規格 vs. 単線ケーブル:選択方法

2024 年 3 月 6 日/一般、101学習、インストールとテスト、ベストプラクティス

シールド付き・シールドなしのツイスト・ペアーのメタル線には、いずれもより線タイプと単線タイプの両方が存在します。どちらを選ぶかは、規格、設置環境、用途、コストなど、さまざまな要因を考慮する必要があります。それでは、より線のメタル線ケーブルと単線のメタル線ケーブルの違いや選定時のポイントを見ていきましょう。これにより、ご自身の設置環境に最適なケーブルを判断する手助けになるはずです。

より線ケーブルと単線ケーブルの違い

より線ケーブルと単線ケーブルには、構造・柔軟性・性能などにおいて重要な違いがあります。

より線ケーブルとは?

より線ケーブルでは、8本の導体それぞれが、複数の細いメタル線を撚り合わせて構成されています。この撚り方は、ちょうどロープのように螺旋状に巻かれているのが特徴です。通常、2 つの数字で指定され、最初の数字がより線の本数、2番目の数字が 1 本あたりのワイヤーゲージ(太さ)を表します。たとえば、7×32(または 7/32 のように表記)とあれば、32 AWG のメタル線が 7 本より合わされて、1 本の導体になっていることを意味します。

単線ケーブルとは?

単線ケーブルでは、8 本の導体それぞれが、1 本の太めのメタル線で構成されています。単線は、導体のサイズを示す 1 つのゲージ番号(例:24 AWG)で規定されます。1 ペア、2 ペア、または 4 ペアのケーブルであっても、ケーブルとしての仕様は、その単線導体のゲージ・サイズによって表されます。

より線ケーブルは単線ケーブルより柔軟性が高い

構造上の違いに加えて、もうひとつの大きな違いは、柔軟性です。

  • • より線ケーブルは非常に柔軟で、繰り返しの曲げに強い特性があります。ただし、終端処理においては、より線が時間の経過とともに破損したり、緩んだりする可能性もあるため、注意が必要です。
  • • 単線ケーブルは剛性が高く、過度に曲げたり頻繁に屈曲させたりすると、破損する可能性があります。しかし、形状保持性に優れており、ジャック、パッチ・パネル、接続ブロックなどに使用される絶縁変位接続(IDC)コネクタ内で、しっかり接続されやすいという利点があります。

単線ケーブルの方が導電性能に優れている

あまり目立たない違いですが、より線と単線の間には性能においても明確な差があります。

  • • 一般に、単線ケーブルの方が電気伝導性に優れており、広い周波数帯にわたって安定した電気特性を提供します。また、単線は構造的に頑丈で、振動の影響を受けにくく、腐食にも強いとされています。これは、より線と比べて表面積が少なく、環境の影響を受けにくいためです。
  • • 単線は、より線より多くの電流を流すこともできます。高いゲージ(細い導体)ほど挿入損失が大きくなり、一般的により線ケーブルは単線導体よりも 20~50 % 多くの減衰が発生します(例:24 AWG では 20 %、50 AWGでは26 %)。さらに、より線導体の断面には空気が含まれているため、すべてが銅ではなく、その結果として直流抵抗が単線よりも高くなる傾向があります。

これで、より線ケーブルと単線ケーブルの違いをご理解いただけたと思います。続いては、どちらを選ぶべきか判断する際に考慮すべきポイントについて見ていきましょう。

より線の方が単線より優れているのか?

どちらが優れているかは、設置環境や用途に応じて異なります。それぞれに適したシーンがあり、正しく使い分けることが重要です。

単線ケーブルを使用すべき場合

90メートルの水平配線については、選択の余地はありません。シールド付き・シールドなしツイスト・ペアーにかかわらず、TIA および ISO/IEC の規格では単線ケーブルの使用が義務付けられています。一方、より線ケーブル(24 および 26 AWG)は、パッチ・コードとして、100 m チャネルの一部として、チャネル内の最大 10 m までに限定されています。

より線ケーブルを使用すべき場合

より線ケーブルは柔軟性に優れ、曲げに強いため、機器との接続やクロス・コネクトなど、頻繁に取り回しや曲げが発生する場所で理想的です。チャネル全体に対してわずか 10メートル程度の区間で使用されるため、挿入損失や直流抵抗の増加は性能にほとんど影響しません。ただし、ゲージの小さい(細い)28 AWG のより線パッチ・コードは、その細さゆえにさらに挿入損失と抵抗が増えるため、使用にあたっては一部制限があります。詳しくは、「細い 28 AWG パッチ・コード」をご参照ください。

オープン・オフィスなどの柔軟な再構成が求められる環境では、より柔軟なケーブル配線が必要とされるため、より線パッチ・コードの利用範囲が広く認められています。こうした設置においては、規格により、より線パッチ・コードがチャネル内で 10メートルを超える使用も許可されています。ただし、チャネル内で 10メートルを超える長さのより線ケーブルを使用する場合は、挿入損失と DC 抵抗の増加に対応するため、チャネル長の上限を引き下げること(ディレーティング)が業界標準で求められています。

業界標準に基づいてより線ケーブルのディレーティング(性能補正)を行う際には、導体のゲージ(太さ)が重要な要素となります。一般に、ゲージの大きい、つまり細いケーブルほど、補正率が大きくなります。26 AWG のより線ケーブルはデレーティング係数が 0.5、24 AWG ではわずか 0.2、22 AWG のより線ケーブルに至っては、ディレーティング不要です。

チャネル全体の長さを算出する方法を示します。ここで、H = 単線の水平ケーブル長、C = より線ケーブルの全長、D = ディレーティング係数、T = チャネル全体の許容長です。

チャネル全長の計算

たとえば、60メートルのカテゴリー6A 単線ケーブル(水平配線)と、40メートルの 24 AWG より線カテゴリー6A パッチ・ケーブルを使用する場合、ディレーティング係数が 0.2 では、チャネルの合計長は 97.5メートルまで減らす必要があります。(数式が必要な場合は以下の通りです。より線ケーブル補正後の長さ = [105 - 60] / [1 + 0.2] = 37.5、チャネル全長 = 60 + 37.5 = 97.5 メートル) 別のケースで、26 AWG より線ケーブル(ディレーティング係数 0.5)を使用する場合、チャネルの最大長を 90メートルまでに制限する必要があります。

PoE は、より線パッチ・コードにより厳しい要件を課す

通信機器室(TR)や作業エリアのパッチング部位では、より線ケーブルが一般的なパッチ・コードとして使用されており、特にオープン・オフィスでは 10 メートルを超えることもあります。しかし、現在の LAN における重要な用途のひとつでは、単線パッチ・コードの使用が推奨されます。Power over Ethernet (PoE)。ツイスト・ペアーのメタル線ケーブルを通じて PoE が供給されると、一部の電力が熱として放出され、その結果としてケーブルの温度が上昇します。より線パッチ・コードは挿入損失と DC 抵抗が高くなる傾向があるため、温度が上昇した状態では伝送性能の劣化が生じやすくなります。

この問題は、TR のような温度管理された環境では通常心配ありませんが、天井内のデバイス(無線アクセスポイント、防犯カメラ、LED 照明など)への配線に使用される場合にはリスクが高まります。ベスト・プラクティスとして、温度管理されていない環境でケーブルの曲げが少ないのであれば、単線パッチ・コードを使用するのが望ましいとされています。どうしてもより線パッチ・コードを使用する場合は、長さを約 5 メートル以下に抑えるのが好ましいです。また、高温環境下ではチャネル長のディレーティング(補正)も業界標準で求められます。バンドルされたケーブルの本数が多くなるほど、熱の蓄積が増えるため、より大きな補正が必要になることがあります。(ただし、例外が適用される場合もあります。)

より線と単線のコスト効率のバランス

導体のより線の本数が多くなるほど柔軟性は向上しますが、同時にコストも高くなるという側面があります。そのため、カテゴリー 6 およびカテゴリー 6A のより線ケーブルでは、コストが過剰に上がらないよう適切な柔軟性を保ちながら、より線の本数を調整してバランスのとれた設計がなされています。用途や設置環境に適していない状況で、より線ケーブルを選んだからといって、性能や規格準拠の面で妥協する必要はありません。柔軟性が求められる環境(空調管理された場所など)ではより線ケーブルを使用し、高い耐久性が必要で、あまり曲げが発生しない場所では単線ケーブルを使用するといったように、適材適所で使い分けることが重要です。

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