Кабель витая пара 100 пар

Кабель витая пара 100 пар: технические характеристики, конструкция и применение

Кабель витая пар 100 пар представляет собой сложную многопарную кабельную систему, предназначенную для организации магистральных и горизонтальных сегментов структурированных кабельных систем (СКС), а также для развертывания систем телефонной связи крупного масштаба. Он является высокопарным решением, где под одной общей оболочкой сконцентрировано 100 отдельных витых пар, что в сумме составляет 200 изолированных жил. Основное назначение такого кабеля – передача данных и голоса на значительные расстояния внутри зданий (внутриобъектовые магистрали) и между зданиями (межобъектовые магистрали) с последующим разветвлением на этажные или квартирные распределители.

Конструкция кабеля 100 пар

Конструкция высокопарного кабеля является многослойной и строго упорядоченной для обеспечения стабильных электрических характеристик каждой пары и простоты идентификации.

• Токопроводящая жила: Используется медная твердо- или мягкотянутая проволока. Диаметр жилы, как правило, составляет 0.40-0.52 мм (26-24 AWG). Для стационарной прокладки чаще применяется однопроволочная жила (solid), для шнуров – многопроволочная (stranded).
• Изоляция жилы: Выполняется из твердого полиэтилена (PE) для наружной прокладки, полипропилена (PP) или вспененного полиэтилена (Foamed PE) для достижения требуемых диэлектрических свойств и уменьшения диаметра. Цвет изоляции соответствует стандартной цветовой маркировке.
• Скрутка пар (витая пара): Две изолированные жилы скручиваются с определенным шагом. Шаги скрутки для каждой из 100 пар различны, что является ключевым методом снижения перекрестных наводок (NEXT, FEXT) между парами в одном кабеле.
• Укладка пар в пучки (модули): Для упорядочивания 100 пар их объединяют в пучки, обычно по 25 пар. Таким образом, кабель состоит из 4 модулей по 25 пар. Каждый модуль имеет общую обмотку цветной нитью или пленку для идентификации.
• Цветовая маркировка: Применяется система маркировки по стандартам ICEA S-80-576 (ANSI/TIA-568). Основные цвета для жил в паре: синий, оранжевый, зеленый, коричневый, серый. Каждая из 25 пар в модуле имеет уникальную комбинацию цвета изоляции и цвета метки-полоски.
• Разделительный корд (центральный элемент): По оси кабеля часто располагается пластиковый или полиэтиленовый корд, который придает кабелю круглую форму, повышает механическую прочность и стабильность конструкции.
• Поясная изоляция (опционально): Может присутствовать обмотка из полиэтилентерефталатной (ПЭТ) или крепированной ленты поверх скрученных модулей для дополнительной фиксации.
• Экран (при наличии):
  • U/UTP (неэкранированный): Без общего экрана.
  • F/UTP (фольгированный): Общий экран из алюмополимерной ленты.
  • S/FTP (экранированный): Каждая пара в фольге, плюс общий экран из медной оплетки.
• Внешняя оболочка: Материал зависит от условий прокладки.
  • ПВХ (PVC): Для внутренней прокладки.

  Полиэтилен (PE): Для наружной прокладки, устойчив к УФ-излучению и влаге.

  • LSZH (Low Smoke Zero Halogen): Оболочка с пониженным дымовыделением и без галогенов для прокладки в людных местах, метро, самолетах.
• Гидрофобный заполнитель (для наружных кабелей): Гелеобразное вещество, заполняющее пространство между парами для блокировки проникновения влаги вдоль кабеля.
• Броня (опционально): Для прокладки в грунт или в условиях высоких механических нагрузок может добавляться стальная гофрированная лента или проволочная броня.

Ключевые электрические и механические параметры

Характеристики определяются стандартами TIA/EIA-568, ISO/IEC 11801 и конкретной категорией кабеля.

Сравнительные характеристики кабеля 100 пар по категориям

Параметр	Категория 5e	Категория 6/6A	Категория 8.1	Примечания
Полоса пропускания	100 МГц	250 МГц (Cat 6) / 500 МГц (Cat 6A)	2000 МГц	Определяет максимальную частоту сигнала
Сопротивление жилы (постоянному току)	≤ 9.38 Ом/100м (24 AWG)	≤ 9.38 Ом/100м (23-24 AWG)	≤ 9.38 Ом/100м (22-23 AWG)	Зависит от диаметра жилы
Волновое сопротивление	100 ± 15 Ом	100 ± 15 Ом	100 ± 5 Ом	Важно для согласования в высокочастотных цепях
Затухание (Attenuation)	Высокое	Среднее	Низкое	Увеличивается с частотой и длиной
NEXT (Near End Crosstalk)	Требования Cat 5e	Более строгие требования	Наиболее строгие требования	Ключевой параметр для высоких скоростей
PS ACR (Power Sum Attenuation to Crosstalk Ratio)	Рассчитывается	Обязательный запас	Значительный запас	Запас отношения сигнал/шум с учетом всех пар
Диаметр кабеля (приблизительно)	25-30 мм	28-35 мм	35-40 мм	Зависит от экрана и конструкции
Минимальный радиус изгиба	4 x D (наружный диаметр)	4-8 x D	8 x D	Критично при монтаже

Области применения

• Магистральные линии СКС: Соединение главного распределительного пункта (ГРП/ER) здания с этажными или квартирными распределительными пунктами (ЭРП/FR, КРП/FA).
• Межздательные соединения (кампусная магистраль): При использовании наружного исполнения с гидрофобным заполнением и броней.
• Телефонные распределительные сети большой емкости: Прокладка от АТС до распределительных коробок в микрорайонах, подключение офисных АТС (PBX) с большим количеством абонентских линий.
• Центры обработки данных (ЦОД): Организация патч-панелей высокой плотности и соединений между шкафами (при использовании экранированных версий Cat 6A и выше).
• Системы видеонаблюдения (PoE): Может использоваться для питания и передачи данных для большого количества IP-камер, однако требует тщательного расчета потерь напряжения.

Особенности монтажа и эксплуатации

Работа с кабелем 100 пар требует специальных навыков и инструментов.

• Распаковка и раскатка: Кабель поставляется на деревянных или пластиковых барабанах. Раскатывать необходимо с использованием вращающейся стойки для барабана, избегая перекручивания.
• Затяжка и радиус изгиба: Запрещается превышать максимальное тяговое усилие (обычно 110-130 кг для 24 AWG) и минимальный радиус изгиба (как правило, 8 внешних диаметров кабеля). Нарушение ведет к необратимому ухудшению NEXT и Return Loss.
• Терминирование: Осуществляется на высокоплотные патч-панели (110-тип, KRone) или модульные разъемы (для малых объемов). Требуются профессиональные инструменты: ударный (impact) инструмент, стриппер для снятия оболочки, тестер для проверки схемы разводки и электрических параметров.
• Идентификация пар: Крайне важна для последующего обслуживания. Используется стандартная цветовая маркировка (основной цвет/цвет метки). Все соединения должны быть задокументированы.
• Заземление экрана: Для экранированных кабелей обязательным является одностороннее и качественное заземление экрана на патч-панели. Неправильное заземление создает контуры заземления и ухудшает характеристики.
• Условия окружающей среды: Внутренние кабели (PVC, LSZH) прокладываются при температуре не ниже 0°C. Наружные (PE) могут монтироваться при более низких температурах, но без резких изгибов.

Стандарты и нормативная база

• TIA/EIA-568-B.2, C.2: Коммерческие стандарты СКС в США, определяют компоненты и каналы для Cat 5e, 6, 6A.
• ISO/IEC 11801: Международный стандарт СКС, классы D (Cat 5e), E (Cat 6), EA (Cat 6A), F (Cat 7), I (Cat 8.1).
• ГОСТ Р 53246-2008 (ИСО/МЭК 11801-2002): Российский аналог стандарта СКС.
• МЭК 61156: Стандарт МЭК на многопарные симметричные кабели.
• Нормы пожарной безопасности (НПБ 248, ГОСТ 31565-2012): Регламентируют использование кабелей с оболочками LSZH в зданиях с массовым пребыванием людей.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель 100 пар Cat 5e от Cat 6?

Основные отличия – в электрических характеристиках. Cat 6 имеет более широкую полосу пропускания (250 МГц против 100 МГц), более строгие требования к переходным помехам (NEXT, PS NEXT) и вносимым потерям (IL). Конструктивно Cat 6 часто включает разделительный крест (spline) между парами внутри модуля для улучшения изоляции, что увеличивает диаметр кабеля. Cat 6 обеспечивает работу 10GBASE-T на расстояниях до 55 м в неблагоприятных условиях, тогда как Cat 5e официально не поддерживает 10 Гбит/с.

Можно ли использовать кабель 100 пар для передачи 10 Gigabit Ethernet?

Да, но только если это кабель категории 6A или выше. Категория 6A (полоса 500 МГц) гарантированно поддерживает стандарт 10GBASE-T на расстоянии до 100 метров. Категория 6 может поддерживать 10 Гбит/с, но только на расстоянии до 55 метров в условиях низкого уровня внешних помех, что не всегда гарантируется в плотном пучке из 100 пар. Категории 5e для 10 Гбит/с не подходит.

Как правильно выбрать между UTP и FTP для 100-парного кабеля?

Выбор зависит от электромагнитной обстановки и требований стандартов:
U/UTP (неэкранированный): Применяется в большинстве офисных сред при отсутствии сильных источников помех (силовые кабели, двигатели, ВЧ-установки). Требует меньших затрат на кабель и монтаж.
F/UTP или S/FTP (экранированный): Обязателен для установки в промышленных зонах, рядом с силовым оборудованием, в медицинских учреждениях (согласно ГОСТ Р 50571), в центрах обработки данных для обеспечения высокой надежности и защиты от ЭМП. Требует заземления с двух сторон и использования экранированных патч-панелей и разъемов. Неправильный монтаж экрана сводит его преимущества к нулю.

Каков максимальный срок службы такого кабеля?

Проектный срок службы качественного кабеля витая пара при соблюдении условий прокладки и эксплуатации составляет не менее 15-25 лет. На него влияют: механические нагрузки (вибрация, натяжение), температурный режим (оптимально от -20°C до +60°C для стационарной прокладки), воздействие УФ-излучения (для наружных кабелей), влажность. Деградация характеристик чаще всего происходит из-за физических повреждений при монтаже или несоблюдения радиуса изгиба.

Какова реальная скорость передачи данных по 100-парному кабелю?

Скорость определяется не количеством пар, а категорией кабеля и используемым сетевым оборудованием. По одной паре в кабеле Cat 6A можно передавать 10 Гбит/с (10GBASE-T). При использовании технологии объединения пар (link aggregation) или специализированных протоколов можно достичь агрегированной пропускной способности в сотни Гбит/с. Однако для телефонной связи (POTS, VoIP) используется лишь малая часть потенциала – полоса до 4 кГц на пару.

Какие основные сложности при монтаже и терминировании 100 пар?

• Габариты и вес: Кабель имеет значительный диаметр и вес, что затрудняет прокладку в узких лотках и трубах.
• Идентификация пар: Риск ошибки при разделке и терминировании из-за большого количества одинаковых по цвету, но разных по назначению пар. Необходима тщательная маркировка.
• Сохраняемый шаг скрутки: При зачистке оболочки необходимо сохранять шаг скрутки пар как можно ближе к точке терминирования (не более 12-13 мм для Cat 6A) для сохранения характеристик.
• Требования к заземлению экрана: Для экранированных версий – необходимость организации качественной точки заземления с низким импедансом.