáp, camera analog, hệ thống RF.
Cáp điện: Dẫn điện trong các hệ thống cấp điện dân dụng và công nghiệp.

Cấu tạo của cáp đồng

Cáp đồng có rất nhiều loại phổ biến hiện nay. Tuy nhiên trong bài viết này, chúng tôi sẽ nêu rõ cấu trúc của cáp đồng trục.

Như ảnh trên ta có thể thấy rằng cấu tạo của cáp đồng trục gồm 4 phần chính dưới đây.

Phần lõi: Được làm từ bằng đồng rắn và chỉ có 1 lõi truyền duy nhất. Đặc điểm của cáp đồng trục là lõi dẫn chỉ có 1 sợi và đường kính rất lớn. Đây cũng là đặc điểm nhận diện để so sánh với loại cáp mạng hay cáp điều khiển.
Phần cách điện: Làm bằng chất điện môi nhằm ngăn cản tín hiệu điện lan truyền để tránh suy hao. Chính vì vậy loại cáp đồng trục có khoảng cách lan truyền dẫn lớn hơn cáp mạng rất nhiều và có thể lên đến hàng km. Nhưng không thể dài như cáp quang.
Lớp chống nhiễu: Có tác dụng ngăn chặn các tín hiệu điện từ bên ngoài làm ảnh hưởng đến chất lượng tín hiệu đường truyền. Do đó lớp cách điện này có thể làm ở dạng lưới đan với độ phủ 100% hoặc như một lớp bọc kín và được làm bằng đồng
Lớp vỏ bảo vệ: Là lớp ngoài cùng để bảo vệ cáp khỏi các tác động từ môi trường.

Cáp đồng hoạt động như thế nào?

Cáp đồng truyền dữ liệu bằng cách dẫn tín hiệu điện qua lõi đồng dẫn điện. Đây là một trong những phương pháp truyền tín hiệu lâu đời và đáng tin cậy nhất trong các hệ thống mạng và viễn thông. Để giảm nhiễu điện từ (EMI) và duy trì tính toàn vẹn tín hiệu, các dây đồng thường được sắp xếp thành từng cặp xoắn. Cách bố trí này giúp chống lại nhiễu từ môi trường và tín hiệu chéo giữa các cặp dây trong cùng một cáp.

Trong hạ tầng mạng hiện đại, cáp đồng trục thường được sử dụng dưới hai hình thức chính.

Cáp liên kết cố định: Là phần cáp cố định được lắp đặt âm tường, trần hoặc dưới sàn nâng. Dùng để tạo xương sống mạng, kết nối giữa các điểm cố định như phòng thiết bị và ổ cắm mạng. Theo tiêu chuẩn TIA/EIA-568, chiều dài tối đa cho phần cáp này là 90 mét trong tổng chiều dài kênh Ethernet tiêu chuẩn 100 mét.
Dây nhảy: Là cáp ngắn, linh hoạt kết nối các thiết bị đầu cuối như máy tính, điện thoại IP, hoặc switch với ổ cắm mạng. Được thiết kế để dễ dàng tháo lắp, thay đổi cấu hình, thuận tiện cho việc bảo trì và mở rộng. Chiếm 10 mét còn lại trong tổng kênh Ethernet tiêu chuẩn. Đây là phần dễ thấy và dễ thao tác nhất trong hệ thống mạng.

Ưu và nhược điểm

Ưu điểm

Dẫn điện và truyền tín hiệu tốt: Đồng là kim loại có khả năng dẫn điện và truyền tín hiệu rất hiệu quả. Chỉ xếp sau bạc
Dễ lắp đặt và thi công: Cáp đồng mềm dẻo, dễ uốn cong, phù hợp với nhiều không gian và môi trường thi công
Chi phí thấp hơn cáp quang: Với các ứng dụng không yêu cầu tốc độ cao. Cáp đồng có giá thành hợp lý hơn, tiết kiệm chi phí đầu tư.
Bền bỉ và tuổi thọ cao: Nếu sử dụng đồng nguyên chất và lớp bảo vệ tốt. Cáp có thể sử dụng trong nhiều năm mà không bị oxi hóa nhiều
Tương thích cao với thiết bị truyền thống: Nhiều hệ thống điện, điện thoại, camera analog… vẫn dùng cáp đồng. Do dễ bảo trì và thay thế

Nhược điểm

Giới hạn về khoảng cách truyền: Tín hiệu qua cáp đồng bị suy hao nhanh. Không thích hợp cho truyền dữ liệu xa. Thường dưới 100m cho các ứng dụng mạng
Dễ bị nhiễu điện từ (EMI): Nếu không có lớp chống nhiễu tốt, cáp đồng dễ bị ảnh hưởng bởi sóng điện từ từ môi trường xung quanh
Trọng lượng nặng: So với cáp quang, cáp đồng nặng hơn nhiều, ảnh hưởng đến việc vận chuyển và lắp đặt ở những vị trí cao hoặc xa.
Không phù hợp với tốc độ truyền dữ liệu cao: Trong các ứng dụng như internet tốc độ cao, truyền hình 4K, cáp đồng không đáp ứng tốt bằng cáp quang.
Dễ bị đánh cắp (do giá trị cáp đồng): Đồng có giá trị cao nên bị trộm cắp. Nhất là tại các công trình hạ tầng ngoài trời

Ứng dụng của cáp đồng trong thực tế

1. Hệ thống điện dân dụng và công nghiệp

Cáp điện lõi đồng sử dụng để dẫn điện trong nhà ở, công trình dân dụng, nhà máy, khu công nghiệp… Nhờ độ dẫn điện cao và độ bền tốt, cáp đồng đảm bảo truyền tải điện năng hiệu quả và an toàn

2. Hệ thống truyền dẫn tín hiệu viễn thông

Cáp đồng thoại dùng để truyền tín hiệu thoại trong mạng điện thoại cố định (PSTN). Ứng dụng trong các hệ thống mạng ADSL – Truyền dữ liệu Internet tốc độ thấp qua đường điện thoại.

3. Hệ thống truyền hình cáp

Cáp đồng trục (Coaxial Cable) được sử dụng để truyền tín hiệu truyền hình cáp analog và kĩ thuật số. Cáp đồng trục cũng được dùng trong hệ thống camera analog (CCTV) để truyền hình ảnh từ camera đến đầu ghi.

4. Hệ thống âm thanh và thiết bị điện tử

Dây loa, dây tín hiệu âm thanh thường sử dụng lõi đồng để đảm bảo truyền tín hiệu âm thanh chất lượng cao, ít suy hao. Ngoài ra, cáp đồng còn dùng trong các bo mạch, linh kiện điện tử và kết nối thiết bị

5. Ứng dụng trong ngành hàng không, ô tô và hàng hải

Cáp đồng được sử dụng trong hệ thống điện và điều khiển của ô tô, máy bay, tàu thủy tinh. Vì tính ổn định và khả năng chịu môi trường khắc nghiệt.

6. Truyền tín hiệu điều khiển trong công nghiệp

Cáp tín hiệu đồng dùng trong các hệ thống tự động hóa, điều khiển PLC, cảm biến… Giúp truyền dữ liệu điều khiển từ tủ điện đến các thiết bị máy móc với độ tin cậy cao.

Kết luận

Việc lựa chọn cáp đồng phù hợp đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo kết nối mạng ổn định, tốc độ cao và dễ dàng bảo trì. Hiểu rõ về các yếu tố như loại dây dẫn, lớp cách điện, vỏ bọc bảo vệ và đầu nối chất lượng cao. Giúp các kĩ sư mạng đưa ra quyết định chính xác cho cả hệ thống cố định lẫn kết nối tạm thời. Việc đầu tư vào cáp mạng chất lượng cao không chỉ giúp bảo vệ tính toàn vẹn của hệ thống mạng. Mà còn đơn giản hóa công tác bảo trì và đảm bảo hiệu suất ổn định trên toàn bộ hạ tầng CNTT.