Glasvezelkabel versus koperkabel: prestatie-, kosten- en koopgids

Een koperen verbinding van 480 meter tussen twee productiehallen slaagde op een koele herfstochtend voor de certificering en slaagde niet voor de hertest de volgende zomer, toen twee paren buiten hun invoegverlieslimieten maten. Er was niets verkeerd beëindigd. De kabel was eenvoudigweg gevraagd iets te doen waar koper slecht in is: hoogfrequente gegevens over een lange, warme route met elektrische ruis overbrengen. Dat is het argument dat centraal staat in de vergelijking tussen glasvezelkabel en koperkabel.

Koper is goedkoper in aanschaf, gemakkelijker af te sluiten en kan stroom leveren aan een camera of toegangspunt. Glasvezel wint het op het gebied van bandbreedte, afstand, immuniteit tegen elektrische ruis, veiligheid en totale eigendomskosten zodra een verbinding ongeveer 90 tot 100 meter passeert.

Wat glasvezelkabel feitelijk scheidt van koperkabel

Glasvezelkabels transporteren gegevens als pulsen van infrarood licht door een glazen kern, terwijl koperkabels gegevens als elektrische spanning door getwiste metaalparen transporteren. Elk ander verschil tussen hen volgt uit dat ene feit.

Twee media, twee regels

Een glasvezelkabel is een transmissiemedium waarin een gemoduleerd lichtsignaal zich voortplant door een glazen of kunststof kern omgeven door bekleding, een beschermende coating en een of meer omhullende lagen. Een koperen kabel is een transmissiemedium waarin een gemoduleerd elektrisch signaal door getwiste paren geïsoleerde metalen geleiders gaat.

Licht negeert de magnetische velden rond motoren en aandrijvingen, straalt geen signaal uit buiten de mantel en corrodeert niet in een vochtkanaal. Glas kan echter geen stroom leveren, en het bestraft scherpe bochten en vuile connectoren veel zwaarder dan koper.

Constructie en fysieke eigenschappen van een single-mode glasvezelkabel voor buiten vergeleken met een Cat6A niet-afgeschermde koperkabel.
Parameter	Single-mode glasvezel, OS2	Cat6A niet-afgeschermd koper
Signaaldrager	Infraroodlicht bij 1310 of 1550 nm	Elektrische spanning
Kern en dirigent	Glazen kern van 9 micron, bekleding van 125 micron	23 AWG koper, vier getwiste paren
Bruikbare kanaallengte	10 tot 40 kilometer onversterkt	100 m
Verzwakking	Ongeveer 0,35 dB per km bij 1310 nm	Ongeveer 20 dB per 100 m bij 100 MHz
Vermogensafgifte	Geen, aparte geleiders vereist	Tot 90 W onder IEEE 802.3bt
Interferentie en tikken	Diëlektrisch, geen uitgestraald signaal	Gevoelig zonder afscherming

Prestaties onderling: bandbreedte, afstand en signaalverlies

Over elke afstand langer dan ongeveer 100 meter presteert glasvezel beter dan koper wat betreft bandbreedte, bereik en signaalkwaliteit, terwijl de twee vrijwel identiek zijn wat betreft voortplantingssnelheid, en dat is waar de meeste verwarring begint.

Vier cijfers die de meeste projecten bepalen

0,35 dB Verlies per km in single-mode glasvezel bij 1310 nm

100 m Harde kanaallimiet voor koper-Ethernet

40 kilometer Typisch onversterkt single-mode bereik bij 10 Gbps

90 W Maximaal vermogen dat een Cat6A-kabel kan dragen

Maximaal bereik bij 10 Gbps

Cat6 UTP 55 m

Cat6A UTP 100 m

OM4 multimode 550 m

OS2 enkele modus 40 kilometer

Staaflengtes worden op een logaritmische schaal uitgezet, omdat het single-mode-cijfer ordes van grootte groter is.

Het beslissende getal is verzwakking. Een single-mode glasvezel verliest grofweg 0,35 dB per kilometer, terwijl een Cat6A-kanaal ongeveer 20 dB verliest over 100 meter bij 100 MHz en ruim 40 dB bij 500 MHz. Copper verliest deze race niet zozeer als wel dat het signaal opraakt.

Waar koperkabel nog steeds zijn plaats verdient

Koper blijft de betere keuze voor horizontale trajecten van minder dan ongeveer 90 meter, voor apparaten die stroom over dezelfde kabel ontvangen, en voor projecten waar goedkope veldafsluiting en bestaande installateursvaardigheden zwaarder wegen dan de beschikbare ruimte.

Koper voordelen

Laagste initiële kosten per meter, waarbij connectoren en gereedschap overal beschikbaar zijn.
Levert tot 90 W aan camera's, toegangspunten en sensoren via dezelfde paren die gegevens transporteren.
Vergevingsgezind tijdens de installatie: geen splijten, geen smeltlasapparaat, geen eindvlakinspectie.
Geschikt voor bureauverbindingen die tegenwoordig zelden meer dan 1 Gbps nodig hebben.

Waar vezels het overnemen

Verbindingen tussen gebouwen en campussen, waarbij 100 meter simpelweg niet genoeg is.
Backbones die twee of drie bandbreedte-upgrades op dezelfde kabel moeten overleven.
Routes in de buurt van aandrijvingen, lassers, trekkracht of radiozenders.
Elke link waar fysieke beveiliging en detectie van afluisteren van belang zijn.

Power over Ethernet is het sterkste overgebleven argument van koper. Eén Cat6A-kabel kan tot 90 W leveren onder IEEE 802.3bt Type 4 en nog steeds gegevens overbrengen. Daarom worden plafondapparaten meestal gevoed met koper, zelfs in gebouwen waarvan de backbones uit glasvezel bestaan.

Interferentie, beveiliging en elektrische isolatie

Glasvezel is immuun voor elektromagnetische interferentie en straalt geen signaal uit dat inductief kan worden afgeluisterd, terwijl koper aan beide wordt blootgesteld, en de kloof wordt beslissend in industriële installaties, onderstations en campussen met meerdere gebouwen.

Aandrijvingen met variabele frequentie, lassets en grote motoren injecteren geluid in koperparen. Afscherming helpt alleen als de afscherming aan beide uiteinden correct is verbonden.
Afzonderlijke gebouwen bevinden zich vaak op verschillende aardpotentialen, en dat verschil drijft de stroom langs een koperen schild en naar netwerkpoorten.
Koper kan worden getapt met een inductieve klem zonder de kabel door te snijden. Vezels moeten worden gebogen of gesplitst, en de verandering in verlies komt tot uiting in de linkmonitoring.
Vezel is diëlektrisch en daarom is het het medium bij uitstek op hoogspanningsstructuren en in gebieden waar een geleidend pad onaanvaardbaar is.

Een aardpotentiaalverschil van 480 V tussen twee gebouwen is voldoende om destructieve stroom door een koperen afscherming naar schakelpoorten te sturen. Een diëlektrische vezelkabel verwijdert dat geleidende pad volledig.

Kiezen op route: een praktische selectievolgorde

Stem de kabel eerst af op de route en vervolgens op de bandbreedte. Bovenliggende gangen, kanalen, directe ingraving en binnenbakken wijzen allemaal naar een andere constructie, en de verkeerde keuze verschijnt meestal als een mechanisch defect, lang voordat het als een bandbreedteprobleem verschijnt.

Breng de route en de omgeving in kaart

Registreer of de kabel zelfdragend is, een kanaal heeft, een sleuf heeft, luchtgeblazen is of op een binnenbak loopt, samen met de ijsbelasting, de knaagdierdruk en het temperatuurbereik.

Herstel het verliesbudget

Tel hierbij het lasverlies, connectorverlies en kabelverzwakking op, en laat ruimte over voor veroudering en reparaties. Er is ruimte voor een single-mode verbinding van 10 km; een koperkanaal van 95 m heeft er bijna geen.

Selecteer constructie en vervolgens het aantal vezels

Ontwerpen met gelaagde losse buizen zijn geschikt voor het meeste buitenkanaal- en ingravingswerk, en reservevezels kosten bij installatie veel minder dan een tweede greppel later.

GYTS Outdoor Layer-Stranded Steel-Polyethylene Bonded Sheath Fiber Cable

GYTS buitenlaag-gestrande staal-polyethyleen gebonden mantelvezelkabel Gelaagde losse buiskabel voor buitengebruik voor kanaal- en begraafroutes, met gebonden staal-polyethyleen mantel, waterblokkerend vet en compacte buigbare constructie. Bekijk Product →

Als een verbinding langer is dan 90 meter, of als de vereiste bandbreedte hoger is dan 10 Gbps, is koper een tijdelijke oplossing die binnen één upgradecyclus opnieuw zal worden bekeken.

Indoor- en last-mile-runs: waar glasvezel stilletjes wint

In gebouwen en bij de laatste stap naar een huis concurreert glasvezel nu met koper op het gebied van installatiekosten en prestaties, grotendeels omdat vooraf afgesloten assemblages de splitsingsboete hebben weggenomen.

Voor stijgleidingbackbones kan een minibundelkabel voor binnengebruik met 900 micron strak gebufferde vezels direct worden afgesloten en tolereert de buigradii van 15 tot 20 mm die echte trays en hoeken opleggen. Brandprestatiebeoordelingen, en niet bandbreedte, bepalen meestal het exacte onderdeelnummer.

GJFV Indoor Mini Bundle Fiber Optic Cable

GJFV Mini-bundel glasvezelkabel voor binnen Minibundelkabel voor binnengebruik met aramideversterking en vlamvertragende mantel, geschikt voor stijgleiding-backbones waar brandclassificatie de keuze bepaalt. Bekijk Product →

Aan de abonneezijde kan een platte netwerkkabel van ongeveer 2 bij 3 mm met twee sterkte-elementen door dezelfde microduct worden getrokken als een koperen kabel zou hebben gebruikt, en vervolgens in één bezoek worden afgesloten met een vooraf aangebrachte SC/APC-connector.

GJYXCH FTTH glasvezelkabel Platte FTTH-dropkabel met centrale vezel, parallelle FRP- of stalen versterkingselementen en LSZH-mantel voor abonneeverbindingen en microductinstallatie. Bekijk Product →

Een vooraf aangesloten netwerkkabel maakt van een verbindingsbezoek van twee technici een installatie voor één persoon, wat glasvezel vaak goedkoper maakt dan koper over de laatste 30 meter.

Kosten gedurende de levensduur van de link

Koper kost minder per meter, maar de vergelijking wordt pas zinvol als elektronica, beëindigingsarbeid, upgradecycli en levensduur worden meegerekend.

Indicatieve levenscyclusvergelijking voor een gebouw-tot-gebouwverbinding van 300 meter.
Kostenelement	Cat6A-koper	Single-mode glasvezel
Kabelmateriaal	Lagere kosten per meter	Hoger per meter, minder runs nodig
Beëindiging	RJ45-aansluitingen, elk minuten	Fusion-splitsing of vooraf beëindigde uiteinden
Elektronica per uiteinde	Standaard koperen schakelpoort	Transceiver plus glasvezelpoort
Maximale onversterkte afstand	100 m	10 tot 40 kilometer
Verwachte levensduur	10 tot 15 jaar	25 tot 30 jaar
Volgende upgrade	Herstel en vervang elektronica	Vervang alleen de optiek

Bij de meeste bouw-tot-bouwprojecten ligt het kruispunt tussen de 90 en 150 meter per schakel. Daaronder wint koper meestal op basis van de eerste prijs. Daarboven wint glasvezel op bijna al het andere.

Glasvezelkabel versus koperkabel: veelgestelde vragen

Is glasvezelkabel eigenlijk sneller dan koper?

Niet op de manier waarop de meeste mensen aannemen. Licht in een single-mode kern reist met ongeveer 0,68 keer de lichtsnelheid en signalen in Cat6A-paren ongeveer 0,7 keer, dus de voortplantingsvertraging over 100 meter verschilt met nanoseconden. Wat wel verschilt is de doorvoer: 100 Gbps op één glasvezelpaar over kilometers, tegenover 10 Gbps op één koperkanaal over 100 meter.

Hoe ver kan een glasvezelkabel lopen zonder repeater?

Standaard 10 Gbps single-mode optica reiken tot 10 km, optica met een groter bereik reiken tot 40 km, en coherente systemen gaan tot 80 km. Multimode OM4 bereikt ongeveer 550 m bij 10 Gbps, terwijl koper Ethernet stopt op 100 m, ongeacht de elektronica erachter.

Kan glasvezel door bestaande koperen leidingen worden getrokken?

Meestal wel, als de vulverhouding, de buigradius en de trekspanning dit toelaten. Gevlochten kabels voor buitengebruik zijn doorgaans geschikt voor een installatiespanning van 600 N op lange termijn en 1500 N op korte termijn. Controleer dus het gegevensblad, gebruik een geschikt smeermiddel en blaas microkabels met lucht op plaatsen waar het kanaal klein of verstopt is.

Heeft glasvezel speciaal gereedschap nodig?

Er zijn een fusielasapparaat, een hakmes, een reinigingsset en een OTDR voor certificering nodig, die allemaal meer kosten dan een koperen krimpset. Bij grote projecten wordt die kloof snel kleiner, en bij vooraf gemonteerde assemblages wordt de splitsing volledig van de locatie verwijderd.

Bij certificering wordt de beslissing in de praktijk getoetst. Koper certificeert binnen enkele seconden met een draagbare tester, terwijl glasvezel een OTDR-tracering en een gedocumenteerd verliesbudget nodig heeft, en dat werk thuishoort in het projectplan.

De keuze tussen glasvezelkabel en koperkabel is zelden ideologisch. Het komt neer op de lengte van de route, de stroomvereisten, de geluidsomgeving en het aantal keren dat de verbinding zal worden geüpgraded voordat het gebouw wordt gerenoveerd. Beantwoord die vier vragen eerlijk en de specificatie schrijft zichzelf meestal.

Voor een uitleg op projectniveau van dezelfde beslissing, inclusief afwegingen over implementatie in echte installaties, raadpleegt u onze handleiding voor glasvezelkabel versus koperkabel: welke moet u gebruiken .