Кабели сетевые

Добавлено 30.10.2025

Кабели сетевые: классификация, конструкция, стандарты и применение

Сетевые кабели представляют собой основу структурированных кабельных систем (СКС) и телекоммуникационных инфраструктур. Они предназначены для передачи данных, голоса и видео сигналов в локальных (LAN), городских (MAN) и глобальных (WAN) сетях. Ключевыми параметрами являются полоса пропускания, скорость передачи данных, затухание, перекрестные помехи и импеданс.

Классификация сетевых кабелей по типу передачи сигнала

Существует два фундаментальных типа, основанных на физической среде передачи.

Медные кабели. Передача сигнала осуществляется за счет электрических импульсов по металлическим проводникам (обычно из меди). К ним относятся витая пара (UTP, FTP, STP) и коаксиальные кабели.
Оптические кабели. Передача сигнала осуществляется за счет импульсов света по стеклянным или пластиковым волокнам. Делятся на одномодовые (SMF) и многомодовые (MMF).

Медные кабели: витая пара

Наиболее распространенный тип для горизонтальной разводки в офисах и жилых зданиях. Состоит из одной или нескольких пар изолированных проводников, скрученных вместе с определенным шагом. Скручивание необходимо для подавления электромагнитных помех (внешних и взаимных между парами – NEXT).

Категории и классы витой пары

Стандартизированы международными нормами ISO/IEC 11801, TIA/EIA-568. Категория (Cat) определяет полосу пропускания и, как следствие, максимальную скорость передачи данных.

Категория (Cat)	Полоса пропускания (до)	Скорость передачи данных (макс.)	Применяемые стандарты Ethernet	Примечания
Cat 5	100 МГц	100 Мбит/с (100BASE-TX), 1 Гбит/с (1000BASE-T)*	IEEE 802.3ab, 802.3u	Устаревшая, не рекомендуется для новых инсталляций.
Cat 5e	100 МГц	1 Гбит/с (1000BASE-T)	IEEE 802.3ab	Базовая категория для гигабитных сетей, улучшенные параметры NEXT.
Cat 6	250 МГц	1 Гбит/с, 10 Гбит/с (до 55 м, 10GBASE-T)	IEEE 802.3an	Часто имеет разделительный крест (spline) для снижения помех.
Cat 6A	500 МГц	10 Гбит/с (до 100 м, 10GBASE-T)	IEEE 802.3an	Расширенная (Augmented) Cat 6. Обязательна для 10G на 100 м.
Cat 7	600 МГц	10 Гбит/с и более (до 100 м)	ISO/IEC стандарт	Экранирование каждой пары и общего пучка (S/FTP). Нестандартный для TIA.
Cat 7A	1000 МГц	до 40 Гбит/с (экспериментально, до 50 м)	ISO/IEC стандарт	Дальнейшее развитие Cat 7.
Cat 8.1 / Cat 8.2	2000 МГц	25 Гбит/с (25GBASE-T) и 40 Гбит/с (40GBASE-T) до 30-36 м	IEEE 802.3bq	Предназначен для ЦОД, коротких линий. Cat 8.1 совместим с разъемами Cat 6A.

Типы экранирования витой пары

Обозначения регламентированы стандартом ISO/IEC 11801.

U/UTP (ранее UTP) – неэкранированная витая пара. Нет общего экрана и экранов пар.
F/UTP (ранее FTP) – фольгированная витая пара. Общий экран из фольги, пары неэкранированные.
U/FTP – индивидуальное экранирование фольгой каждой пары. Общего экрана нет.
S/FTP (ранее SSTP) – экранированная фольгированная витая пара. Общий экран из оплетки и экран из фольги для каждой пары. Максимальная защита от помех.
SF/UTP – общий экран из оплетки и фольги, пары неэкранированные.

Выбор типа экранирования зависит от электромагнитной обстановки. В промышленных условиях или при прокладке рядом с силовыми кабелями обязательны экранированные варианты (F/UTP, S/FTP). Экранирование требует качественного заземления на обоих концах.

Оптические кабели

Используются для магистральных каналов, соединения между зданиями (ВОЛС) и в высокоскоростных ЦОД. Состоят из сердцевины (core), оболочки (cladding) и защитных покрытий.

Типы оптических волокон

Тип волокна	Диаметр сердцевины/оболочки, мкм	Длина волны, нм	Применение и характеристики
Многомодовое OM1	62.5/125	850, 1300	Устаревшее, для сетей до 1 Гбит/с на короткие расстояния.
Многомодовое OM2	50/125	850, 1300	Для сетей до 1 Гбит/с, полоса пропускания выше, чем у OM1.
Многомодовое OM3	50/125	850 (оптимизировано)	Laser-optimized для 10 Гбит/с до 300 м (10GBASE-SR).
Многомодовое OM4	50/125	850 (оптимизировано)	Улучшенный OM3 для 10 Гбит/с до 400 м и 40/100 Гбит/с.
Многомодовое OM5	50/125	850-950 (широкополосное)	Поддержка коротковолнового волнового мультиплексирования (SWDM).
Одномодовое OS1	9/125	1310, 1550	Для внутренней прокладки, расстояния до 10 км.
Одномодовое OS2	9/125	1310, 1550, CWDM/DWDM	Для внешней прокладки, магистралей, расстояния до 200 км и более.

Конструктивные особенности и материалы

Медные кабели

Проводник: Электролитическая медь (ECE) или медь с кислородным беспримесным остатком (OFHC). Сечение: 22-26 AWG (0.322-0.405 мм² для Cat 5e/6; 0.5-0.6 мм² для Cat 6A/7 и выше для снижения затухания).
Изоляция: Полиэтилен (PE), полипропилен (PP), вспененный полиэтилен для снижения диэлектрических потерь.
Разделительный элемент (spline): В Cat 6 и выше для жесткого разделения пар и снижения перекрестных помех.
Экран: Алюминиевая фольга с дренажным проводом, медная оплетка или их комбинация.
Оболочка:
- PVC (ПВХ) – для общих условий внутри помещений.
- LSZH (Low Smoke Zero Halogen) – безгалогенная, с низким дымовыделением, для мест с массовым пребыванием людей, метро, ЦОД.
- PE (Полиэтилен) – для внешней прокладки, устойчива к УФ и влаге.

Оптические кабели

Тип конструкции: Модульная (до 144 волокон и более), «буферированное» волокно в индивидуальных пластиковых модулях, окруженное силовым элементом (кевлар, стеклопластик) и внешней оболочкой.
Наружные кабели: Имеют армирование (стальная проволока), гидрофобный заполнитель и защиту от грызунов.
Внутренние/наружные: Двойная оболочка (PE поверх LSZH).

Критерии выбора и проектирования

Выбор сетевого кабеля определяется требованиями проекта СКС.

Требуемая скорость и полоса пропускания. Необходимо учитывать не только текущие потребности, но и резерв на 10-15 лет. Рекомендуемый минимум для новых проектов – Cat 6A или OM3/OM4.
Длина линии. Медные кабели ограничены 100 метрами (для 1/10GBASE-T). Оптика позволяет преодолевать километры.
Электромагнитная обстановка. Промышленные предприятия, трассы рядом с силовыми кабелями требуют экранированных (F/UTP, S/FTP) или оптических решений.
Условия прокладки.
- Внутренняя/наружная: выбор оболочки (PVC/LSZH для внутренней, PE для наружной).
- Прокладка в грунте: бронированные оптические кабели с металлической лентой.
- Прокладка по воздуху (подвес): кабели с тросом.
Пожарная безопасность. В вентиляционных шахтах, путях эвакуации, ЦОД обязательны кабели с оболочкой LSZH и соответствующей категорией пожарной безопасности (по ГОСТ Р 53315 или европейским нормам EN 50575, CPR).
Совместимость и стандарты. Все компоненты (кабель, разъемы, патч-панели) должны соответствовать одной категории/классу. Использование компонентов Cat 6A в канале Cat 6 снизит общую производительность до уровня Cat 6.

Монтаж и тестирование

Качество монтажа напрямую влияет на работоспособность и параметры линии.

Минимальный радиус изгиба: Обычно 4 внешних диаметра кабеля для медных и 10-20 диаметров для оптических при монтаже. При эксплуатации может быть больше.
Натяжение: Не превышать максимально допустимое усилие натяжения (обычно 25 кг для 4-парного кабеля).
Разделка и обжим: Соблюдение схемы разводки (T568A или T568B), недопустимость раскрутки пар более чем на 13 мм. Для экранированных кабелей – обеспечение непрерывности экрана через разъем.
Тестирование: Обязательно сертификационное тестирование кабельных линий сертифицированным анализатором (Fluke Networks, Viavi). Проверяются все параметры согласно стандарту:
- Длина линии (Length)
- Карта разводки (Wire Map)
- Вносимые потери (Insertion Loss)
- Возвратные потери (Return Loss)
- Затухание (Attenuation)
- Перекрестные наводки на ближнем (NEXT, PS NEXT) и дальнем (FEXT, PS FEXT) конце
- Коэффициент затухания помех (ACR, PS ACR)
Для оптики: потери вносимого/обратного отражения (IL/ORL), рефлектометрия (OTDR).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между Cat 6 и Cat 6A?

Cat 6A имеет вдвое большую полосу пропускания (500 МГц против 250 МГц) и существенно улучшенные параметры защиты от перекрестных помех (ANEXT, Alien Crosstalk), что позволяет гарантированно передавать 10 Гбит/с Ethernet на полные 100 метров. Cat 6 поддерживает 10GBASE-T только на расстоянии до 55 метров в благоприятных условиях.

Обязательно ли заземлять экранированную витую пару (FTP)?

Да, обязательно. Без правильного заземления на обоих концах линии экран становится антенной, которая не защищает от помех, а наоборот, улавливает их, что приводит к деградации сигнала и увеличению ошибок. Заземление должно осуществляться через экранированные патч-панели и экранированные разъемы, подключенные к единой системе заземления здания.

Что выбрать для магистрали между зданиями: медный или оптический кабель?

Однозначно оптический. Медный кабель между разными зданиями создает гальваническую связь, что опасно при разности потенциалов заземления (может привести к пробою оборудования). Оптический кабель обеспечивает гальваническую развязку, не подвержен электромагнитным помехам и позволяет передавать данные на километры, а не на 100 метров.

Какая категория кабеля нужна для IP-камер и систем видеонаблюдения?

Для современных IP-камер с разрешением 4K и более, использующих технологию PoE (Power over Ethernet), рекомендуется Cat 6A. Cat 6A обеспечивает лучшую стабильность при передаче питания (меньшее сопротивление постоянному току) и гарантированный запас по полосе для высоких битрейтов. Минимальный уровень – Cat 5e, но он может не обеспечить стабильную работу мощных камер с PoE+ (30 Вт) на предельных расстояниях.

Что означают маркировки CM, CMR, CMP на оболочке кабеля?

Это американские (UL) классификации по пожарной безопасности для внутренней прокладки, часто используемые и в других регионах.

CM (Communications) – для общей прокладки в пространствах за подвесным потолком/фальшполом.
CMR (Riser) – для прокладки в вертикальных стояках (шахтах), обладает повышенной стойкостью к распространению пламени.
CMP (Plenum) – для прокладки в пленум-пространствах (воздуховодах и каналах систем вентиляции/кондиционирования). Обладает самым высоким классом огнестойкости и низким дымовыделением.

В Европе и РФ применяются классификации по CPR (Construction Products Regulation) – например, B2ca, Cca, Dca, где «ca» относится к кабелям.

Почему для 40/100 Гбит/с Ethernet в ЦОД используют оптику, а не витую пару Cat 8?

Хотя Cat 8 поддерживает 25/40GBASE-T, его максимальная длина ограничена 30-36 метрами. В современных ЦОД с высокой плотностью размещения серверов и коммутаторов этого часто недостаточно. Кроме того, оптические решения (например, 40GBASE-SR4 по многомодовому OM4) обеспечивают большую дальность (до 150 м), значительно меньшее энергопотребление и тепловыделение на порту коммутатора, а также меньшую задержку (latency), что критично для высокопроизводительных вычислений.

Кабели сетевые