Кабели UTP cat.5e витая пара LSZH
Кабели UTP категории 5e с оболочкой LSZH: технические характеристики, применение и стандарты
Кабель UTP Cat.5e (Unshielded Twisted Pair, категория 5e) с оболочкой LSZH (Low Smoke Zero Halogen) представляет собой стандартизированное решение для структурированных кабельных систем (СКС), предназначенное для передачи данных и голоса в локальных вычислительных сетях (ЛВС). Его ключевое отличие от базовых моделей Cat.5e заключается в материале внешней и внутренней изоляции, который соответствует строгим требованиям пожарной и экологической безопасности. Данный тип кабеля является фундаментальным элементом при построении сетевой инфраструктуры на объектах с повышенными требованиями к безопасности людей и оборудования.
Конструкция кабеля UTP Cat.5e LSZH
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент которой выполняет строго определенную функцию.
- Жила: Используется однопроволочная (solid) медная жила диаметром 0.51 мм (24 AWG). Для стационарной прокладки в кабельных каналах, лотках, за подвесными потолками предпочтительна однопроволочная жила, так как она обеспечивает лучшие характеристики затухания и более устойчива к деформациям при протяжке. В редких случаях для патч-кордов может использоваться многопроволочная жила (stranded), но для магистральной прокладки это не рекомендуется.
- Изоляция жилы: Каждая из восьми жил покрыта индивидуальным слоем изоляции из полиэтилена (PE) или полипропилена (PP). Изоляция имеет цветовую маркировку в соответствии со стандартами TIA/EIA-568-B: четыре пары стандартно маркируются цветами: бело-оранжевый/оранжевый, бело-зеленый/зеленый, бело-синий/синий, бело-коричневый/коричневый. Толщина изоляции обеспечивает необходимые диэлектрические свойства и фиксированный шаг скрутки.
- Скрутка (витая пара): Две изолированные жилы скручиваются вокруг общей оси с определенным шагом (количеством витков на метр). Шаги скрутки различаются для каждой пары в кабеле, что является основным методом борьбы с перекрестными наводками (NEXT, FEXT). Качество и постоянство скрутки напрямую определяют электрические параметры кабеля и его соответствие требованиям категории 5e.
- Разделительная нить (при наличии): В центре кабеля может располагаться разрывная нить из полиэстера или арамидного волокна, облегчающая разделку внешней оболочки и повышающая механическую прочность кабеля на разрыв.
- Внешняя оболочка: Ключевой элемент, определяющий специфику данного типа кабеля. Изготавливается из материалов, не содержащих галогенов (хлор, фтор, бром, йод). При возгорании такие материалы выделяют минимальное количество дыма и не выделяют коррозионно-активных и токсичных галогенсодержащих газов (хлороводород, фтороводород). Типичные материалы оболочки LSZH – композиции на основе полиолефинов (полиэтилен, полипропилен) с гидратами алюминия или магния в качестве антипиренов. Оболочка имеет маркировку с указанием категории, типа (UTP), стандарта пожарной безопасности (например, LSZH), метража и производителя.
- IEC 60754-1/2: Испытание газов, выделяющихся при горении. Часть 1 определяет количество галогенов (должно быть ≤ 0.5%). Часть 2 определяет кислотность газов (pH ≥ 4.3, проводимость ≤ 10 μS/mm) – низкая коррозионная активность.
- IEC 61034-1/2: Измерение плотности дыма. Кабель LSZH должен обеспечивать минимальную светопроницаемость (обычно ≥ 60-80% в зависимости от стандарта), что облегчает эвакуацию и работу пожарных.
- EN 50399 (ранее IEC 60332-3): Испытание на распространение пламени по пучку кабелей, вертикально расположенных в лотке. Определяет классы пожарной опасности: например, B2ca, Cca, Dca согласно европейской классификации CPR (Construction Products Regulation).
- Стандарты CPR (Регламент по строительным продуктам в ЕС): Обязательно присваивает кабелю класс по следующим параметрам: распространение пламени, выделение тепла, образование дыма, кислотность/токсичность газов. Кабели LSZH обычно относятся к классам B2ca, Cca, Dca.
- Объекты транспортной инфраструктуры: Метрополитен, железнодорожные вокзалы, аэропорты, тоннели. Прокладка в общих кабельных трассах.
- Общественные и административные здания: Больницы, школы, университеты, торговые центры, офисные небоскребы. Особенно в вертикальных стояках и путях эвакуации.
- Промышленные предприятия: Цеха с чувствительным электронным оборудованием, где коррозионные газы от горящего ПВХ могут вывести его из строя.
- Центры обработки данных (ЦОД): Прокладка под фальшполом и над фальшпотолком, где кабели сведены в большие пучки.
- Государственные и военные объекты.
- Минимальный радиус изгиба: Составляет 4 внешних диаметра кабеля при монтаже и 1 внешний диаметр после монтажа. Нарушение этого правила ведет к ухудшению параметров NEXT и возвратных потерь.
- Натяжение: Максимально допустимое тяговое усилие при протяжке – обычно 110 Н (≈11 кгс). Использование кабельных лебедок с динамометром обязательно для длинных трасс.
- Разделка и обжим: Для подключения к розеткам (IDC-контакты) и патч-панелям необходимо использовать профессиональные инструменты (ударные ножи, кроссовые ножи). Для обжима коннекторов 8P8C (RJ-45) – обжимные клещи, соответствующие типу жилы (solid).
- Совместная прокладка: Допускается прокладка в одном лотке с низковольтными силовыми кабелями, но при условии соблюдения норм по электромагнитной совместимости (ЭМС). Рекомендуется разделение дистанцией или металлическим барьером. Прокладка совместно с кабелями выше 1000 В запрещена.
- Условия окружающей среды: Рабочий температурный диапазон для прокладки: от 0°C до +50°C. Эксплуатационный диапазон: от -20°C до +60°C. Оболочка LSZH может быть несколько менее гибкой при отрицательных температурах по сравнению с ПВХ.
Технические характеристики и стандарты
Кабель UTP Cat.5e должен соответствовать ряду международных и национальных стандартов, которые регламентируют его электрические, механические и пожарные свойства.
Электрические параметры (при температуре 20°C, на частоте 100 МГц):
| Параметр | Требование по стандарту TIA/EIA-568-B.2, ISO/IEC 11801 | Пояснение |
|---|---|---|
| Затухание (Attenuation) | Не более 24.0 дБ/100м | Ослабление сигнала при прохождении по кабелю. |
| Перекрестные наводки на ближнем конце (NEXT) | Не менее 30.1 дБ/100м | Помеха от передающей пары в приемную пару на том же конце кабеля. |
| Суммарные перекрестные наводки на дальнем конце (PS FEXT) | Не менее 27.1 дБ/100м | Помеха от передающей пары в приемную пару на противоположном конце кабеля. |
| Возвратные потери (Return Loss) | Не менее 20.1 дБ/100м | Отражение сигнала обратно к источнику из-за неоднородностей импеданса. |
| Задержка распространения сигнала (Propagation Delay) | Не более 548 нс/100м | Время прохождения сигнала по кабелю. |
| Сопротивление жилы по постоянному току (DC Loop Resistance) | Не более 21.0 Ом/100м | Сопротивление пары жил (петли). |
| Волновое сопротивление (Characteristic Impedance) | 100 Ом ± 15% в диапазоне 1-100 МГц | Сопротивление распространению высокочастотного сигнала. |
Пожарно-технические стандарты для оболочки LSZH:
Области применения и особенности монтажа
Кабель UTP Cat.5e LSZH предназначен для использования в зонах с высокой концентрацией людей и критически важного оборудования, где традиционные кабели в оболочке из ПВХ (поливинилхлорида) представляют повышенный риск.
Особенности монтажа:
Сравнение с кабелями в оболочке из ПВХ и другими категориями
| Критерий | UTP Cat.5e LSZH | UTP Cat.5e PVC (стандартный) | UTP Cat.6/6A LSZH |
|---|---|---|---|
| Пожарная безопасность (дым, токсичность) | Высокая. Низкое дымо- и газовыделение. | Низкая. При горении выделяет плотный дым и коррозионный хлороводород. | Высокая (если оболочка LSZH). |
| Стоимость | Выше на 20-40% | Базовая, самая низкая | Значительно выше Cat.5e |
| Максимальная частота/пропускная способность | 100 МГц / 1 Гбит/с (до 100 м) | 100 МГц / 1 Гбит/с (до 100 м) | 250 МГц (Cat.6) / 500 МГц (Cat.6A) / до 10 Гбит/с |
| Конструкция | Может иметь более жесткую оболочку | Более гибкая оболочка | Часто наличие разделительного креста (сплайн) или экрана (в FTP) |
| Типичное применение | Общественные здания, транспорт, ЦОД | Частные дома, малые офисы, где нет строгих норм | Магистральные линии, рабочие станции с 10GbE, видеотрафик |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: Можно ли использовать кабель Cat.5e LSZH для подключения IP-камер, домофонов и систем контроля доступа?
Да, это один из рекомендуемых вариантов, особенно для прокладки внутри зданий по общим трассам. Кабель обеспечивает передачу как данных (PoE до 30Вт по стандарту IEEE 802.3at), так и питания для устройств. Следует учитывать падение напряжения на длинных линиях при использовании Power over Ethernet (PoE).
Вопрос 2: В чем практическая разница между кабелями, соответствующими классу Cca и B2ca по CPR?
Класс B2ca является более высоким и предъявляет более строгие требования к распространению пламени, выделению тепла и дыма, чем класс Cca. Кабель класса B2ca допускается к применению на более ответственных объектах и в зданиях повышенной этажности. Выбор класса должен определяться проектной документацией и местными строительными нормами.
Вопрос 3: Требует ли кабель LSZH специального инструмента для разделки и обжима?
Нет, стандартный профессиональный инструмент для монтажа СКС (ударные ножи, обжимные клещи для разъемов RJ-45) подходит для работы с кабелями LSZH. Важно использовать ножи, рассчитанные на более жесткую оболочку, чтобы избежать затупления лезвий.
Вопрос 4: Сохраняет ли кабель свои характеристики (NEXT, затухание) при прокладке в одном пучке с силовым кабелем 380В?
Прокладка в одном пучке не рекомендуется. Согласно стандартам, минимальное расстояние параллельной прокладки с силовыми кабелями на напряжение до 380В должно составлять не менее 30 см. При пересечении угол должен быть близок к 90°. Нарушение этих правил приведет к наводкам переменного тока и ухудшению параметров передачи данных, особенно при использовании PoE.
Вопрос 5: Есть ли смысл покупать Cat.5e LSZH сегодня, или лучше сразу закладывать Cat.6?
Выбор зависит от задачи, бюджета и предполагаемого срока службы инфраструктуры. Cat.5e LSZH – проверенное, экономичное решение для гигабитных сетей (1 Гбит/с) на ближайшие 5-7 лет. Если планируется переход на 10 Гбит/с или сеть строится «на вырост», безусловно, следует рассматривать Cat.6A. Однако для многих прикладных задач (телефония, видеонаблюдение, контроль доступа, офисные сети) Cat.5e остается оптимальным по соотношению цена/производительность, особенно в исполнении LSZH для безопасной прокладки.
Вопрос 6: Как отличить настоящий кабель LSZH от подделки или кабеля в оболочке из ПВХ?
Во-первых, по маркировке на оболочке: должно быть четко указано «LSZH», «LSOH», «ZH» или «IEC 60754-2». Во-вторых, можно запросить у поставщика сертификат соответствия стандартам IEC 60754 и IEC 61034. В-третьих, простой, но не абсолютно надежный метод: материал LSZH при нагревании (например, от зажигалки) не поддерживает горение после удаления пламени, выделяет мало дыма и не имеет резкого химического запаха, характерного для горящего ПВХ. Окончательную проверку проводят в аккредитованных лабораториях.
Заключение
Кабель UTP категории 5e с оболочкой LSZH представляет собой специализированный продукт, сочетающий проверенные характеристики передачи данных категории 5e с повышенными требованиями пожарной и экологической безопасности. Его применение продиктовано не техническими требованиями к скорости (гигабитный Ethernet), а нормативными актами и здравым смыслом при проектировании сетевой инфраструктуры на объектах с массовым пребыванием людей и дорогостоящим оборудованием. Правильный выбор, монтаж и сертификация такого кабеля являются неотъемлемой частью ответственности проектировщиков и монтажников СКС, обеспечивая не только функциональность сети, но и безопасность объекта в целом.