Кабели с 20 парами: конструкция, стандарты и области применения

Кабель с 20 парами представляет собой многопарный симметричный кабель связи, содержащий двадцать скрученных пар изолированных проводников, объединенных общей оболочкой и, при необходимости, экранами. Такие кабели являются базовым элементом структурированных кабельных систем (СКС) и систем связи, обеспечивая передачу голосовых данных, информации в локальных вычислительных сетях (ЛВС), сигналов систем безопасности и диспетчеризации. Их основное назначение – организация магистральных и горизонтальных подсистем в зданиях и сооружениях, подключение большого количества абонентских устройств к распределительным пунктам.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция 20-парного кабеля является многослойной и строго регламентированной, что обеспечивает стабильные электрические характеристики и защиту от внешних воздействий.

• Жила: Изготавливается из медной проволоки мягкой (отожженной) твердости. Диаметр жилы стандартизирован: наиболее распространены калибры 24 AWG (≈0.51 мм) и 26 AWG (≈0.4 мм). Реже для протяженных магистралей используется 22 AWG (≈0.64 мм).
• Изоляция жилы: Выполняется из твердого полиэтилена (PE), полипропилена (PP) или вспененного полиэтилена (Foamed PE). Цвет изоляции соответствует стандартной цветовой маркировке пар. Для упрощения идентификации используется комбинация основного цвета и кольцевой или продольной метки.
• Скрутка пар (Twisting): Каждая пара скручена с индивидуальным шагом (количеством витков на метр). Разный шаг скрутки для соседних пар является ключевым методом снижения перекрестных наводок (NEXT – Near-End Crosstalk). Пары объединяются в группы (обычно по 4 или 5 пар), которые также скручиваются вместе, формируя единый сердечник.
• Экран (при наличии):
  • F/UTP (Foiled): Наиболее распространенный тип. Общий экран из алюмополимерной ленты, наложенной поверх скрученных пар. Обязательно наличие дренажного провода для заземления.
  • U/UTP (Unshielded): Без общего экрана. Применяется в условиях с низким уровнем электромагнитных помех.
  • SF/UTP (Shielded Foiled): Комбинированный экран: алюмополимерная лента + оплетка из медных проволок. Обеспечивает максимальную защиту от сложных электромагнитных воздействий.
• Оболочка: Защищает сердечник от механических повреждений, влаги, химических веществ. Материал оболочки выбирается исходя из условий прокладки:
  • PVC (ПВХ): Для внутренней прокладки в обычных условиях.
  • LSZH (Low Smoke Zero Halogen): Безгалогенный, с пониженным дымовыделением. Обязателен для использования в общественных зданиях, транспорте, местах скопления людей.
  • PE (Полиэтилен): Для наружной (внешней) прокладки, устойчив к ультрафиолету и перепадам температур.

Цветовая маркировка пар

Стандартная маркировка по TIA/EIA-568 использует комбинацию из пяти основных и пяти дополнительных цветов. Пары нумеруются от 1 до 20. Для кабеля на 20 пар маркировка является групповой.

Номер пары	Основной цвет (Background)	Цвет метки (Ring)
1	Белый (Blue/White)	Синий (Blue)
2	Белый (Orange/White)	Оранжевый (Orange)
3	Белый (Green/White)	Зеленый (Green)
4	Белый (Brown/White)	Коричневый (Brown)
5	Белый (Slate/White)	Серый (Slate)
6	Красный (Red/White)	Синий (Blue)
7	Красный (Red/White)	Оранжевый (Orange)
8	Красный (Red/White)	Зеленый (Green)
9	Красный (Red/White)	Коричневый (Brown)
10	Красный (Red/White)	Серый (Slate)
11	Черный (Black/White)	Синий (Blue)
12	Черный (Black/White)	Оранжевый (Orange)
13	Черный (Black/White)	Зеленый (Green)
14	Черный (Black/White)	Коричневый (Brown)
15	Черный (Black/White)	Серый (Slate)
16	Желтый (Yellow/White)	Синий (Blue)
17	Желтый (Yellow/White)	Оранжевый (Orange)
18	Желтый (Yellow/White)	Зеленый (Green)
19	Желтый (Yellow/White)	Коричневый (Brown)
20	Желтый (Yellow/White)	Серый (Slate)

Ключевые электрические и передаточные характеристики

Характеристики определяются категорией кабеля, которая указывает на полосу пропускания и область применения.

Категория (Cat)	Полоса пропускания	Типовое применение для 20-парного кабеля	Стандарт
Cat 3	16 МГц	Голосовая телефония, системы сигнализации, устаревшие сети 10BASE-T.	TIA/EIA-568-B
Cat 5e	100 МГц	Сети Fast Ethernet (100BASE-TX), Gigabit Ethernet (1000BASE-T), телефонные магистрали. Наиболее распространенный тип для горизонтальной разводки.	TIA/EIA-568-B.2
Cat 6	250 МГц	Сети Gigabit Ethernet (1000BASE-T), 10 Gigabit Ethernet (10GBASE-T) на расстояниях до 55 м. Требует внимания к условиям прокладки.	TIA/EIA-568-B.2-1
Cat 6A	500 МГц	Сети 10 Gigabit Ethernet (10GBASE-T) на полной длине до 100 м. Как правило, имеет экран (F/UTP или S/FTP) для подавления внешних и внутренних наводок.	ISO/IEC 11801 Ed. 2.1

Основные параметры для Cat 5e/6 (при 20°C):

• Волновое сопротивление: 100±15 Ом в диапазоне от 1 МГц до максимальной частоты категории.
• Затухание (Insertion Loss): Зависит от частоты и длины. Например, для Cat 5e на 100 МГц затухание не должно превышать 22 дБ на 100 м.
• Перекрестные наводки на ближнем конце (NEXT): Минимальное значение для Cat 5e на 100 МГц составляет 32.3 дБ.
• Сопротивление петли постоянному току: Не более 19.2 Ом/100 м для жилы 24 AWG.

Области применения и схемы подключения

1. Структурированные кабельные системы (СКС)

20-парный кабель часто используется в качестве магистрали (вертикальной/распределительной) между этажными или зоновыми кросс-панелями (IDF) и главным кроссом (MDF). Он позволяет одним кабелем обслужить до 20 абонентских портов (при использовании одной пары на порт) или до 10 портов Gigabit Ethernet (при использовании двух пар на порт).

2. Телефония и системы связи

Является классическим решением для организации многолинейной телефонной связи (например, подключение учрежденческой АТС к этажным распределительным коробкам). Каждая пара соответствует отдельной телефонной линии.

3. Системы безопасности

Применяется для комплексной разводки систем контроля доступа (СКУД), видеонаблюдения (передача данных и питания по PoE), пожарной сигнализации. Позволяет резервировать и гибко перераспределять линии.

4. Патч-корды и коммутация

Изготовленные заводским способом многопарные патч-корды (например, 20-парный кабель с разъемами RJ21 на концах) используются для высокоплотной коммутации на кросс-панелях серверных и центров обработки данных.

Прокладка и монтаж

При монтаже 20-парных кабелей необходимо строго соблюдать следующие правила:

• Минимальный радиус изгиба: Не менее 8 внешних диаметров кабеля при статической нагрузке и не менее 6 диаметров при динамической (в процессе прокладки).
• Растягивающее усилие: Не должно превышать величину, указанную производителем (обычно не более 110 Н для кабеля 24 AWG).
• Разделка и оконцевание: Требует использования специализированного инструмента: стрипперов для снятия оболочки, кроссировочных ножей, инструментов для обжима разъемов типа 110 или Krone. При разделке нельзя раскручивать пары более чем на 12-13 мм от точки оконцевания для категорий 6 и выше.
• Заземление экрана: Для экранированных кабелей (F/UTP, SF/UTP) обязательным является одностороннее (как правило, на стороне активного оборудования) и надежное заземление экрана через дренажный провод. Несоблюдение этого правила приводит к наводкам и деградации характеристик.

Стандарты и нормативная база

• Международные: ISO/IEC 11801 (Информационные технологии. Структурированные кабельные системы для помещений заказчика).
• Американские: ANSI/TIA-568.2-D (Стандарт для компонентов и каналов на основе сбалансированных витых пар).
• Европейские: EN 50173 (Системы информационных кабелей общего назначения).
• Отраслевые и национальные: ГОСТ Р 53246-2008 (аналогичен ISO/IEC 11801), технические условия (ТУ) производителей.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель Cat 5e от Cat 6 в 20-парном исполнении?

Основные отличия заключаются в конструкции и электрических параметрах. Cat 6 имеет более строгие требования к NEXT и вносимым потерям, что достигается за счет использования более толстого проводника (чаще 23 AWG), обязательного наличия разделительного крестообразного корда (spline) по всей длине кабеля, который физически разделяет пары и снижает перекрестные наводки. Cat 6 обеспечивает работу 10GBASE-T на расстояниях до 55 метров, в то время как Cat 5e для этой технологии не подходит.

Можно ли использовать 20-парный кабель для передачи данных Gigabit Ethernet?

Да, для Gigabit Ethernet (1000BASE-T) используется все 4 пары в одном соединении. Таким образом, один 20-парный кабель может обеспечить до 5 гигабитных соединений (используя 4 пары на каждый порт, итого 20/4=5). Однако на практике для удобства коммутации и резервирования часто используют схему 2 порта на 4 пары, оставляя запас.

Как правильно выбрать экранированный или неэкранированный кабель?

Выбор зависит от электромагнитной обстановки. U/UTP (неэкранированный) применяется в большинстве офисных помещений. F/UTP (с общим фольгированным экраном) необходим при прокладке рядом с силовыми кабелями (минимальное расстояние 30 см при параллельной прокладке), в промышленных зонах с мощным оборудованием, в медицинских учреждениях. SF/UTP применяется в условиях экстремальных помех. Важно помнить, что эффективность экрана возможна только при правильном заземлении.

Каков срок службы таких кабелей?

Расчетный срок службы стационарно проложенного кабеля при соблюдении условий эксплуатации (температура, влажность, механические нагрузки) составляет не менее 15-25 лет. На срок службы негативно влияют: постоянные механические вибрации, воздействие прямых солнечных лучей (для кабелей с оболочкой из PVC), высокая температура (выше +60°C), агрессивные химические среды.

Как маркировать пары при оконцевании на кросс-панель 110 типа?

Стандартная 110-я кросс-панель на 100 пар имеет маркировку по цветовым группам (белый, красный, черный, желтый, фиолетовый) и по номерам. Первая пара (бело-синий) кабеля должна быть подключена к первому порту (позиции) панели, соответствующему ее номеру. Крайне важно вести и прикреплять к кабелю документацию (схему расключения), так как визуальная идентификация 20 пар после их разделки на панели затруднена.

Допустима ли прокладка 20-парного кабеля в одном лотке с силовыми кабелями?

Недопустима без специальных мер. Согласно ГОСТ Р 53246 и рекомендациям TIA, минимальное расстояние между параллельно проложенными силовыми кабелями (напряжением до 380В) и кабелями СКС должно составлять не менее 30 см. При необходимости пересечения угол пересечения должен быть близок к 90°. При невозможности обеспечить расстояние обязательна прокладка в раздельных металлических лотках с крышками или использование экранированного (F/UTP или выше) кабеля с заземленным экраном.