Кабель UTP 1-х жильный

Кабель UTP 1-х жильный: технические характеристики, сфера применения и стандарты

Кабель UTP (Unshielded Twisted Pair) с одной жилой, часто называемый одножильным или solid-кабелем, представляет собой базовый элемент структурированных кабельных систем (СКС). В отличие от многожильного (stranded) кабеля, где каждый проводник состоит из множества тонких переплетенных проволочек, в одножильном кабеле каждый из восьми проводников представляет собой одну цельную медную жилу определенного диаметра. Данный тип кабеля является основным для стационарной скрытой прокладки внутри зданий и сооружений.

Конструкция и материалы

Конструкция одножильного кабеля UTP строго стандартизирована и включает несколько обязательных слоев:

• Внутренняя жила: Изготовлена из электротехнической меди. Для кабеля категории 5e и выше используется бескислородная медь (Oxygen-Free Copper, OFC). Диаметр жилы стандартизирован и составляет, как правило, 0.51 мм (24 AWG по американскому калибру проводов). Однородная твердая жила обеспечивает минимальное сопротивление и лучшее затухание сигнала на длинных дистанциях по сравнению с многожильным аналогом того же сечения.
• Изоляция жилы: Каждая жила покрыта индивидуальным слоем изоляции из полиэтилена (PE) или полипропилена (PP) толщиной около 0.2 мм. Изоляция имеет цветовую маркировку согласно стандартам TIA/EIA-568-B (пары: бело-синий/синий, бело-оранжевый/оранжевый, бело-зеленый/зеленый, бело-коричневый/коричневый).
• Скрутка (Twisted Pair): Изолированные жилы скручены попарно с определенным шагом (количеством витков на метр). Шаг скрутки различен для каждой из четырех пар, что является ключевым элементом для снижения перекрестных наводок (NEXT, FEXT).
• Оболочка: Внешняя оболочка из поливинилхлорида (PVC) для обычных условий или из материалов с низким дымовыделением и безгалогенных (LSZH, FRHF) для прокладки в вентиляционных шахтах и путях эвакуации. Оболочка обеспечивает механическую защиту и содержит маркировку с указанием категории, производителя, метража и т.д.

Ключевые отличия одножильного (Solid) и многожильного (Stranded) кабеля UTP

Выбор между solid и stranded критически важен для корректного функционирования сети.

Характеристика	Одножильный (Solid) кабель UTP	Многожильный (Stranded) кабель UTP
Конструкция проводника	Одна цельная медная жила (диаметр 0.51 мм / 24 AWG)	Множество тонких жилок, скрученных в жгут (общий эквивалент 26 AWG)
Гибкость	Низкая. Предназначен для стационарной прокладки.	Очень высокая. Устойчив к многократным изгибам.
Волновое сопротивление	Стабильное 100 Ом по всей длине.	Менее стабильное из-за конструкции.
Затухание сигнала	Ниже. Лучше подходит для длинных линий (до 100 м).	Выше из-за скин-эффекта. Для коротких патч-кордов (до 10 м).
Монтаж	Жилы вставляются в IDC-контакты (ножи) розеток и патч-панелей. Обжимается только на стационарном конце.	Обжимается коннекторами RJ-45 для создания патч-кордов.
Сфера применения	Горизонтальная кабельная подсистема (от кроссовой до розетки). Прокладка в кабель-каналах, лотках, стенах, фальшполах.	Изготовление патч-кордов, соединение активного оборудования, подключение рабочих станций.

Категории и производительность

Одножильный кабель UTP классифицируется по категориям, определяющим полосу пропускания и скорость передачи данных.

Категория кабеля	Полоса пропускания	Типовое применение	Стандарты	Примечания
Cat 5e	100 МГц	Fast Ethernet (100BASE-TX), Gigabit Ethernet (1000BASE-T)	TIA/EIA-568-B.2	Базовая категория для СКС, требует всех 4 пар для Gigabit Ethernet.
Cat 6	250 МГц	Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Ethernet (до 37-55 м)	TIA/EIA-568-B.2-1	Часто имеет разделительный крест (spline) для лучшей изоляции пар.
Cat 6A	500 МГц	10 Gigabit Ethernet (до 100 м)	ANSI/TIA-568-C.2	Улучшенная защита от внешних наводок, более толстая оболочка.
Cat 7/7A	600 / 1000 МГц	10/40/100 Gigabit Ethernet	ISO/IEC 11801	Имеет экранирование (S/FTP), не является UTP. Использует коннекторы GG45/TERA.

Области применения и правила монтажа

Одножильный кабель UTP является основой горизонтальной подсистемы СКС. Его прокладывают стационарно, без изгибов с радиусом менее 4-х внешних диаметров кабеля. Монтаж осуществляется следующим образом:

• Кабель прокладывается от телекоммуникационного шкафа (кроссовой) до информационной розетки на рабочем месте.
• На конце в кроссовой жилы распускаются и вставляются в IDC-контакты патч-панели с помощью пунчера (кросс-ножа).
• На конце у розетки жилы аналогично вставляются в IDC-контакты модульной розетки (Keystone jack).
• Важно: Запрещается обжимать одножильный кабель коннектором RJ-45 для прямого подключения к оборудованию. Это приводит к нарушению целостности жилы в месте контакта с ножами коннектора, что вызывает повышенное сопротивление и нестабильность соединения. Для подключения используется патч-корд из многожильного кабеля.

Электрические и передаточные параметры

Для кабеля Cat 5e и Cat 6 существуют строгие предельные значения параметров на длине 100 м при температуре 20°C.

Параметр	Категория 5e (100 МГц)	Категория 6 (250 МГц)	Пояснение
Сопротивление постоянному току, Ом/100 м	≤ 9.38	≤ 9.38	Определяет потери мощности.
Волновое сопротивление, Ом	100 ± 15	100 ± 15	Должно быть согласовано со всеми компонентами СКС.
Затухание (Insertion Loss), дБ	≤ 24.0 (при 100 МГц)	≤ 21.3 (при 250 МГц)	Ослабление сигнала вдоль кабеля.
Перекрестные наводки на ближнем конце (NEXT), дБ	≥ 30.1 (при 100 МГц)	≥ 33.1 (при 250 МГц)	Паразитное влияние одной пары на другую в точке передачи.
Возвратные потери (Return Loss), дБ	≥ 20.1 (при 100 МГц)	≥ 20.1 (при 100 МГц)	Отражение сигнала из-за неоднородности импеданса.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Можно ли использовать одножильный кабель UTP для изготовления патч-кордов?

Нет, категорически не рекомендуется. Цельная жила при многократных изгибах (которые неизбежны у патч-корда) ломается внутри коннектора RJ-45. Ножи коннектора плохо обжимают цельную жилу, что ведет к ненадежному контакту, повышенному переходному сопротивлению и, как следствие, к потерям пакетов и падению скорости. Для патч-кордов используется исключительно гибкий многожильный кабель.

Какая максимальная длина сегмента для кабеля UTP 1-х жильного?

Максимальная постоянная длина кабельного сегмента в горизонтальной подсистеме СКС, согласно стандарту ANSI/TIA-568, составляет 90 метров. С учетом патч-кордов на концах (до 5 м с каждой стороны) общая длина канала не должна превышать 100 метров для обеспечения стабильной работы Ethernet (10/100/1000BASE-T). Для 10GBASE-T на Cat 6A длина остается 100 м, на Cat 6 ограничена 37-55 метрами.

В чем разница между кабелем UTP и FTP?

UTP (Unshielded Twisted Pair) — неэкранированная витая пара. FTP (Foiled Twisted Pair) — кабель, где все пары вместе заключены в общий экран из фольги. Экранирование (FTP, STP, S/FTP) применяется для защиты от сильных внешних электромагнитных помех (промоборудование, мощные силовые линии) и для снижения излучения вовне. UTP достаточно для подавляющего большинства офисных и жилых сред. Монтаж экранированных систем требует заземления экранов, что сложнее и дороже.

Какой кабель выбрать: Cat 5e, Cat 6 или Cat 6A?

• Cat 5e: Экономичное решение для офисных сетей 1 Гбит/с. Актуально при ограниченном бюджете.
• Cat 6: Рекомендуемый минимум для новых проектов. Гарантирует работу 1 Гбит/с на 100 м и 10 Гбит/с на коротких дистанциях. Имеет больший запас по параметрам.
• Cat 6A: Выбор для магистралей, ЦОД и новых установок, где планируется повсеместное использование 10GBASE-T на полной длине 100 м. Требует больше места для прокладки из-за большего диаметра.

Почему при обжиме кабеля в розетке важно сохранять шаг скрутки пар?

Максимально допустимая длина расплетения пары при termination (заделке) стандартами ограничена 13 мм (для Cat 6A — еще меньше). Скрутка является основным механизмом подавления электромагнитных помех как между парами внутри кабеля (NEXT, FEXT), так и от внешних источников. Нарушение шага скрутки на большем расстоянии резко ухудшает параметры возвратных потерь и перекрестных наводок, что может привести к неработоспособности высокоскоростных протоколов, особенно Gigabit Ethernet и выше.

Влияет ли температура на параметры кабеля UTP?

Да, значительно. С ростом температуры затухание (Insertion Loss) увеличивается. Стандартные параметры гарантируются при температуре 20°C. При прокладке в горячих средах (над потолком в жарком климате, вблизи систем отопления) необходимо учитывать поправочные коэффициенты, а в некоторых случаях выбирать кабель с изоляцией, рассчитанной на более высокие температуры, или закладывать меньшую максимальную длину сегмента.