Кабель витая пара UTP и FTP
Назначение кабеля
Витая пара – это кабель, который используется для прокладки интернета и локальных сетей, а также для структурированных кабельных систем. С помощью витой пары можно подключить видеонаблюдение, сигнализацию, системы контроля и управления доступом, противопожарные системы и многое другое.
Кроме передачи данных, с помощью витой пары можно подавать питание на устройства мощностью до 90 ватт. Эта технология называется PoE — Power over Ethernet, в русскоязычных источниках это называется «Передача электроэнергии через Ethernet».
Кроме сигнальных проводов (пар) к кабелю могут добавляться 2 жилы для подключения питания, как правило сечение жилы 0,75мм2, или несущий стальной трос.
Конструкция витой пары
Витая пара состоит из двух и более пар медных изолированных проводников в общей оболочке. Также в конструкции кабеля есть рипкорд или разрывная нить — это тонкий тросик для разделки внешней оболочки. Кроме этого может присутствовать один или несколько экранирующих слоёв и дополнительный проводник для восстановления целостности экрана.
Виды и параметры витой пары.
- Тип токопроводящих жил – однопроволочные и многопроволочные.
- Материал жил — медные или омеднённые.
- Диаметр жил – обозначается либо в миллиметрах, либо по американскому стандарту AWG.
- Материал изоляции — полиэтиленовая, ПВХ, безгалогенная LZSH.
- Наличие и тип экрана —с экранированием и без, с экраном из фольги или проволочной оплётки.
- Категории — параметр, который характеризует максимальную скорость передачи данных и рабочую частоту кабеля
Токопроводящие жилы
- Однопроволочные или жесткие. Такие жилы изготавливаются из проволоки диаметром 0,45-0,57 мм. Это основной тип жил, который применяется для монтажа СКС и локальных сетей. Подходит для длинных линий и разводки внутри помещений.
- Многопроволочная или гибкая. Такие жилы изготавливаются из тонких проволок, что повышает гибкость жил, но ухудшает волновые характеристики. На длинных линиях из такой витой пары сигнал будет сильнее угасать, чем на аналогичных, но с жесткими жилами. Поэтому они не подходят для магистральных кабелей и разводки внутри помещений. Их используют для коммутационных шнуров, соединяющих розетки, роутеры и другое с конечным потребителем или для соединения оборудования между собой.
На оболочке кабелей ITK указывается тип жилы: SOLID — это однопроволочная жила, PATCH — многопроволочная.
Материал жил
Токопроводящие жилы витой пары могут быть изготовлены из электротехнической меди или из других материалов, покрытых слоем меди.
У кабеля с полностью медными проводниками следующие преимущества перед аналогами:
- Гибкость.
- Устойчивость к окислению и коррозии.
- Отличные электропроводность и теплопроводность.
Омеднённые жилы могут быть из разных материалов, например, стальные или алюминиевые:
CCS — витая пара со стальными жилами, покрытыми слоем меди. Это самый дешевый вариант, который редко, но всё же встречается на рынке. Стабильную работу может обеспечивать на расстоянии до 30 метров.
CCA — витая пара с алюминиевыми жилами, покрытыми слоем меди. Этот вариант дороже, может стабильно работать и на более длинных участках — порядка 80 метров. Содержание меди может отличаться, например, если в обозначении указано CCA-10, то в кабеле содержится 10% меди, ССA-15 — 15% и так далее.
Причины создания и производства таких кабелей объясняются «скин-эффектом», который заключается в том, что при высокой частоте тока носители заряда вытесняются на поверхность проводника. То есть ток протекает не по всему сечению кабеля, а только по его поверхности, как бы «по трубе».
Примечание: витая пара категории 5e работает на частоте до 100 МГц.
Соответственно, раз ток протекает только по поверхности кабеля, то зачем делать его полностью из меди? И если сделать полый (трубчатый) проводник диаметром в половину миллиметра - сомнительная затея, то покрыть более дешёвую проволоку слоем меди — очень даже хороший вариант.
Теоретически омеднённая витая пара должна обеспечивать параметры, приближённые к полностью медной продукции. Однако теория расходится с практикой, и главная проблема заключается в том, что все компоненты СКС для витых пар медные: разъёмы, контакты патч-панелей и прочее.
Сечение, диаметр и AWG — что указывает производитель
Всегда в каталогах и маркировке витой пары указывается не сечение, а диаметр жил проводников. Он может указываться либо в миллиметрах, либо по системе AWG.
AWG или American Wire Gauge переводится, как «американский калибр проводов». А диаметр жилы здесь обозначается непривычно для отечественного электрика: чем больше цифра – тем тоньше жила. Это связано с тем, что для обозначения размеров жил используются не физические величины, а количество циклов протяжки проволоки при производстве. При каждой протяжке проволока проходит через отверстие меньшего диаметра.
То есть жила 10 AWG будет толще, чем 20 AWG.
Что касается витых пар, то их жилы, согласно ГОСТ 54429, должны быть диаметром от 0.5 до 0.65 мм (для СКС) или от 0,4 до 0,8 мм (для ШПД). Как вы можете видеть, диапазон диаметров жил для СКС входит в диапазон диаметров жил кабелей для широкополосного доступа к сети интернет.
Кабели производства ITK представлены в следующих размерах: 0,48 (24AWG), 0.51 (24AWG) и 0,57 (23AWG).
Изоляция
- Полиэтиленовая — прочная оболочка устойчивая к ультрафиолету. Благодаря этим качествам используется для прокладки на улице. Обычно цвет оболочки из полиэтилена чёрный. В маркировках и каталогах обозначается латинскими буквами PE или LDPE, что расшифровывается, как low-density polyethylene или полиэтилен высокого давления
- ПВХ — оболочка из поливинилхлорида, разрушается под воздействием ультрафиолета и агрессивных факторов окружающей среды, поэтому используется в привычной всем витой паре для прокладки внутри помещений. Чаще всего у неё серый цвет, но может окрашиваться и в другие, например, белый, зеленый, синий и красный, что удобно для визуального разделения кабельных линий разного назначения. Обозначается латинскими буквами PVC.
- Оболочка из компаунда, не содержащего галогенов, с низким дымо- и газовыделением (Low Smoke Zero Halogen) и не распространяющая горение при групповой прокладке (нг). Обозначается буквами LSZH-нг(А)-HF или LSZH-нг(А)-HFLTX.
Кабели с такой оболочкой применяются в общественных зданиях, где важно обеспечить пожарную безопасность и защитить людей от токсичных и коррозионных газов. В зависимости от исполнения может использоваться как для внешней прокладки, так и внутри помещений.
Кабели LSZH-нг(А)-HFLTX производитель предлагает только с зелёной оболочкой для внутреннего применения. У витой пары LSZH-нг(А)-HF изоляция может быть зелёной, красной, оранжевой и фиолетовой у кабелей для внутренней прокладки, а для наружной — кабели с оболочкой черного цвета.
- LSLTx – так обозначается оболочка из компаунда, не распространяющего горение при групповой прокладки, с пониженным дымо- и газовыделением и низкой токсичностью продуктов горения. В ассортименте ITK такие кабели представлены только с белой оболочкой для внутреннего применения.
Примечание: кабели для прокладки внутри зданий обозначаются как INDOOR, а для внешней — OUTDOOR.
Категории, скорость обмена данными
Наверное, основной параметр, который отражает способность витой пары передавать сигналы с нужной скоростью и частотой, — это её категория.
Витую пару по диапазону рабочих частот разделяют на такие категории:
Жирным текстом выделены категории, с которыми чаще всего приходится работать — 5е, 6, 6а. Есть ещё категории 8, представленная в 2016 году, и 8.1, 8.2. Это категории витой пары для больших скоростей передачи данных, они используются на различных серверах, центрах обработки данных и в других подобных случаях.
