Black Box erklärt: Verkabelung - Selbst gemacht - IT

Black Box erklärt: Verkabelung - Selbst gemacht
Teil 1: PATCHPANEL / ANSCHLUSSDOSE
In diesem Teil befassen wir uns mit der Terminierung von CATx Kabeln auf einem
Patchpanel. Viele sprechen dabei auch über das „Anlegen“ oder „Auflegen“ von Kabeln.
Bevor wir beginnen, sollten Sie folgendes wissen:
♦ Ein Patchpanel dient dazu, verschiedene Anschlüsse variabel anzubinden. Zieht
beispielsweise ein Mitarbeiter innerhalb des Firmengebäudes an einen neuen
Schreibtisch um, kann sein Ethernetanschluß einfach zu seinem neuen Arbeitsplatz
„gepatcht“ werden.
Patchpanel sind auch unter dem Namen Rangierpanel bekannt – man kann mit ihrer
Hilfe die fest verlegten Leitungen „rangieren“ (von franz.: ranger = verschieben) so wie
man es gerade braucht.
♦ Jedes CATx-Kabel (CAT5/5e/6/7) hat im Inneren 8 Adern, die jeweils paarweise
miteinander zu einem Drall verdrillt sind. Daher nennt man diese Kabel auch TwistedPair-Kabel (von engl.: twisted = verdrillt, pair = Paar). Die Standards für diese Kabel
sehen folgende Aderfarben vor:
Abb. 1: Aderfarben
Die Aderpärchen setzen sich wie folgt zusammen:
orange zusammen mit weiß-orange,
blau zusammen mit weiß-blau,
grün zusammen mit weiß-grün,
braun zusammen mit weiß-braun
♦ Es gibt verschiedene Normen, in der die Anordnung der einzelnen Drähte eines CAT-
Kabels im RJ-45 Stecker festgelegt sind. Die beiden am häufigsten verwendeten
Normen TIA/EIA-568-A und TIA/EIA 568-B sehen wie folgt aus:
Abb. 2: Schematische Darstellung eines RJ-45-Steckers
Die einzelnen Pins des Steckers sind von 1 bis 8
durchnummeriert. Welcher Draht mit welchem Pin durchkontaktiert
werden soll, ist dem unteren Schema zu entnehmen:
Abb. 3: Pinbelegung TIA/EIA-568-A und TIA/EIA 568-B
Bei Verwendung der Verkabelungsnorm TIA/EIA 568-B z.B. muss
die orange-weiße Ader mit Pin 1 verbunden werden, die orange
Ader mit Pin 2, die weiß-grüne Ader mit Pin 3, usw. bis hin zu Pin
8 mit der braunen Ader.
Wichtig: Wenn auf beiden Seiten des Kabels nach der selben Norm terminiert wird, entsteht
eine gerade Kabelstrecke (1:1 durchverbunden), verwendet man an einem Ende die A-,
und am anderen Ende die B-Norm, so entsteht eine gekreuzte Kabelstrecke. Die meisten
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geraden Kabel werden beidseitig nach TIA 568-A belegt. Dieser Standard hat sich im Laufe
der Zeit durchgesetzt, obwohl er gegenüber der TIA568-A Norm keinerlei Vorteile bietet.
Terminierung der Kabel am Patchpanel:
Jetzt können wir mit dem Auflegen der Kabel am Patchpanel beginnen:
Abb. 4: Die Front eines Patchpanels
(hier JPE521 von BLACK BOX).
Zu erkennen sind vier RJ45-Buchsen
auf der Vorderseite, sowie zwei
Bohrungen, die dazu dienen, das
Panel später in ein 19“ Rack
einzuschrauben. Solche Patchpanel
gibt es entsprechend für jede
Kabelkategorie. Sie unterscheiden
sich alle geringfügig mechanisch in
ihrer Ausführung.
Abb. 5: Patchpanel Innenansicht
Nach dem Abnehmen der Abdeckung
kommt
das
Innenleben
zum
Vorschein. Zu erkennen sind die
LSA+ Schneid-Klemmleisten (blau
umrandet), auf die wir später die
Kabel aufklemmen werden. Auch die
beiden Farbcodierungen (genormt in
T568-A und T568-B) sind aufgeführt.
Die
Nummerierung
bei
den
Farbcodes zeigt mit welchem Pin des
RJ45-Steckers die jeweilige Ader
kontaktiert wird.
Abb. 6: Werkzeug
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Hier sehen wir die Werkzeuge, die wir
für die Terminierung der Kabel auf
dem Patchpanel benötigen. Einen
Schraubenzieher (1) – zum Feststellen der Zugentlastung. Einen
Seitenschneider (2) zum eventuellen
Kürzen
der
Kabel
und
zum
Abschneiden der Kabelbinder. Ein
Abmanteler oder auch anderes
Schneidewerkzeug (3), um die
Isolierung des Kabels zu entfernen.
Und ein LSA+ Anlegewerkzeug (4)
zum Auflegen der einzelnen Adern.
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Abb. 7: Lösen des Mantels
Mit dem Abmanteler oder einem
beliebigen
anderen
Schneidewerkzeug ritzen wir vorsichtig den
Kabelmantel rundherum an, um die
Adern oder den darunter befindlichen
Schirm
nicht
zu
verletzen,
durchtrennen
ihn
jedoch
nicht
vollständig. Durch leichtes hin- und
herknicken des Mantels „bricht“ er an
den eingeritzten Stellen und man
kann ihn einfach vom Kabel
abziehen. Die Länge der Abisolierung
entnehmen wir dem Beipackzettel
des Panels, Steckers oder der Dose,
in der Regel sind es 80mm.
Abb. 8: Abziehen des Mantels
Beim Abziehen der Ummantelung
kommen die einzelnen Adern zum
Vorschein.
Abb. 9: Adernpaare und Beilaufdraht
Wir erkennen nun die einzelnen
Adernpaare
(weiß-organe/orange,
weiß-blau/blau, weiß-grün/grün, weißbraun/braun) und den Beilaufdraht.
Der Beilaufdraht dient dazu, das
Kabel in den Potentialausgleich des
Gebäudes mit einzubinden. Der
Beilaufdraht wird nun nach hinten
gebogen und um den Kabelmantel
gewickelt.
Beilaufdraht
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Abb. 10: Erdung des Kabels
Das Kabel wird nun durch den
Metallbügel eingeführt, so dass der
Beilaufdraht mit dem Metallbügel
Kontakt hat. So wird die Erdung des
Panels
mit
der
des
Kabels
verbunden. Anschließend wird der
Metallbügel fest verschraubt, um ein
Herausrutschen des Kabels zu
vermeiden. Die Erdanschlußfahne am
Patchfeld muss an einer Potentialausgleichschiene, die mit dem Fundament des Gebäudes verbunden, ist
angeschlossen werden.
Abb. 11: Zugentlastung
Jetzt fixieren wir das Kabel mit
Kabelbindern an den dafür vorgesehenen Löchern und bilden so
eine weitere Zugentlastung, um zu
verhindern, dass das Kabel später
wieder herausgezogen werden kann
und die Verbindung unterbrochen
wird. Die Kabelbinder werden einfach
mit dem Seitenschneider gekürzt.
Abb.12:Vorbereiten der Aderpaare
Die Verdrillung der zusammengehörenden Adern darf nicht geöffnet
werden. Die einzelnen Paare werden
vorerst voneinander getrennt. Davor
muss entschieden sein, nach welcher
Norm wir auflegen wollen. Dabei ist
zu beachten, dass wir eine 1:1
verbundene Leitung erhalten, wenn
wir an beiden Enden des Kabels nach
derselben Norm terminieren. Wenn
wir an jedem Kabelende eine andere
Norm verwenden, erhalten wir ein
gekreuztes Kabel. Die Drillung sollte
so weit wie möglich erhalten bleiben.
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Abb. 13: Auflegen der Ader
Wir legen das erste Aderpaar (hier
braun/weiß) gemäß der Farbcodierung der gewünschten Norm auf die
Klemmleiste und setzen das AnlegeWerkzeug an. Dabei darf die integrierte Schneidklinge nicht auf der
Kabelseite anliegen! Auch jetzt darf
die Verdrillung nicht geöffnet werden.
Das Paar wird direkt über den Block
gelegt und mit etwas Druck öffnet
sich dann der Drall direkt an den
Klemmen.
Durch
eine
DrückBewegung mit dem Werkzeug
werden die einzelnen Drähte in der
Klemme versenkt. Dadurch bildet sich
die Schneid-/Klemmtechnik und die
Ader ist leitend mit dem Pin
verbunden.
Abb. 14: Schneiden der Ader
Die im Anlegewerkzeug integrierte
„Schere“ schneidet automatisch beim
Herunterdrücken die überstehenden
Adern ab. Es existieren auch
Werkzeuge, bei denen die Scherenfunktion nicht integriert ist oder bei
denen sie deaktiviert werden kann.
(Dies ist für spezielle Anwendungen
wie das Weiterführen der Ader nach
der Kontaktstelle notwendig). Wir
erkennen nun, wie die beiden Adern
(weiß-braun und braun) in den
Klemmen versenkt sind.
Abb. 15: Anlegen der übrigen Paare
Ebenso wie mit dem braunen Adernpaar verfahren wir auch mit den
restlichen 6 Adern: Ader über die
Klemme legen - Werkzeug ansetzen
(mit der Schere vom Kabel weg.).und Werkzeug rasch herunterdrücken. Das Kabel wird in der
Klemme versenkt, erhält Kontakt und
überstehende
Teile
werden
abgetrennt.
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Abb. 16: Fertigstellung
Hier sieht man ein vollständig
terminiertes 8-adriges CAT5e Kabel.
Auch die anderen Ports des
Patchpanels werden auf diese Weise
mit einem Kabel „verbunden“.
Zum Schluß wird noch eine
Abdeckung
auf
dem
Panel
angebracht, um das Innenleben vor
mechanischen Beschädigungen oder
größeren
Verunreinigungen
zu
schützen.
HINWEIS: Beim Auflegen von Panels höherer Kategorien (z.B. CAT6) oder Kabeln mit
einzelnen Paaren in Metallfolie (PIMF) weicht die Prozedur des Terminierens leicht ab.
Beispielsweise muss bei Kabeln mit Metallfolie der Metallschirm bis kurz vor die Klemme
geführt werden, bevor er vom Kabel abgetrennt wird.
Abb. 17: Auflegen einer Dose
Die Terminierung eines Kabels an
einer
Datendose
(an
den
Arbeitsplätzen) gestaltet sich vom
Prinzip her sehr ähnlich. In der Dose
gibt es auch Klemmleisten, auf die die
Adern analog zum Patchpanel
aufgebracht werden.
Das Bild zeigt eine Doppeldose für 2
Arbeitsplätze, bei der die acht Adern
für Arbeitsplatz 1 bereits terminiert
sind.
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TEIL 2: RJ45-STECKER CRIMPEN
In diesem Teil befassen wir uns mit der Terminierung von CATx Kabeln mit einem RJ45Stecker. Viele sprechen dabei auch über das Crimpen oder Konfektionieren von Kabeln.
♦ Die Terminierung eines Twisted-Pair-Kabels mit einem RJ-45 Stecker dient dazu, eine
einheitliche Schnittstelle der Datenkommunikation zu schaffen. Stellen Sie sich vor, wir
müssten an jeder Netzwerkverbindung die 8 einzelnen Adern anlöten oder
festschrauben.
♦ Wir verwenden ebenfalls wie beim Patchpanel ein 8-adriges Kabel mit derselben
Farbnorm wie im Beispiel des Patchpanels oben.
♦ Auch hier gilt: Wenn an beiden Enden des Kabels dieselbe Norm angewandt wird,
erhalten wir eine „gerade“ Kabelstrecke (1:1 verbunden), wenn wir je Ende eine
unterschiedliche Norm verwenden, erhalten wir eine gekreuzte Kabelstrecke.
Die Terminierung der Kabel mit RJ-45-Steckern
Abb. A: Zubehör
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Hier sehen wir die benötigten
Werkzeuge und Zubehör für das
Crimpen von RJ-45 Steckern:
Links der Knickschutz für das Kabel
(blau) und die losen Stecker.
Rechts eine sogen. Crimpzange (1)
zum Crimpen des Steckers, einen
Abmanteler (hier: Cuttermesser) (2)
zum „Anritzen“ des Kabelmantels und
einen Seitenschneider (3) zum
Kürzen der einzelnen Adern.
Abb. B: Vorbereiten des Kabels
Der Mantel wird wie bereits in Teil 1
gezeigt mit Hilfe des Abmantelers
angeritzt, abgeknickt und entfernt.
Jetzt bringen wir einen Knickschutz
auf das Kabel auf, da es nach dem
crimpen nicht mehr möglich sein wird.
Der Beilaufdraht zur Schirmung wird
nach hinten geknickt und um den
Kabelmantel gewickelt. Bei dünneren
Kabeln ist eventuell kein Platz für
einen Beilaufdraht, dann wird der
Folien- oder Geflechtschirm als
Erdungskontakt genutzt.
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Abb. C: Entdrillen der Adern
Der Drall sollte soweit wie möglich
eingehalten und gemäß der Norm (hier:
TIA/EIA-568-B siehe Abbildung Seite 1)
nebeneinander gelegt werden (links).
Dann werden die Adern soweit
eingekürzt, dass der Kabelmantel
später beim Crimpen noch ein bisschen
in den Stecker hineinragt (Mitte). Die
Adern werden nun vorsichtig in ihrer
Anordnung bis zum Anschlag in den
Stecker eingeführt (rechts).
Abb. D: Crimpvorgang
Das Kabel mit dem bislang noch losen
Stecker wird in die Crimpzange
eingeführt. Dabei ist zu beachten, dass
die einzelnen Adern nicht wieder aus
dem Stecker rutschen.
Durch das Zusammendrücken der
Crimpzange wird der Stecker am Kabel
arretiert.
Abb. E: Geschirmter Anschluss
Am fertigen Stecker kann man sehen,
was die Crimpzange bewirkt hat:
Die goldenen Kontaktstifte rechts
am Stecker werden in die Adern
gedrückt und erhalten Kontakt.
Der Kabelmantel links wird im
Stecker arretiert. Dies ist zur
Zugentlastung nötig.
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Abb. F: Ungeschirmter Anschluss
geschirmt
ungeschirmt
Beim Crimpen von ungeschirmten
Steckern hat der Stecker kein
metallisches Gehäuse an dem Ende,
an dem das Kabel eingeführt wird.
Wenn man den Beilaufdraht abtrennt
und einen ungeschirmten Stecker
verwendet
erhält
man
einen
ungeschirmten Anschluss.
geschirmt
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