Кабели витая пара для внутренней прокладки

Кабели витая пара для внутренней прокладки: полный технический обзор

Кабели витая пара (UTP, FTP, STP) для внутренней прокладки представляют собой структурированные кабельные системы, предназначенные для передачи данных и голоса внутри зданий и сооружений. Их ключевая особенность — отсутствие влагозащитной оболочки и, как правило, более тонкие и гибкие конструкции по сравнению с кабелями для внешней прокладки. Основная сфера применения — горизонтальная разводка в офисах, дата-центрах, жилых помещениях, а также в качестве патч-кордов.

Конструкция и материалы

Конструкция внутреннего кабеля витая пара является многослойной и строго регламентированной стандартами.

• Жила: Изготавливается из монолитной медной проволоки диаметром 0.50-0.65 мм (калибр 24-22 AWG). Монолитная жила обеспечивает лучшие характеристики затухания сигнала и используется для стационарной прокладки в стенах, кабель-каналах и лотках.
• Изоляция жилы: Выполняется из полиэтилена (PE) или полипропилена (PP) с цветовой маркировкой согласно стандарту TIA/EIA-568.
• Скрутка (витая пара): Изолированные жилы скручиваются попарно с определенным шагом. Разный шаг скрутки для каждой пары — основной метод снижения перекрестных наводок (NEXT). В четырехпарном кабеле используется скрутка вокруг общего центра.
• Разделительная нить/кордель: Неметаллический элемент, повышающий механическую прочность кабеля, стабильность геометрии и облегчающий разделку.
• Экран (при наличии): Фольга (Foiled) или оплетка (Shielded).
• Внешняя оболочка: Для внутренней прокладки применяется оболочка из поливинилхлорида (PVC) с добавками для снижения горючести. Ключевые параметры оболочки — распространение пламени и коррозионная активность продуктов горения (стандарты IEC 60332, IEC 60754).

Классы/категории кабелей и их характеристики

Категория кабеля определяет его полосу пропускания и, как следствие, максимальную скорость передачи данных. Выбор категории является фундаментальным при проектировании СКС.

Категория	Полоса пропускания	Скорость передачи данных (макс.)	Применение и стандарты	Примечания
Cat.5e	100 МГц	1 Гбит/с (1000BASE-T)	Сети Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. TIA/EIA-568-B.2	Базовый стандарт для большинства существующих инсталляций.
Cat.6	250 МГц	1 Гбит/с (до 10 Гбит/с на расстоянии до 55 м)*	Gigabit Ethernet, 10GBASE-T (ограниченно). TIA/EIA-568-B.2-1	Часто имеет пластиковый сердечник-сепаратор для разделения пар.
Cat.6A	500 МГц	10 Гбит/с (10GBASE-T)	Сети 10 Gigabit Ethernet на расстоянии до 100 м. TIA/EIA-568-C.2	Обязательно экранирование или улучшенная конструкция для подавления внешних наводок.
Cat.7	600 МГц	10 Гбит/с и выше	Приложения 10GBASE-T и выше. ISO/IEC 11801, класс F	Обязательно экранирование каждой пары и общий экран (S/FTP). Использует не-RJ45 разъемы (GG45).
Cat.7A	1000 МГц	до 40 Гбит/с (на коротких дистанциях)	Перспективные приложения, широкополосные системы. ISO/IEC 11801, класс FA	Расширенная версия Cat.7. Резерв для будущих стандартов.
Cat.8.1/8.2	2000 МГц	25/40 Гбит/с (40GBASE-T)	Короткие магистрали в ЦОД (до 30 м). TIA/EIA-568-C.2-1, ISO/IEC 11801	Предназначен исключительно для ЦОД. Cat.8.1 совместим с RJ45, Cat.8.2 — с не-RJ45.

• — Реализация 10 Гбит/с на Cat.6 возможна только на сокращенной длине канала (до 55 м) в благоприятной электромагнитной обстановке.

Типы экранирования

Тип экранирования выбирается исходя из уровня электромагнитных помех (EMI) в среде прокладки.

• U/UTP (ранее UTP): Неэкранированный кабель. Пары не имеют индивидуального экрана, общий экран отсутствует. Применяется в офисных средах с низким уровнем помех.
• F/UTP (ранее FTP): Кабель с общим экраном из фольги. Пары неэкранированные, но весь пучок пар защищен фольгой и дренажным проводом. Стандартный выбор для новых инсталляций.
• U/FTP: Кабель с экранированием каждой пары фольгой, но без общего экрана. Эффективно подавляет перекрестные наводки между парами.
• S/FTP (ранее SSTP): Кабель с экранированием каждой пары фольгой и общим экраном из медной оплетки. Обеспечивает максимальную защиту от внешних и внутренних помех. Обязателен для Cat.7 и выше.

Требования к пожарной безопасности

Для внутренней прокладки критически важны характеристики горючести оболочки кабеля. Стандарты строго регламентируют эти параметры.

Тип оболочки (стандарт)	Распространение пламени (IEC 60332)	Коррозионная активность дыма (IEC 60754)	Количество выделяемого дыма (IEC 61034)	Область применения
PVC (ПВХ)	Не распространяет или ограниченно распространяет пламя (категория C)	Высокая. Выделяет галогены, коррозионно-активные газы.	Высокое задымление	Общего назначения, кроме мест скопления людей и воздуховодов.
LSZH (Low Smoke Zero Halogen)	Не распространяет пламя (категории A, B, C)	Низкая. Не выделяет галогенов.	Низкое задымление	Метро, вокзалы, аэропорты, ЦОДы, высотные здания, воздуховоды (пленум).
FR (Fire Retardant)	Высокая стойкость к распространению пламени.	Зависит от состава (часто без галогенов).	Среднее/низкое	Общего назначения с улучшенными противопожарными свойствами.

Правила проектирования и монтажа

Качество работы кабельной системы на 70% определяется корректностью монтажа.

• Минимальный радиус изгиба: Не менее 4 внешних диаметров кабеля для стационарной прокладки и 1 диаметра для коммутационных шнуров. Нарушение ведет к ухудшение характеристик NEXT и Return Loss.
• Растягивающее усилие: Не более 110 Н для 4-парного кабеля. Запрещено использовать кабель для подвешивания тяжелого оборудования.
• Разделка кабеля: Длина расплетения пар у разъема не должна превышать 12-13 мм (для Cat.6/6A — строже).
• Отделение от источников помех: Параллельная прокладка с силовыми кабелями должна быть минимизирована. Минимальное расстояние: 30 см от силовых линий до 1 кВ, 50 см — свыше 1 кВ. При пересечении — под углом 90°.
• Запрет на использование в качестве воздуховода (пленума) кабелей в оболочке из ПВХ: Требуется оболочка типа CMP/Plenum (в РФ — кабели с индексом «нг(A)-HF» или «нг(A)-LS»).

Методы тестирования и сертификации

После монтажа кабельная система должна быть протестирована сертифицированным кабельным анализатором (Fluke Networks, Viavi). Базовый набор тестов включает:

• Карта разводки (Wire Map)
• Длина канала (Length)
• Затухание (Insertion Loss)
• Перекрестные наводки на ближнем конце (NEXT, PS NEXT)
• Затухание на дальнем конце (FEXT, ELFEXT, PS ELFEXT)
• Возвратные потери (Return Loss)
• Задержка распространения сигнала (Propagation Delay)
• Расфазировка сигнала (Delay Skew)

Результаты тестирования сравниваются с предельно допустимыми значениями (Pass/Fail) согласно выбранной категории кабеля (TIA-568.2-D, ISO/IEC 11801). Выдается отчет (Autotest Report), который является гарантией работоспособности системы на заявленных скоростях.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Какая категория кабеля оптимальна для новой офисной сети?

На сегодняшний день стандартом де-факто для новых инсталляций является экранированный (F/UTP) или неэкранированный (U/UTP) кабель категории 6А. Он обеспечивает гарантированную поддержку 10 Gigabit Ethernet на расстоянии до 100 метров и имеет запас по полосе пропускания для будущих апгрейдов. Категория 5e считается устаревающей для новых проектов.

Когда обязательно использовать экранированный кабель (FTP, S/FTP)?

Экранирование обязательно в средах с высоким уровнем электромагнитных помех: промышленные цеха, медицинские учреждения (рядом с томографами), трассы вдоль силовых линий, уличная прокладка (даже внутри гофры). Также экранирование требуется для кабелей Cat.6A и выше для обеспечения стабильных параметров на высоких частотах. Важно помнить: экранированный кабель требует заземления с обеих сторон, иначе экран становится антенной, ухудшающей характеристики.

В чем разница между кабелем для внутренней и внешней прокладки?

Кабель для внешней (outdoor) прокладки имеет влагозащитную оболочку из полиэтилена (PE), часто содержит гидрофобный гель и армирован для стойкости к ультрафиолету и перепадам температур. Внутренний кабель имеет оболочку из ПВХ или LSZH, не рассчитан на прямое воздействие атмосферных осадков и солнечного света. Использование внешнего кабеля внутри помещений возможно, но не рекомендуется из-за его большей жесткости, горючести ПЭ оболочки и выделения токсичных веществ при горении.

Что означает маркировка «нг(A)-HF» на кабеле?

Это российская маркировка по ГОСТ 31565-2012 (стандарт на пожаробезопасность кабелей):
«нг» — не распространяющий горение при групповой прокладке,
«(A)» — высшая категория по испытаниям на нераспространение горения,
«HF» (Halogen Free) — с пониженным выделением дымовых газов и коррозионно-активных галогенов. Такой кабель соответствует международному стандарту LSZH и разрешен для прокладки в воздуховодах и местах массового скопления людей.

Можно ли использовать 4-парный кабель для передачи видеосигнала и питания по PoE?

Да, современные кабели категорий 5e и выше рассчитаны на передачу питания по стандартам PoE (802.3af/at/bt). Для высоких мощностей PoE++ (до 90Вт) предпочтительнее кабели с медной жилой калибра 23AWG, так как они имеют меньшее сопротивление и, следовательно, меньшее падение напряжения и нагрев. Передача видеосигнала (HDBaseT, SDI over Twisted Pair) также эффективно осуществляется по витой паре на расстояния до 100м.

Почему при тестировании канал может не пройти по параметру Return Loss?

Возвратные потери (Return Loss) — это мера несогласованности импеданса в канале. Основные причины:
1. Использование компонентов (кабель, разъемы, патч-панели) разных производителей или разных категорий.
2. Нарушение шага скрутки пар при заделке в разъем (более 13 мм).
3. Использование кабеля с неоднородными диэлектрическими свойствами изоляции (дешевые аналоги).
4. Механические деформации кабеля (затяжки, резкие изгибы).
Устранение требует проверки всей цепочки на однородность и корректность монтажа.