Kabel internetowy ziemny (żelowany) - jaki wybrać i jak go poprowadzić

Internet do garażu, kamera przy bramie, punkt Wi-Fi w altanie albo drugi budynek na tej samej działce: wszystkie te zadania kończą się tym samym pytaniem, czyli jaki kabel położyć w ziemi, żeby działał przez lata, a nie do pierwszej mokrej jesieni. Odpowiedź w większości domów jest krótka: miedziana skrętka żelowana kat. 5e, ułożona jednym odcinkiem w rurze osłonowej, nie dłuższa niż 90 m od switcha lub routera.

Diabeł tkwi w szczegółach: nazwy w sklepach się mieszają (ziemny, żelowany, żelowy, gel, zewnętrzny), kable z aluminium udają miedziane, a ekran źle podłączony między dwoma budynkami potrafi zaszkodzić bardziej niż pomóc. Niżej każda z tych decyzji jest rozpisana osobno. Pełny asortyment skrętki instalacyjnej, w tym żelowanej, jest w kategorii kabel skrętka - kabel internetowy ziemny i LAN.

Kabel ziemny, żelowany, żelowy, zewnętrzny - co oznaczają te nazwy

Ten sam przewód ludzie szukają co najmniej kilkunastoma nazwami. Kabel internetowy, kabel ethernet, kabel LAN, kabel sieciowy, przewód internetowy i skrętka to określenia tego samego rodzaju kabla: czterech par miedzianych żył skręconych ze sobą. Różnią się tylko tym, czy ktoś myśli o zastosowaniu (internet, sieć LAN), czy o budowie (skrętka).

Druga część nazwy mówi, gdzie kabel może leżeć:

• ziemny, żelowany, żelowy, gel, do zakopania - skrętka z wypełnieniem żelowym i powłoką z polietylenu (PE), przeznaczona do ułożenia w ziemi; to najczęściej ten sam produkt opisany różnymi słowami,
• zewnętrzny - kabel z powłoką odporną na promieniowanie UV, na elewację i pod okap; nie każdy zewnętrzny jest żelowany, więc samo słowo zewnętrzny nie przesądza, że kabel nadaje się do ziemi,
• z linką nośną (samonośny) - kabel zewnętrzny ze stalową linką w osobnej żyłce powłoki, do zawieszenia w powietrzu między budynkami lub słupami,
• wewnętrzny (instalacyjny) - szara lub biała powłoka z PVC albo materiału bezhalogenowego, do ścian i sufitów w suchym budynku.

Jeśli szukasz gotowego kabla z wtykami na obu końcach, to nie jest skrętka ziemna, tylko patchcord. Krótkie kable ethernet z wtykami RJ45 służą do połączeń w domu, a skrętkę ziemną kupuje się bez wtyków i zarabia na miejscu, po przeciągnięciu przez rurę. Ogólne różnice między patchcordem a skrętką opisuje też wpis o tym, jaki kabel internetowy LAN wybrać.

Co to jest kabel żelowany i po co jest w nim żel

Kabel żelowany ma cztery pary żył z litego miedzianego drutu, każda żyła w izolacji z polietylenu, a przestrzeń między parami wypełnia żel hydrofobowy, czyli odpychający wodę. Całość zamyka czarna powłoka z polietylenu. W przewodzie opisanym na karcie produktu żyły mają średnicę 0,51 mm (24 AWG), izolacja to polietylen wysokiej gęstości HDPE, a zewnętrzna średnica kabla wynosi 6,0 mm.

Żel nie robi z kabla przewodu wodoszczelnego w sensie zanurzenia. Jego zadanie opisuje karta producenta: zapobiega wzdłużnej penetracji wody. W praktyce chodzi o dwie sytuacje. Pierwsza to uszkodzenie powłoki, na przykład przez łopatę, korzeń albo gryzonia: w zwykłym kablu woda wchodzi w szczelinę i przez kapilarne kanaliki między parami wędruje dalej, nawet kilka metrów. Druga to nieszczelny koniec kabla w puszce lub studzience. W kablu żelowanym nie ma pustych przestrzeni, więc wilgoć zatrzymuje się w miejscu uszkodzenia.

Dlaczego woda w ogóle szkodzi skrętce? Zmienia właściwości dielektryczne wokół par, więc rośnie tłumienie i przesłuch, a łącze, które działało z prędkością 1 Gb/s, spada do 100 Mb/s albo zaczyna się zrywać. Na końcach dochodzi korozja miedzi we wtyku. Objawy pojawiają się powoli, dlatego zwykła skrętka w ziemi często działa przez kilka miesięcy, a potem psuje się bez widocznej przyczyny.

Czego żel nie załatwi

• Nie chroni przed przecięciem łopatą, glebogryzarką ani przed naciskiem kamieni: od tego jest rura osłonowa i taśma ostrzegawcza.
• Nie zastępuje szczelnego zakończenia: woda wlewająca się od góry do puszki z kamerą zawilgoci wtyk niezależnie od tego, co jest w kablu.
• Nie zmienia parametrów transmisji: kat. 5e żelowana przenosi to samo co kat. 5e bez żelu.

Jak rozpoznać kabel żelowany

Najprościej po nadruku na powłoce: producenci piszą GEL, PE+GEL albo żelowany obok kategorii i typu ekranu, na przykład U/UTP GEL kat. 5e. Powłoka jest czarna, lekko matowa i twardsza niż PVC. Po zdjęciu kawałka powłoki pary są wyraźnie tłuste, a żel zostaje na palcach. Kabel opisany wyłącznie jako zewnętrzny, bez wzmianki o żelu, jest zwykle suchy w środku.

Kabel żelowany, zwykły zewnętrzny czy z linką nośną

Wybór typu zależy od jednego pytania: gdzie kabel będzie leżał przez większość swojego życia. Poniższa tabela porównuje cztery typy, które spotkasz w sklepach z okablowaniem.

Kiedy wystarczy zwykły kabel ethernet zewnętrzny

Kabel zewnętrzny bez żelu ma sens tam, gdzie nie grozi mu stała wilgoć: na ścianie pod okapem, w korytku na elewacji, w rurze prowadzonej nad ziemią do kamery. Do ziemi wybieraj go tylko wtedy, gdy masz już szczelną rurę osłonową i nie ma możliwości, by kabel w niej stał w wodzie. W praktyce w rurach w gruncie zbiera się kondensat, dlatego większość instalatorów do ziemi i tak kładzie wersję żelowaną: różnica w cenie jest niewielka w porównaniu z kosztem ponownego kopania.

Kabel z linką nośną - gdy kopanie nie wchodzi w grę

Gdy między domem a garażem jest wybetonowany podjazd albo cudzy grunt, alternatywą dla wykopu jest przewód napowietrzny. Zwykłej skrętki nie wolno po prostu przeciągnąć w powietrzu, bo pod własnym ciężarem, wiatrem i oblodzeniem rozciąga się, a żyły pękają. Kabel z linką nośną ma stalową linkę, która przejmuje całe naprężenie i jest mocowana do kotw na obu budynkach. Na krótkim odcinku można też podwiesić zewnętrzną skrętkę do osobno naciągniętej linki stalowej opaskami odpornymi na UV. W obu przypadkach kabel wymaga ochrony przepięciowej, bo przewód w powietrzu łatwiej zbiera przepięcia od pobliskich wyładowań.

Kat. 5e, 6 czy 6a - jaka kategoria kabla ziemnego

Kategoria określa, jak wysokie częstotliwości kabel przenosi bez nadmiernych strat, a więc jaką prędkość Ethernetu obsłuży na danej długości. W przypadku kabla w ziemi trzeba ją dobrać do tego, co jest na drugim końcu, a nie do tego, co jest najnowsze.

Kamera IP 4K wysyła zwykle od kilku do kilkunastu Mb/s, punkt dostępowy Wi-Fi w altanie potrzebuje 1 Gb/s, a domowe łącze światłowodowe ma najczęściej do 1 Gb/s. Wszystkie te zadania mieszczą się w kat. 5e z dużym zapasem. Skrętka żelowana opisana na kartach produktów w kategorii skrętki to właśnie kat. 5e, z żyłami 24 AWG.

Kat. 6 bywa sensowna z innego powodu niż prędkość: ma zwykle grubsze żyły (23 AWG), więc na długim odcinku traci mniej mocy przy zasilaniu PoE. Kat. 6a ma sens dopiero przy realnym planie na 10 Gb/s między budynkami, a wtedy warto policzyć także światłowód, bo nie przewodzi prądu i nie przenosi przepięć. Kiedy w domu kat. 6 coś zmienia, opisuje wpis kiedy pomoże kabel kategorii 6.

Kabel internetowy ziemny kat. 6 - kiedy dopłacić

• kamera obrotowa z grzałką lub mocnym oświetlaczem zasilana z PoE+ na odcinku bliskim 100 m,
• kilka kabli PoE w jednej rurze na długiej trasie, gdzie liczy się nagrzewanie,
• biuro lub pracownia w drugim budynku, gdzie w ciągu kilku lat pojawi się sprzęt 2,5 lub 10 Gb/s, a odcinek jest krótszy niż ok. 55 m.

W pozostałych przypadkach kat. 5e z pełnej miedzi jest wyborem wystarczającym, a pieniądze lepiej wydać na rurę osłonową i porządne zakończenia.

UTP czy ekranowany - kabel internetowy ziemny ekranowany

Oznaczenie U/UTP to skrętka bez żadnego ekranu, F/UTP (potocznie FTP) ma folię wokół wszystkich par, a S/FTP oplot i folię na każdej parze. Ekran chroni przed zakłóceniami tylko wtedy, gdy jest ciągły na całym torze i uziemiony, a więc gdy oba końce mają ekranowane wtyki lub gniazda, a switch lub szafa jest podłączona do uziemienia.

Przy kablu ziemnym między dwoma budynkami pojawia się dodatkowy problem. Każdy budynek ma zwykle własne uziemienie, a między nimi może występować różnica potencjałów, szczególnie podczas burzy. Ekran połączony po obu stronach staje się wtedy przewodem wyrównawczym, którym płynie prąd, a przepięcie z jednego budynku trafia prosto do urządzeń w drugim. Dlatego w typowym domu kabel ziemny U/UTP jest prostszy i bezpieczniejszy, a ochronę zapewnia się ogranicznikiem przepięć przy wejściu do budynku.

Jak dobrać ogranicznik przepięć dla linii Ethernet i gdzie go zamontować, wyjaśnia wpis o ochronie przeciwprzepięciowej LAN i PoE.

Miedź czy aluminium miedziowane (CCA) w ziemi

Najtańsze kable sprzedawane jako skrętka mają żyły CCA, czyli aluminium pokryte cienką warstwą miedzi. W kablu ziemnym to podwójnie zły wybór. Aluminium ma wyraźnie większą rezystancję niż miedź, więc przy PoE więcej mocy zamienia się w ciepło, a kamera dostaje niższe napięcie. Jest też kruche: łamie się przy zginaniu w puszce i przy wielokrotnym zarabianiu, a na końcach, gdzie zawsze jest trochę wilgoci, szybciej koroduje.

Różnicę widać w prostym rachunku. Żyła z miedzi o średnicy 0,51 mm ma rezystancję około 8,4 Ω na 100 m, a żyła CCA o tej samej średnicy zwykle około 13 Ω. Norma okablowania dopuszcza dla kabla kat. 5e najwyżej 9,38 Ω na 100 m na żyłę, dlatego kabel CCA, nawet jeśli działa, nie jest zgodny z kategorią, której nazwę nosi.

Jak sprawdzić kabel przed zakupem: w opisie i na powłoce szukaj oznaczenia CU, miedź albo copper. Brak informacji o materiale żył to sygnał ostrzegawczy. Po przecięciu żyły CCA widać srebrny środek pod miedzianą warstwą, a skrobnięcie nożem odsłania biały metal. Kabel żelowany w kategorii skrętki ma według karty żyły z czystej miedzi.

Maksymalna długość kabla ziemnego i zasilanie PoE

Standard Ethernet na skrętce zakłada kanał o długości do 100 m: do 90 m kabla instalacyjnego i łącznie do 10 m krótkich przewodów przyłączeniowych na obu końcach. Ta granica dotyczy kabla w ziemi tak samo jak w ścianie. Żel ani gruba powłoka jej nie wydłużają. Odległość liczysz po trasie kabla, razem z zejściem do wykopu, wyjściem z ziemi i odcinkiem po ścianie, a nie w linii prostej na planie działki.

Przy zasilaniu PoE do limitu długości dochodzi budżet mocy. Switch podaje na porcie określoną moc, ale część ginie w kablu jako ciepło. Wartości z norm IEEE zestawia tabela, a podstawy zasilania przez skrętkę opisuje wpis o PoE w kamerach IP.

Przykład w przybliżeniu: urządzenie pobierające 25,5 W z PoE+ na 100 m miedzianej skrętki 24 AWG traci w kablu około 2 do 2,5 W, a napięcie spada o mniej więcej 4 V. Na kablu CCA tej samej grubości strata rośnie do około 3,5 W, a spadek napięcia do około 7 V. To wystarcza, by kamera z włączonym w nocy oświetlaczem zaczęła się restartować, choć w dzień działa bez zarzutu. Przy zimnym gruncie rezystancja jest nieco niższa, przy nagrzanej rurze na słońcu wyższa, więc zapasu nie warto wykorzystywać do końca.

Odcinek dłuższy niż 100 m

Gdy trasa przekracza 90 do 100 m, masz cztery wyjścia: switch w połowie drogi (każdy odcinek liczy się od nowa), extender PoE wpięty w kabel, tryb wydłużony w switchu PoE, który kosztem prędkości 10 Mb/s pozwala zwykle na około 250 m, albo światłowód. Kiedy tryb wydłużony ma sens, opisuje wpis o funkcji Extend w switchu PoE, a porównanie wszystkich czterech rozwiązań dla kamer jest w poradniku skrętka do kamer IP na zewnątrz. Switche z portami PoE i trybem wydłużonym są w kategorii switche PoE.

Ile metrów kabla ziemnego kupić - na metry czy szpula 305 m

W wykopie kabel zawsze wychodzi dłuższy niż na planie. Do długości rowu doliczasz dwa razy głębokość wykopu (zejście i wyjście z ziemi), odcinek po ścianie do miejsca przejścia przez mur, drogę w budynku do pierwszej puszki lub szafki oraz zapas na końcach. Zapas ma znaczenie przy kablu żelowanym bardziej niż przy zwykłym, bo nieudane zarobienie końcówki skraca kabel o kilka centymetrów, a ponowne czyszczenie żelu wymaga odcięcia zabrudzonego odcinka.

długość = rów + 2 x głębokość + odcinki po ścianach + droga do puszki lub szafki + 1,5 do 2 m zapasu na każdym końcu + około 10% na łuki.

Długości z podpowiedzi wyszukiwarki, czyli kabel internetowy ziemny 30 m, 50 m czy 100 m, odpowiadają właśnie takim trasom. Najważniejsze, żeby każda trasa była jednym ciągłym kawałkiem: łączenie skrętki w ziemi to najczęstsze miejsce, w które wchodzi woda. Przy kablu żelowanym sprzedawanym na metry liczba sztuk oznacza długość jednego odcinka, a według karty najdłuższy odcinek w tej formie to 305 m.

Na metry czy cała szpula

• Jedna lub dwie trasy (garaż, altana, jedna kamera): kupuje się odcinek na metry, z zapasem z wzoru powyżej.
• Kilka tras albo trasa z planem na drugi kabel w tej samej rurze: przy sumie przekraczającej mniej więcej 150 do 200 m zwykle bardziej opłaca się żelowana skrętka w szpuli 305 m; porównaj cenę za metr na obu kartach.
• Druga żyła rezerwowa: jeśli kopiesz rów do bramy lub garażu, położenie dwóch kabli zamiast jednego kosztuje kilkadziesiąt metrów skrętki, a oszczędza kopanie przy pierwszej awarii albo przy dołożeniu kamery.

Jak poprowadzić kabel ziemny - najważniejsze zasady

Samo układanie, od głębokości wykopu po wejście do budynku, ma osobny poradnik krok po kroku: jak ułożyć kabel internetowy w ziemi. Najważniejsze zasady w skrócie:

• rura osłonowa w gruncie, nawet dla kabla żelowanego: chroni przed łopatą i pozwala wymienić kabel bez kopania,
• głębokość zwykle 50 do 80 cm, pod podjazdem głębiej i w sztywniejszej rurze, z taśmą ostrzegawczą nad rurą,
• osobna rura i odstęp od kabli zasilających 230 V, skrzyżowania pod kątem prostym,
• układanie w temperaturze co najmniej 0 °C, bo tyle podaje karta jako dolną temperaturę układania, a promień gięcia ponad 8 średnic kabla, czyli przy 6 mm co najmniej około 5 cm,
• test kabla testerem przed zasypaniem wykopu, a nie po zamontowaniu kamery,
• po wejściu do budynku kabel żelowany kończy się w pierwszej puszce lub szafce, a dalej po domu biegnie zwykła skrętka w PVC, na przykład taka jak skrętka wewnętrzna na metry.

Kabel ethernet zewnętrzny na elewacji i na słupie

Na ścianie budynku kabel nie leży w wilgoci, ale cały czas pracuje: słońce nagrzewa czarną powłokę, mróz ją usztywnia, wiatr porusza luźnym odcinkiem. Powłoka PE kabla żelowanego jest według karty odporna na UV, a temperatura pracy wynosi od -20 do +70 °C, więc ten sam przewód może wyjść z ziemi i pobiec po elewacji do kamery bez łączenia.

• mocuj kabel uchwytami lub opaskami odpornymi na UV, zwykle co 30 do 50 cm, tak by nie zwisał i nie ocierał się o krawędzie,
• nie zgniataj go mocno opaską: przy ściśnięciu pary tracą geometrię i łącze spada do 100 Mb/s,
• przy wyjściu z ziemi prowadź kabel w rurze lub osłonie do wysokości co najmniej kilkudziesięciu centymetrów, gdzie sięga kosiarka i podkaszarka,
• przed wejściem do puszki lub otworu w ścianie zrób łuk skierowany w dół, tak zwaną pętlę kapania,
• na słupie kabel prowadź od strony mniej narażonej na uderzenia, w rurze, a nadmiar schowaj w puszce montażowej przy kamerze.

Końcówki na kablu żelowanym w skrócie

Kabel ziemny kończy się albo wtykiem RJ45 (przy kamerze, przy switchu), albo gniazdem w puszce, do którego wpina się krótki patchcord. Przy kablu żelowanym dochodzą trzy rzeczy, których nie ma przy zwykłej skrętce: trzeba starannie usunąć żel z par, użyć wtyku przeznaczonego do żył z drutu i uszczelnić złącze, jeśli zostaje na zewnątrz. Wszystkie trzy kroki, z wyborem między wtykiem a gniazdem keystone, opisuje poradnik jak zarobić końcówkę RJ45 na kablu żelowanym. Kolejność żył w standardzie T568B jest rozpisana we wpisie jak zarobić wtyk RJ45 na skrętce.

Najczęstsze błędy przy kablu internetowym ziemnym

• Zwykła skrętka wewnętrzna w ziemi, często w peszlu: działa do pierwszej mokrej pory roku, potem łącze zwalnia albo się zrywa.
• Kabel opisany jako zewnętrzny, ale bez żelu, zakopany bez rury: po uszkodzeniu powłoki woda rozchodzi się wzdłuż par.
• Żyły CCA zamiast miedzi: restarty kamer PoE w nocy, pękające żyły przy zarabianiu.
• Łączenie dwóch kawałków w ziemi: złącze w gruncie prędzej czy później zawilgnie.
• Odcinek ponad 100 m liczony w linii prostej na mapie, a nie po trasie.
• Ekranowany kabel między dwoma budynkami z ekranem podłączonym po obu stronach bez przemyślanego uziemienia.
• Resztki żelu we wtyku: styk słabnie po kilku tygodniach, objawy wyglądają jak usterka kamery.
• Brak testu przed zasypaniem: uszkodzenie przy wciąganiu wychodzi dopiero wtedy, gdy rów jest już zasypany.

Lista kontrolna przed zakupem kabla ziemnego

• Czy kabel jest opisany jako żelowany (GEL, PE+żel), a nie tylko zewnętrzny?
• Czy żyły są z miedzi (CU), a nie z aluminium miedziowanego (CCA)?
• Czy żyły są z drutu, a nie z linki, i mają grubość około 0,5 mm (24 AWG) lub większą?
• Czy kategoria pasuje do tego, co jest na końcu kabla: kat. 5e do kamer, garażu i internetu do 1 Gb/s?
• Czy cała trasa razem z patchcordami mieści się w 100 m?
• Czy policzyłeś długość po trasie, z zejściem do wykopu, ścianami i zapasem na końcach?
• Czy masz rurę osłonową, taśmę ostrzegawczą, wtyki do drutu lub gniazdo keystone i tester?
• Czy przy wejściu do budynku jest miejsce na puszkę lub szafkę i ogranicznik przepięć?

Skrętkę żelowaną na metry i w szpuli, a także zwykłą skrętkę do budynku, znajdziesz w kategorii kabel skrętka.