Кабели витая пара UTP с 24 парами

Кабели витая пара UTP с 24 парами: технические характеристики, стандарты и применение

Кабель витая пара категории UTP (Unshielded Twisted Pair) с 24 парами представляет собой высокоплотную кабельную сборку, предназначенную для организации магистральных и горизонтальных разводок структурированных кабельных систем (СКС) в условиях, где не предъявляются жесткие требования к защите от электромагнитных помех. Конструкция данного кабеля оптимизирована для передачи данных и голоса в сетях Ethernet, телекоммуникациях и системах сигнализации. Отсутствие индивидуального и общего экранирования делает его более гибким, легким и экономичным по сравнению с экранированными аналогами (FTP, S/FTP), однако накладывает ограничения на применение в средах с высокой электромагнитной активностью.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция 24-парного кабеля UTP является сложной и многослойной, что обеспечивает стабильные параметры передачи сигнала при высокой плотности проводников.

    • Жила: Изготавливается из твердой или многопроволочной медной проволоки. В магистральных кабелях для стационарной прокладки преимущественно используется твердая медь диаметром 0.50-0.52 мм (24 AWG) или 0.64 мм (22 AWG) согласно стандартам ANSI/TIA-568-C.2. Многопроволочные жилы (стандарт 26 AWG) применяются реже, в основном для патч-кордов или мобильных линий.
    • Изоляция жилы: Каждая изолированная жила покрыта слоем полимерного диэлектрика, обычно из полиэтилена (PE), полипропилена (PP) или вспененного полиэтилена (Foamed PE). Цветовая маркировка изоляции строго соответствует стандартным схемам (см. таблицу 1).
    • Скрутка (витая пара): Две изолированные жилы скручиваются вместе с определенным шагом витка. Шаг скрутки различен для каждой из 24 пар, что является ключевым методом снижения перекрестных наводок (NEXT, FEXT) внутри кабеля. Пары сгруппированы и часто объединены в подгруппы (binder groups) по 6 пар, что облегчает идентификацию.
    • Оболочка: Внешняя оболочка изготавливается из поливинилхлорида (PVC) для внутренней прокладки, либо из полиэтилена (PE) для внешней (наружной) прокладки. Для специализированных применений используются оболочки с низким дымовым и газовыделением (LSZH), не поддерживающие горение (FR). Внутри оболочки часто присутствует разрывная нить (rip cord) для удобства разделки.
    • Разделительный элемент (опционально): В некоторых конструкциях для повышения механической прочности и стабильности электрических параметров может применяться центральный пластиковый или арамидный сердечник, вокруг которого уложены пары.

    Цветовая и парная маркировка

    Идентификация 24 пар является критически важной для правильного монтажа и коммутации. Используется система на основе 5 основных и 5 вторичных цветов, объединенная в 25-парный код (хотя в кабеле 24 пары, код остается). Пары с 1 по 25 (кроме 24-й) маркируются комбинацией цвета основной группы (binder) и цвета пары.

    Таблица 1. Стандартная цветовая маркировка пар в 25-парном коде (для 24-парного кабеля)
    Номер парыЦвет основной группы (Binder Color)Цвет пары (Pair Color)Обозначение
    1Белый (White/Blue)Синий (Blue)White/Blue
    2Белый (White/Orange)Оранжевый (Orange)White/Orange
    3Белый (White/Green)Зеленый (Green)White/Green
    4Белый (White/Brown)Коричневый (Brown)White/Brown
    5Белый (White/Slate)Серый (Slate)White/Slate
    6Красный (Red/Blue)Синий (Blue)Red/Blue
    7Красный (Red/Orange)Оранжевый (Orange)Red/Orange
    8Красный (Red/Green)Зеленый (Green)Red/Green
    9Красный (Red/Brown)Коричневый (Brown)Red/Brown
    10Красный (Red/Slate)Серый (Slate)Red/Slate
    11Черный (Black/Blue)Синий (Blue)Black/Blue
    12Черный (Black/Orange)Оранжевый (Orange)Black/Orange
    13Черный (Black/Green)Зеленый (Green)Black/Green
    14Черный (Black/Brown)Коричневый (Brown)Black/Brown
    15Черный (Black/Slate)Серый (Slate)Black/Slate
    16Желтый (Yellow/Blue)Синий (Blue)Yellow/Blue
    17Желтый (Yellow/Orange)Оранжевый (Orange)Yellow/Orange
    18Желтый (Yellow/Green)Зеленый (Green)Yellow/Green
    19Желтый (Yellow/Brown)Коричневый (Brown)Yellow/Brown
    20Желтый (Yellow/Slate)Серый (Slate)Yellow/Slate
    21Фиолетовый (Violet/Blue)Синий (Blue)Violet/Blue
    22Фиолетовый (Violet/Orange)Оранжевый (Orange)Violet/Orange
    23Фиолетовый (Violet/Green)Зеленый (Green)Violet/Green
    24Фиолетовый (Violet/Brown)Коричневый (Brown)Violet/Brown
    25Фиолетовый (Violet/Slate)Серый (Slate)Violet/Slate

    Примечание: В 24-парном кабеле, как правило, отсутствует пара 24 (Violet/Brown), что и определяет общее количество – 24 пары.

    Ключевые электрические параметры и категории

    Эксплуатационные характеристики 24-парного UTP кабеля определяются его категорией (Cat), которая регламентирует полосу пропускания и предельные значения параметров затухания и помех. Наиболее распространены категории 5e, 6, 6A.

    Таблица 2. Сравнительные характеристики кабелей UTP 24 пары по категориям
    ПараметрCat 5eCat 6Cat 6A
    Полоса пропускания100 МГц250 МГц500 МГц
    Типовое применение1000BASE-T (Гигабитный Ethernet), телефония1000BASE-T, 10GBASE-T (до 55 м)10GBASE-T (до 100 м)
    Затухание (Attenuation) на 100 м при 100 МГц22 дБ (макс.)19.8 дБ (макс.)20.8 дБ (макс.)
    Перекрестные наводки на ближнем конце (NEXT) на 100 МГц30.1 дБ (мин.)33.1 дБ (мин.)39.9 дБ (мин.)
    Перекрестные наводки на дальнем конце (FEXT) / ACR-F17.0 дБ (мин.)23.2 дБ (мин.)34.8 дБ (мин.)
    Волновое сопротивление100 ± 15 Ом в диапазоне 1-100 МГц
    Скорость распространения сигнала (NVP)~0.65c (где c – скорость света)

    Области применения и схемы подключения

    24-парные кабели UTP применяются в качестве магистралей (backbone) между этажными или зоновыми распределительными пунктами, а также для организации горизонтальной разводки к рабочим местам с высокой плотностью (например, в call-центрах, торговых залах).

    • Телекоммуникационные магистрали: Соединение кроссовых комнат (ER) с этажными телекоммуникационными комнатами (TR). Часто используются для передачи данных и большого количества телефонных линий (аналоговых или цифровых, например, по протоколу SIP).
    • Горизонтальная разводка высокой плотности: Прокладка от коммутационного шкафа к мультипортовым розеткам на рабочих местах, где требуется подключение нескольких устройств.
    • Системы контроля доступа и видеонаблюдения: Передача данных и питания (PoE) для IP-камер и контроллеров.
    • Сети передачи данных: Организация каналов Gigabit Ethernet и 10-Gigabit Ethernet (для Cat 6A на расстояния до 100 м).

    При подключении к активному оборудованию 24-парный кабель терминируется на патч-панели с разъемами 110 или RJ45. Каждая из 24 пар может быть использована независимо для отдельного канала 10/100/1000BASE-T (используются 2 пары для 100BASE-TX и 4 пары для 1000BASE-T), либо сгруппирована для высокоскоростных приложений.

    Нормативная база и стандарты

    • ANSI/TIA-568-C.2 (и более новая версия D): Базовый стандарт для компонентов сбалансированных витых пар. Определяет механические и электрические характеристики для кабелей категорий 5e, 6, 6A.
    • ISO/IEC 11801: Международный стандарт для структурированных кабельных систем. Классы кабелей (Class D для Cat 5e, Class E для Cat 6, Class EA для Cat 6A) аналогичны категориям TIA.
    • ГОСТ Р 53246-2008 (и более новые редакции): Отечественный стандарт, в основном гармонизированный с международными нормами.
    • Стандарты пожарной безопасности: TIA-568-C.0 определяет требования к огнестойкости оболочек (PVC, LSZH, Plenum). Для прокладки в вентиляционных каналах (пленум-пространствах) требуется кабель с оболочкой типа CMP (Plenum).

    Особенности монтажа и эксплуатации

    Прокладка 24-парного кабеля требует соблюдения строгих правил для сохранения заявленных характеристик.

    • Минимальный радиус изгиба: Не должен превышать 8 внешних диаметров кабеля при статической нагрузке и 4 диаметров – при динамической (во время прокладки). Для типового кабеля это примерно 50-70 мм.
    • Натяжение: Максимально допустимое тяговое усилие при прокладке не должно превышать 110 Н (≈11 кгс). Использование тросов-лидеров и правильных методов протяжки обязательно.
    • Разделка и терминирование: При заделке на кроссовое оборудование (патч-панель 110 типа) необходимо сохранять шаг скрутки пары как можно ближе к точке контакта (не более 13 мм для Cat 6). Неправильная расплетка – основная причина деградации характеристик NEXT.
    • Влияние окружающей среды: Кабели UTP для внутренней прокладки не предназначены для прямого воздействия солнечного света, влаги и экстремальных температур. Для внешней прокладки требуется кабель с влагостойкой оболочкой из PE и, часто, с гелевым заполнителем.
    • Электромагнитная совместимость (ЭМС): Из-за отсутствия экранирования рекомендуется прокладывать UTP кабель на расстоянии не менее 30 см от силовых линий напряжением выше 480 В. В средах с высоким уровнем помех следует рассматривать экранированные решения.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается 24-парный кабель UTP от кабеля с меньшим количеством пар?

Основное отличие – высокая плотность проводников, что позволяет за одну прокладку обеспечить подключение множества устройств, снизить затраты на монтаж и упростить управление кабельной инфраструктурой. Однако с увеличением количества пар в одном кабеле возрастают взаимные наводки, что требует более сложной конструкции (разные шаги скрутки, возможное использование разделителей) для соответствия заявленной категории. Также увеличивается диаметр и снижается гибкость кабеля.

Можно ли использовать 24-парный UTP кабель для передачи 10 Gigabit Ethernet?

Да, но только если кабель соответствует категории 6A (класс EA). Категория 6 поддерживает 10GBASE-T лишь на расстоянии до 55 метров в благоприятной электромагнитной обстановке. Категория 5e для 10GBASE-T не применима. При этом важно понимать, что для одного 10-гигабитного соединения потребуется 4 пары (1 порт). Таким образом, один 24-парный кабель Cat 6A может обеспечить до 6 независимых каналов 10GBASE-T.

Как правильно выбрать категорию кабеля для будущей системы?

Выбор должен основываться на планируемом сроке службы кабельной системы (обычно 10-15 лет) и прогнозируемых потребностях в пропускной способности. На сегодняшний день для новых проектов категория 5e считается устаревшей. Категория 6 является разумным минимумом для гигабитных сетей. Категория 6A рекомендуется для новых объектов, где в перспективе внедряется или может быть внедрена технология 10GBASE-T на полную дистанцию 100 метров. Более высокие категории (7, 7A, 8) для UTP не стандартизированы, они требуют экранирования.

Каковы основные риски при использовании UTP кабеля в промышленных условиях?

Основные риски связаны с воздействием электромагнитных помех от силового оборудования (частотных преобразователей, мощных двигателей, сварочных аппаратов), которые могут вызывать ошибки передачи данных и повышать уровень битовых ошибок (BER). В таких условиях предпочтительны экранированные (FTP, S/FTP) или, в особо тяжелых случаях, волоконно-оптические кабели. Дополнительные риски – механические повреждения, вибрация, агрессивные химические среды, для которых требуются специализированные исполнения оболочки.

Как осуществляется маркировка и документирование при использовании многопарных кабелей?

Каждая пара имеет уникальную цветовую маркировку согласно стандарту (см. Таблицу 1). На этапе проектирования и монтажа необходимо вести кабельный журнал, где фиксируется соответствие номера пары в кабеле, порта на патч-панели и конечного информационного разъема. Рекомендуется использовать бирки и маркеры на обоих концах кабеля с указанием номера магистрали и идентификатора пучка. Автоматизированные системы документирования (например, на основе RFID-меток) значительно упрощают управление такой высокоплотной инфраструктурой.

Каковы ограничения по длине сегмента для 24-парного UTP кабеля?

Ограничения по длине определяются не количеством пар, а категорией кабеля и применяемой технологией передачи. Базовое ограничение для горизонтальной подсистемы СКС согласно стандартам TIA-568 и ISO/IEC 11801 составляет 90 метров постоянной линии плюс до 10 метров коммутационных шнуров (патч-кордов). Это ограничение едино для каналов 1000BASE-T и 10GBASE-T (для Cat 6A). Для телефонных приложений (аналоговая телефония, ISDN) допустимая длина может быть значительно больше (до нескольких километров), но ограничивается параметром сопротивления петли.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.