Несмотря на распространение оптического волокна, развитие беспроводных технологий, витые пары продолжают активно использоваться при построении структурированных кабельных сетей, линий связи. Они надежны, сбалансированы по цене и качеству, гарантируют высокую скорость, устойчивость передаваемых данных к помехам.
Оценить преимущества кабеля можно только в случае учета эксплуатационных условий, спецификаций соединяемого оборудования. Какими категориями представлена витая пара? Какие их параметры, отличия?
Понятие витой пары
“Витая пара” – термин, являющийся прямым переводом англоязычного “twisted pair”. Понятие точно характеризует структуру, сформированную попарно скрученными проводниками в полимерной изоляции. Проводники расположены параллельно, что нивелирует перекрестные помехи, повышает стойкость к внешним ЭМ-полям, радиоволнам.
В зависимости от класса, кабель сформирован двумя или четырьмя парами проводников. Для удобства коммутации, установки коннекторов, они разделены по цветам.
Первые модели проводов использовались в телефонных линиях, но с усовершенствованием – стали востребованы в Ethernet-сетях, системах видеонаблюдения, комплексах промышленной автоматизации, “умных домах”.
Категорийность кабеля
Категорийность витой пары – типология, обозначающая ее способность передавать электрический сигнал. С повышением категории растут скорость и дальность. Обозначается она цифрой и, в некоторых случаях – буквой латинского алфавита после сокращения “Cat”. Провода ниже Cat.5 рассматривать нет смысла, они устарели, скорость передачи составляет ниже 20 мегабит в секунду.
Активнее прочих используются провода следующих категорий:
- Кат 5e. Рабочая частота – 100 мегагерц. При использовании двух пар, скорость составляет 100 мегабит в секунду, четырех – гигабит. Такой пропускной способности достаточно для большинства систем связи: от локальных компьютерных сетей до видеонаблюдения;
- Cat 6. Назначение – Ethernet-сети форматов Fast и Gigabit. Частота сигнала – 250 мегагерц. Если длина линии связи составляет не больше 55 метров, скорость – 10 гигабит в секунду;
- Cat6a. Частота сигнала увеличена до 500 мегагерц. 10-гигабитная скорость сохраняется даже на расстояниях более 100 метров.
Категории 7, 8 и более высокие пока не получили широкого распространения. Они используются в сетях с особыми требованиями к быстродействию, защищенности от помех. Конструкция витой пары нередко предусматривает экранирование, скорость при этом доходит до 40 гигабит в секунду.
Экранирование витой пары
При классификации витых пар также учитывают другие показатели, в частности – экранирование. По этому признаку, выделяют несколько категорий:
- U/UTP. Экранирование не предусмотрено, оболочка – простая полимерная изоляция. Цена минимальна, однако, недопустима прокладка в прямой близости от источников мощного электромагнитного излучения, силовых кабелей, электромоторов и другого оборудования, генерирующего выраженные помехи;
- F/UTP. Защита – фольгирование. Несмотря на малую толщину, фольга хорошо блокирует внешние наводки. Допустима прокладка линии в офисах, учреждениях с компьютерным и другим электронным оборудованием, формирующим не выраженное, но постоянное излучение;
- FTP. Структура предусматривает не только общее, но и индивидуальное фольгирование для каждого из проводников. Допустима прокладка параллельно силовым линиям, в прямой близости от источников мощных помех. В суровых климатических условиях используется экранированная витая пара для внешней прокладки, способная защищать не только от электро-магнитных помех, но и от сильных температурных колебаний;
- STP. Мощное экранирование из металлической оплетки. Допустимо комбинирование с фольгой. Возможно использование в производственных цехах.
Экранированные витые пары необходимо комплектовать коннекторами с металлическими вставками, никелированием. Стандартные пластиковые разъемы использовать нельзя, точка подключения к оборудованию станет “слабым местом”, где сигнал будет подвергаться воздействию помех, искажаться.
Проводник
Значимый классификационный показатель – материал, из которого изготовлены жилы. В недорогих витых парах используются алюминиевые проводники. Высокое электрическое сопротивление металла ограничивает дальность связи, приводит к потерям информации. Аналогичное правило распространяется и на омедненные жилы.
Качественные проводники изготовлены из меди. Этот металл дороже алюминия, однако, ценовая разница компенсируется дальностью связи, стабильностью прохождения электрического сигнала и его чистотой. Дополнительный плюс – пластичность, устойчивость к изгибаниям. Возможна прокладка кабельных магистралей сложной конфигурации, с обилием поворотов, без риска повреждения.
Проводники формируются одной толстой жилой или множеством тонких, скрученных. Первый вариант не отличается гибкостью, что несколько усложняет прокладку, но обеспечивает максимальную дальность передачи данных. Второй – позволяет формировать трассы независимо от конфигурации, но ограничен по дистанции передачи – не больше 100 метров.
Изоляция кабеля
Наконец, к категории классификационных факторов относится материал внешней оболочки. Он определяет долговечность, устойчивость к погодным, механическим, термическим нагрузкам. Варианты следующие:
- ПВХ. Материал недорог, витые пары с поливинилхлоридной изоляцией могут использоваться только в помещениях. ПВХ не выдерживает низкотемпературных нагрузок, разрушается при длительном воздействии солнечных лучей;
- Полиэтилен. Провода можно прокладывать на улице, полиэтилен устойчив к термическим воздействиям, ультрафиолету;
- LSZH. Полимеры, не содержащие галогенов. Ориентированы на прокладку в помещениях с повышенными требованиями к безопасности. Не выделяют густого дыма и токсичных химических веществ при воздействии огня.
В маркировке витой пары также можно встретить аббревиатуры “FR”, что говорит о ее способности 2 часа выдерживать контакт с открытым огнем, “B” – о бронировании, допускающем размещение в грунте, “C” – о наличии подвесного троса, допускающего воздушный монтаж.
