Витая пара представляет собой от одной до нескольких скрученных между собой пар изолированных медных проводников, расположенных параллельно и покрытых общей оболочкой. Шаг скрутки у каждой пары свой.
Почему именно медь? Да просто это один из самых дешевых металлов с хорошей электропроводностью. Но следует учесть, что есть чистая медь без содержания кислорода (BC), обычная медь (CU) и омедненная медь (CCC), в которой середина жилы выполнена из медного лома или сплава меди и цинка, а верхний слой покрыт электротехнической медью.
Существуют менее распространенные варианты: из омедненного алюминия (CCA), но такие контакты легко ломаются на изгибах, да еще и окисляются. В дешевых коаксиальных кабелях используется омедненный стальной проводник (CCS).
При прямом кабельном соединении весь ток движется в одном направлении. Электрический ток, протекая через кабель, создает небольшое круглое магнитное поле вокруг провода. Именно поэтому в проводной телефонной связи с прямым расположением жил можно услышать шум во время разговора.
Когда жилы кабеля закручены между собой, их магнитные поля противоположны друг другу. Такое расположение жил помогает уменьшить перекрестные помехи или электромагнитную индукцию между парами проводов (взаимные наводки). Они фактически нейтрализуют излучение друг друга и любых внешних магнитных полей.
Витая пара относится к слаботочным кабелям и широко используется:
- для организации телефонной связи;
- для создания локальных компьютерных сетей Ethernet;
- в сетях интернет;
- для систем сигнализации, оповещения и видеонаблюдения.
Маркировка кабеля витая пара
Маркировка наносится на каждом метре (иногда футе) оболочки провода, в которой указывается:
- производитель кабеля (бренд);
- месяц и год выпуска кабеля (ММ/ГГГГ);
- тип экранирования;
- количество пар;
- категория кабеля;
- одножильный или многожильный;
- диаметр жилы;
- цвет, материал оболочки.
Не обязательно вся эта информация будет нанесена, но по ней вы сможете достаточно узнать о конкретном виде кабеля, попавшего к вам в руки.
По меткам можно определить длину уже проведенной кабельной трассы, либо сколько метров осталось. В бухте маркировка по метражу начинается с конца провода, поэтому встретив на оболочке надпись вида XXXm вы будете знать, сколько метров в ней осталось. К примеру «125m» будет означать, что у вас в остатке 125 метров кабеля.
Нередко в маркировке можно увидеть обозначение площади поперечного сечения в американском стандарте калибра проводов AWG:
- 0,41 мм (26AWG);
- 0,45 мм (25AWG);
- 0,51 мм (24AWG);
- 0,57 мм (23AWG);
- 0,64 мм (22AWG).
На рынке есть много известных брендов: Cabeus, REXANT, ProConnect, Hyperline, Belden, Netko, TWIST, Eletec Systems, Lanmaster, ParLan, TWT, Одескабель и другие.
Виды экранирования, маркировка кабеля
Простого скручивания пары проводников бывает недостаточно. Тогда для снижения влияния на передаваемый сигнал электромагнитных помех применяют экранирование кабеля фольгой, металлической оплеткой или комбинированием обеих вариантов.
Для снижения внешних электромагнитных помех экранируется весь кабель (общий экран), а для минимизации взаимных наводок экранируют каждую пару отдельно (индивидуальный экран).
По стандарту ISO/IEC 11801 маркировка витой пары имеет вид: XX/XXX.
Слева указывается вид общего экрана:
- SF (braid and foil screened) — двойной из оплетки и фольги;
- S (braid screened) — из оплетки;
- F (foil screened) — фольгированный;
- U (unscreened) — экранирование отсутствует.
Первая буква в правой части маркировки (U, F, S) указывает на вид индивидуального экрана и кабеля, а последние две буквы для этого типа всегда будут TP (twisted pair).
Неэкранированная витая пара
Кабели UTP (unshielded) используются в домашних сетях и небольших офисах, где отсутствует оборудование, вызывающее сильные электромагнитные помехи. Это самый простой по конструкции кабель Ethernet, а потому и самый дешевый. Не защищен от внешних помех, не любит растягивание.
| Маркировка | Расшифровка |
|---|---|
| UTP | Общий экран отсутствует, витые пары неэкранированные (UTP) |
| S/UTP | Общее экранирование из оплетки (S), витые пары неэкранированные (UTP) |
| F/UTP | Общее экранирование из фольги (F), витые пары неэкранированные (UTP) |
| SF/UTP | Общее экранирование из оплетки (S) и общий экран из фольги (F), витые пары неэкранированные (UTP) |
Экранированная витая пара
Кабели STP (Shielded twisted pair) и FTP (Foiled twisted pair) толще и жестче за счет дополнительного экранирования, более хрупкие на изгиб и требуют заземления для шунтирования помех, улавливаемых экраном. Стоят они дороже неэкранированных и требовательнее в эксплуатации, но при этом имеют возможность передавать сигнал с большей скоростью и дальностью.
| Маркировка | Расшифровка |
|---|---|
| U/FTP | Без общего экранирования, витые пары защищены фольгой (FTP) |
| S/FTP | Общее экранирование с оплеткой (S), витые пары защищены фольгой (FTP) |
| F/FTP | Общее экранирование из фольги (F), витые пары также экранированы фольгой (FTP) |
| SF/FTP | Общее экранирование из фольги (F) и общий экран из оплетки (S), дополнительно, каждая пара кабеля обернута в экран из фольги (FTP) |
Посмотреть и купить кабель в магазине.
Категории кабеля и количество пар
На категории витая пара подразделяется по характеристикам провода:
- максимально пропускаемый частотный диапазон (скорость передачи данных в МБ/сек),
- толщина жилы, числе витков на единицу длины,
- количество жил.
Чем выше категория, тем лучше характеристики и скорость передачи сигнала. Витая пара более высокого класса поддерживает возможности витой пары более низкого класса.
| Категория | Частота, МГц | Количество пар | Скорость | Назначение |
|---|---|---|---|---|
| Cat. 1 | 0,1 | 1 | до 15Мбит/с | «лапша», встречается в частных жилых секторах под ADSL или телефонную линию |
| Cat. 2 | 1 | 2 | до 4 Мбит/с | устаревший, практически не используется, изредка встречается в телекоммуникационных сетях |
| Cat. 3 | 16 | 4 | до 100 Мбит/с | устаревший, раньше использовался в сетях 10BASE-T и 100BASE-T4 |
| Cat. 4 | 20 | 4 | до 16 Мбит/с | устаревший, раньше использовался в сетях для сетей Token Ring, 10BASE-T и 100BASE-T4 |
| Cat. 5 | 100 | 4 | до 100 Мбит/с | иногда встречается при построении домашних сетей |
| Cat. 5e | 125 | 4 | до 1 Гб/с | для построения компьютерных сетей в доме и офисе |
| Cat. 6 | 250 | 4 | до 10 Гбит/с | для построения сетей Gigabit Ethernet, расстояние до 55 метров |
| Cat. 6a | 500 | 4 | до 10 Гбит/с | увеличено максимальное расстояние передачи данных до 100 метров |
| Cat. 7 | 600 | 4 | до 10 Гбит/с | для сетей интернет с повышенной скоростью Gigabit Ethernet |
| Cat. 7a | до 1200 | 4 | до 100 Гбит/с | для сетей интернет с повышенной скоростью Gigabit Ethernet |
Количество пар маркируется как Хpr. Например 4pr будет означать, что перед вами кабель на 4 пары.
Типы жил в витой паре
Витая пара состоит из одножильных (solid) или многожильных проводов, соединенных в пучок (patch, stranded).
Провод с цельными жилами имеет большую прочность и помехоустойчивость, обладает меньшим затуханием сигнала, подходит для разводки сети по длинным участкам. Прокладывается по стенам, в кабель-каналах.
Из одножильных наиболее распространен кабель из четырех витых пар. IP камеры, коммутаторы и другое сетевое оборудование, а так же многие компьютеры, принтеры и современные телевизоры имеют разъем 8P8C (часто называют RJ-45, что является заблуждением, но у нас все его так называют) для подключения по этому типу кабеля. Раньше LAN порт можно было встретить почти на всех ноутбуках, но последнее время таких моделей становится все меньше.
Многопроволочный чаще применяется для сборки заводских патч-кордов. Он хорошо принимает форму и устойчив к многократным изломам. Для обжатия многожильных витых пар обычные коннекторы не подойдут — нужны специальные, зубцы которых в ламелях разведены в стороны.
Типы оболочек витой пары
Кабели витой пары выпускаются с разным типом оболочки, и подбираются под конкретные условия эксплуатации. Назначение кабеля часто можно определить по цвету оболочки:
| Цвет оболочки | Назначение кабеля |
|---|---|
| черный | предназначен для уличных работ, устойчив к атмосферным воздействиям и имеет дополнительную защиту в виде внешней оболочки из гидрофобного полиэтилена |
| оранжевый | соответствует требованиям пожарной безопасности, устойчив к высоким температурам; при горении выделяет меньше дыма и отравляющих веществ |
| светло-серый, белый, синий, фиолетовый, желтый, зеленый и др. | подходит для прокладывания внутри жилых домов и офисных зданий |
Для предотвращения механических повреждений в качестве материала оболочки и изоляции в витой паре используют:
PVC — кабели с оболочкой из поливинилхлорида. Наиболее дешевые и простыми по конструкции. Их используют внутри помещений, в местах, где нет строгих требований пожарной безопасности.
PP — кабели с оболочкой из полипропилена. Как и PVC, их используют для прокладки внутри помещений.
PUR — кабели с оболочкой из полиуретана предназначены для промышленного использования. Устойчивы к воздействию слабых минеральных и органических кислот и щелочей.
PE — кабели с оболочкой из полиэтилена применяются для прокладки вне помещений, так как имеют повышенную гибкость, а также стойкость к УФ-излучению и перепадам температур.
RNC — кабель с оболочкой из негорючих и не поддерживающих горение материалов, не подверженный коррозии.
FR — кабель с огнестойкой оболочкой. Сохраняет работоспособность под воздействием пламени.
LSZH, LS0H, LSOH, LSNH — кабель со стойкой к горению оболочкой с низким дымовыделением (Low Smoke) и нулевым содержанием галогенов (Zero Halogen). Применяется для прокладки в помещениях, рассчитанных на наличие большого числа людей, снижая риск причинения им вреда в случае возгорания.
K — поверх оболочки наложена броня в виде оплетки из стальных оцинкованных проволок, позволяющая защитить кабель от грызунов. Подойдет для прокладки под землей.
B — кабель бронирован стальной лентой, которая обвивается вдоль кабеля. Также применяется для прокладки под землей.
C — с несущим тросом, не даёт ломаться проводам при протяжке между строениями.
Особенности прокладки кабеля, советы
В заключении статьи несколько важных рекомендаций:
- прокладывать витую пару между устройствами лучше неразрывным проводом;
- длина кабеля влияет на качество передаваемого цифрового сигнала;
- при использовании неэкранированного кабеля важно избегать источников электромагнитных излучения: люминесцентных ламп, трансформаторов, микроволновок, Wi-Fi роутера, силовых кабелей;
- нельзя прокладывать в одном коробе с силовым кабелем;
- не допускайте растяжение кабеля;
- для обжима витой пары лучше использовать специальные обжимные клещи (кримпер). Оболочка кабеля тоже должна заходить в разъем и быть обжата;
- современные розетки RJ45 позволяют обходиться без инструмента для заделки витой пары (расшивочного ножа или стриппера): после распределения проводников просто закройте крышку розетки и она зафиксирует соединения.
