Кабели UTP LS

Кабели UTP LS: конструкция, стандарты, применение и ключевые аспекты выбора

Кабель UTP LS (Unshielded Twisted Pair Low Smoke) представляет собой витую пару без общего экрана с оболочкой, обладающей пониженным дымовыделением при горении. Это специализированный тип кабеля для передачи данных, предназначенный для использования в местах с повышенными требованиями к пожарной безопасности, где критически важно минимизировать выделение дымовых газов и коррозионно-активных продуктов горения. Основная сфера применения – горизонтальная и вертикальная разводка структурированных кабельных систем (СКС) в административных зданиях, общественных и производственных помещениях, на транспорте, в дата-центрах и других объектах, где прокладка кабеля осуществляется в лотках, коробах, за подвесными потолками и в фальшполах.

Конструкция кабеля UTP LS

Конструкция кабеля UTP LS является многослойной и строго регламентированной. Ее основными элементами являются:

• Жила: Изготавливается из монолитной медной проволоки (для стационарной прокладки) или многопроволочной меди (для патч-кордов). Диаметр жилы, как правило, соответствует 24 AWG (0.51 мм) или 23 AWG (0.57 мм), что является стандартом для кабелей категорий 5e/6/6A.
• Изоляция жилы: Каждая жила покрыта индивидуальным слоем изоляции из полиэтилена (PE), полипропилена (PP) или вспененного полиэтилена. Изоляция имеет цветовую маркировку согласно стандартам TIA/EIA-568.
• Витая пара: Две изолированные жилы скручиваются вместе с определенным шагом (количеством витков на единицу длины). Шаг скрутки различен для каждой пары в кабеле, что является ключевым элементом для снижения перекрестных наводок (NEXT, FEXT).
• Разделительный элемент (опционально, но часто присутствует в кабелях Cat.6 и выше): Для улучшения электрических параметров, особенно на высоких частотах, между парами может располагаться пластиковый крестообразный или продольный разделитель (спайсер), который физически дистанцирует пары друг от друга.
• Оболочка: Наиболее важный элемент кабеля LS. Изготавливается из специальной композиции на основе поливинилхлорида (PVC) с пониженным содержанием галогенов (хлора, брома) или из безгалогенных материалов, таких как полиолефины (LSZH – Low Smoke Zero Halogen). При воздействии пламени такая оболочка выделяет значительно меньше дыма и практически не выделяет коррозионных газообразных галогеноводородов (соляной кислоты HCl), которые наносят основной ущерб электронному оборудованию и затрудняют эвакуацию людей.

Стандарты и категории кабелей UTP LS

Кабели UTP LS производятся в соответствии с международными и национальными стандартами, которые определяют их электрические, механические и пожарно-безопасные характеристики.

Стандарты на передающие параметры (Категории):

• TIA/EIA-568 (серия) и ISO/IEC 11801: Основополагающие стандарты для СКС. Определяют категории кабелей, их полосу пропускания, электрические параметры (вносимые потери, NEXT, ACR, RL и др.).
• Категория 5e (полоса до 100 МГц): Поддерживает Gigabit Ethernet (1000BASE-T). Базовый, но постепенно устаревающий стандарт.
• Категория 6 (полоса до 250 МГц): Поддерживает 10 Gigabit Ethernet (10GBASE-T) на расстоянии до 55 метров. Имеет более строгие требования к параметрам по сравнению с Cat.5e.
• Категория 6A (полоса до 500 МГц): Полноценная поддержка 10GBASE-T на расстоянии до 100 метров. Обязательно наличие разделителя между парами для подавления внешних и внутренних наводок.
• Категория 8 (полоса до 2000 МГц): Для коротких линий в дата-центрах (до 30 м). В сегменте UTP LS встречается реже.

Стандарты на пожарную безопасность:

• IEC 60332 (серия): Стандарты на испытания кабелей на распространение пламени.
  • IEC 60332-1: Испытание одиночного вертикально расположенного провода/кабеля.
  • IEC 60332-3 (Категория C, B, A): Испытание пучков кабелей. Наиболее важный тест для оценки поведения кабеля в реальных условиях прокладки в лотках.
• IEC 61034: Измерение плотности дыма (испытание в 3-кубометровой камере). Кабель LS должен показывать минимальное светопропускание (обычно >60-80%).
• IEC 60754: Испытание на содержание галогенов и кислотность газов, выделяемых при горении.
  • IEC 60754-1: Определение количества галогеноводородных газов. Для LSZH-кабелей содержание HCl должно быть менее 0.5%.
  • IEC 60754-2: Измерение кислотности (по pH) и проводимости выделяемых газов. Для LSZH pH > 4.3, проводимость < 10 μS/mm.
• EN 50575 / ГОСТ 31565-2012 (ГОСТ Р 53315-2009): Европейский и российский стандарты, классифицирующие кабели по реакциям на огонь (Euroclasses / КМ). Кабель UTP LS обычно соответствует классам:
  • ca (по EN 50575): B2ca, Cca, Dca – с дополнительным требованием по низкому дымообразованию (s1) и отсутствию горящих капель/частиц (d1, d2). Пример полного обозначения: Cca-s1b,d1,a1.
  • КМ (по ГОСТ): КМ2, КМ3, КМ4 – с индексами «НГ» (не распространяющие горение) и «LS» (пониженное дымовыделение). Пример: КМ2-НГ-ЛС.

Ключевые электрические параметры и их зависимость от конструкции

Электрические характеристики кабеля UTP LS определяются его категорией. Основные параметры:

Сравнительная таблица ключевых параметров кабелей UTP LS по категориям (на 100 м, 20°C)

Параметр	Категория 5e	Категория 6	Категория 6A	Примечание
Полоса пропускания	100 МГц	250 МГц	500 МГц	Определяет максимальную частоту сигнала
Вносимые потери (Insertion Loss)	≤ 24.0 дБ @ 100 МГц	≤ 21.3 дБ @ 250 МГц	≤ 20.8 дБ @ 500 МГц	Затухание сигнала в кабеле. Зависит от качества меди и изоляции.
NEXT (Near End Crosstalk)	≥ 30.1 дБ @ 100 МГц	≥ 33.1 дБ @ 250 МГц	≥ 39.9 дБ @ 500 МГц	Переходное затухание на ближнем конце. Зависит от шага скрутки и точности производства.
PS ACR (Power Sum Attenuation to Crosstalk Ratio)	≥ 3.1 дБ @ 100 МГц	≥ 8.3 дБ @ 250 МГц	≥ 11.9 дБ @ 500 МГц	Запас отношения сигнал/шум. Критичный параметр для скорости передачи.
Возвратные потери (Return Loss)	≥ 20.1 дБ @ 100 МГц	≥ 20.1 дБ @ 250 МГц	≥ 20.1 дБ @ 500 МГц	Отражение сигнала обратно к источнику из-за неоднородностей импеданса.
Сопротивление жилы (постоянному току)	≤ 9.38 Ом/100м	≤ 9.38 Ом/100м	≤ 9.38 Ом/100м (24 AWG)	Важно для технологии Power over Ethernet (PoE).

Использование материалов оболочки LSZH может незначительно влиять на механическую жесткость кабеля и требования к радиусам изгиба по сравнению с обычным PVC, но не должно оказывать влияния на электрические параметры, которые определяются в первую очередь конструкцией жил, изоляцией и скруткой.

Области применения и требования нормативных документов

Кабели UTP LS являются обязательными к применению в ряде случаев, регламентированных строительными нормами и правилами (СНиП), сводами правил (СП) и отраслевыми стандартами.

• Общественные и административные здания: В офисных центрах, больницах, школах, торговых комплексах, гостиницах, аэропортах и вокзалах, где требуется обеспечить безопасную эвакуацию людей. Прокладка осуществляется в лотках, коробах, за подвесными потолками, в фальшполах – везде, где кабели сгораемого типа могут создать опасную концентрацию дыма.
• Промышленные предприятия: В цехах и производственных помещениях с наличием чувствительного электронного оборудования, которое может быть повреждено коррозионными газами при пожаре.
• Транспортная инфраструктура: В тоннелях метро, на железнодорожных станциях, в аэропортах.
• Дата-центры и серверные комнаты: Ключевая область применения. Использование кабелей LSZH в ЦОДах является стандартом де-факто для минимизации рисков повреждения дорогостоящего оборудования и обеспечения видимости при эвакуации персонала.
• Вертикальные стояки (межэтажная прокладка): Для предотвращения распространения пламени и задымления по шахтам и каналам.

Согласно СП 6.13130.2013 «Системы противопожарной защиты. Электроустановки. Требования пожарной безопасности» и актуализированной редакции СНиП, кабели, прокладываемые в пучках (в лотках, коробах), должны быть не распространяющими горение и иметь низкое дымовыделение (индексы «НГ» и «ЛС»).

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабелей UTP LS имеет свои нюансы:

• Радиус изгиба: Минимальный радиус изгиба при прокладке составляет, как правило, 4 наружных диаметра кабеля для неэкранированных конструкций. Нарушение этого правила ведет к ухудшению электрических характеристик, особенно у кабелей Cat.6A и выше.
• Натяжение: Максимально допустимое тяговое усилие при протяжке обычно не должно превышать 110 Н (для 4-парного кабеля 24 AWG). Использование кабельных чулков и правильной техники протяжки обязательно.
• Разделка и обжим: При заделке в разъемы (RJ-45) или патч-панели важно сохранять шаг скрутки пар как можно ближе к точке контакта (не более 12-13 мм для Cat.6). Использование инструмента, соответствующего категории кабеля, критически важно.
• Температурный режим: Рабочий температурный диапазон для кабелей UTP LS обычно составляет от -20°C до +60°C. Прокладка при отрицательных температурах требует предварительного прогрева кабеля без использования открытого огня.
• Совместная прокладка: Допускается прокладка с силовыми кабелями низкого напряжения, но рекомендуется соблюдать расстояние не менее 50-100 мм или использовать разделительные перегородки. При пересечении силовые кабели должны находиться под углом 90°.
• Маркировка: Кабель должен иметь маркировку на оболочке с указанием категории, стандарта пожарной безопасности (например, LSZH, IEC 60332-3, Cca), производителя, метража.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелем UTP LSZH и просто UTP LS?

Термин LS (Low Smoke) является общим обозначением для кабелей с пониженным дымовыделением. LSZH (Low Smoke Zero Halogen) – это более строгий подкласс, который подразумевает не только низкое дымовыделение, но и отсутствие галогенов в материалах оболочки и изоляции. Таким образом, все кабели LSZH являются LS, но не все LS-кабели обязательно полностью безгалогенны (они могут содержать галогены в малых количествах). В профессиональной среде, особенно для дата-центров, почти всегда подразумевается именно LSZH.

Можно ли использовать кабель UTP LS для уличной прокладки?

Нет, стандартные кабели UTP LS с оболочкой из LSZH или PVC-LS не предназначены для прямой прокладки на открытом воздухе. Они не имеют защиты от ультрафиолета и, как правило, не являются влагостойкими. Для наружного применения существуют кабели с оболочкой из полиэтилена (PE), которые устойчивы к атмосферным воздействиям, но они обычно не соответствуют требованиям по низкому дымовыделению внутри помещений. Для трасс «улица-здание» требуется переход на соответствующий тип кабеля через герметичные муфты.

Какой кабель выбрать: Cat.5e LS или Cat.6 LS? Есть ли смысл переплачивать за Cat.6A?

Выбор зависит от требований к пропускной способности и срока окупаемости инфраструктуры.

• Cat.5e LS: Достаточен для офисных сетей с гигабитным доступом к рабочим станциям. Экономичное решение для задач, не требующих резерва на будущее.
• Cat.6 LS: Оптимальный выбор для новых проектов. Обеспечивает работу 10GBASE-T на расстояниях до 55 м, что подходит для большинства горизонтальных подсистем. Хороший баланс цены и производительности.
• Cat.6A LS: Необходим для полномасштабного развертывания 10-гигабитного Ethernet на всей длине канала (100 м). Обязателен для высокопроизводительных рабочих станций, магистралей внутри этажа, систем хранения данных. Требует более качественных компонентов (розеток, патч-панелей) и аккуратного монтажа.

Влияет ли материал оболочки LSZH на поддержку Power over Ethernet (PoE)?

Материал оболочки напрямую не влияет на электрические параметры передачи постоянного тока для PoE. Однако поддержка PoE, особенно стандартов PoE++ (до 90Вт), предъявляет повышенные требования к сопротивлению жилы и тепловыделению в пучках кабелей. Кабели с большим диаметром проводника (23 AWG vs 24 AWG) имеют меньшее сопротивление и, следовательно, меньшее падение напряжения и нагрев. При проектировании сетей с высокими нагрузками PoE необходимо учитывать не только категорию, но и сечение жилы и температуру окружающей среды.

Как проверить соответствие кабеля заявленным характеристикам LS?

Визуально или простыми методами это сделать невозможно. Необходимо требовать у поставщика:

• Протоколы испытаний (Test Reports) от независимой аккредитованной лаборатории (например, по стандартам IEC 60332-3, IEC 61034, IEC 60754).
• Сертификаты соответствия требованиям пожарной безопасности (добровольные или обязательные по ГОСТ Р/ТР ЕАЭС).
• Сертификаты на соответствие категории (например, по ISO/IEC 11801), выданные авторизованными организациями (UL, ETL, DELTA).

Использование кабеля без подтверждающей документации в ответственных объектах несет высокие риски.

Что важнее при выборе: категория кабеля или его пожарный класс?

Оба параметра критичны, но они отвечают за разные аспекты. Пожарный класс (КМ2, КМ3, Cca-s1 и т.д.) – это обязательное требование нормативных документов для конкретного объекта прокладки. Без его соблюдения система не пройдет приемку. Категория кабеля (5e, 6, 6A) – это техническое требование, определяющее пропускную способность и производительность сети. Сначала определяется необходимый пожарный класс на основе проекта и норм, а затем в его рамках выбирается кабель нужной категории, удовлетворяющий требованиям по скорости передачи данных.