Кабель «витая пара»
Кабель типа «витая пара» служит для передачи цифровой или аналоговой информации. Существует множество видов (UTP, FTP, STP, S/FTP, SFTP) с разным количеством проводников (1 пара – 2 проводника … 500 пар – 1000 проводников), которые в свою очередь делятся на категории. Так, для подключения абонента к сети Интернет, а также для создания локальной компьютерной сети используется, как правило, UTP 2 или 4 пары, категории 5 и 5е, с медными или омедненными алюминиевыми проводниками. Для аналоговой телефонии используют витую пару UTP 3 категории и ниже, однако иногда прокладывают и 5.
Витая пара является одним из самых распространенных видов кабеля связи. Он передает цифровой (компьютерные сети) или аналоговый (телефон, видеонаблюдение) сигнал от одного устройства к другому. Из-за свитых попарно изолированных друг от друга проводников кабель и получил свое название. У каждой пары есть свой шаг скрутки, именно поэтому при передаче слаботочного электрического сигнала на расстояние до 150 м без использования ретранслятора достигаются такие высокие показатели. Практически все виды «витой пары» содержат внутреннюю нить, позволяющую легко избавлять кабель от внешней оболочки при подключении к коннекторам RJ 45 (для компьютерных сетей), RJ 11 (для телефонии) или другим соединяющим устройствам.
Виды витой пары в зависимости от категории и строения кабеля
Аббревиатура UTP расшифровывается как unfoiled twisted pair – неэкранированная витая пара (eng.). FTP (foiled twisted pair) – фольгированная. STP (shielded unfoiled twisted pair) – защищенная неэкранированная. S/FTP или SFTP (shielded foiled twisted pair) – защищенная экранированная.
UTP, 3 категории
Данный вид «витой пары», в основном используется для передачи аналогового сигнала в телефонии, однако случается, что он используется для передачи цифровой информации в компьютерных сетях на небольшие расстояния с относительно небольшой скоростью передачи. Если на «витой паре» присутствует маркировка «26 AWG» – перед Вами UTP cat.3. 26 AWG означает, что кабель имеет жилы диаметром от 0,4 до 0,475 мм. Существует многопарный вариант категории 3, который широко используется в телефонии. Аналогом многопарного FTP cat.3 служит отечественный магистральный телефонный кабель ТППэп (отличие – ТППэп используемый для внешней прокладки на открытом воздухе и имеет помехозащищающий экран). Также существует такой кабель, который удовлетворяет всем требованиям категории 5е — ТППэп-ндг с сечением жил 0,5 квадратных миллиметров.
UTP 5 и 5е категории, для внутренней прокладки
Cамый распространенный вид «витой пары». Он имеет медные или омедненные одножильные или многожильные проводники, толщиной от 0,48 до 0,52 мм (24 AWG). Изоляция, а также внешняя оболочка сделана из ПВХ пластиката. UTP cat.5 может иметь 2, 4, 10 … 300 пар проводников. Этот кабель может использоваться для подключения групп абонентов (жилой дом, бизнес-центр). UTP cat.5e — «особая» 5-я модель имеет 4 пары обязательно медных проводников – именно он получил наиболее широкое распространение среди провайдеров сети Интернет. При использовании изделий 5e и соблюдении особых условий инсталляции кабеля и оборудования, провайдеры добиваются подключения абонента на скорости передачи данных 100 и больше Мбит/сек. Для менее требовательных абонентов (подключение на скорости 5-10 Мбит/сек, например) провайдеры могут использовать более экономичный вариант UTP 5-й категории 2 пары с медными или омедненными проводниками, а также 4-парный с омедненными алюминиевыми жилами. Для подключения абонента на скорости 2 Мбит/сек достаточно использовать вариант 3-й категории. Двухпарный и четырехпарный cat.5, cat.5e выпускается в бухтах по 305 м, однако встречается двухпарный UTP в 500 метровых бухтах. Многопарный поставляется на катушках.
Кабель UTP, 5 и 5е категории, для внешней прокладки (outdoor)
Cоответственно применяется на открытом воздухе. Он имеет особую внешнюю оболочку из полиэтилена, устойчивую к низким температурам, обледенению, а также к прямому воздействию солнечных лучей. Вариант категории 5 и 5е outdoor имеет чёрный цвет внешней оболочки. За счет повышенной выносливости менее гибок, чем вариант для внутренней прокладки.
КССВПВ, 5 категории
представляет отечественную «витую пару». Также бывает 2, 4 пары, многопарный КССВПВ. Токоведущие жилы в КССВПВ производятся из меди по максимальным допускам 24 AWG – 0,52 мм.
Кабель FTP, 5 и 5е, для внутренней прокладки
данный тип имеет экран из фольги, который защищает передаваемый сигнал от внешнего электромагнитного воздействия. FTP cat.5 может иметь омедненные алюминиевые жилы, изоляцию и оболочку из ПВХ пластиката. FTP cat.5e имеет обязательно медные жилы. Обе конфигурации выпускаются в бухтах по 305 метров. FTP может быть двух и четырехпарный, не подходит для передачи аналогового сигнала в видеонаблюдении, так как защитный экран может создать помеху для аналогового сигнала.
FTP 5 и 5е категории, для внешней прокладки
данная модификация имеет внешнюю оболочку из светостабилизированного полиэтилена, что позволяет прокладывать его на открытом воздухе, с возможным прямым воздействием солнечных лучей. FTP cat.5, cat.5e outdoor не рекомендуется подвешивать с большими пролётами без дополнительного троса, так как провод может подвергнуться значительным растягивающим усилиям за счет собственного веса или дополнительного обледенения в зимний период.
Кабель S/UTP (STP) категории 5е
вариант защищенной неэкранированной витой пары. STP имеет 4 пары медных проводников, изоляцию и оболочку из ПВХ пластиката, а также индивидуальные экраны из фольги. Экраны в STP защищают сигнал от возможных внешних электромагнитных помех.
Кабель UTP cat.6, cat.6a, 4 пары
неэкранированная «витая пара», сечение жил 0,57 кв. мм. UTP cat.6, cat.6e имеет внутренний пластиковый корд, который разделяет его внутреннее пространство на секторы, в каждом из которых располагается отдельная пара проводников.
Кабель S/FTP категории 7
защищенная экранированная «витая пара». SFTP 7 имеет 4 пары медных проводников. Оболочка и изоляция – из ПВХ пластиката. S/FTP cat.7 имеет помимо общего экрана индивидуальный алюминиевый экран. Благодаря отличной помехозащищенности SFTP присвоена 7-я категория.
Любая модификация «витой пары» бывает с маркировкой LsZh – Low smoke Zero halogen (пониженное безгалогеновое дымовыделение при горении). Наиболее распространен UTP cat.5e, 4 pairs LsZh. Он удовлетворяет повышенным требованиям к пожарной безопасности на особых объектах. Оболочка в LsZh сделана из специального ПВХ пластиката низкой горючести. LsZh не распространяет горения при групповой прокладке однотипных с ним кабелей.
Кабель STP, FTP, SSTP, SFTP
STP и SFTP предназначены для передачи информации и относятся к типу экранированных витых пар.
Их специфика — высокий уровень защищенности сигнала от электромагнитных помех, способных создать проблемы при передаче данных (в особенности на большие расстояния). К категории риска также относятся использование совместных кабель-каналов и наружная укладка.
Защитную функцию выполняет экран из фольги.
Технические характеристики кабеля STP и SFTP
Минимальный радиус изгиба кабеля — 8D, где D — величина наружного диаметра кабеля.
В чем разница между кабелем sftp и ftp
Для образования сетей связи, а также различных компьютерных и коммуникационных сетей существуют кабели, созданные по технологии «витой пары». При использовании этого метода изготовления кабелей их «жилы» скручиваются между собой.
У кабелей с витой парой есть множество особенностей. Основной проблемой, с которой сталкиваются при изоляции линий связи, является защита от всевозможных помех. Существует огромное количество электромагнитных волн и сигналов, воздействующих на кабели. Это усугубляется и тем, что жилы витой пары воздействуют и непосредственно друг на друга, что создает дополнительные помехи. Чтобы избежать подобных проблем используется технология транспозиции, которая позволяет минимизировать воздействие посторонних проводников и высоковольтных линий.
Витая пара в современном виде является той же транспозицией, выполненной с большей плотностью. Именно попарное скручивание жил позволяет минимизировать их влияние друг на друга, а также защитить от внешних воздействий. Однако здесь необходимо помнить о важности правильной установки. Если будет нарушена технология или превышен радиус изгиба (у витой пары он, как правило, не больше 8 диаметров), то все свойства кабеля сходят на нет.
SFTP и FTP оба являются информационными кабелями, основой которым служит витая пара. Зачастую их производители используют различные аббревиатуры, что нередко приводит к возникновению заблуждений в области маркировки кабелей витой пары.
Для того чтобы подобрать правильный вид кабеля для конкретной локальной сети, необходимо знать его особенности в монтаже и работе и основные различия с другими.
От правильного выбора зависит безопасность данных при выходе в сеть, скорость и качество передачи данных, а также оборудование, к которому будет подведена сеть.
Особенности SFTP кабеля
SFTP кабель представляет собой защищенную общим экраном из фольги и проволочной пленки витую пару. Он имеет периферийный трос из стали для дополнительной изоляции. Как правило, имеет сердечник, состоящий из четырех витых пар. Внешняя часть состоит из ПВХ пластика, который помогает избежать повреждений при монтаже, однако делает кабель менее гибким и податливым.
Расшифровка аббревиатуры означает:
- S (braided screening) – оплетка из проволоки (имеется ввиду только внешний экран)
- F (foil) – фольга.
- TP (twisted pair) – непосредственно витая пара.
Кабель SFTP имеет более широкий диапазон его использования в различных сферах. Благодаря экранированной защите он предотвращает помехи. Основным условием при его использовании является подбор подходящего оборудования. При прокладке этого вида кабеля необходимо использовать оснащение с наличием специального заземления для экрана. Если это правило не соблюдено, то последствием будет большое количество помех. В связи с этим SFTP кабель используют в основном как прокладка внутри определенного здания между серверами. В любом случае его качество и срок службы зависит от производителя, поэтому покупать его стоит только в проверенных точках.
Особенности FTP кабеля
Кабель вида FTP является витой парой с общим экранирующим фольгированным покрытием, но не имеет экранирующего покрытия пар. Свитые между собой пары имеют заземляющий провод, расположенный в общем экране в сплошной оболочке. Такие кабели чаще всего используют для создания телефонных и компьютерных сетей.
Аббревиатура в свою очередь здесь означает:
- F (foil) – фольга.
- TP (twisted pair) – витая пара.
FTP кабель, в теории, меньше подвержен влиянию расположенных в непосредственной близи работающих электроприборов. Однако это утверждение верно только при условии правильного заземления корпуса компьютера. FTP наиболее подходит для установки домашних сетей.
Общие черты и отличия
И SFTP и TFP кабели служат для передачи данных от интернет-ресурса к пользователю. Они позволяют работать непосредственно с файлами на сайте, такими как HTML-страницы, стили, шаблоны и многое другое. Именно их наличие позволяет производить различные действия с интернет-ресурсами.
Материал обоих кабелей делает их не подверженными к горению, а наличие проводника из медной проволоки позволяет снизить воздействие электромагнитных полей, дающих помехи при выходе в сеть.
Однако основное отличие кабелей SFTP и FTP – это отсутствие протокола безопасности, которым обделен второй вид кабеля. SFTP является тем же самым FTP, но с наличием протокола безопасности SSL, что делает его гораздо более надежным. Он работает через канал управления и всегда требует сертификат безопасности при передаче данных в сети. FTP же в свою очередь легче взломать и перехватить через него конфиденциальные пользовательские данные.
Также при монтаже важно помнить, что SFTP кабель способен выдержать сильные электромагнитные наводки, что делает возможным его монтаж в непосредственной близи с высоковольтной электрической сетью, в то время как FTP кабель допустимо располагать только рядом с электропроводкой.
Советы при выборе кабеля
- Проверьте наличие у подключаемого оборудования возможность на подключение экрана, а также на наличие низкочастотных помех.
- Обратите внимание на материал, из которого изготовлен кабель, учтите место его установки, так как провода для улицы или открытых помещений должны быть дополнительно изолированы (как правило, полиэтиленом).
- Если кабель будет использоваться в закрытом помещении, то убедитесь, что в состав его материалов не входят фтор, хлор, бром или йод. Данные вещества являются сильными окислителями и могут быть ядовитыми для человека.
- Обратите внимание на маркировки LS – что означает, что кабель не подвержен горению, и HF – такая маркировка говорит о том, что при его использовании не выделяется галогенов.
- Также обратите внимание, что форма кабеля может быть разная и зависит она от места, где ее будут прокладывать. Для прокладывания под покрытием существуют специальные плоские кабели.
Витая пара в подробностях: какая лучше, чем отличается и как правильно выбрать?
Являясь поставщиком витой пары, в общении с нашими клиентами, мы часто сталкиваемся с вопросами, связанными с особенностями конструкции, различием категорий или способами обжима и подключения данного типа кабеля. Безусловно, выбирая какую витую пару купить, учитывая большое разнообразие вариантов, хочется быть уверенным в правильности выбора, не рискуя приобрести не то, и конечно не переплатив без надобности.
В данной статье мы решили ответить на наиболее часто встречающиеся вопросы, возникающие при выборе витой пары.
Первая ассоциация, возникающая при словосочетании «витая пара» это конечно кабель для интернета. Именно этот тип кабеля в основном используется для компьютерных сетей. На самом деле, если нужно подключить, например, компьютер или ноут к роутеру, нет особого смысла разбираться в тонкостях витой пары, есть простое готовое решение – патч корд – обжатый с двух сторон кусок провода стандартной длинны от 1 до 25 метров, обычно UTP 5e категории, и чаще всего этого достаточно. Но если задача выходит за рамки стандартов, подойти к выбору витой пары стоит более детально.
Итак, чем отличается витая пара? Правильный ответ, как правильно выбрать витую пару, и какая витая пара лучше подойдет, зависит от того, где и в каких условиях будет использоваться кабель, и какая скорость передачи данных ожидается в построенной системе. Разберем по порядку.
Категории кабеля витая пара.
На данный момент, согласно международным стандартам, существует 7 категорий витой пары (в разработке 8я). На практике используются только некоторые из них – 3, 5, 5е и 6. Чем же отличаются категории витой пары? Разница между ними, в ширине полосы частот и соответственно в скорости передачи данных, чем выше категория, тем с большей скоростью кабель способен передавать данные.
Полоса частот, Гц
Поддержка стандартов: 10BASE-T, 100BASE-T Ethernet.
Используется при построении телефонных и локальных сетей, поддерживает максимальную скорость передачи данных до 10 Мбит/с по стандарту 10BASE-T и до 100 Мбит/с по стандарту 100BASE-T4 соответственно.
Поддержка стандартов: Fast Ethernet (100BASE-TX), Gigabit Ethernet (1000BASE-T).
Используется для локальных сетей 10BASE-T, 100BASE-TX и 1000BASE-T, поддерживает максимальную скорость передачи данных до 1000 Мбит/с для 4-х парной витой пары.
Поддержка стандартов: Fast Ethernet (100BASE-TX), Gigabit Ethernet (1000BASE-T).
Усовершенствованная категория 5. Отличается более низкой стоимость и меньшей толщиной.
Соответствует маркировке AWG-24 (сечение жилы витой пары около 0.5мм)
Поддержка стандартов: 10 Gigabit Ethernet (10GBASE-T).
Поддерживает скорость передачи данных до 10 Гбит/с.
Соответствует маркировке AWG 23 и выше (сечение жилы витой пары 0.57+ мм)
Как видно из таблицы, со скоростью передачи данных все вполне однозначно. Достаточно 1 Гбит/с – используем категорию 5е, хотим получить больше скорости – без 6й категории не обойтись. Но не стоит забывать, большое значение имеет на какое расстояние прокладывается витая пара. Стандарты категорий рассчитаны на расстояние до 100м. При увеличение длинны прокладки витой пары неизбежны потери из-за затухания, и как следствие — некоторое уменьшение скорости.
Типы кабеля витая пара.
Необходимостью введения типов витой пары стало отличие во внутренней конструкции, которая в свою очередь была вызвана необходимость защитить передаваемый сигнал от электромагнитного излучения, и потерь данных, которое оно вызывает при воздействии на витую пару.
Существует достаточно много типов витой пары, отличающихся последовательностью и количеством защитных слоев, мы рассмотрим три основных, остальные – их вариации.
UTP, FTP и SFTP – так звучат основные типы. «TP» в аббревиатурах это собственно «витая пара» на английском – twisted pair. Первые буквы указывают на слои защиты от электромагнитного воздействия:
U – unshielded — без экрана, свитые попарно проводники витой пары покрыты только внешней изоляцией.
F – foil – фольга, между проводниками и внешней изоляцией присутствует слой фольги, обычно алюминиевой.
S – screen – экран, присутствует металлическая оплетка – самый надежный слой защиты от помех.
В итоге сочетая варианты экранов получаем все возможные типы. Самые популярные из которых – UTP – не экранированная витая пара, FTP – экранированная фольгой витая пара и SFTP – витая пара с экраном из фольги и металлической оплетки.
Разобрались, экранирование, оплетка, но что же это обозначает на практике? Можно привести сложные технические данные исследований электромагнитного воздействия на типы витой пары для стандартных протоколов, проводимых, например, IBM. Но на самом деле все сводится к довольно понятной картине:
1. витая пара SFTP показывает максимальную защиту от внешнего электромагнитного воздействия. Потери практически нулевые. Из чего делаем выводы, что для протяженных магистральных каналов, даже в условиях сильного электромагнитного излучения SFTP позволяет сохранить высокое качество сигнала.
2. витая пара FTP за счет фольги может защитить сигнал от не значительных помех при не высоком напряжении. При более сильном излучении FTP лишь немногим лучше полностью неэкранированного UTP.
3. UTP витая пара может применяться при отсутствии излучение и на не больших расстояниях.
Становится понятно почему патч корды в основном делают из витой пары UTP. Короткий провод, используется в жилых помещениях и офисах для компьютерной техники, сильного электромагнитного излучения по идее там быть не должно, так что все правильно. Но если задача проложить витую пару основательно и надолго, присутствие экранирования все-таки стоит рассмотреть, как более надежный вариант.
Вид монтажа.
В данном вопросе все абсолютно прозрачно. В зависимости от вида монтажа, витая пара отличается только внешней изоляцией, и вариантов все два.
1. Если витая пара прокладывается внутри помещения, внешняя изоляция должны быть из поливинилхлорида (ПВХ). ПВХ устойчив к щелочам, растворителям, минеральным маслам и многим кислотам. Не поддерживает горение. Но имеет малую морозостойкость и не любит ультрафиолет.
2. В противовес, если витая пара прокладывается снаружи помещения, внешняя изоляция должна быть из полиэтилена (ПЭ). Преимуществом полиэтилена как внешней изоляции служат устойчивость к морозу и ультрафиолетовому излучению, большая прочность и ударостойкость. При прокладке на большие расстояния, с креплением между удаленными опорами, во избежание излишнего провисания полиэтиленовая оболочка дополнительно может быть усилена стальной жилой или тросом.
Материал проводников.
Категории витой пары разработаны для проводников из меди. В стремлении удешевить, витую пару так же делают с проводниками из биметалла – ССА – омедненного алюминия. На коротких расстояниях эта замена не имеет заметного влияния. Но при прокладке на длинные расстояния в связи с большим сопротивлением, затухание увеличивается, а вместе с ним и потери сигнала. Кроме того, ССА менее долговечен чем медь.
Мы разобрали все основные особенности в том, чем отличается между собой витая пара разных типов и категорий, а также из каких материалов могут состоять каждый из ее элементов. Выбирая, какая витая пара лучше подойдет конкретно для вашего проекта, зная требования к техническим характеристикам будущей системы, проанализируйте 4 основные характеристики – ожидаемая максимальная скорость передачи данных, необходимость защиты от электромагнитного воздействия, место прокладки кабеля и желаемая долговечность построенной сети. Определившись по этим параметрам, вы сможете правильно выбрать витую пару соответствующую необходимым для вам данным.