Кабели телефонные с полипропиленовой изоляцией: конструкция, свойства, применение и стандарты

Телефонные кабели с полипропиленовой изоляцией представляют собой специализированный класс кабельно-проводниковой продукции, предназначенный для организации стационарных абонентских линий связи, внутризоновых и междугородных первичных сетей. Изоляция жил из полипропилена (ПП, PP) является ключевым конструктивным элементом, определяющим электрические, механические и эксплуатационные характеристики изделия. Данный тип изоляции получил широкое распространение как альтернатива традиционному полиэтилену высокого давления (ПВД) и бумажно-масляной изоляции, особенно в условиях, требующих повышенной стабильности параметров и стойкости к влаге.

Материал изоляции: полипропилен (ПП)

Полипропилен – синтетический термопластичный полимер, относящийся к классу полиолефинов. Для изоляции кабелей связи используется преимущественно изотактический полипропилен с различными модификациями. Его основные свойства, определяющие пригодность для телефонных кабелей:

• Диэлектрические характеристики: Высокое объемное удельное сопротивление (порядка 10^15 Ом·см) и низкие диэлектрические потери (тангенс угла диэлектрических потерь). Это обеспечивает низкое затухание сигнала, особенно на высоких частотах, что критично для цифровых систем передачи (ISDN, xDSL).
• Гидрофобность: Полипропилен практически негигроскопичен, что исключает необходимость заполнения кабеля гидрофобным гелем в большинстве конструкций для защиты от влаги. Это упрощает монтаж и обслуживание.
• Механическая прочность и стойкость: ПП обладает высокой прочностью на разрыв и стойкостью к многократным изгибам, а также к истиранию. Рабочий температурный диапазон шире, чем у ПВД, и составляет обычно от -60°C до +80°C, что позволяет прокладывать кабель в неотапливаемых помещениях и в грунтах умеренного климата.
• Стабильность параметров: Параметры изоляции (емкость, сопротивление изоляции) остаются стабильными во времени и при изменении температуры, что гарантирует постоянство волнового сопротивления и работоспособности высокоскоростных линий.
• Химическая стойкость: Устойчив к воздействию большинства кислот, щелочей, солей, масел, что важно при прокладке в агрессивных грунтах или промышленных зонах.

Конструкция телефонных кабелей с изоляцией ПП

Конструкция таких кабелей следует общим принципам построения кабелей связи, но с особенностями, обусловленными материалом изоляции.

1. Токопроводящая жила

Используется медная проволока диаметром 0.32 мм, 0.4 мм, 0.5 мм, 0.64 мм (реже 0.7 мм). Жила может быть однопроволочной (для стационарной прокладки) или многопроволочной (для кабелей, требующих повышенной гибкости). Медь соответствует ГОСТ 22483 или IEC 60228 по электрическому сопротивлению.

2. Изоляция жилы

На жилу методом экструзии наносится сплошной слой полипропилена. Толщина изоляции стандартизирована и обеспечивает необходимую электрическую прочность и емкостные параметры. Цвет изоляции соответствует стандартной цветовой маркировке пар (синий/оранжевый, зеленый/коричневый и т.д.) для облегчения монтажа.

3. Скрутка

Изолированные жилы скручиваются в пары (обычно двухпроводная схема) или четверки (четырехпроводная схема). Шаг скрутки различен для разных пар/четверок в одном кабеле, что снижает переходные влияния (перекрестные помехи – NEXT, FEXT).

4. Поясная изоляция и экран

Скрученные элементы (пары/четверки) объединяются в сердечник. Поверх сердечника накладывается поясная изоляция, часто в виде лавсановой или полипропиленовой пленки. Обязательным элементом для большинства кабелей является экран:

• Из алюмополимерной ленты (APL), наложенной продольно или спирально с перекрытием.
• Из медной или алюминиевой проволоки (диаметром 0.3-0.5 мм), наложенной повивом.
• Комбинированный экран: APL-лента + проволочный экран (для кабелей с повышенными требованиями к механической защите и защите от электромагнитных помех).

Экран обеспечивает защиту от внешних электромагнитных помех и выполняет функцию дренажного проводника.

5. Оболочка

Внешняя оболочка изготавливается из полиэтилена (ПЭ) высокого давления для кабелей наружной прокладки (маркировка «з») или из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) для кабелей внутренней прокладки (маркировка «в»). Для особо жестких условий применяется оболочка из полиэтилена средней плотности (MDPE) или мало дымного безгалогенного компаунда (LSZH). Цвет оболочки: черный – для наружной прокладки, серый или белый – для внутренней.

Основные электрические и эксплуатационные параметры

Параметры регламентируются стандартами ГОСТ Р 54429-2011 (на замену ГОСТ 15125-92), ТУ У 31.2-24405098-005:2009, а также международными IEC 61156, ITU-T рекомендациями.

Таблица 1. Сравнительные характеристики изоляционных материалов

Параметр	Полипропилен (ПП)	Полиэтилен высокого давления (ПВД)	Бумага (impregnated)
Диэлектрическая проницаемость (ε) на 1 МГц	2.25 — 2.3	2.3 — 2.35	~2.5 — 3.0
tg δ (тангенс угла потерь)	0.0002 — 0.0005	0.0003 — 0.0005	0.003 — 0.01
Влагопоглощение	Практически нулевое	Очень низкое	Высокое (требует заполнения)
Рабочий диапазон температур, °C	-60 до +80	-60 до +70	-20 до +60
Прочность на разрыв	Высокая	Средняя	Низкая

Таблица 2. Типовые параметры кабеля ТППэп (диаметр жилы 0.4-0.5 мм)

Наименование параметра	Норма	Примечание
Сопротивление жилы при +20°C, Ом/км, не более	148.0 (0.4 мм), 95.0 (0.5 мм)	По ГОСТ 22483
Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее	5000	Измерение постоянным током 100-500 В
Рабочая емкость, нФ/км	~36 ± 2	Среднее значение для пары, стабильное
Электрическая прочность изоляции, кВ	1.0 (50 Гц, 3 мин)	Между жилами и на экран
Волновое сопротивление на частоте 1 МГц, Ом	100 — 120	Зависит от геометрии скрутки
Затухание на частоте 1 МГц, дБ/км, не более	6.0 — 8.0	Определяет дальность передачи для xDSL

Области применения и типы кабелей

Кабели с полипропиленовой изоляцией применяются в следующих сегментах сетей связи:

• Магистральные и зоновые сети: Для организации соединительных линий между АТС, узлами связи. Используются кабели большой емкости (до 2400 пар и более) с внешней оболочкой из полиэтилена и стальной ленточной броней (марка ТППэпБбШв).
• Абонентские линии (от узла до помещения): Кабели емкостью 10, 20, 50, 100 пар для распределительной сети (FITL). Марки ТППэп, ТППэпЗ.
• Внутриобъектовые сети: Для горизонтальной разводки в офисных и административных зданиях. Применяются кабели в ПВХ оболочке (ТППВ), в том числе для прокладки в лотках, коробах, по стенам.
• Цифровые системы передачи: Благодаря стабильным емкостным параметрам и низкому затуханию на высоких частотах, данные кабели оптимальны для развертывания технологий SHDSL, HDSL, ADSL2+.

Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями с изоляцией из ПВД и бумаги

Преимущества:

• Более низкое и стабильное затухание на высоких частотах, что расширяет полосу пропускания.
• Повышенная механическая прочность изоляции, снижающая риск повреждения при монтаже.
• Отсутствие необходимости в заполвающих компаундах (в сравнении с бумажной изоляцией), что облегчает и ускоряет монтаж разъемов.
• Широкий температурный диапазон эксплуатации.
• Высокая стойкость к воздействию влаги и агрессивных сред.

Недостатки:

• Более высокая стоимость сырья (полипропилена) по сравнению с ПВД.
• Меньшая гибкость по сравнению с кабелями в ПВХ изоляции.
• При горении (в версиях без LSZH-оболочки) может выделять капли, что ограничивает применение на объектах с повышенными требованиями пожарной безопасности.

Маркировка и обозначение

Обозначение следует системе, установленной ГОСТ 15125-92 и последующими стандартами. Пример: ТППэп 50х2х0.5

• Т – телефонный.
• П – изоляция жил – полипропилен.
• П – поясная изоляция – полипропиленовая или лавсановая пленка.
• э – экранированный (алюмополимерной лентой).
• п – внешняя оболочка из полиэтилена (если «в» – ПВХ).
• 50х2х0.5 – 50 пар, жилы диаметром 0.5 мм.

Дополнительные индексы: Б – броня из стальных лент, Шв – защитный шланг из ПВХ, З – заполнение гидрофобным гелем.

Монтаж и эксплуатация

При монтаже необходимо соблюдать следующие ключевые правила:

• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля для кабелей в оболочке из ПЭ/ПВХ и 20 диаметров – для бронированных.
• Допустимое растягивающее усилие регламентируется ТУ и зависит от сечения жил и количества пар. Как правило, не превышает 150-200 Н на пучок жил.
• При прокладке в грунте необходима песчаная подушка и защита сигнальной лентой. Глубина прокладки – не менее 0.8 м.
• При вводе в здание обязательна установка оконечных кабельных устройств (ОУК, кроссы) для защиты от перенапряжений и организации перехода на кабель внутренней прокладки.
• При монтаже разъемов (кроссов) требуется тщательная зачистка изоляции без надрезов медной жилы.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: В чем принципиальная разница между кабелями ТПП и ТПВ?

Основное различие – в материале изоляции жил. В кабеле ТПП используется полипропилен, а в ТПВ – полиэтилен высокого давления. Кабели ТПП имеют более стабильные электрические параметры (емкость, затухание) в широком частотном и температурном диапазонах, а также повышенную механическую прочность изоляции. Кабели ТПВ могут быть дешевле, но для ответственных высокоскоростных линий предпочтительнее ТПП.

Вопрос 2: Можно ли использовать кабель ТППэп для прокладки внутри здания?

Кабель ТППэп с полиэтиленовой оболочкой (индекс «п») предназначен для наружной прокладки. Для внутренней прокладки по пожарным нормам (СП 133.13330.2012, ПУЭ) необходимо использовать кабели с оболочкой, не распространяющей горение, например, ТППВ (с ПВХ оболочкой) или ТППэп-LSZH (с безгалогенной оболочкой). Использование кабеля в ПЭ оболочке внутри зданий может быть ограничено.

Вопрос 3: Какой срок службы у кабеля ТППэп?

Номинальный срок службы телефонных кабелей с полипропиленовой изоляцией при соблюдении условий эксплуатации (температура, влажность, механические нагрузки) составляет не менее 25 лет. Фактический срок службы часто превышает 30-40 лет, что подтверждается опытом эксплуатации сетей, построенных в 80-90-х годах.

Вопрос 4: Поддерживает ли кабель ТППэп технологию Gigabit Ethernet?

Нет, классические симметричные телефонные кабели (ТПП, ТПВ) не предназначены для передачи данных на скоростях 1 Гбит/с и выше по стандарту IEEE 802.3. Для Gigabit Ethernet (1000BASE-T) необходимы 4-парные кабели категории 5e или выше (КВП-5е), которые имеют строго контролируемые параметры до частоты 100 МГц и специфическую конструкцию (разделитель в паре, точный шаг скрутки). Кабель ТППэп может использоваться для низкоскоростных данных (до 2-10 Мбит/с) или, в некоторых случаях, для SHDSL на расстояниях до нескольких километров.

Вопрос 5: Что означает «э» в маркировке ТППэп? Обязателен ли экран?

Индекс «э» означает, что кабель имеет экран в виде алюмополимерной ленты (APL). Экран обязателен для кабелей наружной прокладки, так как выполняет две ключевые функции: защищает передаваемый сигнал от внешних электромагнитных помех (например, от ЛЭП, радиопередатчиков) и служит в качестве дренажного проводника для отвода статических зарядов и обеспечения безопасности при грозовых перенапряжениях. Для кабелей внутренней прокладки в зонах без сильных помех могут применяться неэкранированные конструкции (ТППВнг).

Вопрос 6: Как проверить качество кабеля при приемке?

Рекомендуется выполнить выборочные проверки:

• Измерение сопротивления жил омметром (сравнение с паспортными значениями).
• Проверка целостности и правильности скрутки (отсутствие перепутанных пар) с помощью кабельного тестера или рефлектометра.
• Измерение сопротивления изоляции мегомметром на 500 В (должно быть > 5000 МОм·км).
• Проверка электрической прочности изоляции (испытание повышенным напряжением 1-2 кВ переменного тока в течение 3 минут).
• Визуальный осмотр на соответствие маркировки, целостность оболочки и экрана.

Вопрос 7: Чем отличается кабель с индексом «З» (ТППэпЗ)?

Индекс «З» означает, что пространство между изолированными жилами под оболочкой заполнено гидрофобным тиксотропным гелем. Это дополнительная защита от проникновения и распространения влаги вдоль кабеля в случае повреждения внешней оболочки. Такие кабели применяются в местах с повышенной влажностью, риском подтопления или для прокладки в воде (через водоемы). Монтаж таких кабелей сложнее, так как требует очистки жил от геля при оконцовке.

Заключение

Телефонные кабели с полипропиленовой изоляцией жил представляют собой технически совершенное решение для построения как первичных, так и абонентских сетей связи. Их ключевые преимущества – стабильность электрических параметров, низкое затухание в широкой полосе частот, высокая механическая прочность и стойкость к воздействию окружающей среды – делают их предпочтительным выбором для ответственных линий, включая цифровые системы передачи. Правильный выбор марки кабеля (с учетом типа оболочки, наличия экрана, брони и заполнения) в соответствии с условиями прокладки и эксплуатации является залогом долговечной и надежной работы телекоммуникационной инфраструктуры.