Выбор кабеля «витая пара» для интернета

Разновидности кабелей

Выпускаются витые пары различных конструкций, некоторые из них имеют экран. Для домашних и офисных сетей, покрывающих незначительные площади, без помех от разных источников, допускается использование кабелей без экранирования. При значительных расстояниях и на участках, куда достигают электромагнитные наводки, рекомендуется прокладка кабелей, оснащенных экраном. Защитный экран исключает электромагнитные помехи любого происхождения.

• UTP или U/UTP (витая пара, у которой защитный экран отсутствует;
• FTP или F/UTP – у кабеля имеется защита в виде одного внешнего фольгированного слоя;
• STP – каждая пара проводников оснащена экраном и внешняя сторона кабеля покрыта защитным материалом, напоминающим сетку;
• SSTP или S/FTP – каждая из пар проводников покрыта слоем материала — фольги, внешне кабель защищен экраном;
• U/STP – у кабеля нет общего экрана, но каждая пара покрыта защитным слоем фольги;
• SFTP или SF/UTP – каждая отдельная пара снабжена индивидуальной защитой, кабель оснащен двумя внешними экранами – фольгированным и сеткой из меди. Между ними проложен проводник-дренаж.

Присутствие и разновидность экрана является основным отличием у витых пар. Он не допускает вмешательство помех извне, например, если невозможен монтаж пары отдельно от силовых кабелей. Производители могут включать дополнительные значения в маркировку, исходя из структурного состава кабеля, например:

• AWG (калибр) – толщина провода согласно американской системы маркировки.
• Моножила – кабель широко распространен благодаря невысокой стоимости. Ее используют для укрепления участков прокладки, которые чаще изгибаются и для создания патчкорда – части кабеля определенного размера, имеющего на концах коннекторы, соединяющие два прибора.
• Диаметр – минимальный — 0,4, максимальный — 0,64 мм. По стандартным требованиям для изготовления кабелей 5 и 6 категории применяют жилы, диметр которых не меньше 0,51 мм или 24AWG.
• Количество пар – может достигать тысячи.  Для компьютерных систем достаточно 4-х парного кабеля. Причем, функционирование всех пар происходит только в том случае, если скорость передачи данных не выше 1 Гбит/с. При скорости до 100 Мбит/с можно прокладывать 2-х парный кабель.
• Качество внешних оболочек – как и в случае с остальными кабелями, у витых пар она связана с условиями электромонтажа, реализацией, поддержкой и восстановлением качества технической системы.

Разновидности оболочек:

РVС — из пластиката поливинилхлорида. Предназначен для внутреннего использования.РР – из термопластичного полимера пропена.  Предназначен для наружной проводки, выдерживает высокую температуру – до +140 градусов по Цельсию.РЕ – из термопластичного полимера этилена. Для открытого (наружного) проведения.FR – кабель с огнезащитой. Функционирует в условиях открытого огня в течение заданного времени. Современные стандарты выделяют три вида огнестойких покрытий, рассчитанных на полчаса, 1,5 часа и 3 часа.LS – оболочка из материала со сниженным дымовыделением в процессе горения.ZН – материал покрытия Зеро Галоген, не выделяющий ядовитых галогеновых газов во время горения.В – кабель обвит броней, в качестве которой чаще применяют ленту из стали.С – кабель с тросом, натягивающим его между зданиями или сооружениями.

Чтобы идентифицировать и указать назначение материала оболочки, производители используют различные цвета. Так, если она черного цвета, значит кабелю не страшна сырость. Материал, стойкий к горению, обычного оранжевого оттенка. А для внутреннего использования в жилых домах и офисах лучше брать светло-серые сетевые кабели, они подходят для подобного.

Если продукт отмечен маркировкой  U/UTP 4 саt.5e sоlid 24АWG LSZH, то она расшифровывается следующим образом:

• у кабеля нет экранирования;
• у продукта витых пар 4, каждая состоит их двух жил;
• состоит из четырех пар по 2 проводника;
• кабель пятой категории;
• проводник типа «solid» — однопроволочный;
• жила 0,51 мм диаметра;
• оболочка выполнена из безгалогенного материала, со сниженным выделением дыма.

Маркировка витой пары

Единого стандарта маркировки витой пары не существует – каждый производитель указывает на ней то, что считает нужным

Часть этих данных не имеет практического значения, а на что важно обращать внимание, вы узнаете чуть позже

Вот один из примеров маркировки стандартного кабеля:

Маркировка на кабеле UTP

В начале обычно указан код производителя и марка. Далее – максимальная температура, при которой возможна эксплуатация. Следом идут тип экранирования, количество пар, диаметр одного проводника, категория, сертификаты соответствия, длина и год выпуска.

В нашем примере:

• Оболочка серого цвета, соответственно, кабель предназначен для эксплуатации в помещениях.
• Цифробуквенное обозначение, которое начинается на “HTO-KEY E191267” – это шифр производителя.
• 75oC – температурный максимум.
• UTP – данный кабель неэкранированный.
• 4PR – 4 пары проводников.
• 24 AWG – диаметр сечения одного провода (также может быть указан в миллиметрах).
• ELT Verified – проверен и соответствует стандарту категории.
• CAT5E – категория 5е.
• EIA/TIA-568-В.2 – соответствует одноименному стандарту.
• Последние цифры – общая длина кабеля в футах и метрах.
• Дата производства не указана.

Порядок обозначений может быть различным, но на любом кабеле всегда указана его категория, тип экранирования и количество пар. Эти данные и являются важными при покупке, остальное – просто для справки.

Заключение

Прочитав эту статью, вы научились разбираться в типах и устройстве витой пары. Теперь вам не составит труда выбрать ее самостоятельно. Дальше вы узнаете много полезного, какой инструмент для обжима витой пары используется и технике обжима.

Маркировка кабеля витая пара

Общепризнанной является следующая маркировка, указывающая на способ организации экранирования:

• UTP – дешёвый неэкранированный кабель (может встречаться обозначение U/UTP);
• FTP – кабель, у которого на все пары жил общий экран (F/UTP);
• S-FTP – общий двойной экран для всех пар с фольгированным алюминиевым сердечником и жилами из медной лужёной проволоки (SF/UTP);
• STP – наличие экрана у каждой пары (U/FTP);
• F/FTP – отдельные экраны для всех пар плюс общий экран из алюминиевой фольги;
• S/FTP – отдельные экраны для всех пар плюс общий из медной лужёной проволоки.

Виды экранирования кабеля в зависимости от маркировки

В общем случае экран – это защита кабеля от случайных и систематических наводок, искажающих сигнал, необходим для предотвращения потери информации. Разновидности экранирования говорят о разном уровне защиты данных. Они во многом определяют стоимость готового изделия.

Виды витой пары

Кроме маркировки, обозначающей наличие и способ организации экрана, существуют и другие обозначения, применяемые производителями для обозначения тех или иных технических особенностей своей продукции:

1. Количество жил: solid – одножильный кабель, patch – многожильный. Моножилы дёшевы в производстве, поэтому наиболее распространены. Многожильные изделия используются при сложной топологии сетей в местах множественных изгибов. Они же в основном используются при производстве патч-кордов (оконцованного джеками участка кабеля заданной длины для соединения устройств).
2. Диаметр жилы. Используемый диапазон – 0.40–0.64 мм. Кабельная продукция 5–6 категорий изготавливается из жил диаметром 51 мм и обозначается 24AWG (американский стандарт маркировки). Бюджетный, зачастую несертифицированный кабель изготавливают из проволоки 0.40–0.50 мм – для квартиры выбор такой витой пары будет вполне оправданным.
3. Количество пар. При построении сложных коммуникационных систем их число может достигать тысяч, но для компьютерных сетей стандарт 4 пары (принятая в США маркировка – 4х2х0.51). Использование всех восьми жил требуется для построения гигабитных сетей, для домашнего использования с пропускной способностью до 100 Мб/сек достаточно двух пар. И хотя такой кабель дешевле, обычно в любом случае приобретают восьмижильный вариант. Две пары используется для обустройства домофонов и систем сигнализации.

Внутреннее содержимое витой пары

Отдельно стоит рассказать о маркировке по типу оболочки:

• PVC – оболочка из поливинилхлорида, используется преимущественно для дешёвых кабелей;
• PP – полипропиленовая оболочка для кабелей, которые могут подвергаться воздействию высоких температур (до 140° С);
• PE – оболочка из плотного полиэтилена, используется для наружной прокладки кабелей;
• FR – кабель огнестойкой категории (способность работы при пожаре определённое время, от 30 до 180 минут);
• LS – оболочка из материала, характеризующегося низким дымовыделением при возгорании;
• ZH – материал, при горении не выделяющий ядовитые галогеновые газы;
• В – кабель с бронированной оболочкой в виде обволакивающей стальной ленты.

Существуют также модификации кабеля со стальным тросом, которые используются для воздушной прокладки сетей между домами.

Категории кабеля витая пара (скорость передачи данных).

В основу определения категории витой пары положен максимально пропускаемый частотный диапазон. Это обусловлено количеством витков на одну единицу длины кабеля. То бишь, чем выше категория, тем больше пропускаемый частотный диапазон в следствии увеличения витков каждой витой пары. Категории витой пары описывается в международных и отечественных стандартах.

Категории (сокращенно CAT) витой пары определяют расчетную скорость передачи данных. Кроме этого кабель LAN еще разделяют на классы и при построении структурированной кабельной системы их тоже учитывают. Следует помнить, что витая пара более высокого класса поддерживает технические возможности низшего класса. А вот витая пара по классу ниже не поддерживает технические приложения высшего класса. Чем выше класс тем лучше передаточные характеристики и выше предельная частота работы кабельной линии.

• CAT1 (частотная полоса — 0,1 МГц). Имеет одну пару и используется для передачи голоса и цифровых данных при участии модема. Это стандартный телефонный кабель, который в свое время использовался в «скрученном» виде в США, а в России применяется и сейчас без скруток. Не подходит для современных систем и имеет большое влияние помех.
• CAT2 (частотная полоса — 1 МГц). Имеет две пары проводников и уже изжил себя. Иногда применяется при построении телефонных сетей. Ранее встречался в сетях Arcnet и Token Ring. Обладает скоростью передачи данных до 4 Мбит/с. Не годится для построения современных сетей.
• CAT3 (частотная полоса — 16 МГц. Класс «С»). Встречается 2-х парный и 4-х парный тип витой пары. Применяется не только для создания телефонных, но и локальных сетей на базе 10BASE-T. Поддерживает скорость передачи данных от 10 до 100 Мбит/с по технологии 100BASE-T4 протяженностью не более 100 метров. В отличии от CAT1 и CAT2 поддерживает стандарт IEEE 802.3.
• CAT4 (частотная полоса — 20 МГц). В свое время этот 4-х парный кабель использовался в технологии 10BASE-T и 100BASE-T4. Возможна скорость передачи данных до 16 Мбит/с. В наши дни не используется.
• CAT5 (частотная полоса — 100 МГц. Класс «D»). Кабель применялся для создания телефонных линий и построения локальных сетей 100BASE-TX, а также в Ethernet (LAN). Поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с.
• CAT5e (частотная полоса 125 МГц). Это усовершенствованная витая пара пятой категории. При использовании 2-х пар поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с и до 1000 Мбит/с в 4-х парном кабеле. Как правило, используется 4-х парный кабель для построения локальной компьютерной сети. Это самый распространенный тип витой пары.
• CAT6 (частотная полоса 250 МГц. Класс «E»). Это распространенный тип кабеля, который применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. В структуре кабеля четыре пары проводников. Поддерживает высокую скорость передачи данных до 10 Гбит/с протяженностью не более 55 метров.
• CAT6a (частотная полоса 500 МГц. Класс «EA»). Структура кабеля состоит из четырех пар проводников. Он используется в сетях Gigabit Ethernet и поддерживает скорость до 10 Гбит/с на расстоянии до 100 метров.
• CAT7 (частотная полоса 600 — 700 МГц. Класс «F»). Поддерживает скорость передачи данных до 10 Гбит/с. Структура кабеля имеет общий внешний экран и фольгированную защиту каждой пары. По типу относиться к S/FTP (ScreenedFullyShieldedTwistedPair).
• CAT7a (частотная полоса 1000 -1200 МГц. Класс «FA»). Скорость витой пары доходит до 40 Гбит/с на расстоянии до 50 метров и до 100 Гбит/с протяженностью до 15 метров.

На просторах интернет мне попалось хорошее видео по теме, предлагаю вам его посмотреть.

Для того чтобы сетевой кабель служил долго следует соблюдать правила монтажа. Например, при прокладке нужно следить за целостностью кабеля по всей его длине и не допускать растяжений и изгибов потому, что это может нарушить структуру экрана, что приведет к низкой устойчивости кабеля к электромагнитным помехам. Дренажный провод кабеля должен быть соединен с экраном разъема.

Кроме этого при монтаже нельзя допускать изгибов более восьми внешних диаметров кабеля. Слишком сильный изгиб может повредить фольгированный экран, что заметно ухудшит свойства кабеля и снизит скорость связи внутри сети. Пока!

Устройство витой пары.

Сетевой кабель LAN в зависимости от категории имеет разные технические характеристики и состоит из нескольких медных проводников, которые образуют пару и могут иметь изоляцию толщиной в о,2 мм из поливинилхлорида (PVC), а у более качественных категорий (CAT5) из полипропилена (PP), полиэтилена (PE). Кабеля высокого качества имеют изоляцию из ячеистого (вспененного) полиэтилена или тефлона. Такой полиэтилен гарантирует низкие диэлектрические потери, а тефлон защищает проводники в условиях высоких температур. Проводники могут состоять как из монолитной медной жилы (0,4-0,6 мм), так и из нескольких жил собранных в пучок.

Для удобства разделки кабеля внутри наружной оболочки из поливинилхлорида имеется «разрывная нить», изготовленная в большинстве случаев из капрона. Витая пара категории 5 и выше может иметь в своей структуре экран для защиты сигнала от внешних и внутренних электромагнитных наводок. Толщина наружной изоляции в четырех парной витой паре в зависимости от категории составляет о,5-0,9 мм. В производство наружной оболочки применяется поливинилхлорид с примесью мела. Также в изготовлении внешней изоляции применяют стойкие к горению и выделению галогена полимеры (маркировка  LSZH).

В России в соответствии с основными требованиями по пожарной безопасности они имеют маркировку: нг(A)-HF; нг(B)-HF; нг(C)-HF; нг(D)-HF. В скобках указывается категория в соответствии с показателями пожарной безопасности. Стойкий к горению и выделению кабель LAN перечисленных выше маркировок используют для прокладки, с учетом объема горючей нагрузки кабелей, во внутренних электроустановках, а также в зданиях и сооружениях с массовым пребыванием людей, в том числе в многофункциональных высотных зданиях и зданиях-комплексах.

Внешняя оболочка витой пары для наружной прокладки имеет материал из гидрофобного полиэтилена, который обычно наносят вторым слоем поверх поливинилхлоридной оболочки. Кроме этого пустоту в кабеле могут заполнить специальным гидрофобным гелем и применить к нему бронирование из гофрированной ленты или стальной проволоки.

С помощью цветового решения, оболочку кабеля LAN можно легко идентифицировать и узнать его функциональное назначение для монтажа или во время обслуживания. Например, черный цвет сделанный из полиэтилена (PE) указывает на то что кабель хорошо приспособлен для влияния внешних факторов на улице (сырость, воздух…), а оранжевый цвет может говорить о стойкости наружного материала к горению. Светло-серый цвет применяют для внутренней прокладки в жилых домах и офисных зданиях.

Характеристики витой пары

Провод витая пара делят на несколько разновидностей — внутренние и внешние. Если модель изготовлена для размещения внутри дома, то дополнительная защита к ней не требуется.

Внешние типы (для улицы) проводов оснащают специальными экранами для дополнительной защиты. Это оболочка, которая предохраняет от механических повреждений, а также проникновения влаги и пыли внутрь. Также могут быть провода с огнеупорной оболочкой, предназначенные для размещения в объектах, которые могут воспламениться.

Монтаж витой пары дома

Защищённые кабели могут спокойно работать в жару, снегопад и ливень, то есть в любых погодных условиях. Дополнительно к внешнему кабелю можно прицепить специальный шнур, который защищает от сильных порывов ветра (используется, если кабель находится на весу, на столбе). Это подвесные модели проводов, которые не крепят к стенам.

Помимо вышеуказанных свойств, у витой пары имеются и дополнительные характеристики, о которых желательно узнать подробнее перед покупкой и монтажом.

Число пар в витой паре

Эта характеристика показывает количество пар, которая применяется в одном изделии. Уже было сказано выше, что можно найти провода с двумя или четырьмя парами. Чем больше их количество, тем больше степень связи между проводниками в связке. Это означает, что электропомехи влияют на оба провода, что позволяет уменьшить помехи от различных источников и сохранить одинаковый уровень передачи данных.

Число жил

Существует несколько видов проводов, которые различаются по количеству жил в витой паре:

• Вариант № 1 — одножильный. Представляет из себя провод, сечение которого создаётся благодаря только одному проводнику.
• Вариант № 2. Если провод многожильный, то он имеет несколько сечений, которые переплетаются между собой.

Толщина кабеля

Диаметр рассматриваемого кабеля в сборе составляет от 5,2 до 6 мм. Внутренние проводники, скрытые под защитной оболочкой, имеют толщину примерно в 0,6 мм.

Толщина изоляционного слоя составляет 0,2 мм. Оболочка четырепарных кабелей составляет примерно 0,9 мм.

Материал для проводников

Какие жилы используются в витой паре для интернета — важный вопрос, влияющий на свойства провода. Для изготовления проводников обычно используют медь в чистом виде. Однако в последнее время начинают проводить исследования для удешевления конструкции гибких жил. Одним из очевидных решений в данном направлении является замена конкретного используемого материала на комбинацию различных видов.

Медный провод

К примеру, некоторые производители выпускают кабели с проводником из алюминия, который намного дешевле и легче меди, но имеет хорошую электропроводимость. Однако, несмотря на вышеописанное преимущество, у этого материала имеются и недостатки:

• механическая прочность при изгибе значительно меньше, чем в имеющемся варианте — кабель просто переломится, если его часто гнуть, а потому такой вариант подойдет только в том случае, если его надежно зафиксировать и не трогать;
• сложность в изготовлении проводов;
• провод может подвергнуться образованию коррозии, если использовать его в некоторых агрессивных средах.

Чтобы решить эти проблемы, к примеру, французская компания «Филатекс» изготавливает кабели из легированного алюминия, куда добавляют части других сплавов для улучшения защитных и механических свойств.

Материал для оболочки

Материал оболочки представляет собой особо прочный пластик, а также дополнительную оплётку из меди. Для изготовления оболочки часто используют полиэтилен, который может защитить провод от прямых попаданий солнечного света. Если на кабеле имеются дополнительные слои защиты, то на упаковке будет написано об этом. Недостаток полиэтилена — он очень хорошо горит. Используется в температурных зонах от -60 и до +80 °С.

Существует и другой тип оболочки — из хлорированного полиэтилена. Этот материал не подвержен воспламенению, а также имеет стойкость к химическому воздействию. Можно использовать в зонах температурного режима от -35 и до +90 °С.

Существуют и другие материалы для оболочки (различные компаунды), но их использование небезопасно, поскольку вступают в реакцию с разными веществами и могут быть ядовитыми.

Традиционный материал для оболочки — ПВХ. Его можно использовать в температурном режиме от -20 и до +60 °С.

Кабели отличаются и по форме оболочки — в зависимости от того места, где нужно проложить его. Например, для обычного использования применяют круглую форму, но для установки под ковровым покрытием или стойкой телевизора, можно найти кабель, имеющий плоскую форму (для удобства).

Серый вариант — для дома

Как правило, этих сведений достаточно, чтобы понять, какой кабель для интернета выбрать в квартиру.

Что собой представляет кабель «витая пара»

Переплетение проводов попарно – изобретение, которому более 150 лет. Первоначально такой способ организации связи использовали для телеграфной связи, затем на длительное время витая пара стала стандартом для аналоговой телефонии. Скручивание жил оказалось эффективной мерой противодействия внешним электромагнитным помехам, одновременно защищая от внутренних наводок. В настоящее время термин «витая пара» применяется преимущественно в отношении компьютерных сетей, трансформировавшись из двухпарного в четырёхпарный.

Каждая пара предназначена для передачи одного сигнала: либо передаваемых данных, либо принимаемых. При этом по одному из проводников пары сигнал передается в противофазе к другому – это позволяет избавиться от большинства электромагнитных помех: приемник, получив два сигнала по паре проводов, вычитает один сигнал из другого. При этом полезный сигнал (т.к. он идет в противофазе) усиливается, а помеха (идущая по обеим проводам в одной фазе) устраняется. Каждая пара проводов маркирована одним цветом, при этом один из проводов пары маркируется сплошным цветом, а второй – тем же цветом, но прерывисто или полосой.
 

 
С той же целью (защиты от помех) производится и скручивание пар – это обеспечивает одинаковое воздействие помехи на оба провода независимо от направления на её источник.

Типы проводников

Провод изготавливают из разных материалов с различной толщиной. И от их качества и сечения сильно зависит цена.

Материал

Каноничным металлом для провода считается медь. Но она довольно дорога сама по себе, и не всегда нужна для применения. Поэтому в данный момент можно увидеть три основных материала:

• Алюминий. Провод, сделанный из алюминия, значительно легче и дешевле медного. Это все его преимущества, дальше идут только недостатки. Электропроводность алюминия ниже, чем у меди, в 1,7 раз. На небольших участках это не заметно, но на длинных участках, граничащих с максимально допустимыми длинами, это может стать серьёзной проблемой. С алюминиевых проводов со временем могут сползать коннекторы. Материал сильно подвержен коррозии и его применение недопустимо в сырых помещениях или на улице, поскольку из-за повреждения коррозией электропроводность жилы значительно ухудшается. Провод из алюминия не такой гибкий, как медный, поэтому его несколько сложнее монтировать и проще повредить. Идеальное место применения кабеля с алюминиевыми жилами — это сухое помещение, например, квартира или офис, где длины кабеля не превышают половины, разрешённой используемым стандартом. Таким кабелем не получится запитать устройства по технологии PoE (Power over Ethernet). Эта технология позволяет передавать на устройство сигнал и электропитание через данный провод;
• Омеднённый алюминий. Представляет собой алюминиевый кабель с нанесённым на его поверхность медным слоем. Этот кабель тоже значительно легче медного, но уже не так дёшев. Разница с медным кабелем составляет около 15%. Преимущество над кабелем из чистого алюминия заключается в улучшенной электропроводности и защите от коррозии. Но даже несмотря на то, что проводимость уже значительно лучше, чем у алюминиевого, технология PoE плохо работает на таком кабеле;
• Медь. Провод, изготовленный из меди, тяжелее и дороже всех остальных. Но именно она позволяет выжать из использованной технологии всё, что задумано. И именно при медном исполнении пропускная способность витой пары будет максимальна. Сеть, построенная из медного кабеля будет самой качественной и долговечной.

Исполнение проводников

Проводники могут быть одножильными и многожильными.

• Одножильный (Solid). Представляет из себя цельную жилу из одного проводника. Подходит для передачи сигнала на длительные расстояния. Подходит для обжима ручным инструментом;
• Многожильный (Stranded), состоит из нескольких проводников скрученных по спирали. Более гибкий и хорошо подходит для изготовления патч-кордов. Не очень подходит для обжима ручным инструментом.

Сечение

Чем толще сечение жилы витой пары, тем больше можно пропустить по нему информации, и тем выше дальность передачи. Деление на категории уже само подразумевает то, что для выбранной категории кабеля будет выдержано требуемое сечение провода. Для маркировки сечения проводника придумана маркировка – AWG. На русский язык эта аббревиатура переводится как – Американский калибр проводов. Если говорить упрощённо, то для каждого значения AWG есть свой диаметр жилы и площадь её поперечного сечения. Для одножильного и многожильного кабеля эти значения будут разными.

Для категории Cat.5e стандарт – 24AWG. Это означает что для его полноценной работы диаметр каждого провода должен составлять 0,511 мм, что означает площадь поперечного сечения 0,205 кв. мм.