Сечение витой пары: полный разбор от специалиста

Всем привет! В статье мы поговорим про сечение витой пары. Конечно, для подключения интернета в домашних условиях данная характеристикам почти на важна. Но для системных администраторов и инженеров, данная статья будет полезной, так как от площади поперечного сечения зависит не только максимальная поддерживаемая скорость кабеля, но также дальность действия сигнала без применения повторителя.

По сути, это вторая часть статьи про витую пару. Поэтому если вы её не читали, то советую начать именно с неё, так как некоторые моменты я буду брать оттуда. Если у вас будут какие-то вопросы, замечания или дополнения пишите в комментариях. Я такой же человек – как и вы, и не всё могу знать, но всегда буду рад услышать от других специалистов, что-то новое.

Важные характеристики кабеля

Очень часто в бухте или на самом кабеле можно встретить определенные характеристики, которые сильно влияют на пропускную способность кабеля. Чаще всего используются три. Давайте сначала рассмотрим AWG или American Wire Gauge(Американский калибр проводов). Тут все достаточно просто, чем меньше значение, тем толще провод. Число AWG говорит, про количество потягиваний основы WAG 0 (8мм) через определенное отверстие.

Но не будем вдаваться в подробности производства, так как это не совсем нужно. А нужны нам следующие характеристики, а именно наша площадь поперечного сечения. Достаточно взглянуть на таблицу ниже.

Одна жила

AWG	Диаметр	Площадь поперечного сечения, мм 2
18	1.019	0.816
19	0.911	0.652
20	0.812	0.518
21	0.723	0.411
22	0.642	0.324
23	0.573	0.258
24	0.510	0.204
25	0.454	0.162
26	0.403	0.127

Как видите с уменьшением AWG каждый проводок увеличивается в диаметре, а также подрастает показатель поперечного сечения. Именно от показателя AWG и можно отталкиваться, смотря на категории кабелей. Так как площадь поперечного сечения растет, то по кабелю можно передавать ток куда большей частоты, от чего может расти скорость. Такие кабеля часто используют в серверах.

Давайте взглянем на следующую таблицу, где расписаны категории сетевых кабелей:

Категория	Количество жил	Частота	Скорость	Расстояние/Затухание
CAT1	2	0,1 до 0,4 МГц	256 Кбит/с	200 м
CAT2	4	1млн. до 4 млн. Гц	4 Мбит/с.	150м
CAT3	8	16 млн. Гц.	10 – 100 Мбит /с.	100м
CAT4	8	20 млн. Гц	10 – 100 Мбит /с.	100м
CAT5 (класс D)	8	100 млн. Гц	100 – 1000 Мбит /с.	100 м
CAT5e	8	1–100 МГц	100 – 1000 Мбит /с.	100 м
CAT6 (класс E)	8	50 млн. Гц	10 Гбит /с.	55 м
CAT6a	8	500 млн. Гц	10 Гбит /с.	55 м
CAT7 (класс F)	8	600 – 1000 млн. Гц	10 Гбит/с	55 м
CAT8-8.1	8	1600 – 2000 МГц	40 Гбит /с.	80 м
CAT8.2	8	1600 – 2000 МГц	100 Гбит/с	50 м

Если взглянуть на таблицу, то можно заметить увеличение частоты. Нас будет интересовать провода с 5 категории, так как меньшая категория реже используется. Как вы видите с каждым шагом увеличивается частота из-за чего также растет и AWG и поперечное сечение. Если вы читали мою прошлую статью, то помните, что я отмечал увеличение скорости изначально только за счет задействования всех проводков при передаче данных, а не отдельных пар.

Именно за счет этого можно добиться 1000 Мбит при передаче через обычный кабель, но не на далекое расстояние. Если же нужна большая скорость, то нужен общий экран, а также вокруг каждого проводка, чтобы защитить данные от электромагнитного воздействия. Далее для увеличения скорости до 10-40 Гбит в секунду, надо увеличить частоту, а следовательно, и диаметр кабеля.

Именно поэтому лучше всего также смотреть именно на категории проводов, а не на одну характеристику. Также нужно учитывать тип экранирования, от этого также будет зависеть категория и цена, которая будет только повышаться. Об этом я писал в первом статье – ссылку я оставил в самом начале.

wifigid.ru

Показатели диаметра витой пары 5E

Прежде всего, необходимо отметить, что общий диаметр витой пары 5E категории зависит от конструкции кабеля и его состава. Классическая витая пара 5E состоит из восьми медных проводников, которые попарно переплетены между собой. В кабелях данного типа применяются проводники, соответствующие стандарту AWG24. Это означает, что диаметр жилы витой пары 5E составляет 0,51 миллиметр. Проводники покрыты слоем изоляции из поливинилхлорида, полиэтилена или полипропилена средней толщиной до 0,2 миллиметра.

Четыре пары в кабеле категории 5E покрыты общей оболочкой из PVC, толщина которой может составлять от 0,5 до 0,9 миллиметров. Наряду с традиционным поливинилхлоридным пластикатом внешняя оболочка может быть выполнена из ПВХ с пониженным дымогазовыделением. Для прокладки на улице применяются кабели с оболочкой из особого материала – светостабилизированного полиэтилена. Каждый тип оболочки имеет свои – пусть и минимальные – отличия в толщине, что неизбежно отражается и на конечном диаметре всего кабеля.

Таким образом, суммируя характеристики всех компонентов кабеля, можно сделать предположение об общем диаметре витой пары.

Однако в разных кабелях эта величина будет отличаться, несмотря на общую категорию 5E. Связано это с отличиями в параметрах слоев изоляции и оболочки, но основной секрет кроется в наличии или отсутствии экранирующих элементов.

Выше была описана структура неэкранированного кабеля витая пара UTP, конструкция которого не предполагает никаких элементов, кроме самих медных жил, изоляции и внешней оболочки. В экранированных кабелях присутствуют дополнительные защитные слои, наличие которых сказывается на конечном размере витой пары.

В качестве экрана используется фольга и медная оплетка. Эти две разновидности защитных слоев могут присутствовать в конструкции кабеля в различных комбинациях: только общий экран из фольги, оплетки или из обоих компонентов сразу, только индивидуальные экраны для каждой пары из фольги, общий экран фольга+оплетка и индивидуальный экран для пар из фольги и так далее. В любом случае, наличие экрана и его состав является весомым фактором, влияющим на диаметр кабеля категории 5E.

Важным фактором является и то, что производители наряду с классическим четырехпарным кабелем 5E категории выпускают кабели 2- и 10-парные.

Можно привести средние показатели диаметра витой пары 5E различных типов. Например, двухпарный кабель UTP может иметь размер примерно 4,5-6 миллиметров. Диаметр неэкранированного кабеля 4 пары для внутренних работ составляет 5-5,5 мм, а у наружного кабеля – 5,3-7 миллиметров. Экранированная витая пара зачастую сохраняет диаметр в пределах 6-7 мм. А десятипарный кабель 5E категории может достигать в размерах 12 миллиметров и более.

e-server.com.ua

Кабель UTP

Расшифровка кабеля UTP:
U — Unshielded (неэкранированная)
T- Twisted (витая)
P — Pair (пара)

Элементы конструкции кабеля UTP
1. Жила — медная гибкая.

2. Изоляция – ПВХ пластикат.
3. Оболочка — ПВХ пластиката.

Назначение кабеля UTP:
Существует несколько категорий кабеля UTP, которые нумеруются от CAT1 до CAT7 и определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон. Категории неэкранированной витой пары описываются в стандарте EIA/TIA 568 (Американский стандарт проводки в коммерческих зданиях).
• UTP кабель CAT1 — (полоса частот 0.1 МГц) телефонный кабель, всего одна пара, известный в России, как «лапша». Используется только для передачи голоса или данных при помощи модема.
• UTP кабель CAT2 — (полоса частот 1 МГц) старый тип кабеля, 2-е пары проводников, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с, использовался в сетях token ring и ARCNet. Сейчас иногда встречается в телефонных сетях.

• UTP кабель CAT3 — (полоса частот 16 МГц) использовался при построении локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных только до 10 Мбит/с. В отличие от предыдущих двух, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3. Также до сих пор встречается в телефонных сетях.
• UTP кабель CAT4 — (полоса частот 20 МГц) использовался в сетях token ring, 10BASE-T, 10BASE-T4, скорость передачи данных не превышает 16 Мбит/с, сейчас не используется.
• UTP кабель САТ5 — (полоса частот 100 МГц) это и есть, то, что обычно называют кабель «витая пара», благодаря высокой скорости передачи, до 100 Мбит/с при использовании 2-х пар и до 1000Мбит/с, при использовании 4-х пар, является самым распространённым сетевым носителем, использующимся в компьютерных сетях до сих пор. При прокладке новых сетей пользуются несколько усовершенствованным кабелем CAT5e (полоса частот 125 МГц), который лучше пропускает высокочастотные сигналы.
• UTP кабель CAT6 — (полоса частот 250 МГц) применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4-х пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10000Мбит/с. Существует категория CAT6е, в которой увеличена частота пропускаемого сигнала до 500МГц.
• UTP кабель CAT7 — Спецификация на данный тип кабеля пока не утверждена, скорость передачи данных до 10000Мбит/с, частота пропускаемого сигнала до 600—700 МГц. Кабель этой категории экранирован.

Условия эксплуатации и монтажа кабеля UTP:
При монтаже кабеля витой пары должен выдерживаться минимально допустимый радиус изгиба (8 внешних диаметров кабеля).
Больший изгиб может привести к увеличению внешних наводок на сигнал или привести к разрушению оболочки кабеля.
При монтаже экранированной витой пары необходимо следить за целостностью экрана по всей длине кабеля. Растяжение или изгиб кабеля приводит к разрушению экрана, что ведёт к снижению устойчивости к электромагнитным помехам.
Дренажный провод должен быть соединён с экраном разъёма.

www.rucabel.ru

Какая максимальная длина витой пары UTP для локальной сети

На данный момент в локальных сетях (стандарт Gigabit Ethernet 1000BASE-T) используется кабель типа UTP, он же «витая пара» (на английском — UTP, unshielded twisted pair), состоящей из 8 жил. 

Состоит из четырех пар особо скрученных в спираль покрытых изоляцией проводков, по которым передается цифровой сигнал в локальной сети, структурированных кабельных системах, системах безопасности и видеонаблюдения, и даже телефонии (слаботочка одним словом). 

Кабель, он же патч-корд, обжимается кусачками, с надетыми розетками на 8 пин тип RJ-45 для локалки или на 5 пин RJ-11 для телефонов (в основном используются два в лапше). Так какая же максимальная длина?

Процесс зажатия кусачками розетки на проводе называется обжимом, раньше назывался распайкой. В крайних случаях, вместо кусачек, можно взяв плоскую (шлицевую отвертку), которую придется установить шлицем на впадину и ударив молотком, при должной сноровки можно получить тот же результат, что и при использование кусачек (кримпер).

Ну и как выглядит обжимной инструмент «кримпер» — он же кусачки или обжимник.

 

Так же, если кабель разводится под розетки то его забивают инструментом типа такого: сенсорный инструмент Krone LSA-PLUS 6417 2 055-01 то, тогда забивается аналогично, только на две стороны, и по разметке модуля.

На данный момент есть два стандарта обжима «витой пары» для 8-контактных разъемов RJ-45: TIA/EIA-568A и TIA/EIA-568B, отличающиеся положением 4 из 8 жил. Так вот, выбор здесь достаточно простой.

Образец обжатия ашки.

 Ну, а это соответственно, бэшка.

Если локальная сеть состоит только из двух устройств (компьютер соединен с компьютером, или компьютер подключен к принтеру или к сканеру), соединение между ними, то с одной стороны ставим TIA/EIA-568A (ашку), а с другой TIA/EIA-568B (бэшку). Его еще раньше называли кросс-овер, (не машина), или обратный/перевернутый патч-корд.

Когда все компьютеры в офисе или дома воткнуты в роутер, маршрутизатор, или свитч (выберите, что понравилось), то лучше выбрать один из двух на обоих хвостовиках. Мнений будет масса, но чаще всего ставят бэшку, исключение в том случае, если до вас кто то уже развел сеть на А, тогда чтобы не городить огород лучше остальное сделать так же. Хотя современные свитчи научились определять сигнал самостоятельно.

Мнения, что стандарты для разных длин кабеля, кроме как заблуждениями, прокомментировать сложно — технически одно и тоже. По спецификации на 5 категорию, на дистанции около 100 метров можно запустить 100 мегабит, а если хорошим кабелем, типа такого, как кабель AMP 57535-5 UTP Cat.5e Box 305m 5YW, то удалось завесить на 117 метрах, ну и свитч, соответственно подороже D-Link.

Организация Electronic Industries Alliance (EIA) рекомендует, стандартизирующую сеть на витой паре использовать стандарт TIA/EIA-568A, а вариант TIA/EIA-568B предусматривает для совместимости с некоторыми типами оборудования.

Между тем, на практике большинство компаний использует стандарт TIA/EIA-568B, поскольку он совпадает с широко распространенным ранее стандартом AT&T 258A. Категории (сокращенно CAT) витой пары определяют расчетную скорость передачи данных. Кроме этого кабель LAN еще разделяют на классы и при построении структурированной кабельной системы их тоже учитывают.

Следует помнить, что витая пара более высокого класса поддерживает технические возможности низшего класса. А вот витая пара по классу ниже не поддерживает технические приложения высшего класса. Чем выше класс тем лучше передаточные характеристики и выше предельная частота работы кабельной линии.

Одну пара и используется для передачи голоса и цифровых данных при участии модема. Это стандартный телефонный кабель (у нас был до лапши, чаще всего круглый), который в свое время использовался в «скрученном» виде в США, а в России применяется и сейчас без скручивания. Не подходит для современных систем и имеет большое влияние помех.

Имеет две пары проводников и уже изжил себя. Иногда применяется при построении телефонных сетей.

Обладает скоростью передачи данных до 4 Мбит/с. Не годиться для построения современных сетей.

Встречается 2-х парный и 4-х парный тип витой пары. Применяется не только для создания телефонных, но и локальных сетей на базе 10BASE-T. Поддерживает скорость передачи данных от 10 до 100 Мбит/с по технологии 100BASE-T4 протяженностью не более 100 метров. В отличии от CAT1 и CAT2 поддерживает стандарт IEEE 802.3.

В свое время этот 4-х парный кабель использовался в технологии 10BASE-T и 100BASE-T4. Возможна скорость передачи данных до 16 Мбит/с. В наши дни не используется.

Кабель применялся для создания телефонных линий и построения локальных сетей 100BASE-TX, а также в Ethernet (LAN). Поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с.

Это усовершенствованная витая пара пятой категории. При использовании 2-х пар поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с и до 1000 Мбит/с в 4-х парном кабеле. Как правило, используется 4-х парный кабель для построения локальной компьютерной сети. Это самый распространенный тип витой пары.

Это распространенный тип кабеля, который применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. В структуре кабеля четыре пары проводников. Поддерживает высокую скорость передачи данных до до 10 Гбит/с протяженностью не более 55 метров. CAT6a (частотная полоса 500 МГц. Класс «EA«). Структура кабеля состоит из четырех пар проводников. Он используется в сетях Gigabit Ethernet и поддерживает скорость до 10 Гбит/с на расстоянии до 100 метров.

Поддерживает скорость передачи данных до 10 Гбит/с. Структура кабеля имеет общий внешний экран и фольгированную защиту каждой пары. По типу относиться к S/FTP (ScreenedFullyShieldedTwistedPair).

Скорость витой пары доходит до 40 Гбит/с на расстоянии до 50 метров и до 100 Гбит/с протяженностью до 15 метров.

Если, статья понравилась, лайкните нас — нам будет приятно 🙂 .

www.born-spb.ru

Основные виды и характеристики кабеля типа «витая пара»

Введение.

Безусловно, одним из величайших изобретений человека в области передачи слаботочных высокочастотных сигналов является так называемый кабель типа «витая пара» (от англ. “twisted pair”).

Суть этого кабеля в том, что сигнал в нем передается при помощи одной или нескольких пар изолированных проводников, скрученных между собой с небольшим числом витков на единицу длины.

Данный вид кабеля благодаря своей конструкции позволяет увеличить степень связи между проводниками каждой пары, а также, благодаря синхронизации влияния электромагнитных помех на оба проводника каждой пары снизить влияние внешних помех на сигнал в целом.

Область применения данного типа кабеля очень широка. Это и современнные структурированные кабельные системы, и компьютерные сети, и телекоммуникационное оборудование, и телефония.

 

Маркировка различных типов витой пары.

Для начала определимся с терминологией.

Рассмотрим типовое название кабеля типа «витая пара» (в его полном варианте, разумеется).

 

UTP 4 CAT5E 24 CCA

 

Разберем его на составляющие.

UTP – обозначение типа кабеля. Основные типы:

UTP – неэкранированная витая пара.

FTP – экранированная витая пара.

SFTP – витая пара с двойным экранированием.

 

4 — в данной записи обозначает количество пар.

Стандартные количества — 2 и 4 (двухпарный и четырехпарный кабель соответственно), однако встречаются и другие количества — 10, 15, 20, 25 и т. д. — это так называемые «многопарные» кабели, которые используются в основном при монтаже крупных СКС.

 

CAT5E – это категория кабеля.

В данном случае — пятая, экстра. На данный момент 5-я категория витой пары — самый распространенный и частоиспользуемый вид категории, однако следует помнить о том, что есть и более низкие категории, которые сейчас почти повсеместно заменяются на пятую. А также и о том, что есть 6-я категория — которая отличается от 5-й тем, что в ней каждая пара помимо разного шага скрутки разделена друг от дружки ещё и специальной пластмассовой крестовиной.

Распространение именного 5-й категории кабеля связано с тем, что это была первая категория в которой использовался разный шаг скрутки для разных пар, а значит ещё большая помехозащищенность.

 

24 — это число, характеризующее толщину жилы проводника. Подробнее см. ниже в разделе «Конструкция кабеля»

 

CCA – материал из которого изготовлен проводник. Обычно это медь (Cu, либо просто отсутствует маркировка, либо омедненный алюминий или сталь — CCA).

 

 

КОНСТРУКЦИЯ КАБЕЛЯ

 

Кабель типа «витая пара» состоит из нескольких витых пар. Проводники в парах изготовлены из монолитной меди (либо омедененного алюминия или стали в случае CCA) диаметром 0.4-0.6 мм. Для измерения диаметров проводников применяется также американская система AWG, в которой эти проводники имеют соответственно обозначения 26AWG или 22AWG. 

В стандартных четырехпарных кабелях используются в основном проводники диаметром 0.51мм (24AWG). 

Изоляция обычно имеет толщину порядка 0.2 мм и выполняется из поливинилхлорида (PVC), либо для более качественных проводников 5-й категории и выше — полипропилен (PP), полиэтилен (PE). Особенно качественные проводники имеют изоляцию из вспененного полиэтилена, позволяющего обеспечить более низкие диэлектрические потери, либо тефлона, обеспечивающего широкий рабочий диапазон температур.

Внутри кабеля также находится так называемая «разрывная нить» (как правило используется капрон). Она позволяет легко снимать внешнюю оболочку кабеля, а также, благодаря высокой прочности обеспечивает дополнительную прочность кабеля.

Внешняя оболочка стандартных четырехпарных кабелей имеет толщину порядка 0.5-0.9мм (в зависимости от категории и качества кабеля) и исполняется из поливинилхлорида с добавлением мела, чтобы обеспечить некоторую хрупкость и позволить точно отделять оболочку в месте обреза отрезным инструментом. Кроме этого для изготовления оболочки используются полимеры, которые не поддерживают горения и не выделяют при нагреве галогены (такие кабели маркируются LSZH – Low Smoke Zero Halogen). 

 

 

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КАБЕЛЯ

 

UTP 2 CAT 5E 24 AWG, UTP 2 CAT 5E 24 AWG CCA – кабель типа «витая пара», неэкранированный, двупарный, стандартной толщины проводника. Выполнен из меди либо омедненного алюминия или стали (CCA).

Применяется при соединении компьютеров внутри локальной сети, для прокладки телекоммуникаций. Из-за того, что в его состав входят только 2 пары — при передаче данных внутри сети обеспечивает скорость до 100МБит/сек.

 

UTP 4 CAT 5E 24 AWG, UTP 4 CAT 5E 24 AWG CCA – кабель типа «витая пара», неэкранированный, четырехпарный, стандартной толщины проводника. Выполнен из меди либо омедненного алюминия или стали (CCA).

Применяется для соединения компьютеров внутри локальной сети, для прокладки телекоммуникаций, в распределенных телефонных сетях. 

Благодаря одновременному использованию четырех пар позволяет развивать скорость передачи информации до 1ГБит/сек(1000МБит/сек).

 

FTP 2 CAT 5E 24 AWG, FTP 2 CAT 5E 24 AWG CCA – кабель типа «витая пара», экранированный, двупарный, стандартной толщины проводника. Проводники выполнены из меди либо омедненного алюминия или стали (CCA).

Экранирован при помощи фольги, либо тонкого алюминия.

Применяется для передачи сигнала там, где необходима повышенная устойчивость как к внешним помехам, так и к внутреннему излучению проводника.

Используются как правило для соединения между серверами. 

Всвязи с использованием двух пар скорость передачи данных — до 100 Мбит/сек.

 

FTP 4 CAT 5E 24 AWG, FTP 4 CAT 5E 24 AWG CCA – кабель типа «витая пара», экранированный, четырехпарный, стандартной толщины проводника. Проводники выполнены из меди либо омедненного алюминия или стали (CCA).

Экранирован при помощи фольги, либо тонкого алюминия.

Применяется для передачи сигнала там, где необходима повышенная устойчивость как к внешним помехам, так и к внутреннему излучению проводника.

Используются как правило для соединения между серверами. 

Так как используются четыре пары, скорость передачи данных может составлять до 1Гбит/сек (1000МБит/сек).

 

Также все эти виды кабеля могут быть представлены в негорючей оболочке, в многопарном варианте (до 100 пар).

www.avs-el.ru