Создание СКС, локальной сети, наладка связи между ПК, абонентскими устройствами – для решения перечисленных задач необходим Ethernet-кабель. Достичь нужный результат удастся только при правильности его выбора. Какие основные виды витой пары? Как определить нужный вариант?
Какая бывает витая пара
Классификационных признаков множество. Один из важнейших – категория витой пары. Она определяет основные электротехнические параметры: пропускную способность, скорость, частоту, дальность распространения сигнала.
Категории ниже пятой рассматривать нет смысла. Они не соответствуют актуальным требованиям, не обеспечивают достаточной скорости работы (изредка встречаются только в телефонных сетях). Чаще прочих сейчас используются следующие классы:
- Кат 5. Ориентир – сети формата 100 BASE-T. Максимальная частота сигнала – 100 мегагерц, скорость передачи – 100 мегабит в секунду;
- Кат 5e. Улучшенное пятое поколение. На 100-метровых дистанциях можно добиться скорости до гигабита в секунду. Решение, сбалансированное по цене и характеристикам. Подходит для подключения видеокамер невысокого разрешения, бытового абонентского оборудования, формирования офисных сетей малого и среднего масштаба;
- Кат 6. Обеспечивает 10 Гбит/с при протяженности линии до 55 метров. Этого с запасом хватает для подключения камер 4K, коммерческого оборудования с высокой пропускной способностью;
- Кат 6a. Буква “a” означает “augmented”, “дополненный”. Класс представлен в 2008 году. Частота сигнала увеличена с 250 до 500 МГц. Даже на 100 метрах сохраняется 10-гигабитная скорость. Для защиты от внешних электромагнитных помех и радионаводок используется экранирование.
Кабели 7-й категории и выше пока не получили широкого распространения. Они ориентированы на системы с жесткими требованиями к пропускной способности. Например, Cat.7 поддерживает скорость в 40 Гбит/с на коротких дистанциях. Даже для большинства коммерческих задач это избыточное значение. Впрочем, оно полезно в центрах обработки данных, на масштабных производственных, коммерческих объектах.
Количество пар
Стандарт – 2 или 4 (4 и 8 проводников, соответственно). Двух пар достаточно для скоростей не более 100 Мбит в секунду, 4 – гигабита и больше. Также представлены специальные кабели на 10+ пар.
Типы экранирования витой пары
Главная задача экрана – его защита от внешних помех. Это исключает искажения, потери информации, сокращение дистанции связи. Изолированные экранированные провода используются при монтаже в близости от силовых линий, источников радиоизлучения. По экранированию выделяют такие классы кабелей:
- UTP. Защита отсутствует. Применяется в сетях, к которым не предъявляются особые требования по надежности;
- FTP. Общий экран из тонкой алюминиевой фольги или полиэстеровой пленки с металлизированным слоем;
- STP. Металлическая оплетка. Несколько увеличивает вес провода, ограничивает его гибкость, однако, значительно уменьшает воздействие к внешним наводкам;
- S/FTP. Комбинация двойного фольгированного экрана и оплетки;
- U/FTP. Индивидуальное фольгирование каждой скрученной пары;
- S/FTP. Индивидуальное фольгирование, общая оплетка;
- SF/FTP. Максимальная защита – фольга на каждой паре жил, общая, оплетка.
Передача мощности
Для подключения активных устройств, требующих электропитания, рекомендуется кабель, поддерживающий технологию Power-over-Ethernet (обозначение “PoE”). Такая разновидность витой пары подойдет для IP-камер, датчиков, счетчиков. Комбинированная передача сигналов и мощности упрощает структуру сети, позволяет обойтись без отдельных электрических линий.
Защитная оболочка
Применение изоляции защищает жилы от взаимодействия с внешней средой, обеспечивает гибкость, долговечность. Распространен поливинилхлорид, ПВХ или PVC. Он недорог, прочен и пластичен, но уязвим для ультрафиолета. Уличный монтаж недопустим. Помимо ПВХ, применяются следующие изоляционные материалы:
- Полиэтилен (PE). Предназначен для монтажа на улице, выдерживает перепады температуры, не растрескивается, сохраняет пластичность при длительном воздействии ультрафиолета;
- Полипропилен (PP). По назначению ориентирован на жесткие нагрузки. Химически инертен, не разрушается при контакте с концентрированными кислотными, щелочными растворами. Сохраняет целостность под воздействием 140-градусной температуры;
- LSZH. Технологичный полимер, при производстве которого не используются галогены. Не горит, при плавлении – не выделяет едкий дым, токсичные вещества. Ориентирован на объекты с жесткими противопожарными требованиями, где возгорание приведет к серьезному материальному ущербу, человеческим жертвам.
В маркировке Ethernet-провода также встречаются другие аббревиатуры. Например, FR указывает на негорючесть, способность выдержать часовое и более длительное воздействие пламени. B – это броня, стальная лента в оболочке, многократно повышающая механическую прочность, C – самонесущий трос, допускающий прокладку между объектами, высотными зданиями или столбами, по воздуху.
Материал жилы
Проводник, отвечающий за передачу электрического сигнала, сделан из металла. Варианты следующие:
- Алюминий. Преимущества – низкая цена и легкость. Минус – высокое электрическое сопротивление, из-за которого сигнал постепенно ослабевает, его передача на большие дистанции становится затрудненной или невозможной. Алюминий не слишком пластичен: при монтаже важно соблюдать радиусы, чтобы не допустить появления трещин. Также он уязвим для коррозии, со временем окисляется, разрушается, параметры витой пары ухудшаются;
- Омедненный алюминий (CCA). Тонкий слой меди на Al-основе. Такие кабели лучше предыдущих, но уступают полностью медным. Из-за разницы в сопротивлениях металлов, недоступна поддержка технологии Power-over-Ethernet, передача мощности невозможна;
- Медь. Медные провода дороги, но цена на 100% компенсируется параметрами. Минимальное сопротивление гарантирует максимальную пропускную способность и дальность связи. Металл устойчив к окислению, что увеличивает срок службы.
Структура жилы (жильность)
Цельный (solid) проводник подойдет для передачи данных на большие дистанции. При установке коннекторов допустимо использование простейшего ручного инструмента. Второй вариант – многожильный (stranded) проводник, сформированный множеством плотно сплетенных тонких волокон. Его рекомендовано использовать для прокладки коротких магистралей сложной конфигурации. Структура негативно сказывается на сопротивлении, но положительно – на гибкости. Обжатие многожильных витых пар требует опыта и специального инструмента.
Сечение (AWG)
Электрические характеристики витой пары определяются в том числе диаметром жилы. Для измерения и маркировки используется американская система AWG (American Wire Gauge). Например, для витой пары cat 5e оптимум – 24 AWG, что соответствует диаметру 0.511 миллиметра, а cat 6 – 23 AWG (0.573 мм).
С увеличением толщины проводника, увеличивается масса и цена кабеля, но экономия недопустима. Слишком тонкой провод не обеспечит хорошей пропускной способности, скорости, дальности передачи информации.
Длина бухты
Покупать кабель лучше с небольшим запасом, чтобы исключить чрезмерные радиусы изгиба, натяжение и подобные проблемы, провоцирующие разрывы, затрудняющие передачу. Стандартная длина бухты – 305 метров (1000 футов), также доступны катушки на 200 или 500 метров.
Гидрофобный гель
Кабели с гидрофобным составом предназначены для прокладки во влажной среде, предполагающей интенсивное воздействие осадков, контакт с мокрым грунтом. Гель исключает окисление проводников, изменение электрического сопротивления и другие негативные явления.
Сводная таблица
Для лучшего понимания различий, стоит изучить таблицу с примерами.
| Параметр | Вид | Примеры |
| Скорость – 1 Гбит/с | Cat.5e | Кабель UTP от компании TWIST. Для надежной передачи данных при выраженных ЭМ-помехах рекомендуются аналоги F/UTP |
| Скорость – 10 Гбит/с | Cat.6 | Кабель от LANMASTER. Для объектов с жесткими требованиями по пожарной безопасности подойдут решения с изоляцией на основе LSZH |
| Прокладка “по воздуху” | Кабели с несущим стальным тросом | Модель от компании TWIST |
| Подключение устройств, требующих электропитания | Кабели с поддержкой технологии PoE | Витая пара Eletec Systems Cat.5e с питанием |
Популярные вопросы и ответы на них
1. Какой тип витой пары лучше для интернета?
Нужен баланс цены и физических характеристик. Например, для подключения абонента с тарифным планом скоростью не более гигабита в секунду достаточно 5e. При подключении IP-камер высокой четкости и других устройств, передающих большие объемы данных, требуется 6-я категория, с 10-кратно большей пропускной способностью.
2. Какие существуют виды неэкранированной витой пары?
Главный класс – UTP (Unshielded Twisted Pair). Кабель дешев, гибок, но нужно учитывать уязвимость сигнала для ЭМ-наводок. Прокладка вблизи линий питания, радиопередатчиков недопустима.
3. В чем разница между кабелями с 4 и 8 жилами?
Главным образом, в скорости передачи. В первом случае, лимит составляет 100 мегабит в секунду, во втором – гигабит и больше (в зависимости от категории). Количество жил также влияет на массу кабеля.
4. Какие основные различия между типами витой пары?
Они касаются всех параметров: от цены, материалов и структуры до скорости и пропускной способности. Нужно учитывать условия использования, параметры соединяемого оборудования, чтобы на 100% исключить проблемы.
5. Витая пара и Ethernet-провод – есть ли разница?
Это родственные, но не тождественные термины – есть отличия. Первый обозначает кабель, особенность которого – попарно скрученные металлические проводники в полимерной изоляции. Такая структура снижает выраженность перекрестных помех. К Ethernet относятся и другие разработки, поддерживающие технологию. Например, для 10BASE5 подойдут коаксиальные кабели, а для 100BASE-FX – многомодовое оптоволокно.
Итоги
Виды кабеля витая пара многочисленны. Лучше определить оптимальный тип еще при проектировании СКС. Ориентиры – необходимая скорость, требования подключаемого оборудования, перспективы развития, модернизации. Такой подход обеспечит стабильность системы, ее полное соответствие требуемым характеристикам, исключит чрезмерные расходы.