Кабели UTP cat.3

Кабели UTP категории 3: технические характеристики, область применения и эволюция стандартов

Кабель UTP (Unshielded Twisted Pair) категории 3 (Cat.3) представляет собой неэкранированную витую пару, стандартизированную в соответствии со спецификациями Американского национального института стандартов (ANSI) и Ассоциации телекоммуникационной промышленности (TIA/EIA-568-B). Данный тип кабеля был доминирующим решением для структурированных кабельных систем в 1990-х годах и сыграл ключевую роль в переходе от аналоговых телекоммуникаций к цифровым. Его основное назначение — передача голоса и данных на частотах до 16 МГц.

Конструкция и материалы

Конструкция кабеля Cat.3 включает в себя четыре витые пары медных проводников в общей оболочке из поливинилхлорида (ПВХ) или безгалогенных компаундов (LSZH, FR-LS). Каждая пара имеет различный шаг скрутки (количество витков на единицу длины), что является фундаментальным методом снижения перекрестных помех (NEXT — Near-End Crosstalk) и влияния внешних электромагнитных полей. Изоляция жил традиционно выполнена из полиэтилена или ПВХ. Сечение проводника, как правило, составляет 24 AWG (0.51 мм²) или 26 AWG (0.40 мм²).

Ключевые электрические параметры и стандарты

Производительность кабеля Cat.3 строго регламентирована стандартами. Основные параметры приведены для частоты 16 МГц.

Области применения и поддерживаемые технологии

Категория 3 была разработана для поддержки сетевых технологий, которые являлись стандартом де-факто в эпоху ее расцвета.

• Телефония: Многопарные кабели Cat.3 (25-pair, 50-pair) до сих пор используются для разводки аналоговых и цифровых телефонных линий (ISDN) в офисных зданиях. Это остается основной нишей применения данного кабеля в современных реалиях.
• Сети Ethernet: Cat.3 является минимально допустимым кабелем для сетей 10BASE-T (10 Мбит/с Ethernet) и 100BASE-T4 (100 Мбит/с Ethernet, использующего все 4 пары). Для классического 100BASE-TX (Fast Ethernet) кабель Cat.3 не подходит, так как эта технология требует характеристик категории 5.
• Сети Token Ring: Поддерживал технологию Token Ring на скорости 4 и 16 Мбит/с.
• Системы сигнализации и контроля доступа: Благодаря низкой стоимости и достаточной надежности для низкоскоростной передачи данных, Cat.3 применяется в системах охранно-пожарной сигнализации, СКУД и диспетчеризации.

Сравнение с последующими категориями (Cat.5e, Cat.6)

Эволюция витой пары была направлена на увеличение рабочей частоты и улучшение параметров затухания и помехозащищенности.

Характеристика	Cat.3	Cat.5e	Cat.6
Полоса пропускания	16 МГц	100 МГц	250 МГц
Типичное применение	10BASE-T, телефонные линии, сигнализация	1000BASE-T (Gigabit Ethernet), 100BASE-TX	10GBASE-T (до 55 м), высоконагруженные сети
Затухание на 100 м (на макс. частоте)	13.1 дБ (16 МГц)	24 дБ (100 МГц)	35.9 дБ (250 МГц)
Требования к NEXT (PSNEXT)	Минимальные	Строгие	Очень строгие
Конструктивные особенности	Скрутка пар, шаг не оптимизирован для ВЧ	Оптимизированный шаг скрутки, возможно наличие крестообразного разделителя	Обязательный разделитель, более толстые проводники, плотная скрутка

Монтаж и эксплуатационные ограничения

При монтаже кабеля Cat.3 необходимо соблюдать общие для всех UTP-кабелей правила, но с учетом его более скромных электрических характеристик.

• Минимальный радиус изгиба: Не менее 4 внешних диаметров кабеля во время монтажа и не менее 1 диаметра в стационарном состоянии. Для типичного 4-парного кабеля это 25-30 мм.
• Допустимое растягивающее усилие: Максимум 25 кгс (~245 Н) во время протяжки.
• Удаление от источников помех: Рекомендуется расстояние не менее 30 см от силовых кабелей напряжением до 240В и не менее 1 метра от линий высокого напряжения и мощных электродвигателей. Отсутствие экрана делает Cat.3 более уязвимым к ЭМП.
• Максимальная длина сегмента: Для сетей 10BASE-T и телефонных линий стандартная максимальная длина составляет 100 метров (90 м горизонтальной проводки + 10 м в коммутационном поле). Для аналоговой телефонии длина может быть значительно больше, ограничиваясь лишь сопротивлением шлейфа.

Современное положение и перспективы

В современных проектах новых структурированных кабельных систем (СКС) категория 3 не используется в качестве основы для передачи данных. Ее место заняли Cat.5e, Cat.6 и выше. Однако Cat.3 сохраняет значительную нишу в следующих областях:

• Рефурбишмент (модернизация) старых зданий: В объектах, где в 1990-е годы была развернута СКС на Cat.3, эти кабели часто продолжают использоваться для телефонной связи, что позволяет сэкономить на замене.
• Специализированные системы: Применение в системах пожарной и охранной сигнализации, где высокая скорость не требуется, но важна надежность и совместимость с существующей инфраструктурой.
• Экономичные решения: Для развертывания изолированных систем, таких как АТС учреждения или сеть домофона, где стоимость метра кабеля остается критическим параметром.

Перспективы Cat.3 связаны исключительно с поддержкой унаследованных систем и нишевых применений. Развитие IoT и слаботочных систем может продлить срок ее службы, но для любых задач, связанных с конвергенцией услуг (передача голоса, данных и видео по одной инфраструктуре), требуется как минимум Cat.5e.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Можно ли использовать существующий кабель Cat.3 для организации сети Gigabit Ethernet (1000BASE-T)?

Нет, стандарт 1000BASE-T требует кабель категории 5 или выше. Кабель Cat.3 не обеспечивает необходимой полосы пропускания (100 МГц) и параметров подавления помех (PSNEXT, ACR-F). Попытка запуска Gigabit Ethernet по Cat.3 приведет к высокой частоте ошибок (BER), нестабильной работе или полной неработоспособности соединения.

Чем отличается кабель Cat.3 от Cat.5e визуально?

Внешне кабели могут быть очень похожи. Основное видимое отличие — маркировка на оболочке. На кабеле Cat.3 будет четко указано «CATEGORY 3», «CAT.3» или «CABLE SYSTEM 3». Конструктивно в Cat.5e шаг скрутки пар обычно более тщательно оптимизирован и может присутствовать нейлоновая нить для прочности или крестообразный разделитель (сплайн), хотя последний чаще встречается в Cat.6.

Сколько пар в кабеле Cat.3 необходимо для работы 10BASE-T Ethernet?

Для работы сети 10BASE-T достаточно двух пар (четыре проводника). Используются пары 1-2 и 3-6 (по стандарту T568A/B). Оставшиеся две пары в 4-парном кабеле могут быть задействованы для второй Ethernet-линии или, что чаще, для передачи голоса (телефонной линии).

Каков срок службы кабеля Cat.3?

При правильном монтаже и эксплуатации в условиях офисной среды срок службы кабеля Cat.3 составляет 15-20 лет и более. Основными факторами деградации являются механические повреждения, постоянный перегрев, воздействие ультрафиолета (при наружной прокладке без защиты) и химически агрессивной среды.

Допустимо ли использовать коннекторы RJ-45 для Cat.3 на кабелях более высоких категорий?

Не рекомендуется. Хотя физически они совместимы, коннекторы (и патч-панели) также сертифицируются по категориям. Коннекторы для Cat.3 могут не обеспечивать требуемых характеристик на высоких частотах для Cat.5e/6, что становится «бутылочным горлышком» для всей линии и не позволяет ей пройти сертификацию по высшей категории.

Можно ли прокладывать кабель Cat.3 в одном лотке/трубе с силовым кабелем 220В?

Прямая совместная прокладка в одном пучке запрещена нормами ПУЭ и стандартами на СКС. Наводки от силового кабеля могут серьезно ухудшить качество передачи данных, особенно в неэкранированном кабеле Cat.3. Минимальное расстояние параллельной прокладки должно составлять не менее 30 см. При необходимости пересечения оно должно выполняться под углом 90°.

Остается ли кабель Cat.3 в современных стандартах?

Да, кабель Cat.3 упоминается в актуальных редакциях стандартов TIA/EIA-568, но в основном в контексте поддержки унаследованных систем и для специфических применений (например, для определенных систем пожарной сигнализации). Для новых горизонтальных кабельных систем стандарты рекомендуют использовать кабель категории 6 или выше.