Кабели FTP

Кабели FTP: конструкция, стандарты, применение и монтаж

Кабель FTP (Foiled Twisted Pair) – это тип симметричной кабельной продукции для передачи данных, характеризующийся наличием общего экрана из фольги вокруг всех витых пар. В соответствии с международным стандартом ISO/IEC 11801 и американским TIA/EIA-568, кабель обозначается как F/UTP, где «F» (Foiled) указывает на наличие общего экрана из фольги, а «UTP» (Unshielded Twisted Pair) – на то, что сами витые пары не имеют индивидуального экранирования. Термин FTP стал распространенным торговым названием для данной конструкции.

Конструкция кабеля FTP

Конструкция кабеля FTP является многослойной и включает в себя следующие обязательные элементы:

• Токопроводящая жила: Изготавливается из чистой меди (твердой, полутвердой или мягкой отожженной) по стандартам IEC 60228. Диаметр жилы чаще всего составляет 0.50-0.52 мм (24 AWG) или 0.57-0.58 мм (23 AWG). В кабелях категории 6 и выше может использоваться скрученный сердечник для улучшения электрических характеристик.
• Изоляция жилы: Выполняется из твердого полиэтилена (PE), полипропилена (PP) или вспененного полиэтилена (Foamed PE) для снижения диэлектрической проницаемости. Толщина изоляции стандартизирована.
• Витые пары: Изолированные жилы скручиваются в пары с определенным шагом скрутки. Шаг различен для каждой пары в кабеле, что является ключевым методом снижения перекрестных наводок (NEXT, FEXT). Пары идентифицируются по цветам изоляции согласно стандартам (например, синий/бело-синий, оранжевый/бело-оранжевый и т.д.).
• Общий экран из фольги: Алюминиевая или алюмополимерная (лавсановая пленка с алюминиевым напылением) фольга толщиной от 40 до 60 мкм. Фольга накладывается продольно с перекрытием и всегда сопровождается дренажным проводником – луженой медной проволокой сечением не менее 0.4 мм², который обеспечивает электрический контакт с экраном по всей его длине и служит для заземления.
• Внешняя оболочка: Изготавливается из поливинилхлорида (PVC) для внутренней установки, из полиэтилена (PE) для внешней, либо из безгалогенных материалов с низким дымовыделением (LSZH, FRNC) для объектов с повышенными требованиями пожарной безопасности. Цвет оболочки чаще всего серый, но может быть и другим для маркировки.

Сравнение с другими типами экранирования

Выбор типа экранирования зависит от уровня электромагнитных помех. FTP занимает промежуточное положение между UTP и кабелями с более сложным экранированием.

Тип кабеля (по ISO/IEC 11801)	Обозначение	Конструкция экрана	Уровень защиты	Типовые области применения
Неэкранированный	UTP	Экран отсутствует	Базовая, для помещений с низким уровнем помех	Офисные сети, домашние СКС
С общим экраном из фольги	F/UTP (FTP)	Один внешний экран из фольги вокруг всех пар	Защита от внешних электромагнитных помех (EMI) и снижение излучения	Промышленные зоны, офисы рядом с силовым оборудованием, медицинские учреждения
С общим оплеточным экраном	S/UTP	Одна внешняя оплетка из медных проволок вокруг всех пар	Защита от постоянных механических воздействий и высокочастотных помех, лучшее заземление	Серверные, производственные цеха
С комбинированным экраном	SF/UTP	Внешняя оплетка + фольга вокруг всех пар	Максимальная защита от всех типов помех	Критически важные объекты, зоны с экстремальным уровнем EMI
Индивидуально экранированные пары	U/FTP	Фольга на каждой витой паре, общего экрана нет	Защита от перекрестных наводок между парами внутри кабеля (Alien Crosstalk)	Высокоскоростные сети (Cat.6A, Cat.7 и выше)

Электрические и механические характеристики

Кабели FTP производятся в соответствии с категориями (Classes), определяющими полосу пропускания и максимальную скорость передачи данных.

Категория (Cat)	Класс (Class)	Полоса пропускания	Типовая скорость передачи данных	Применение в сетях
Cat.5e	Class D	До 100 МГц	1 Гбит/с (1000BASE-T)	Гигабитный Ethernet
Cat.6	Class E	До 250 МГц	1 Гбит/с, до 10 Гбит/с на расстоянии до 55 м*	Гигабитный Ethernet, 10 Gigabit Ethernet (ограниченно)
Cat.6A	Class EA	До 500 МГц	10 Гбит/с (10GBASE-T)	10 Gigabit Ethernet
Cat.7	Class F	До 600 МГц	10 Гбит/с и более	Высокоскоростные магистрали, центры обработки данных

• Для 10GBASE-T на Cat.6 требуется специальная оценка канала.

Кабель Cat.7 по определению стандарта ISO/IEC 11801 является полностью экранированным (S/FTP или F/FTP) и не может быть конструкцией F/UTP.

Ключевые параметры, регламентируемые стандартами:

• Затухание (Insertion Loss): Ослабление сигнала в кабеле. Зависит от частоты, длины и температуры.
• Перекрестные наводки на ближнем конце (NEXT): Ослабление помех между парами на одном конце кабеля.
• Защищенность (Attenuation to Crosstalk Ratio, ACR): Разница между затуханием и NEXT. Определяет запас помехоустойчивости линии.
• Сопротивление экрана: Нормируется стандартами. Для FTP обычно измеряется как сопротивление экрана по постоянному току на единицу длины, должно быть не более определенного значения (например, 5-7 Ом/км).
• Эффективность экранирования: Измеряется в децибелах (дБ) в широком частотном диапазоне. Для FTP категории 5e и 6 эффективность экранирования на частоте 100 МГц должна быть не менее 40-60 дБ в зависимости от стандарта.

Области применения и требования к монтажу

Кабели FTP применяются в средах с повышенным уровнем электромагнитных помех (EMI/RFI):

• Промышленные предприятия (цеха с силовым оборудованием, частотными преобразователями).
• Медицинские учреждения (диагностические кабинеты с мощным оборудованием).
• Административные здания, где трассы СКС проходят вблизи силовых линий или источников освещения.
• Транспортная инфраструктура (вокзалы, метро).
• Центры обработки данных (в качестве бюджетного варианта для отдельных сегментов).

Критически важные требования к монтажу FTP-кабелей:

• Непрерывность и заземление экрана: Дренажный проводник и сама фольга должны быть надежно соединены с металлическим корпусом разъема (RJ45 с металлическим экраном) или патч-панели. Экран должен быть заземлен только с одной стороны линии (как правило, на стороне активного оборудования) для предотвращения образования контуров заземления, которые могут стать причиной наводок. В структурированных кабельных системах заземление осуществляется через патч-панель и главную заземляющую шину (ГЗШ).
• Минимальный радиус изгиба: Составляет 4-8 внешних диаметров кабеля при монтаже. Нарушение радиуса изгиба может привести к повреждению экрана и ухудшению характеристик.
• Использование экранированных компонентов: Вся трасса (кабели, разъемы, патч-панели, коммутационные шнуры) должна быть экранированной. Использование неэкранированного компонента (например, патч-корда UTP) сводит на нет преимущества FTP.
• Отделение от силовых линий: Параллельная прокладка с силовыми кабелями должна осуществляться с минимальным расстоянием 30 см. При пересечении угол должен составлять 90°.

Преимущества и недостатки кабелей FTP

Преимущества:

• Повышенная устойчивость к внешним электромагнитным помехам (EMI).
• Снижение собственного электромагнитного излучения, что важно для требований электромагнитной совместимости (ЭМС).
• Относительно невысокая стоимость по сравнению с кабелями с оплеткой (S/UTP, SF/UTP).
• Более легкий и тонкий, чем кабели с оплеткой, что упрощает укладку.

Недостатки:

• Требует качественного и правильного заземления, что увеличивает сложность и стоимость монтажа.
• Экран из фольги более чувствителен к частым изгибам и механическим повреждениям, чем оплетка.
• Не обеспечивает такой же высокой степени защиты на высоких частотах и от постоянных механических воздействий, как оплеточный экран.
• Не защищает от перекрестных наводок между кабелями (Alien Crosstalk) так эффективно, как индивидуальное экранирование пар (U/FTP).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Обязательно ли заземлять кабель FTP?

Да, это обязательное требование. Без правильного заземления экран не выполняет своих функций и может даже выступать в роли антенны, ухудшая помехозащищенность линии. Заземление должно быть выполнено в соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ) и стандартами на СКС.

Можно ли обжать кабель FTP в обычный разъем RJ45 (8P8C)?

Нет, для кабеля FTP необходимо использовать специальные экранированные разъемы RJ45. Их конструкция включает металлический корпус или экран, который при обжиме вступает в контакт с фольгой кабеля и дренажным проводником. Использование неэкранированного разъема нарушит целостность экранирования.

В чем основное отличие FTP (F/UTP) от STP?

Термин STP (Shielded Twisted Pair) исторически является общим и неоднозначным. Часто под ним подразумевают кабели с индивидуальным экранированием пар (U/FTP) или с общим экраном в виде оплетки (S/UTP). FTP же конкретно обозначает кабель с одним общим экраном из фольги. Важно обращаться к точной маркировке по ISO/IEC 11801 (F/UTP, S/FTP и т.д.).

Какой кабель выбрать для новой офисной СКС: UTP или FTP?

Выбор зависит от электромагнитной обстановки. В стандартном офисе без мощного силового оборудования достаточно UTP (Cat.6 или Cat.6A). FTP (F/UTP) следует выбирать, если трассы прокладки проходят вблизи силовых линий, источников освещения, либо если есть нормативные требования к уровню излучения (например, на объектах государственной важности). Следует учитывать увеличение бюджета на экранированные компоненты и монтаж.

Как проверить качество экранирования FTP-кабеля после монтажа?

Качество монтажа и экранирования проверяется с помощью сертифицированных кабельных анализаторов (например, Fluke Networks, Viavi). Помимо основных параметров (затухание, NEXT, ACR), они измеряют сопротивление экрана (Shield Integrity Test) и могут проводить тесты на эффективность экранирования. Визуальный осмотр на целостность экрана и надежность контакта в разъемах также обязателен.

Можно ли прокладывать FTP-кабель на улице?

Да, но для этого необходимо использовать FTP-кабель с внешней оболочкой из черного полиэтилена (PE), устойчивой к ультрафиолету и перепадам температур. Внутри кабеля должен быть гидрофобный заполнитель для защиты от влаги. Прокладка в грунте требует дополнительной механической защиты (гофротруба, кабельная канализация).

Существует ли FTP-кабель для PoE (Power over Ethernet)?

Да, современные кабели FTP, начиная с категории 5e, поддерживают технологию PoE (802.3af/at/bt). Важно учитывать, что при передаче высокой мощности (до 90Вт по 802.3bt) происходит нагрев кабеля. Рекомендуется использовать кабели с жилами из чистой меди (не CCA – Copper Clad Aluminium) и прокладывать их пучками с учетом коэффициента заполнения, чтобы избежать перегрева и ухудшения характеристик.