Ассортимент витой пары в магазинах в большинстве случаев сбивает монтажников, одна маркировка чего стоит, например: S-FTP, UTP, FTP и прочие… В этой статье поговорим о видах витой пары и их отличиях.
Первую часть статьи о том, для чего вообще нужна витая пара и почему она витая вы можете почитать здесь.
В чем отличия видов витой пары
Как отмечалось в предыдущей статье, 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.
В зависимости от сферы применения к перечисленному в конструкцию может добавляться несущий трос для воздушной прокладки, две жилы для передачи питания потребителям, как правило, сечением 0.75 мм².
Виды витой пары различают по таким параметрам, как:
- 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.
Давайте попробуем разобраться в различиях разновидностей витой пары на примере продукции бренда ITK.
Из чего должны быть жилы
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.
Когда к разъёму с медными контактами подключают алюминиевую омеднённую токопроводящую жилу, поверхность проводника продавливается элементами разъёмов и возникает прямой контакт между медью и алюминием. Как известно, при таком контакте образуется гальваническая пара, из-за которой проводники начинают разрушаться под воздействием электрического тока и влаги.
Подробнее об этой проблеме можно почитать здесь.
Если говорить простым языком, то, чтобы ваша сеть на витой паре работала долго, покупайте медную продукцию. Кстати, у ITK вся витая пара с жилами из электротехнической меди.
Однопроволочная и многопроволочная
От конструкции токопроводящей жилы зависит не только гибкость, но и электрические параметры витой пары. Они бывают:
- 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.
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).
Самые внимательные заметили два любопытных нюанса:
- Жилы сечением 0.51 и 0.48 мм относятся к 24 AWG, это связано с разбросом между соседними ступенями размеров.
2. В названии витой пары с диаметром проводников 0.48 мм добавлено «ШПД» - то есть предназначена для подключения к сети интернет. Это связано с диапазонами размеров, установленных ГОСТом: для СКС диаметр жил должен быть от 0.5 мм.
Изоляция
Как и у любой кабель, витая пара бывает с разной изоляцией. Например, бренд ITK предлагает такие варианты оболочек:
- 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 и количество жил
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.
Маркировка и экран
Первое, что вы увидите в обозначении витой пары, это буквы типа UTP, FTP, F/UTP. К тому же самые частые вопросы, которые задают покупатели, связаны с этими буквами. В этих них зашифрованы конструкция кабеля, наличие и тип экрана.
Буквы */*TP — это общая часть всех вариантов маркировки, латинская аббревиатура TP расшифровывается, как Twisted Pair, витая пара. Именно поэтому в начале статьи в определении я их и выделил жирным шрифтом.
Первые две буквы говорят об экранировании:
U — Unshielded. Экран отсутствует.
F — Foiled. Есть пленочный экран из металлической ленты или фольги (алюмофлекс). Например, в продукции бренда ITK в витой паре применяется экран из алюминиевой фольги на полимерной основе.
S — Shielded или braided screening, что переводится, как «плетёный экран». Есть экран в виде оплётки из лужёной проволоки.
Первая буква в маркировке говорит о наличии общего экрана, а вторая — индивидуального экрана на каждой жиле.
Для примера расшифруем несколько маркировок:
U/UTP — витая пара без общего экрана (U/UTP) и пары без индивидуального экрана (U/UTP).
F/UTP — кабель с общим экраном из фольги (F/UTP) без индивидуального экрана на парах (F/UTP).
S/FTP — витая пара, у которой общий экран из оплётки (S/FTP) и каждая пара помещена в экран из фольги (S/FTP).
Экран нужен для дополнительной защиты кабеля от помех, поэтому для витой пары каждой из категорий характерна своя конструкция:
U/UTP — кабель без экранирования, обычно имеет категории 5, 5e и 6.
F/UTP – кабель только с общим экраном из фольги и неэкранированными парами, обычно категории 5е и 6.
S/FTP — общий экран из оплётки и фольга на парах, обычно у кабелей категории 6а и 7.
Подведём итоги
Витая пара – это разновидность кабеля, 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.
Самая распространенная в бытовом сегменте витая пара категории 5e. Она обеспечивает достаточную для большинства случаев скорость и стабильность передачи данных. В сетях со скоростью до 100 Мбит/с достаточно использовать кабель с 2 парами проводников (4 жилы), а если нужна скорость до 1 Гбит/с — нужен кабель с 4 парами проводников (8 жил).
В частном сегменте, квартирах и домах использовать витую пару с 8 жилами нужно, если есть много устройств, объединённых в сеть: телевизоры, приставки, компьютеры, сетевые хранилища (NAS). Но учтите, чтобы в вашей сети была скорость 1 Гбит/с, нужно, чтобы и сетевые карты, роутеры тоже её поддерживали. В противном случае никакого смысла в прокладке 8-жильного кабеля не будет.
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 или несущий стальной трос.
Подробнее вопросы выбора витой пары для конкретных случаев мы разберем в следующих статьях.
