Основные виды и характеристики кабеля типа "витая пара"

Безусловно, одним из величайших изобретений человека в области передачи слаботочных высокочастотных сигналов является так называемый кабель типа «витая пара» (от англ. “twisted pair”).

Суть этого кабеля в том, что сигнал в нем передается при помощи одной или нескольких пар изолированных проводников, скрученных между собой с небольшим числом витков на единицу длины.

Данный вид кабеля благодаря своей конструкции позволяет увеличить степень связи между проводниками каждой пары, а также, благодаря синхронизации влияния электромагнитных помех на оба проводника каждой пары снизить влияние внешних помех на сигнал в целом.

Область применения данного типа кабеля очень широка. Это и современнные структурированные кабельные системы, и компьютерные сети, и телекоммуникационное оборудование, и телефония.

 

Для начала определимся с терминологией.

Рассмотрим типовое название кабеля типа «витая пара» (в его полном варианте, разумеется).

 

 

Разберем его на составляющие.

UTP – обозначение типа кабеля. Основные типы:

UTP – неэкранированная витая пара.

FTP – экранированная витая пара.

SFTP – витая пара с двойным экранированием.

 

4 — в данной записи обозначает количество пар.

Стандартные количества — 2 и 4 (двухпарный и четырехпарный кабель соответственно), однако встречаются и другие количества — 10, 15, 20, 25 и т. д. - это так называемые «многопарные» кабели, которые используются в основном при монтаже крупных СКС.

 

CAT5E – это категория кабеля.

В данном случае — пятая, экстра. На данный момент 5-я категория витой пары — самый распространенный и частоиспользуемый вид категории, однако следует помнить о том, что есть и более низкие категории, которые сейчас почти повсеместно заменяются на пятую. А также и о том, что есть 6-я категория — которая отличается от 5-й тем, что в ней каждая пара помимо разного шага скрутки разделена друг от дружки ещё и специальной пластмассовой крестовиной.

Распространение именного 5-й категории кабеля связано с тем, что это была первая категория в которой использовался разный шаг скрутки для разных пар, а значит ещё большая помехозащищенность.

 

24 — это число, характеризующее толщину жилы проводника. Подробнее см. ниже в разделе "Конструкция кабеля"

 

CCA – материал из которого изготовлен проводник. Обычно это медь (Cu, либо просто отсутствует маркировка, либо омедненный алюминий или сталь — CCA).

 

 

 

Кабель типа «витая пара» состоит из нескольких витых пар. Проводники в парах изготовлены из монолитной меди (либо омедененного алюминия или стали в случае CCA) диаметром 0.4-0.6 мм. Для измерения диаметров проводников применяется также американская система AWG, в которой эти проводники имеют соответственно обозначения 26AWG или 22AWG. 

В стандартных четырехпарных кабелях используются в основном проводники диаметром 0.51мм (24AWG). 

Изоляция обычно имеет толщину порядка 0.2 мм и выполняется из поливинилхлорида (PVC), либо для более качественных проводников 5-й категории и выше — полипропилен (PP), полиэтилен (PE). Особенно качественные проводники имеют изоляцию из вспененного полиэтилена, позволяющего обеспечить более низкие диэлектрические потери, либо тефлона, обеспечивающего широкий рабочий диапазон температур.

Внутри кабеля также находится так называемая «разрывная нить» (как правило используется капрон). Она позволяет легко снимать внешнюю оболочку кабеля, а также, благодаря высокой прочности обеспечивает дополнительную прочность кабеля.

Внешняя оболочка стандартных четырехпарных кабелей имеет толщину порядка 0.5-0.9мм (в зависимости от категории и качества кабеля) и исполняется из поливинилхлорида с добавлением мела, чтобы обеспечить некоторую хрупкость и позволить точно отделять оболочку в месте обреза отрезным инструментом. Кроме этого для изготовления оболочки используются полимеры, которые не поддерживают горения и не выделяют при нагреве галогены (такие кабели маркируются LSZH – Low Smoke Zero Halogen). 

 

 

 

UTP 2 CAT 5E 24 AWG, UTP 2 CAT 5E 24 AWG CCA – кабель типа «витая пара», неэкранированный, двупарный, стандартной толщины проводника. Выполнен из меди либо омедненного алюминия или стали (CCA).

Применяется при соединении компьютеров внутри локальной сети, для прокладки телекоммуникаций. Из-за того, что в его состав входят только 2 пары — при передаче данных внутри сети обеспечивает скорость до 100МБит/сек.

 

UTP 4 CAT 5E 24 AWG, UTP 4 CAT 5E 24 AWG CCA – кабель типа «витая пара», неэкранированный, четырехпарный, стандартной толщины проводника. Выполнен из меди либо омедненного алюминия или стали (CCA).

Применяется для соединения компьютеров внутри локальной сети, для прокладки телекоммуникаций, в распределенных телефонных сетях. 

Благодаря одновременному использованию четырех пар позволяет развивать скорость передачи информации до 1ГБит/сек(1000МБит/сек).

 

FTP 2 CAT 5E 24 AWG, FTP 2 CAT 5E 24 AWG CCA – кабель типа «витая пара», экранированный, двупарный, стандартной толщины проводника. Проводники выполнены из меди либо омедненного алюминия или стали (CCA).

Экранирован при помощи фольги, либо тонкого алюминия.

Применяется для передачи сигнала там, где необходима повышенная устойчивость как к внешним помехам, так и к внутреннему излучению проводника.

Используются как правило для соединения между серверами. 

Всвязи с использованием двух пар скорость передачи данных — до 100 Мбит/сек.

 

FTP 4 CAT 5E 24 AWG, FTP 4 CAT 5E 24 AWG CCA – кабель типа «витая пара», экранированный, четырехпарный, стандартной толщины проводника. Проводники выполнены из меди либо омедненного алюминия или стали (CCA).

Экранирован при помощи фольги, либо тонкого алюминия.

Применяется для передачи сигнала там, где необходима повышенная устойчивость как к внешним помехам, так и к внутреннему излучению проводника.

Используются как правило для соединения между серверами. 

Так как используются четыре пары, скорость передачи данных может составлять до 1Гбит/сек (1000МБит/сек).

 

Также все эти виды кабеля могут быть представлены в негорючей оболочке, в многопарном варианте (до 100 пар).