Кабели FTP

Кабель FTP (Foiled Twisted Pair) — это один из типов витой пары, используемый для построения структурированных кабельных систем (СКС) и передачи данных в локальных вычислительных сетях (ЛВС). Его ключевая особенность — наличие общего экрана из фольги, который обеспечивает защиту от внешних электромагнитных помех (EMI — Electromagnetic Interference) и предотвращает излучение собственных помех.

1. Что такое FTP? Расшифровка и место в классификации

FTP расшифровывается как Foiled Twisted Pair — экранированная витая пара с общим экраном из фольги.

Ключевые элементы конструкции:

1. Витая пара: 4 пары медных проводников, скрученных с определенным шагом. Скрутка является первым и основным методом борьбы с помехами.
2. Общий экран: Тонкая алюминиевая или алюмополимерная фольга, которая оборачивается вокруг всех пар перед наложением внешней оболочки.
3. Дренажный проводник: Оголенный медный проводник, который контактирует с фольгой по всей ее длине. Он служит для заземления экрана и улучшения его эффективности на высоких частотах.

Место в классификации экранированных кабелей:

• UTP (Unshielded Twisted Pair): Неэкранированная витая пара. Экраны отсутствуют.
• FTP (Foiled Twisted Pair): Общий экран из фольги вокруг всех пар.
• STP (Shielded Twisted Pair): Каждая отдельная пара имеет индивидуальный экран, а также есть общий внешний экран. (В американской стандартизации под STP часто понимают именно FTP).
• S/FTP (Shielded/Foiled Twisted Pair): Самый защищенный вариант. Каждая пара экранирована фольгой, а поверх всех пар наложен общий экран из медной оплетки.

Таким образом, FTP занимает среднюю ступень по уровню защиты между UTP и S/FTP.

2. Конструкция кабеля FTP: Детальный разбор

1. Токопроводящая жила:
   • Материал: Медь (твердоотожженная).
   • Диаметр: 22-24 AWG (American Wire Gauge), что соответствует примерно 0.51-0.64 мм.
   • Строение: Однопроволочная (Solid) для стационарной прокладки в стенах и коробах или многопроволочная (Stranded) для патч-кордов.
2. Изоляция жилы:
   • Материал: Полиэтилен (PE) или Полипропилен (PP).
   • Цветовая маркировка: Строго стандартизирована для идентификации пар (Бело-оранжевый/Оранжевый, Бело-зеленый/Зеленый и т.д.).
3. Скрутка пар:
   • Пары скручены с разным шагом, чтобы минимизировать перекрестные наводки между парами (Near-End Crosstalk — NEXT).
4. Разделитель (не всегда присутствует):
   • Пластиковая крестообразная или пластинчатая вставка, которая дополнительно разделяет пары, улучшая электрические характеристики.
5. Экран из фольги:
   • Материал: Алюминиевая фольга толщиной около 0.05 мм.
   • Наложение: Фольга накладывается внахлест (обычно около 10-15%) для обеспечения полного покрытия. Металлизированная сторона контактирует с дренажным проводом.
6. Дренажный провод (Drain Wire):
   • Медный луженый провод, который обеспечивает удобное и надежное заземление экрана при подключении к разъему или панели.
7. Внешняя оболочка:
   • Материал: Поливинилхлорид (ПВХ) для внутренней прокладки или полиэтилен низкой плотности (LDPE) для внешней/уличной прокладки.
   • Цвет: Чаще серый, но бывает оранжевый, синий и др. Для внешней оболочки используется черный цвет, стойкий к УФ-излучению.
   • Маркировка: На оболочку наносится информация о производителе, категории, метраже и типе кабеля (например, «FTP Cat.6»).

3. Технические характеристики и категории

Кабели FTP, как и UTP, делятся на категории, которые определяют полосу пропускания и максимальную скорость передачи данных.

• Cat.5e: Полоса частот до 100 МГц. Поддерживает скорость до 1 Гбит/с (1000BASE-T). На сегодняшний день считается минимальным стандартом.
• Cat.6: Полоса частот до 250 МГц. Поддерживает скорость 1 Гбит/с на расстоянии до 100 м и 10 Гбит/с (10GBASE-T) на расстоянии до 55 м.
• Cat.6A: Полоса частот до 500 МГц. Обеспечивает скорость 10 Гбит/с на полной длине до 100 м. Имеет более толстый диаметр и часто оснащен разделителем.
• Cat.7: Полоса частот до 600 МГц. Использует строго экранированные конструкции (обычно S/FTP) и специальные разъемы (GG45, TERA). Поддерживает 10 Гбит/с и готов к 40 Гбит/с.
• Cat.7A / Cat.8: Для центров обработки данных, полоса частот до 2000 МГц, поддержка 25G/40GBASE-T на коротких дистанциях.

Преимущества FTP перед UTP:

• Устойчивость к внешним EMI: Защищает от помех, создаваемых силовыми кабелями, электродвигателями, источниками бесперебойного питания (ИБП), системами освещения.
• Снижение собственного излучения: Что важно для соответствия нормам электромагнитной совместимости (ЭМС).
• Повышенная надежность связи в сложной электромагнитной обстановке.

Недостатки FTP по сравнению с UTP:

• Более высокая стоимость (кабеля и компонентов).
• Большая жесткость и радиус изгиба.
• Необходимость качественного заземления на обоих концах линии. Неправильное заземление может превратить экран в антенну, которая только ухудшит ситуацию.

4. Области применения кабелей FTP

FTP кабель не является универсальным решением «на все случаи жизни». Его применение оправдано в условиях повышенных электромагнитных помех.

1. Промышленные предприятия: Цеха с большим количеством силового оборудования, двигателей, частотных преобразователей.
2. Медицинские учреждения: Операционные, диагностические кабинеты с чувствительным и мощным оборудованием (МРТ, рентген-аппараты).
3. Административные здания: Прокладка трасс в общих коробах и стояках рядом с силовыми кабелями электропитания.
4. Центры обработки данных (ЦОД): Для обеспечения целостности сигнала в плотных серверных стойках.
5. Внешняя прокладка: Вблизи линий электропередач или радиопередающих устройств.

Когда можно обойтись UTP?
В большинстве стандартных офисных помещений, квартир и домов, где нет密集ного соседства с источниками сильных помех, качественного кабеля UTP категории 6/6A будет достаточно.

5. Правила монтажа и заземления

Монтаж FTP требует большей аккуратности и знаний, чем UTP.

1. Непрерывность экрана: Экран должен быть подключен к земле с обеих сторон линии. Разрыв экрана в любом месте линии сводит на нет его эффективность.
2. Использование экранированных компонентов: Вся патч-панели, розетки и патч-корды также должны быть экранированными.
3. Качественное заземление: Заземляющая шина телекоммуникационного шкафа должна быть надежно соединена с главной шиной заземления здания. Сопротивление заземления должно быть минимальным.
4. Аккуратность при разделке: Нельзя сильно растягивать или повреждать экран из фольги. Дренажный провод должен оставаться в контакте с фольгой до момента подключения.
5. Избегать «пигтейлов» (Pigtails): Короткий отрезок оголенного экрана для подключения создает антенну. Предпочтительнее использовать разъемы, где экран зажимается непосредственно на корпусе (например, RJ-45 с цельнометаллическим экраном).

Заключение

Кабель FTP — это специализированное решение для построения надежных сетей в условиях сложной электромагнитной обстановки. Его выбор должен быть обоснованным, а не следствием принципа «чем дороже, тем лучше».

Ключевые выводы:

• Выбирайте FTP, если ваша кабельная трасса проходит в непосредственной близости от силовых линий (менее 30-50 см) или мощного промышленного оборудования.
• Для стандартных офисных и домашних сетей достаточно UTP Cat.6/6A.
• Успех применения FTP на 90% зависит от грамотного монтажа и заземления. Неправильно смонтированная экранированная система будет работать хуже, чем неэкранированная.

Понимание принципов работы, областей применения и правил монтажа кабеля FTP позволяет принимать взвешенные инженерные решения и строить высоконадежные и высокоскоростные сети передачи данных.