Кабель 2 пары

Кабель 2 пары: технические характеристики, конструкция и сферы применения

Кабель с двумя витыми парами представляет собой кабельное изделие, содержащее две изолированные токопроводящие жилы, скрученные (свитые) между собой с определенным шагом, и объединенные общей защитной оболочкой. Это базовая и широко распространенная конфигурация, используемая как для передачи слаботочных сигналов (данных, связи, контроля), так и в силовых цепях постоянного и переменного тока. Ключевой особенностью является именно скрутка жил в пары, которая минимизирует электромагнитные помехи (внешние и взаимные), что критически важно для целостности передаваемого сигнала.

Конструкция и материалы

Конструкция кабеля 2 пары является многослойной, где каждый элемент выполняет строгую функцию.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из медной проволоки (электролитическая медь, луженая медь) или алюминия. Для гибких кабелей используется многопроволочная скрутка. Сечение жилы стандартизировано и выбирается исходя из тока нагрузки и потерь напряжения.
• Изоляция жилы: Наносится на каждую жилу индивидуально. Материалы: ПВХ (поливинилхлорид) для общих условий, полиэтилен (PE) для уличной прокладки, полипропилен (PP), вспененный полиэтилен для снижения диэлектрической проницаемости в высокочастотных кабелях. Цветовая маркировка изоляции обязательна для идентификации пар и жил внутри пары (например, бело-синий/синий, бело-оранжевый/оранжевый).
• Скрутка (витая пара): Две изолированные жилы скручиваются с постоянным шагом. Шаг скрутки разных пар в одном кабеле различается для уменьшения перекрестных наводок (crosstalk).
• Поясная изоляция (опционально): Может присутствовать в виде тонкой полимерной пленки или обмотки вокруг скрученных пар для дополнительной фиксации.
• Экран (опционально): Присутствует в защищенных модификациях.
  • Foil (фольга): Алюминиевая или полиэстеровая фольга с дренажным проводом, обернутая вокруг пар. Обозначается как F/UTP.
  • Braid (оплетка): Медная или алюминиевая оплетка. Обозначается как S/UTP (только оплетка) или SF/UTP (фольга+оплетка).
• Внешняя оболочка: Защищает весь пучок от механических, химических, климатических воздействий. Материалы: ПВХ (для помещений), полиэтилен (PE для улицы), безгалогенный пожаростойкий композит (LSZH, FRHF), полиуретан (PUR) для масло-бензостойкости. Часто содержит маркировку с данными о производителе, типе, сечении, стандарте.
• Разделительный элемент (опционально): В некоторых силовых кабелях или кабелях повышенной механической стойкости может присутствовать трос для натяжения (стальной, оцинкованный) или диэлектрический сердечник.

Классификация и типы

Кабели 2 пары классифицируются по нескольким ключевым признакам.

По назначению и сфере применения:

• Кабели связи и передачи данных: Используются в телекоммуникационных системах, для прокладки абонентских линий (телефония), в системах СКУД, видеонаблюдения (передача видеосигнала и питания по PoE), сигнализации. Соответствуют стандартам EIA/TIA-568 (категории 3, 5e).
• Контрольные кабели: Применяются для подключения датчиков, исполнительных механизмов, в цепях управления станками, промышленным оборудованием (например, КВВГ, КВВГэнг).
• Силовые кабели: Для передачи электроэнергии в стационарных установках, преимущественно в цепях постоянного тока или однофазного переменного тока. Реже в трехфазных сетях (в конфигурации 2 фазы + земля).
• Кабели для систем пожарной безопасности: Огнестойкие кабели с сохранением работоспособности в условиях пожара (например, FRLS, FRHF).

По наличию экрана:

Тип	Обозначение	Конструкция	Применение
Неэкранированный	UTP	Пары без индивидуального или общего экрана	Офисные ЛВС, помещения без сильных помех
Экранированный фольгой	F/UTP	Общий экран из фольги вокруг всех пар	Промышленные сети, среды с умеренными ЭМ помехами
Экранированный оплеткой	S/UTP	Общий экран из медной оплетки	Сильно зашумленные среды, высокие частоты

По условиям прокладки и эксплуатации:

• Для внутренней прокладки: Оболочка из ПВХ, пониженной горючести.
• Для наружной прокладки: Оболочка из светостабилизированного полиэтилена, стойкого к УФ-излучению и перепадам температур.
• Бронированные: С дополнительной защитой в виде стальной ленты или проволоки (например, КВБбШв).
• Гибкие: С многопроволочными жилами (например, КВВГнг-ХЛ).

Основные технические параметры

Выбор кабеля 2 пары осуществляется на основе строгого анализа следующих параметров.

Параметр	Описание	Типовые значения/Единицы измерения
Номинальное сечение жилы	Площадь поперечного сечения токопроводящей жилы.	0.5; 0.75; 1.0; 1.5; 2.5 мм² (для слаботочных). Для силовых: от 1.5 до 16 мм² и более.
Количество и класс гибкости жил	Количество проволок в жиле. Класс 1 (моножила), класс 2, 5, 6 (многопроволочная, гибкая).	1x(диаметр) для моножилы, 7×0.XX, 24×0.XX для многопроволочной.
Номинальное напряжение	Напряжение, на которое рассчитана изоляция кабеля.	300/300 В, 300/500 В (U0/U), для слаботочных. 0.66/1 кВ для силовых.
Волновое сопротивление	Важно для высокочастотных кабелей передачи данных.	100±15 Ом для кабелей Cat.5e, 120 Ом для некоторых профессиональных линий.
Погонное затухание (Attenuation)	Ослабление сигнала на единицу длины.	Зависит от частоты и категории. Указывается в дБ/100м при конкретной частоте.
Перекрестные наводки на ближнем конце (NEXT)	Параметр, характеризующий защищенность пары от помех со стороны соседних пар.	Измеряется в дБ. Чем выше значение, тем лучше. Нормируется для категорий.
Рабочий температурный диапазон	Диапазон температур, в котором кабель сохраняет заявленные характеристики.	От -60°C до +70°C (для ХЛ-исполнения), от -20°C до +50°C (для стандартного ПВХ).
Минимальный радиус изгиба	Минимально допустимый радиус изгиба при монтаже без ухудшения параметров.	Обычно не менее 7.5-10 наружных диаметров кабеля.

Области применения и схемы подключения

Сфера применения кабеля 2 пары обширна и диктуется его конкретными характеристиками.

• Телефония (POTS, ISDN): Для подключения абонентских аппаратов к распределительной коробке или мини-АТС. Используется одна пара, вторая является резервной или для подключения второго аппарата.
• Локальные вычислительные сети (ЛВС): В сетях Fast Ethernet (100BASE-TX) используются две пары из четырех. Кабель категории 5e или выше позволяет обеспечить скорость до 100 Мбит/с на расстоянии до 100 метров.
• Системы видеонаблюдения (PoE): Одна пара передает видеосигнал, вторая — питание по технологии PoE (Power over Ethernet) для камер. Современные камеры могут использовать и две пары для передачи данных (по стандарту 100BASE-TX), а оставшиеся — для питания.
• Охранно-пожарная сигнализация (ОПС) и СКУД: Для подключения датчиков, считывателей, контроллеров. Часто используются неэкранированные UTP или, в условиях помех, экранированные F/UTP кабели.
• Промышленная автоматизация: В полевых шинах (например, Profibus DP) для подключения датчиков и приводов. Здесь критически важны экранирование и стойкость оболочки к маслу, агрессивным средам.
• Силовые цепи постоянного тока: В системах телекоммуникационного питания (для питания активного сетевого оборудования от выпрямителей), в системах солнечной энергетики для подключения панелей, в цепях управления.

Стандарты и нормативная документация

Производство и применение кабелей 2 пары регламентируется национальными и международными стандартами.

• Международные: ISO/IEC 11801 (структурированные кабельные системы), TIA/EIA-568-B/C (коммерческие телекоммуникационные кабели), IEC 61156 (кабели симметричные парные).
• Национальные (Россия, ГОСТ):
  • ГОСТ 31565-2012 (кабели огнестойкие).
  • ГОСТ 22483-2012 (токопроводящие жилы).
  • ГОСТ 31996-2012 (кабели силовые с ПВХ изоляцией).
  • Серия ТУ для контрольных кабелей (например, ТУ 16.К71-304-2001).
  • ГОСТ Р 54429-2011 (кабели оптические и симметричные для цифровых систем передачи).

Рекомендации по выбору и монтажу

При выборе и монтаже кабеля 2 пары необходимо руководствоваться следующими принципами:

1. Определение назначения: Четко сформулировать задачу: передача данных, сигнализация, питание.
2. Анализ среды прокладки: Внутри/снаружи помещения, наличие механических нагрузок, химически агрессивных веществ, температурный режим, уровень электромагнитных помех.
3. Расчет электрических параметров: Для силовых цепей — по току и потере напряжения. Для слаботочных — по затуханию и волновому сопротивлению на рабочей частоте.
4. Выбор конструкции: Решение о необходимости экрана (в промышленных цехах, рядом с силовыми линиями — обязательно), типа оболочки, гибкости.
5. Монтаж:
   • Соблюдать минимальный радиус изгиба.
   • Для экранированных кабелей обеспечить непрерывность и правильное заземление экрана с одной стороны во избежание образования контуров заземления.
   • Избегать прокладки параллельно силовым кабелям на расстоянии менее 30 см. При пересечении — под углом 90°.
   • Использовать соответствующие аксессуары: экранированные разъемы (RJ45, DB9), монтажные коробки, маркировку.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель 2x2x0.5 от кабеля 4×0.5?

Маркировка 2x2x0.5 означает: 2 пары, в каждой паре по 2 жилы сечением 0.5 мм². Это кабель с витыми парами. Маркировка 4×0.5 означает 4 отдельные жилы сечением 0.5 мм², не сгруппированные в пары. Первый вариант оптимизирован для передачи дифференциальных сигналов и имеет лучшую защиту от помех. Второй — чаще используется для простых цепей питания, управления, где скрутка не требуется.

Можно ли использовать кабель UTP 2 пары Cat.5e для передачи 100 Мбит/с Ethernet?

Да, стандарт 100BASE-TX (Fast Ethernet) использует для передачи данных именно две пары из четырех, имеющихся в кабеле Cat.5. Кабель Cat.5e с двумя парами (так называемый «2-pair») полностью подходит для построения таких сетей на расстоянии до 100 метров при условии соблюдения всех правил монтажа и обжима коннекторов по схеме T568A или T568B.

Как правильно заземлить экран кабеля F/UTP?

Экран (фольга с дренажным проводом) должен быть заземлен с одной стороны, как правило, со стороны активного оборудования (коммутатора, контроллера). Это предотвращает протекание уравнительных токов по экрану. Необходимо обеспечить низкоомное соединение экрана с земляной шиной или корпусом оборудования через специальный экранированный разъем или кабельный ввод. Важно, чтобы заземляющий проводник был как можно короче.

Какое максимальное расстояние для передачи данных по кабелю 2 пары?

Максимальное расстояние зависит от типа сигнала и стандарта:

• Для аналогового телефона (POTS) при сечении жилы 0.5 мм² — до 5-7 км (с учетом параметров АТС).
• Для цифрового Ethernet 100BASE-TX — 100 метров (регламентировано стандартом).
• Для аналогового видеосигнала (CVBS) — до 300-500 метров при использовании усилителей.
• Для интерфейсов RS-485/422 — до 1200 метров на скорости 100 кбит/с.

Фактическая дистанция всегда требует проверки расчетом потерь.

Что означает маркировка «нг(А)-HF» на оболочке кабеля?

Это обозначение указывает на свойства пожарной безопасности:

• «нг» — не распространяющий горение при групповой прокладке.
• «(А)» — категория по пожарной опасности, высшая (пониженная пожарная опасность).
• «HF» (Halogen Free) — безгалогенный. При горении такой кабель не выделяет коррозионно-активных галогенсодержащих газов и дыма с высокой плотностью, что критически важно для людных помещений и объектов инфраструктуры.

Как выбрать сечение жил для силового кабеля 2 пары на постоянном токе?

Выбор осуществляется на основе двух критериев:

1. По допустимому длительному току (нагреву). Используются таблицы ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) для выбранного типа кабеля и способа прокладки.
2. По потере напряжения: ΔU = (2 I L
3. ρ) / S, где I — ток, L — длина линии в одну сторону, ρ — удельное сопротивление меди (0.0175 Ом·мм²/м), S — сечение жилы. Потеря напряжения не должна превышать допустимых значений (например, 5% для цепей питания оборудования).

Расчет ведется для наиболее нагруженной пары, конечное сечение выбирается по худшему из двух результатов с округлением в большую сторону до стандартного значения.