Кабели внешние с 4 парами

Кабели внешние с 4 парами: конструкция, стандарты и применение

Кабели внешние с 4 парами представляют собой специализированный класс кабельно-проводниковой продукции, предназначенный для прокладки вне помещений в целях передачи данных и сигналов. Их основное применение — создание магистральных и абонентских участков структурированных кабельных систем (СКС), сетей Ethernet (включая Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, 10GbE), систем видеонаблюдения и телефонии в условиях открытой среды. Ключевое отличие от внутренних кабелей — наличие усиленной защиты от внешних деструктивных факторов: ультрафиолетового излучения, перепадов температур, осадков, механических воздействий.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция внешнего 4-парного кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• Токопроводящая жила: Используется монолитная медная проволока диаметром, как правило, 0.50-0.52 мм (соответствует сечению ~0.20-0.22 мм²) или 0.57-0.58 мм (24 AWG). Для гибридных кабелей большой протяженности может применяться медь в стальной оболочке (CCS). Жила изолируется.
• Изоляция жилы: Выполняется из твердого полиэтилена (HDPE – High Density Polyethylene) или полипропилена. Материал обеспечивает электрическую прочность, минимальные диэлектрические потери и стабильность геометрических параметров, что критично для сохранения волнового сопротивления.
• Скрутка пар: Четыре изолированные жилы скручиваются в пары с определенным шагом. Шаг скрутки различен для каждой пары, что минимизирует перекрестные наводки (Near-End Crosstalk – NEXT) и повышает помехозащищенность. Пары идентифицируются по цветам изоляции в соответствии со стандартами TIA/EIA-568-B: бело-синий/синий, бело-оранжевый/оранжевый, бело-зеленый/зеленый, бело-коричневый/коричневый.
• Влагозащитный барьер: Обязательный элемент. Может быть выполнен в двух вариантах:
  • Гидрофобный гель (заполнение): Пространство между парами заполняется гидрофобным тиксотропным гелем, полностью исключающим проникновение влаги. Такие кабели обозначаются как «filled» (заполненные). Требуют специальной подготовки при монтаже (очистка от геля).
  • Гель в оболочке (water-blocking tape): Под внешней оболочкой размещается лента или нити, пропитанные гидрофобным составом. Менее грязные в монтаже, но также эффективные.
• Экран (опционально, но для внешней прокладки часто обязателен): Защищает от внешних электромагнитных помех (ЭМП) и предотвращает излучение сигнала наружу.
  • F/UTP (Foiled): Общий экран из алюминиевой фольги вокруг всех четырех пар. Наиболее распространенный тип.
  • SF/UTP (Shielded Foiled): Двойной экран: фольга + оплетка из луженой медной проволоки. Применяется в условиях сильных ЭМП или при подвесе на ЛЭП.
  • U/UTP (Unshielded): Без экрана. Для внешней прокладки используется редко, только в благоприятных условиях при отсутствии помех.
• Несущий элемент (трос): Для кабелей, предназначенных для подвеса на опорах, в конструкцию интегрируется стальной оцинкованный или арамидный трос. Он воспринимает механические нагрузки, разгружая токопроводящие элементы.
• Внешняя оболочка: Ключевой элемент, определяющий стойкость к внешним воздействиям. Изготавливается из полиэтилена низкого давления (HDPE) или светостабилизированного полиэтилена черного цвета, устойчивого к УФ-излучению. Материал обладает высокой стойкостью к истиранию, растрескиванию и широкому температурному диапазону (обычно от -60°C до +70°C).

Классы/категории и электрические характеристики

Категория кабеля определяет его полосу пропускания и, как следствие, максимальную скорость передачи данных. Внешние кабели производятся в соответствии с теми же стандартами, что и внутренние, но с усиленной защитой.

Категория	Полоса пропускания	Типовое применение	Примечания
Кат. 5e	100 МГц	Fast Ethernet (100 Мбит/с), Gigabit Ethernet (1000 Мбит/с)	Базовый уровень для внешних сетей. Требует соблюдения условий монтажа для поддержки 1 Гбит/с.
Кат. 6	250 МГц	Gigabit Ethernet (1000 Мбит/с), 10 Gigabit Ethernet (до 55 м)	Имеет более строгие требования к NEXT и Return Loss. Часто включает пластиковый крестообразный разделитель пар.
Кат. 6A	500 МГц	10 Gigabit Ethernet (10 Гбит/с) на расстояниях до 100 м	Обязательно экранирован (F/UTP или S/FTP). Имеет увеличенный диаметр. Основной выбор для новых внешних магистралей.
Кат. 7/7A	600 / 1000 МГц	10+ Gigabit Ethernet, специализированные системы	Всегда экранированы (S/FTP – каждая пара и общий экран). Используют не-RJ45 разъемы (GG45). Менее распространены.

Типы прокладки и соответствующие модификации кабелей

• Подземная прокладка (в кабельной канализации, трубах, без брони): Применяются кабели с гидрофобным заполнением (gel-filled) и оболочкой из HDPE. Броня не требуется, если отсутствует риск механических повреждений от твердых предметов.
• Прямое заглубление (Direct Burial): Кабели имеют дополнительную броневую защиту в виде гофрированной стальной ленты (corrugated steel tape, CST) или алюминиевой ленты, наложенной поверх гидробарьера и под внешней оболочкой. Оболочка обладает повышенной стойкостью к абразиву и давлению грунта.
• Подвесной монтаж (Aerial): Конструкция включает несущий трос. Существует два варианта:
  • Кабель с интегрированным тросом (8字形 cable): Трос и кабельный модуль объединены в единую оболочку («восьмерка»).
  • Кабель, навиваемый на трос (lash cable): Кабель и отдельный несущий трос монтируются совместно с помощью бандажей.

  Обязательно наличие УФ-стабилизированной оболочки и, как правило, экрана для защиты от атмосферных помех.

• Прокладка в лотках по фасадам: Используются кабели с УФ-защитой, часто с экраном для компенсации наводок от силовых линий.

Нормативная база и стандарты

• Международные: ISO/IEC 11801 (Ed. 3 и выше), серия стандартов ANSI/TIA-568-C/D (особенно TIA-568.0-D и .1-D).
• Электрические параметры: Стандарты определяют предельные значения для вносимых затуханий (Insertion Loss), перекрестных наводок (NEXT, FEXT, ACR-F), сопротивления по постоянному току, задержки распространения сигнала (Delay Skew).
• Климатические и механические испытания: Стандарты UL (Underwriters Laboratories) для США, ГОСТ Р МЭК, серия МЭК 61156 для симметричных кабелей. Проверяется стойкость оболочки к УФ, растяжению, раздавливанию, изгибу при низких температурах, циклам «тепло-холод».

Критерии выбора и проектирования линии

Выбор конкретного типа внешнего 4-парного кабеля осуществляется на основе технико-экономического расчета с учетом следующих факторов:

• Требуемая пропускная способность сети и план на модернизацию: Рекомендуется закладывать кат. 6А для новых проектов как обеспечивающий запас на 10-15 лет.
• Длина участка: Максимальная длина сегмента в СКС — 100 метров (90 м стационарная линия + 10 м коммутационные шнуры). Затухание сигнала прямо зависит от длины и частоты.
• Наличие источников электромагнитных помех (ЛЭП, ж/д пути, мощное промышленное оборудование): Диктует необходимость применения экранированных (F/UTP, SF/UTP) версий. Важно обеспечить правильное заземление экрана с одной стороны линии.
• Способ прокладки и условия окружающей среды: Определяет необходимость в броне, типе гидробарьера, материале оболочки и наличии троса.
• Совместимость с компонентами: Все пассивные компоненты (розетки, патч-панели) должны быть той же или более высокой категории. Для экранированных систем — все компоненты должны быть экранированы.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Подготовка кабеля: При работе с заполненным гелем кабелем необходимо тщательно удалять состав с жил специальными очистителями. Остатки геля ухудшают контакт и электрические параметры.
• Радиус изгиба: Не должен превышать 8 внешних диаметров кабеля при монтаже и 4 диаметров — в стационарном состоянии. Нарушение ведет к ухудшению параметров NEXT и Return Loss.
• Натяжение: Максимально допустимое растягивающее усилие нормируется (обычно ~100-150 Н). При подвесном монтаже необходимо использовать динамометры.
• Терминирование экрана: Экран должен быть заземлен с одной стороны линии во избежание образования контуров заземления. Используются экранированные разъемы и заземляемые патч-панели.
• Соединение и ремонт: Не рекомендуется делать спайки или скрутки на магистральных линиях. Для ремонта или наращивания следует использовать специализированные влагозащищенные соединительные муфты для медных кабелей.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем принципиально внешний кабель отличается от внутреннего?

Внешний кабель имеет УФ-стабилизированную или полиэтиленовую оболочку, устойчивую к солнечному излучению и экстремальным температурам. Он всегда содержит влагозащитный барьер (гель или гидрофобные ленты). Внутренний кабель (LSZH, PVC) для таких условий не предназначен: его оболочка быстро деградирует на солнце, а отсутствие гидробарьера приведет к проникновению влаги и отказу линии.

Можно ли проложить внешний кабель внутри здания?

Технически — да, но не рекомендуется по соображениям пожарной безопасности. Оболочка из полиэтилена (PE) при горении сильно дымит и течет. Нормы (ПУЭ, СНиП) требуют внутри помещений использовать кабели с пониженным дымовыделением и безгалогенной изоляцией (LSZH). Исключение — ввод кабеля в здание через кросс, но внутри помещения его необходимо сразу переходить на внутренний кабель.

Какой тип экрана выбрать: фольга (F/UTP) или фольга+оплетка (SF/UTP)?

F/UTP (единый экран из фольги) обеспечивает защиту от внешних помех в большинстве случаев (подвес вдоль дорог, городская среда). SF/UTP (двойной экран) применяется при прокладке в непосредственной близости к силовым ЛЭП (на общих опорах), рядом с тяговыми подстанциями, рельсами электротранспорта, мощными радиостанциями. Оплетка обеспечивает лучшее сопротивление на низких частотах и более высокую механическую надежность экрана.

Обязательно ли использовать кабель с заполнением гелем?

Для подземной прокладки (канализация, прямое заглубление) — обязательно. Гель — единственная надежная защита от длительного воздействия влаги при возможных микротрещинах оболочки. Для подвесного монтажа по воздуху допустимо использование кабеля с гидрофобными лентами (water-blocking tape), так как риск длительного контакта с водой меньше, но вероятность конденсата сохраняется.

Какой минимальный срок службы у качественного внешнего кабеля?

При соблюдении условий прокладки и эксплуатации, сертифицированный кабель от производителя первого эшелона (Nexans, Belden, General Cable, etc.) имеет расчетный срок службы не менее 25 лет. Ключевые факторы, сокращающие срок службы: физические повреждения, постоянный перегрев, УФ-деградация нестабилизированной оболочки.

Можно ли использовать внешний 4-парный кабель для передачи видео с камер наблюдения по технологии PoE?

Да, это распространенная практика. Необходимо учитывать два аспекта: 1) Категория кабеля должна поддерживать требуемую скорость данных (для IP-камер до 4K — желательно Cat.6). 2) Сопротивление жил влияет на падение напряжения. Для длинных линий (более 60-70 м) при передаче PoE (особенно стандартов 802.3bt, до 90Вт) необходимо рассчитывать потери напряжения и, возможно, выбирать кабель с увеличенным сечением жилы (не 24, а 23 AWG).

Как маркируются внешние кабели?

На оболочку через каждый метр наносится маркировка, включающая: наименование производителя, стандарт/категорию (напр., CAT6A), тип экрана (U/UTP, F/UTP), материал оболочки (PE), наличие гидрофобного заполнения («filled» или «gel-filled»), год изготовления, метраж. Пример: «OUTDOOR CAT6A F/UTP PE GEL-FILLED 24AWG 2025».