Кабели UTP витая пара с тросом

Кабели UTP витая пара с тросом: конструкция, применение и технические аспекты

Кабель UTP (Unshielded Twisted Pair) витая пара с тросом представляет собой специализированную разновидность телекоммуникационного кабеля, предназначенную для горизонтальной и вертикальной прокладки в структурированных кабельных системах (СКС) с повышенными требованиями к механической прочности. Его ключевое отличие от стандартной UTP витой пары заключается в наличии стального несущего троса (чаще всего оцинкованного), интегрированного в общую конструкцию. Этот элемент берет на себя основные механические нагрузки при протяжке и длительной эксплуатации, защищая хрупкие медные жилы от растяжения и обрыва.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция кабеля UTP с тросом является многослойной и строго регламентированной стандартами, такими как ANSI/TIA-568-C.2 и ISO/IEC 11801.

• Токопроводящие жилы: Изготавливаются из чистой электротехнической меди (Cu), диаметром 22-24 AWG (0.50-0.65 мм). Для категорий 5e и 6 используются однопроволочные (solid) жилы, что обеспечивает лучшие характеристики затухания и стабильность параметров при фиксированной прокладке.
• Скрутка (витая пара): Каждая из четырех пар имеет уникальный шаг скрутки, что является основным механизмом борьбы с перекрестными наводками (NEXT, FEXT). Пары идентифицируются по цветовой маркировке изоляции: бело-синий/синий, бело-оранжевый/оранжевый, бело-зеленый/зеленый, бело-коричневый/коричневый.
• Изоляция жил: Выполняется из полиэтилена (PE) или полипропилена (PP), обеспечивая электрическую изоляцию и задавая геометрию пары.
• Разделительная пленка/крест: В кабелях категории 6 и выше между парами и оболочкой часто присутствует пластиковый разделитель, который физически разводит пары, минимизируя переходные помехи.
• Несущий трос: Стальной оцинкованный трос, расположенный под оболочкой, но вне пучка пар. Диаметр троса обычно составляет 1.2-1.6 мм. Он может быть в собственной изоляции или голым. Трос не является электрически активным элементом и не экранирует кабель.
• Внешняя оболочка: Изготавливается из поливинилхлорида (PVC) для внутренней прокладки или из полиэтилена (PE) для внешней (уличной). Оболочка объединяет трос и пучок витых пар в единое целое. Цвет оболочки, как правило, серый или черный. Обязательна нанесенная маркировка с указанием категории, производителя, метража и др.

Области применения и способы прокладки

Основная сфера применения кабеля UTP с тросом — создание магистральных участков СКС, где требуется подвес или протяжка на значительные расстояния без дополнительных опорных конструкций.

• Вертикальная межэтажная прокладка (стояки/risers): Кабель с тросом используется для организации вертикальных трасс между этажами здания. Трос воспринимает вес кабеля на всей длине стояка, предотвращая его провисание и деформацию пар. Для этого применяется кабель с оболочкой, не распространяющей горение (маркировка CMR, riser).
• Горизонтальная подвесная прокладка по воздуху: В помещениях типа складов, ангаров, производственных цехов, где невозможно или нецелесообразно монтировать кабельные лотки, короба или фальшпол. Кабель натягивается между стенами или колоннами с помощью троса, который выступает в роли несущего элемента.
• Прокладка в кабельных лотках и коробах: Даже при наличии лотков использование кабеля с тросом упрощает процесс протяжки на длинных участках и снижает риск повреждения жил при монтаже.
• Внешняя прокладка (при наличии соответствующей оболочки): Для соединения зданий по воздуху на короткие расстояния. В этом случае используется кабель с тросом и оболочкой из черного полиэтилена, устойчивой к ультрафиолету и перепадам температур.

Ключевые технические характеристики и стандарты

Электрические параметры кабеля UTP с тросом полностью определяются его категорией (Cat.5e, Cat.6, Cat.6A) и должны соответствовать стандартам для неэкранированной витой пары. Наличие троса не должно ухудшать эти параметры.

Сравнительные параметры кабелей UTP с тросом по категориям

Параметр	Cat.5e	Cat.6	Cat.6A
Полоса пропускания	100 МГц	250 МГц	500 МГц
Поддерживаемые приложения (типовые)	1000BASE-T (1 Гбит/с), 2.5GBASE-T	1000BASE-T, 10GBASE-T (до 55 м)	10GBASE-T (до 100 м)
Затухание (Attenuation) на 100 м @ 100 МГц	22.0 дБ	19.8 дБ	18.5 дБ
Переходное затухание на ближнем конце (NEXT) @ 100 МГц	30.1 дБ	33.1 дБ	34.1 дБ
Волновое сопротивление	100 Ом ±15%
Тип жилы	Solid (однопроволочная)

Механические и пожарные характеристики:

• Минимальный радиус изгиба: Не менее 4 внешних диаметров кабеля при прокладке и 8 диаметров после фиксации.
• Допустимое усилие на растяжение: Определяется в первую очередь прочностью троса. Обычно составляет не менее 200-300 Н (Ньютон) в статическом режиме. При монтаже усилие протяжки не должно превышать указанное производителем значение.
• Температурный диапазон эксплуатации: Для PVC оболочки: от -20°C до +60°C. Для PE оболочки: от -40°C до +60°C.
• Пожарная безопасность: Для внутренней прокладки используются оболочки с пониженным дымовыделением и не распространяющие горение. Маркировка: CMR (для стояков), CMP (для пленумов).

Преимущества и недостатки по сравнению с кабелем без троса

Преимущества:

• Высокая механическая прочность: Возможность прокладки на большие расстояния (до 100 м и более в подвесном состоянии) без риска обрыва.
• Защита от растяжения: Трос принимает на себя все монтажные и эксплуатационные нагрузки, сохраняя геометрию и электрические параметры витых пар.
• Упрощение монтажа: Для подвеса часто не требуется отдельный несущий трос, что сокращает время и трудозатраты.
• Снижение провисания: Обеспечивает аккуратный и надежный вид трассы.

Недостатки:

• Больший вес и диаметр: Увеличивает нагрузку на крепежные элементы и требует больше места в лотках.
• Более высокая стоимость: За счет дополнительного материала (трос) и сложности конструкции.
• Сложность разделки: Требует аккуратного удаления троса на конечных участках перед обжимом коннекторов, необходимы специальные инструменты (стрипперы с ножом для троса).
• Меньшая гибкость: Не предназначен для многократных изгибов и перемещений, используется только для стационарной прокладки.

Особенности монтажа и заделки

Монтаж кабеля UTP с тросом имеет специфику. При подвесной прокладке крепление осуществляется специальными зажимами (клипсами), которые фиксируют именно трос, а не оболочку. Натяжение должно быть рассчитано так, чтобы исключить провисание, но не создавать критических нагрузок на крепеж и концевые точки. При прокладке в лотках кабель укладывается без натяжения.

При разделке кабеля для установки разъемов (RJ-45) или заделки на патч-панель, внешняя оболочка срезается на большую длину, чем обычно. Трос аккуратно отрезается и отводится назад. Далее работа ведется только с витыми парами по стандартной схеме. Важно обеспечить, чтобы отрезанный конец троса был надежно изолирован и не мог замкнуть контакты или поранить монтажника. В патч-панелях с креплением под трос он фиксируется специальным зажимом для снятия механической нагрузки с контактов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Можно ли использовать кабель с тросом для обычной прокладки в кабель-канале по периметру комнаты?

Да, можно, но это экономически нецелесообразно. Для таких задач стандартный UTP кабель без троса дешевле, легче и проще в разделке. Кабель с тросом следует применять только там, где его ключевое преимущество — несущая способность — будет востребовано.

Является ли трос в кабеле заземляющим проводником или экраном?

Нет. Трос выполнен из стали и, как правило, имеет оцинковку. Он не имеет электрического контакта с медными жилами и не предназначен для выполнения функций заземления или экранирования. Его единственная функция — механическая поддержка.

Как правильно выбрать категорию кабеля с тросом для проекта?

Выбор категории (5e, 6, 6A) зависит исключительно от требований к пропускной способности сети и используемого активного оборудования. Наличие троса не влияет на этот выбор. Для гигабитных сетей достаточно Cat.5e, для 10-гигабитных на 100 метров — Cat.6A. Трос является опцией для любой категории.

Можно ли сращивать кабель UTP с тросом?

Сращивание витой пары методом скрутки категорически запрещено, так как это приводит к катастрофическому ухудшению характеристик. Единственный допустимый метод — соединение через стандартные коммутационные элементы: патч-панели, розетки или герметичные соединители для внешней прокладки. Трос в точке соединения также должен быть механически зафиксирован.

Какой кабель использовать для уличной прокладки между зданиями: UTP с тросом в PE оболочке или оптоволокно?

Для любых межздательных соединений, особенно на расстояниях более 30-40 метров, настоятельно рекомендуется использовать волоконно-оптический кабель. Он обеспечивает гальваническую развязку, защиту от электромагнитных помех и грозовых перенапряжений. UTP кабель с тросом в PE оболочке может быть рассмотрен только для очень коротких расстояний в условиях отсутствия сильных электромагнитных наводок и при организации надлежащего заземления и молниезащиты.

Требуется ли специальный инструмент для заделки кабеля с тросом?

Да, рекомендуется использовать стриппер для витой пары с регулируемой глубиной реза и специальным ножом для продольного разрезания оболочки. Это позволяет аккуратно вскрыть оболочку, не повредив изоляцию жил и троса. Обычные ножи увеличивают риск повреждений.