Витая пара (англ. twisted pair)
Витая пара обязана своим существованием Александру Бэллу которая и была им изобретена в 1881 году. Самые ранние телефоны использовали телеграфные линии. В 1880-х годах во многих городах были установлены электрические линии для трамваев, которые создавали помехи в этих цепях. Сам же телефон, выходец из шотландского Эдинбурга инженер и изобретатель Александр Грэхем Белл, запатентовал 7 марта 1876 года в США и получил патент US# 174,465 на аппарат для передачи звуков на расстоянии под названием «усовершенствованная модель телеграфа».
Проводник
В кабелях используется два вида исполнения проводника:
⌬ Solid - цельные (одножильные) - кабели с проводниками, состоящими из одной медной проволоки.
⌬ Stranded - (многожильные) - кабели с проводниками, состоящими из нескольких тонких проводов.
Тут не стоит забывать, что коннекторы для сетевых кабелей, тоже лучше использовать в соответствии с жильностью самого кабеля. Как например, на картинке ниже, подойдёт лучше для многожильных кабелей. Но и для одножильных он тоже подходит и прекрасно с ним работает. И наоборот, есть простые коннекторы с двумя проколами, они хуже соединяют многожильные проводники, часто приходилось пережимать, а это лишний расход коннекторов.
Сечение проводника
американский стандарт маркировки.
AWG - (American Wire Gauge - американский калибр проводов) - американская система маркирования толщины проводов. Проводники имеют определенное сечение, а на кабеле указывают значение AWG. Перевод номеров AWG в миллиметры:
23 AWG = 0,573 мм
24 AWG = 0,511 мм
25 AWG = 0,455 мм
У нас, часто используется обозначение количества витых пар с их диаметром(сечением)
4х2х0.51 – что означает 4 пары проводников с сечением 0.51 мм.
Чем толще сечение (диаметр) жилы витой пары, тем больше можно пропустить по нему информации, и тем выше дальность передачи. Но так же растет и паразитная емкость.
Категория кабеля
Материал проводников
⌬ CU - (от лат. Cuprum - медь) - Простое обозначение медного кабеля
⌬ CCA - (Сopper Сlad Aluminum) – омеднённый алюминиевый проводник - Обычно используют ССА-10 (10% меди) и ССА-15 (15% меди)
⌬ CCS - (Copper Clad Steel) - омеднённый стальной проводник - Самый простой и самый дешевый вариант. Широко используется в коаксиальных кабелях. Витая пара со стальной жилой, плакированная медью.
⌬ CCAG - (Copper Clad Aluminum and Silver) – алюминий плакированный медью, с добавлением серебра - для улучшения проводящих характеристик добавлено серебро.
⌬ CCAM - (Copper Clad Aluminum & Magnesium Alloy) - омеднённый алюминиево-магниевый сплав.
⌬ ССС - (Copper Clad Copper) – «омеднённая медь» означает жилу, в которой середина выполнена из медного лома (вторичная переработка) или сплава 62% меди и 38% цинка, а верхний слой – из электротехнической меди.
⌬ BC - (Bare Copper) – чистая медь - По словам производителей - это 99,9% медь (без содержания кислорода), такую маркировку используют на кабелях выше 6 категории.
Так же надо учитывать, что стоимость кабеля на основе омеднённого алюминия, как и омеднённой стали, значительно ниже стоимости обычного медного кабеля. Однако, по сравнению с медным проводником - омеднённая витая пара обладает рядом недостатков:
⌬ Ниже электропроводность, что уменьшает предельную длину передачи данных и её скорость.
⌬ высокая вероятность окисления контактов и соединений в линии передачи данных.
⌬ Плохая работа с технологией PoE (Power over Ethernet – система питания электроэнергией устройств, построенная через проводники витой пары сетевого кабеля передачи данных) – выражается это часто в нехватке питания устройствам на больших дистанциях, могут быть помехи, не включаются сами устройства, перезагружаются подключенные устройства.
оболочка кабеля
Вид использования кабеля, иногда указывают в маркировке.
⌬ IN – для внутренней проводки в помещениях.
⌬ OUT – для проводки вне помещений, или в активной среде.
Тип оболочки
⌬ PVC (поливинилхлорид). Для внутреннего применения. Допускается использовать и вне помещений, при условии защиты от прямого воздействия солнечного излучения и атмосферных осадков.
⌬ PE (полиэтилен). Для внешней прокладки. Защитная внешняя оболочка, состоит из светостабилизированного полиэтилена черного цвета. Устойчив к ультрафиолету, погодным осадкам и способен эксплуатироваться при температурах, в диапазоне: -60°С до +70°С.
⌬ PP (полипропилен). Для внешней прокладки в основном для высоких температур - до +140°С.
⌬ FR (Fire Resistance) - огнестойкий. Может работать в открытом пламене заданное время: на сегодня стандартизированы огнестойкие оболочки на 30, 90 и 180 мин.
⌬ LS (Low Smoke) – имеет пониженное дымовыделение при горении.
⌬ ZH (Zero Halogen) - изготовлен из материалов, которые при горении не выделяют отравляющие галогены в газовой фазе.
⌬ LSZH (Low Smoke Zero Halogen) - аббревиатура, составленная из двух предыдущих пунктов, но иногда его пишут как: LS0H. В России, согласно: ГОСТ Р 54429-2011 и ГОСТ 31565-2012 данный кабель должен иметь маркировку: ZH нг(A)-HF. Применяется при размещении на промышленных предприятиях, офисных помещениях, высотных зданиях, зданиях-комплексах, в том числе с массовым скоплением людей, помещениях с большим количеством компьютерной и коммуникационного оборудования.
⌬ K (бронированный кабель). На оболочку наложена броня в виде оплетки из стальных оцинкованных проволок, позволяющая защитить кабель от грызунов. Используют для прокладки под землей, в подземных коммуникациях, в трубах.
⌬ B (бронированный кабель). Кабель обёрнутый вдоль стальной лентой в оболочке. Используют для прокладки под землей, в подземных коммуникациях, в трубах.
⌬ C (трос). Трос нужен для натяжения кабеля между строениями. И повышения прочности на растяжение.
Экранирование
В 1836 году английский физик и изобретатель Майкл Фарадей создал специальное устройство для экранирования аппаратуры от электромагнитных излучений. Называлось оно позже - клеткой Фарадея. Клетка Фарадея защищает внутреннее свое пространство, и объекты, находящиеся в нем, не только от электрического поля, но и от действия внешних электромагнитных волн.
Экран кабеля – защитная оболочка, функция которой заключается в защите собственного электромагнитного поля от влияния сторонних электромагнитных излучений. Если не оснащать кабели дополнительной защитой, то их работоспособность будет значительно снижена, ничто не будет мешать распространению собственных EMI-помех. Экранирование, помимо защиты от внешних электромагнитных излучений, выполняет и иные задачи:
⌬ эффективно противостоит механическим воздействиям;
⌬ увеличивает устойчивость к внешним агрессивным факторам;
⌬ при муфтовом исполнении уменьшает риск образования электрических зарядов на внешней оболочке изделия;
⌬ заземляет электролинии.
Официальная маркировка использует аббревиатуры по стандарту ISO/IEC 11801, разделённые знаком дроби (/) - U/UTP. Где, TP обозначает "twisted pair" (витая пара). Буква перед знаком дроби соответствует наличию или отсутствия общего экрана/медной оплётки, а после — индивидуального экрана для каждой из пар.
⌬ U - unshielded, без экрана.
⌬ F - foil, фольга.
⌬ S - screening, оплётка из проволоки (бывает только внешний экран). Стоит заметить, что чаще всего производители используют прозрачную пленку, а не проволоку.
Маркировка выглядит так:
⌬ U/UTP - кабель не имеет защитного экрана.
⌬ U/FTP - кабель имеет отдельный защитный слой из фольги для каждой пары.
⌬ F/UTP - кабель имеет один внешний общий защитный слой из фольги.
⌬ F/FTP - кабель имеет и внешний общий защитный слой из фольги и отдельный для каждой пары.
⌬ S/UTP - кабель имеет один внешний общий защитный слой из медной оплетки.
⌬ S/FTP - кабель имеет один внешний общий защитный слой из медной оплетки и индивидуальный слой из фольги для каждой из пар.
⌬ SF/UTP - кабель имеет два внешних защитных слоя, один из фольги, второй из медной оплетки.
⌬ SF/FTP - кабель имеет два внешних защитных слоя (фольга и оплетка), а также индивидуальный слой из фольги для каждой из пар.
