Кабели UTP витая пара LSZH

Кабели UTP витая пара LSZH: конструкция, стандарты и применение в современных сетях

Кабель UTP (Unshielded Twisted Pair) категории LSZH (Low Smoke Zero Halogen) представляет собой неэкранированную витую пару, изоляция и оболочка которой изготовлены из материалов с пониженным дымовыделением и не содержащих галогенов. Данный тип кабеля является критически важным компонентом для построения безопасных и надежных структурированных кабельных систем (СКС) на объектах с повышенными требованиями к пожарной безопасности и экологичности.

Конструкция и материалы кабеля UTP LSZH

Конструкция кабеля следует базовым принципам построения витой пары, но с ключевыми отличиями в составе полимерных компонентов.

• Жила: Используется монолитная медная проволока круглого сечения. Для кабелей категорий 5e и 6 типовой диаметр жилы составляет 24 AWG (около 0.51 мм). Для категории 6А и выше могут применяться жилы 23 AWG. Медь соответствует стандартам по чистоте и электропроводности (например, ASTM B3).
• Изоляция жилы: Каждая жила изолирована индивидуально. Вместо традиционного поливинилхлорида (PVC) применяются композиции на основе полиолефинов (полиэтилена, полипропилена), не содержащие галогенов (хлора, брома, фтора). Для облегчения идентификации пары окрашиваются в стандартные цвета согласно TIA/EIA-568.
• Скрутка (витая пара): Две изолированные жилы скручиваются с определенным шагом, уникальным для каждой пары в кабеле. Это фундаментальный метод подавления электромагнитных помех (перекрестных наводок — NEXT и FEXT).
• Разделительный элемент (опционально, для Cat.6 и выше): Для улучшения параметров затухания и перекрестных наводок на высоких частотах может применяться пластиковый крестообразный или продольный разделитель (спайсер), который жестко фиксирует положение пар относительно друг друга.
• Оболочка: Внешняя защитная оболочка изготавливается из LSZH-компаунда. Основу таких материалов составляют полиолефины (чаще всего полиэтилен), наполненные гидратированными минералами (например, гидроксидом алюминия или гидроксидом магния). При воздействии пламени эти наполнители поглощают тепло, выделяя водяной пар, что замедляет горение и резко снижает выделение дыма. Оболочка имеет маркировку с указанием категории, стандарта пожарной безопасности, производителя и метража.

Ключевые преимущества и особенности материалов LSZH

Использование LSZH-материалов кардинально меняет поведение кабеля в условиях пожара по сравнению с кабелями в PVC-оболочке.

• Пониженное дымовыделение: Коэффициент дымопоглощения (оптическая плотность дыма) у LSZH-материалов в разы ниже, чем у PVC. Это сохраняет видимость в помещениях и коридорах, облегчая эвакуацию людей и работу пожарных.
• Отсутствие галогенов: При горении PVC выделяются хлористый водород и другие коррозионно-активные, токсичные газы. LSZH-материалы не содержат галогенов, поэтому продукты их горения (преимущественно водяной пар и диоксид углерода) менее токсичны и не образуют коррозионных кислот, разрушающих электронное и коммутационное оборудование.
• Огнестойкость и распространение пламени: LSZH-кабели, как правило, соответствуют самым строгим стандартам по распространению пламени (например, IEC 60332-3 Cat.A). Они не поддерживают горение и не являются источником распространения огня по трассе.
• Механические и эксплуатационные свойства: Современные LSZH-компаунды приближаются по гибкости и стойкости к истиранию к PVC, хотя могут оставаться несколько более жесткими при низких температурах. Они устойчивы к УФ-излучению (для наружного применения требуются специальные марки).

Стандарты, категории и электрические параметры

Кабели UTP LSZH должны соответствовать двум группам стандартов: по электрическим/транспортным характеристикам и по пожарной безопасности.

Таблица 1: Соответствие категорий кабеля и поддерживаемых приложений

Категория / Класс (ISO/IEC 11801)	Полоса пропускания	Типовое применение	Особенности конструкции
Cat.5e (Класс D)	До 100 МГц	Fast Ethernet (100BASE-TX), Gigabit Ethernet (1000BASE-T), телефония, видео.	4 пары, стандартный шаг скрутки.
Cat.6 (Класс E)	До 250 МГц	Gigabit Ethernet, 2.5/5GBASE-T, 10GBASE-T (на расстоянии до 55 м).	Часто используется разделитель для улучшения NEXT.
Cat.6A (Класс EA)	До 500 МГц	10GBASE-T на полной длине 100 м, PoE++ (UPoE).	Увеличенный диаметр жилы (23 AWG), улучшенный экран/разделитель, толстая оболочка.
Cat.8.1 (Класс I)	До 2000 МГц	25GBASE-T и 40GBASE-T на расстоянии до 30 м, ЦОД.	Строгие требования к экранированию, но в формате UTP достигается за счет сложной скрутки и разделителей.

Таблица 2: Стандарты пожарной безопасности для кабелей

Стандарт	Область применения / Описание	Ключевые требования
IEC 60332-1	Испытание одиночного вертикально расположенного провода/кабеля на нераспространение горения.	Пламя не должно распространяться выше контрольной отметки.
IEC 60332-3 (Кат. A/B/C)	Испытание пучка кабелей на нераспространение горения. Наиболее строгий — Кат. A (большой объем горючего материала).	Обугливание не должно превышать 2.5 м от нижнего края источника пламени.
IEC 61034-1/2	Измерение плотности дыма (метод 3-х метровой камеры).	Минимальная светопропускание >60% для LSZH (у PVC обычно <20%).
IEC 60754-1/2	Анализ газов, выделяющихся при горении. Часть 1: количество галогенов. Часть 2: кислотность (pH) и проводимость.	LSZH: Содержание галогенов < 0.5%, pH > 4.3, проводимость < 10 мкС/мм.
EN 50575 (CPR)	Регламент по строительной продукции в ЕС, классифицирует кабели по реакции на огонь.	LSZH-кабели обычно относятся к классам B2ca, Cca, Dca с дополнительными индексами s1 (низкое дымовыделение) и d1 (нет горящих капель/частиц).

Области применения и требования нормативных документов

Кабели UTP LSZH являются не рекомендацией, а обязательным требованием на многих объектах. Их применение регламентируется национальными строительными нормами и правилами (СНиП), отраслевыми стандартами и техническими заданиями заказчика.

• Объекты транспортной инфраструктуры: Метрополитен, железнодорожные вокзалы, аэропорты, тоннели. Здесь критична видимость при эвакуации и защита систем управления от коррозии.
• Общественные и коммерческие здания: Торговые центры, музеи, библиотеки, больницы, школы, высотные здания (небоскребы). Требования обусловлены массовым пребыванием людей.
• Центры обработки данных (ЦОД): Помимо общей безопасности, ключевым фактором является защита дорогостоящего серверного и сетевого оборудования от коррозионного воздействия, которое может вывести его из строя даже без прямого контакта с огнем.
• Промышленные предприятия: Особенно химические, нефтеперерабатывающие, где присутствуют агрессивные среды или повышенная пожарная опасность.
• Государственные и военные объекты: Где действуют строжайшие нормы безопасности.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабелей UTP LSZH имеет ряд нюансов, которые необходимо учитывать проектировщикам и монтажникам.

• Минимальный радиус изгиба: Как правило, составляет 4 внешних диаметра кабеля для неподвижного монтажа и 8 диаметров для многократных перегибов в процессе эксплуатации. Нарушение этого правила ведет к ухудшению характеристик, особенно у кабелей Cat.6A и выше.
• Натяжение: Максимально допустимое растягивающее усилие при монтаже ограничено (обычно около 110 Н для 4-парного кабеля). Использование лебедок и тросов должно быть контролируемым.
• Крепление: Рекомендуется использовать пластиковые стяжки без затягивания «до упора» и перфорированные металлические лотки. Следует избегать острых кромок.
• Температурный режим: Рабочий температурный диапазон для LSZH-кабелей обычно составляет от -20°C до +60°C. При монтаже в условиях отрицательных температур кабель необходимо выдержать в тепле или использовать специальные «холодостойкие» исполнения.
• Заделка в коннекторы и патч-панели: Технология обжима и подключения не отличается от обычных UTP-кабелей. Важно соблюдать схему раскладки пар (T568A/B) и обеспечивать минимальную раскрутку пар (не более 12-13 мм).

Сравнение с альтернативными типами кабелей

Выбор между UTP LSZH и другими типами кабелей определяется технико-экономическим обоснованием и условиями проекта.

• UTP PVC vs UTP LSZH: PVC-кабель дешевле и более гибок при низких температурах. Однако он не может быть использован на объектах с повышенными требованиями пожарной безопасности из-за высокого дымовыделения и токсичности продуктов горения. LSZH является единственно верным выбором для ответственных объектов.
• FTP/STP LSZH vs UTP LSZH: Экранированные версии (Foil Screened TP, Shielded TP) применяются в средах с высоким уровнем электромагнитных помех или при требованиях к повышенной безопасности информации (защита от перехвата). Их монтаж сложнее и требует обязательного заземления экрана. UTP LSZH проще в инсталляции и обслуживании, и его параметров достаточно для подавляющего большинства офисных и коммерческих сред.
• Волоконно-оптический кабель vs UTP LSZH: Оптика обеспечивает гораздо большую пропускную способность, дальность и полную невосприимчивость к EMI. Однако стоимость активного и пассивного оборудования для ВОЛС выше. UTP LSZH остается экономически оптимальным решением для горизонтальной разводки и подключения конечных пользователей на расстояниях до 100 м.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между LSZH и FR-LSZH?

Термин FR-LSZH (Fire Retardant LSZH) является избыточным, так как все LSZH-материалы по определению являются огнестойкими (замедляющими распространение пламени). Правильнее использовать обозначение LSZH или LS0H (Low Smoke Zero Halogen). В некоторых контекстах FR-LSZH может указывать на материал, прошедший испытания по более строгим стандартам (например, IEC 60332-3 Cat.A).

Можно ли прокладывать кабель UTP LSZH на улице?

Стандартные LSZH-кабели с оболочкой из полиэтилена не устойчивы к длительному воздействию ультрафиолета. Для наружной прокладки (воздушной, в грунте) необходимо использовать кабели с маркировкой «Outdoor» и оболочкой из черного полиэтилена, устойчивого к УФ-излучению (PE), либо помещать кабель в защитные трубы/лотки.

Какой класс CPR (EN 50575) должен быть у кабеля для прокладки в офисном здании?

Требования определяются национальными строительными нормами. Для большинства коммерческих и общественных зданий в Европе и РФ минимальным допустимым классом является D_ca-s1, d1 или C_ca-s1, d1. Для высотных зданий, метро, ЦОДов часто требуются классы B2_ca-s1, d1. Проектировщик должен руководствоваться местным законодательством и техническим заданием.

Влияет ли материал оболочки LSZH на электрические характеристики кабеля?

Нет. Электрические характеристики (вносимые потери, NEXT, ACR-F) определяются в первую очередь геометрией скрутки, качеством меди и изоляции жил. LSZH-оболочка выполняет защитную и противопожарную функции и не оказывает негативного влияния на передачу сигнала при соблюдении технологии производства.

Допустима ли совместная прокладка в одном лотке LSZH и PVC кабелей?

С формальной точки зрения, если проектом предусмотрена прокладка только LSZH-кабелей, использование PVC недопустимо. С технической стороны, прокладка вместе нивелирует основное преимущество LSZH — при пожаре PVC-кабель начнет выделять густой токсичный дым и коррозионные газы, которые распространятся по всему лотку. Поэтому такая практика крайне не рекомендуется и обычно запрещается нормами.

Как отличить кабель LSZH от PVC при визуальном осмотре?

Однозначно по внешнему виду отличить сложно. Следует искать маркировку на оболочке: «LSZH», «LS0H», «Low Smoke Zero Halogen» или соответствующие символы (например, «IEC 60754-2»). PVC-кабели часто имеют более глянцевую и мягкую оболочку, в то время как LSZH может быть чуть более матовой и жесткой, но это не является надежным критерием. Наиболее верный способ — запросить сертификат соответствия у поставщика.

Поддерживают ли кабели UTP LSZH технологию Power over Ethernet (PoE)?

Да, полностью. Медная жила и изоляция соответствуют всем требованиям для передачи данных и питания. Для приложений PoE высокой мощности (PoE++ Type 4, до 90Вт) рекомендуется использовать кабели категории 6А и выше, которые имеют большее сечение жилы (23 AWG), что снижает резистивные потери и нагрев в пучке кабелей.