Кабели UTP категории 5e с оболочкой LSZH: технические характеристики, применение и стандарты

Кабель UTP Cat.5e LSZH представляет собой неэкранированную витую пару категории 5 enhanced (улучшенной) с оболочкой из материала с пониженным дымовыделением и нулевым содержанием галогенов. Данный тип кабеля является фундаментальным решением для построения структурированных кабельных систем (СКС) в условиях, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности и экологичности материалов. Его применение регламентируется как телекоммуникационными стандартами (TIA/EIA-568, ISO/IEC 11801), так и строительными нормами, касающимися пожаробезопасности зданий и сооружений.

Конструкция кабеля UTP Cat.5e LSZH

Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент которой выполняет строго определенную функцию.

• Жила: Используется монолитная медная проволока диаметром 0,51 мм (24 AWG). В некоторых модификациях для повышения гибкости может применяться многопроволочная жила. Медь обеспечивает оптимальное соотношение электропроводности, механической прочности и стоимости.
• Изоляция жилы: Каждая изолированная жила покрыта слоем полимерного диэлектрика, обычно полиэтилена (PE) или полипропилена (PP). Изоляция имеет индивидуальную цветовую маркировку согласно стандартной палитре (бело-оранжевый, оранжевый, бело-зеленый, синий, бело-синий, зеленый, бело-коричневый, коричневый).
• Скрутка (витая пара): Изолированные жилы скручиваются попарно с определенным шагом. Разный шаг скрутки для каждой пары является ключевым технологическим приемом для минимизации перекрестных наводок (NEXT, FEXT) и электромагнитных помех извне. В кабеле Cat.5e используется 4 пары.
• Разделительная нить (опционально): В центре кабеля может располагаться разрывная нить из полимера или арамидного волокна для облегчения разделки оболочки и повышения механической прочности на разрыв.
• Внешняя оболочка: Наиболее критичный элемент в контексте безопасности. Изготавливается из композиций на основе полиолефинов (полиэтилена, полипропилена) с добавками-антипиренами и минеральными наполнителями. Материал оболочки соответствует стандарту LSZH (Low Smoke Zero Halogen) – при горении выделяет минимальное количество дыма и не содержит хлора, фтора, брома и йода, которые при пожаре образуют коррозионные и токсичные кислотные газы.

Ключевые электрические и механические параметры

Параметры кабеля Cat.5e строго нормированы стандартами и обеспечивают работу сетей Ethernet 10BASE-T, 100BASE-TX (Fast Ethernet) и 1000BASE-T (Gigabit Ethernet).

Таблица 1. Основные характеристики кабеля UTP Cat.5e (согласно ANSI/TIA-568.2-D)

Параметр	Условия измерения	Требование для Cat.5e (до 100 МГц)
Волновое сопротивление	1-100 МГц	100 ± 15 Ом
Затухание (Insertion Loss)	100 МГц	Не более 24.0 дБ/100м
Перекрестные наводки на ближнем конце (NEXT)	100 МГц	Не менее 30.1 дБ
Суммарные перекрестные наводки на дальнем конце (PS FEXT)	100 МГц	Не менее 27.1 дБ
Возвратные потери (Return Loss)	1-100 МГц	Не менее 20.1 дБ
Задержка распространения сигнала (Propagation Delay)	10 МГц	Не более 548 нс/100м
Расфазировка задержки (Delay Skew)	1-100 МГц	Не более 45 нс/100м

Механические характеристики включают минимальный радиус изгиба (8 внешних диаметров кабеля при монтаже и 4 диаметра в стационарном состоянии), стойкость оболочки к растяжению (до 100 Н), диапазон рабочих температур (обычно от -20°C до +60°C) и срок службы не менее 15-25 лет.

Свойства материалов LSZH и нормативное регулирование

Использование материалов LSZH направлено на повышение безопасности людей и оборудования в случае пожара. Традиционные материалы оболочки, такие как поливинилхлорид (PVC), при горении выделяют плотный черный дым, снижающий видимость, и коррозионные галогеносодержащие газы (соляная кислота), которые повреждают электронное оборудование и опасны для органов дыхания.

Кабели LSZH регламентируются рядом международных и национальных стандартов:

• По электрическим параметрам: ANSI/TIA-568.2-D, ISO/IEC 11801 Ed.3, EN 50288, ГОСТ Р 53246-2008 (аналог Cat.5e).
• По пожарной безопасности:
  • IEC 60332-1 (испытание на нераспространение горения одиночного вертикально расположенного кабеля).
  • IEC 61034 (измерение плотности дыма – должен быть ≥ 60% светопропускания).
  • IEC 60754 (анализ газов, выделяемых при горении: кислотность pH > 4.3, проводимость < 10 μS/mm).
• Строительные нормы: В РФ применение кабелей LSZH обязательно в метрополитенах, тоннелях, на объектах атомной энергетики, в высотных зданиях (свыше 28 м), лечебных и детских учреждениях согласно СП 112.13330.2011, СП 6.13130.2013. В Европе директива CPR (Construction Products Regulation) классифицирует кабели по реакциям на огонь (классы от Aca до Fca). Кабели Cat.5e LSZH обычно соответствуют классу Dca (пониженная дымообразующая способность и отсутствие галогенов).

Области применения и ограничения

Кабель UTP Cat.5e LSZH является специализированным решением для объектов с массовым пребыванием людей и сложной электронной инфраструктурой.

• Объекты транспортной инфраструктуры: Аэропорты, железнодорожные вокзалы, метрополитен, подземные переходы.
• Государственные и общественные здания: Административные центры, больницы, школы, университеты, торгово-развлекательные комплексы.
• Центры обработки данных (ЦОД) и серверные комнаты: Для разводки внутри помещений, особенно в фальшполах и фальшпотолках, где требуется низкая дымовыделяемость.
• Промышленные предприятия: В офисных и контрольных сегментах, где предъявляются требования пожарной безопасности.

Ограничения: Кабель Cat.5e, включая LSZH-версию, не предназначен для прокладки на открытом воздухе под воздействием УФ-излучения (требуется дополнительная защита), в грунте (необходим бронированный кабель) или в агрессивных средах. Для сетей со скоростью передачи данных выше 1 Гбит/с (2.5GBASE-T, 5GBASE-T) рекомендуется использование кабелей категории 6 и выше.

Рекомендации по монтажу и эксплуатации

Соблюдение правил монтажа критически важно для сохранения заявленных электрических характеристик.

• Радиус изгиба: Не должен превышать 8 внешних диаметров кабеля при прокладке.
• Натяжение: Максимально допустимое усилие натяжения при протяжке – не более 110 Н (25 фунтов). Использование кабельных лебедок с динамометром обязательно для длинных трасс.
• Разделка и обжим: При заделке на разъемы RJ-45 необходимо сохранять как можно более короткую длину раскрутки пар (менее 13 мм). Использовать инструмент, соответствующий типу кабеля (для твердой или многопроволочной жилы).
• Бандажирование: Не использовать кабельные стяжки с чрезмерным усилием затяжки. Рекомендуются Velcro-липучки или специальные стяжки с ограничителем натяжения.
• Совместная прокладка: Допускается прокладка в одном лотке/коробе с низковольтными силовыми кабелями (до 60 В), но пересечение с силовыми линиями 220/380 В должно выполняться под углом 90°. Минимальное расстояние параллельной прокладки с силовыми кабелями – 30 см.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями Cat.5e LSZH и Cat.5e PVC?

Разница заключается исключительно в материале внешней оболочки и его поведении при пожаре. Электрические характеристики идентичны. PVC-оболочка дешевле и более гибкая, но при горении выделяет черный дым и токсичные галогеновые газы. LSZH-оболочка дороже, может быть чуть менее гибкой, но существенно безопаснее.

Можно ли использовать кабель Cat.5e LSZH для организации Gigabit Ethernet (1000BASE-T)?

Да, кабель Cat.5e полностью поддерживает стандарт 1000BASE-T, который использует все 4 пары для одновременной передачи данных в дуплексном режиме на скорости до 1 Гбит/с на расстоянии до 100 метров включительно.

Как визуально отличить кабель LSZH от PVC?

Достоверно – только по маркировке на оболочке. Обычно на LSZH-кабеле присутствует прямая надпись «LSZH», «LSOH», «ZH» или «Low Smoke Zero Halogen». Также может быть указан стандарт, например, «IEC 60332-1». Некоторые производители используют для оболочки LSZH светло-серый или белый цвет, но это не является правилом.

Требует ли кабель LSZH специальных инструментов или коннекторов для монтажа?

Нет, для разделки, обжима и подключения используются стандартные инструменты (стрипперы, кримперы) и разъемы RJ-45 (8P8C), предназначенные для кабеля соответствующего диаметра (24 AWG). Особенность может заключаться в несколько большей жесткости оболочки, что требует более острого лезвия стриппера.

Какой срок службы у кабеля Cat.5e LSZH?

При соблюдении условий эксплуатации (температура, влажность, механические нагрузки) гарантированный срок службы составляет не менее 15 лет. Фактический срок может превышать 25 лет, однако следует учитывать моральное устаревание стандарта Cat.5e по мере роста требований к пропускной способности сетей.

Обязательно ли использовать кабель LSZH во всех внутренних сетях офисного здания?

Нет, не обязательно. Обязательность применения регламентируется местными строительными нормами и правилами (СНиП, СП). Как правило, LSZH обязателен для зданий повышенной этажности, объектов с массовым пребыванием людей, эвакуационных путей и помещений с дорогостоящим электронным оборудованием. В обычных офисных помещениях малой этажности допускается применение PVC.

Влияет ли материал оболочки LSZH на параметры затухания или перекрестных наводок?

Нет, материал оболочки не оказывает прямого влияния на основные электрические параметры кабеля в рабочем диапазоне частот. Эти параметры определяются геометрией скрутки, качеством меди и материалом изоляции жил. Однако механические свойства оболочки (жесткость) могут косвенно влиять на сохранение геометрии пар при изгибах, что важно при монтаже.