Кабели cat.5e с 50 парами

Кабель категории 5e с 50 парами: технические характеристики, применение и стандарты

Кабель категории 5e (Enhanced Category 5) с конфигурацией 50 пар представляет собой многопарный симметричный кабель для передачи данных, предназначенный для использования в магистральных (вертикальных) и горизонтальных сегментах структурированных кабельных систем (СКС) высокой плотности. В отличие от распространенных 4-парных кабелей для оконечных устройств, 50-парный кабель служит для агрегации трафика и организации соединений между этажными/зоновыми коммутаторами и кроссовым оборудованием в аппаратных. Конструкция основана на стандартах TIA/EIA-568-B.2 и ISO/IEC 11801, но с существенным увеличением количества витых пар в общей оболочке.

Конструктивные особенности и материалы

Кабель Cat.5e 50-pair имеет сложную многослойную конструкцию, обеспечивающую стабильные характеристики каждой пары в условиях высокой плотности.

• Жила: Используется монолитная медная проволока калибра 24 AWG (0.51 мм) в соответствии с большинством стандартов. В некоторых случаях для увеличения дальности может применяться калибр 23 AWG (0.57 мм).
• Изоляция жилы: Изготовлена из твердого полиэтилена (PE) или полипропилена (PP), обеспечивающего низкие диэлектрические потери и стабильность диаметра. Цветовая маркировка изоляции соответствует единой схеме 25-парного кода (25-pair color code), основанной на комбинации 5 основных (белый, красный, черный, желтый, фиолетовый) и 5 вторичных (синий, оранжевый, зеленый, коричневый, серый) цветов.
• Скрутка пар: Каждая пара скручена с уникальным шагом (количеством витков на метр) для минимизации перекрестных наводок (NEXT и FEXT) между парами в одном кабеле. В 50-парном кабеле управление шагом скрутки критически важно для сохранения параметров затухания и переходного затухания.
• Общий экран и оболочка: В зависимости от условий эксплуатации применяются различные типы экранирования:
  • U/UTP (неэкранированный): Наиболее распространенный тип для помещений с низким уровнем электромагнитных помех.
  • F/UTP (с общим фольгированным экраном): Имеет общую алюминиевую фольгу под оболочкой для защиты от внешних наводок.
  • S/FTP (индивидуальное экранирование пар + общий оплеточный экран): Максимальная защита, каждая пара в индивидуальной фольге, поверх всех пар – медная оплетка. Применяется в промышленных условиях.
• Внешняя оболочка: Изготавливается из поливинилхлорида (PVC) для внутренней установки, из полиэтилена (PE) для внешней, либо из материалов с низким дымовым и газовыделением (LSZH) для прокладки в вентиляционных шахтах и зонах с повышенными требованиями пожарной безопасности.
• Разделитель (крестовина): Внутри кабеля часто присутствует пластиковый или нитяной разделитель, который формирует секционную конструкцию (обычно две группы по 25 пар), облегчая идентификацию пар и снижая механические напряжения.

Ключевые электрические и передаточные характеристики

Кабель Cat.5e 50-pair должен соответствовать всем требованиям стандарта TIA/EIA-568-B.2 для категории 5e, однако достижение этих параметров для каждой из 50 пар в общем пучке является более сложной инженерной задачей. Основные параметры приведены для частоты 100 МГц.

Таблица 1. Основные параметры кабеля Cat.5e 50 пар (TIA/EIA-568-B.2)

Параметр	Значение (максимум/минимум)	Примечание
Затухание (Insertion Loss)	≤ 24.0 дБ	Определяет максимальную длину сегмента (100 м для горизонтальной подсистемы).
Переходное затухание на ближнем конце (NEXT)	≥ 30.1 дБ	Критичный параметр, измеряется между всеми комбинациями пар в кабеле.
Суммарное переходное затухание на дальнем конце (PS ACR-F)	≥ 17.0 дБ	Характеризует запас помехоустойчивости на приемном конце линии.
Сопротивление жилы постоянному току	≤ 9.38 Ом/100 м	Для 24 AWG при 20°C.
Волновое сопротивление	100 ± 15 Ом	В полосе частот от 1 МГц до 100 МГц.
Скорость распространения (NVP)	~0.64c – 0.72c	Где c – скорость света. Важно для работы тостеров-локаторов.

Важно понимать, что при использовании 50-парного кабеля для передачи данных по протоколам, изначально рассчитанным на 4 пары (например, 1000BASE-T), сигнал распределяется только на 4 из 50 пар в одном соединении. Остальные пары могут использоваться для других соединений или протоколов. Таким образом, один физический кабель может обслуживать до 12 независимых гигабитных каналов (используя 48 пар), плюс 2 резервные пары.

Области применения и схемы развертывания

Кабель Cat.5e 50-pair является экономически эффективным решением для организации высокоплотных магистралей.

• Магистральная разводка в здании (Backbone Cabling): Соединение главного кросса (MC) с промежуточными кроссами (IC) или горизонтальными кроссами (HC) на разных этажах. Позволяет за один прогон обеспечить десятки каналов.
• Прокладка к концентраторам точек доступа Wi-Fi: В современных офисах, где требуется развернуть большое количество точек доступа, один 50-парный кабель, проложенный к потолочному пространству, может обеспечить подключение для целой группы устройств.
• Системы телефонной связи (POTS, VoIP): Традиционно многопарные кабели используются для аналоговой телефонии. Cat.5e 50-pair позволяет передавать как аналоговые (POTS), так и цифровые (VoIP) сигналы, обеспечивая универсальность инфраструктуры.
• Прокладка в условиях высокой плотности подключений: В ЦОДах (центрах обработки данных) малой и средней мощности, серверных комнатах для организации патч-панелей высокой плотности.

Методы и средства монтажа

Работа с 50-парным кабелем требует специализированного инструмента и навыков.

• Разделка и заделка: Кабель заделывается на высокоплотные 50-парные патч-панели (110-го типа, KRONE) или на модульные гнезда (RJ-21X). Для разделки используется инструмент для снятия оболочки с двойным лезвием, не повреждающим изоляцию пар.
• Маркировка: Строгое соблюдение схемы цветовой маркировки 25-парного кода обязательно. Каждая пара идентифицируется по комбинации цвета фона (основной) и цвета метки (вторичный). Например, пара 1: Белый-Синий, пара 2: Белый-Оранжевый, … пара 25: Фиолетовый-Серый, пара 26: Белый-Синий (с синей меткой), и так далее.
• Прокладка: Минимальный радиус изгиба составляет 8 внешних диаметров кабеля для неэкранированных и 10 диаметров для экранированных версий. Не допускается растяжение, скручивание и сдавливание кабеля. При прокладке в лотках рекомендуется использовать разделители для организации.
• Тестирование: После монтажа каждая используемая пара должна быть протестирована сертифицирующим кабельным тестером (например, Fluke DSX-5000) на соответствие стандарту Cat.5e. Тестирование включает все параметры из Таблицы 1, а также длину, карту разводки (wire map) и возвратные потери (Return Loss).

Сравнение с кабелями более высоких категорий и экономическая целесообразность

В современных проектах возникает вопрос о выборе между Cat.5e 50-pair и кабелями Cat.6/6A 50-pair.

Экономическая целесообразность выбора Cat.5e 50-pair очевидна в проектах, где не планируется переход на 10-гигабитные скорости в магистрали на витой паре в ближайшие 10-15 лет, а основная нагрузка — это гигабитный Ethernet и телефония. Это позволяет значительно сэкономить на стоимости кабеля, патч-панелей и времени монтажа по сравнению с прокладкой множества отдельных 4-парных жгутов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: Можно ли использовать все 50 пар в одном кабеле для организации одного высокоскоростного канала, например, 40 Гбит/с?

Нет. Стандартные протоколы Ethernet (100BASE-TX, 1000BASE-T, 10GBASE-T) используют 2 или 4 пары на один физический канал. Для агрегации скорости используется технология объединения каналов (Link Aggregation, LACP), где несколько независимых 1 или 10-гигабитных каналов логически объединяются. Таким образом, 50-парный кабель — это физическая оболочка для множества независимых каналов, а не один широкополосный проводник.

Вопрос 2: Какой максимальной длины можно проложить сегмент кабеля Cat.5e 50 пар для гигабитного Ethernet?

Максимальная длина постоянной линии (без учета патч-кордов) составляет 90 метров, как и для любого кабеля категории 5e в соответствии с TIA/EIA-568. Это ограничение связано с параметром затухания (Insertion Loss) и временем распространения сигнала. Общая длина канала с коммутационными шнурами — 100 метров.

Вопрос 3: Требуется ли специальное экранирование при прокладке рядом с силовыми кабелями?

При параллельной прокладке с силовыми кабелями на расстояние более 5 метров и при условии, что силовые кабели питают неиндуктивную нагрузку, можно использовать U/UTP. Однако, если прокладка совместная в одном лотке или на малом расстоянии (менее 30 см), настоятельно рекомендуется использовать экранированные версии (F/UTP или, предпочтительнее, S/FTP). Экран должен быть правильно заземлен с обоих концов.

Вопрос 4: Каковы главные сложности при монтаже 50-парного кабеля по сравнению с 4-парным?

Основные сложности: 1) Требуется высокая квалификация монтажника для правильной разделки и заделки 50 пар без нарушения скрутки. 2) Необходим специализированный инструмент для заделки на патч-панели 110 типа (ударный инструмент, кросс-нож). 3) Резко возрастает время и критичность маркировки. Ошибка в идентификации пары на таком кабеле приводит к значительным временным затратам на поиск и устранение. 4) Кабель имеет больший вес и диаметр, что усложняет его прокладку в узких каналах и лотках.

Вопрос 5: Можно ли использовать свободные пары в 50-парном кабеле Cat.5e для передачи низковольтного питания (например, для датчиков)?

Да, это возможно, но с серьезными оговорками. Необходимо учитывать: 1) Наведенные помехи от соседних пар, передающих высокочастотные данные. 2) Влияние низковольтного питания на соседние пары (возможное увеличение NEXT). 3) Соответствие стандартам PoE (если это PoE) — кабель Cat.5e сертифицирован для PoE (802.3af/at), но расчет падения напряжения должен вестись с учетом длины. Для нестандартных напряжений/токов рекомендуется использовать экранированные пары и проводить предварительные испытания.

Заключение

Кабель категории 5e с 50 парами остается востребованным и технически обоснованным решением для создания экономичных, высокоплотных магистральных и горизонтальных кабельных систем, ориентированных на гигабитные скорости и универсальность. Его применение требует глубокого понимания стандартов, строгого соблюдения процедур монтажа и тестирования. При выборе между Cat.5e и более высокими категориями в многопарном исполнении ключевым фактором является четкое планирование будущих требований к пропускной способности магистрали. Для задач агрегации трафика VoIP, цифровой и аналоговой телефонии, а также гигабитного Ethernet в рамках бюджета, данный тип кабеля представляет собой оптимальный баланс стоимости, производительности и надежности.