Кабели с одной парой представляют собой специализированный тип кабельной продукции, состоящий из двух изолированных проводников, скрученных или параллельно уложенных вместе. Несмотря на простоту конструкции, они играют критически важную роль в различных системах — от телефонной связи до промышленной автоматизации, там, где избыточность многопарных кабелей не требуется.
1. Конструкция кабеля с 1 парой
Конструкция таких кабелей варьируется в зависимости от назначения, но общий принцип сохраняется.
1. Токопроводящая жила:
- Материал: Медь (чаще всего), омедненная сталь (для бюджетных решений), алюминий.
- Диаметр: Стандартизирован по американскому калибру проводов (AWG). Наиболее распространены:
- 24 AWG (~0.51 мм) — самый распространенный вариант.
- 22 AWG (~0.64 мм) — для более длинных линий.
- 26 AWG (~0.4 мм) — для коротких, компактных соединений.
- Строение: Однопроволочная (solid) для стационарной прокладки или многопроволочная (stranded) для гибких применений.
2. Изоляция жил:
- Материал: Поливинилхлорид (ПВХ), Полиэтилен (PE), Полипропилен (PP), Вспененный полиэтилен.
- Цветовая маркировка: Строго стандартизирована для идентификации. Классическая схема для 1 пары: Красный (кончик «T» или «+») и Зеленый (кольцо «R» или «-«).
3. Скрутка (Twist):
- Жилы скручены друг вокруг друга с определенным шагом. Это не просто традиция, а функциональная необходимость:
- Снижение перекрестных помех (в многопарных кабелях).
- Повышение устойчивости к внешним электромагнитным помехам.
- Сохранение целостности пары при монтаже.
4. Оболочка:
- Материал: ПВХ (для помещений), Полиэтилен (PE, для улицы, устойчив к УФ-излучению), LSZH (Low Smoke Zero Halogen, безгалогенный, для мест с людными потоками).
- Цвет: Наружная оболочка часто бывает серой, белой или черной, но может быть и другой для маркировки.
5. Дополнительные элементы (опционально):
- Экран: Фольга (F/UTP) или оплетка (S/UTP) для защиты от мощных электромагнитных помех в промышленных условиях.
- Дренажный провод: Незаизолированный проводник, контактирующий с экраном, для его удобного заземления.
- Трос: Стальной или кевларовый силовой элемент для подвесной прокладки (например, «лапша» для телефонии).
2. Основные типы и стандарты
Кабели с 1 парой делятся на несколько ключевых типов, каждый со своими стандартами.
1. Телефонный кабель (ТРП/»лапша»):
- Стандарт: ТУ 16.К71-008-89 (для ТРП).
- Конструкция: Две одножильных провода в ПВХ изоляции, уложенные параллельно и разделенные легкоразделительной перемычкой.
- Применение: Абонентская проводка для стационарных телефонов, домофонов.
2. Кабель «витая пара» Категории 1:
- Стандарт: Устаревший, не описывается в современных TIA/EIA-568.
- Характеристики: Полоса частот до 0.1 МГц.
- Применение: Только для голосовой связи (аналоговая телефония) или низкоскоростных данных (до 56 кбит/с).
3. Кабель для систем автоматизации (Profibus, KNX, и др.):
- Стандарт: Зависит от протокола (например, Profibus согласно IEC 61158).
- Конструкция: Часто экранированная витая пара (F/UTP), с жесткой медной жилой.
- Применение: Промышленные сети, системы «умный дом» для передачи данных управления.
4. Кабель для пожарной сигнализации (шлейфов ОПС):
- Требования: Повышенная огнестойкость (не распространяющий горение — «нг»), часто с красной оболочкой.
- Конструкция: Может быть как витой парой, так и параллельными проводами (КСПВ). Важна не скорость, а надежность передачи сигнала «Тревога/Норма».
3. Технические характеристики
- Волновое сопротивление: Для кабелей передачи данных важно соответствие стандарту (например, 100 Ом ±15% для витой пары).
- Сопротивление жилы: Измеряется в Ом/км. Например, для 24 AWG ~ 84 Ом/км.
- Погонная емкость: Влияет на качество передачи аналогового сигнала (нФ/км).
- Затухание: Ослабление сигнала на единицу длины (дБ/км), зависит от частоты.
- Рабочая температура: Обычно от -20°C до +60°C (для ПВХ).
4. Области применения
1. Аналоговая телефония:
- Подключение абонентских аппаратов к розетке (кабель ТРП).
- Соединение кроссового оборудования в зданиях.
2. Системы охранно-пожарной сигнализации (ОПС):
- Формирование шлейфов (петлей), к которым подключаются извещатели (датчики).
3. Системы домофонии и контроля доступа (СКУД):
- Соединение вызывной панели с внутренним абонентским аппаратом.
- Передача сигналов на контроллеры замков.
4. Промышленные сети (Fieldbus):
- Profibus-PA: Передача данных и питание для датчиков и исполнительных механизмов в системах АСУ ТП.
- KNX: Организация шины управления в системах «умный дом» (освещение, отопление, жалюзи).
5. Низкоскоростные интерфейсы:
- Могут использоваться для самодельных или специализированных соединений (например, модернизация старых устройств).
5. Сравнение с многопарными кабелями
| Параметр | Кабель с 1 парой | Многопарный кабель (напр., 4-парная Cat.5e) |
|---|---|---|
| Назначение | Простые, специализированные соединения | Высокоскоростные сети (Ethernet) |
| Пропускная способность | Низкая (голос, низкоскоростные данные) | Высокая (гигабитный Ethernet) |
| Гибкость системы | Одна линия на кабель | 4 независимые линии на кабель (можно использовать для 4-х телефонов или 1 сети + 2 телефона) |
| Стоимость | Низкая | Выше |
| Универсальность | Низкая | Высокая |
6. Особенности монтажа и эксплуатации
- Радиус изгиба: Не менее 4-8 внешних диаметров кабеля. Резкие изгибы могут ухудшить параметры или повредить жилы.
- Разделка: При зачистке экранированного кабеля нельзя повреждать экран. Дренажный провод должен быть надежно заземлен.
- Прокладка: Избегать параллельной прокладки с силовыми кабелями. Если это невозможно, минимальное расстояние — 30 см.
- Использование в ЛВС: Нельзя использовать 1-парный кабель для построения стандартных сетей Ethernet, которые используют 2 или 4 пары.
Заключение
Кабель с 1 парой — это не устаревший пережиток, а узкоспециализированный и часто оптимальный по стоимости инструмент для решения конкретных задач. Его ниша — это простые, надежные и не требующие высокой полосы пропускания соединения: аналоговая телефония, сигнализация, домофония и промышленные сети.
Понимание его конструктивных особенностей, областей применения и ограничений позволяет правильно выбирать и применять этот тип кабеля, обеспечивая долговечную и безотказную работу систем, для которых он был создан. Для современных компьютерных сетей он не подходит, но в своей сфере остается незаменимым.
Комментарии