Зачем нужен экранированный кабель utp

Витая пара в современных сетях

Мы, специалисты «Мальтима Телеком», продолжаем публиковать справочные материалы по телеком-оборудованию и комплектующим в помощь специалистам. На этот раз речь пойдёт о витой паре, поставками которой мы в том числе занимаемся. Этот товар проходит входной контроль в России: часть партии тестируется тремя разными сертифицирующими тестерами, которые показывают всю картину по кабелю. Если хотя бы один тестер выявляет несоответствие, кабель в продажу не запускается.

При построении структурированных кабельных сетей особое значение имеет физическая среда передачи сигнала, роль которой обычно выполняет витая пара. В простейшем случае она представляет собой одну или несколько пар изолированных медных проводников, скрученных между собой и покрытых общей оболочкой. Сами медные проводники в таких проводах могут быть как одножильными (solid), так и многожильными (patch). Если первые обычно применяются для прокладки в коробах и стенах (обладают меньшим затуханием сигнала, удобны для врезания розеток), то вторые лучше подходят для подключения конечного оборудования к розеткам (имеют большую стойкость к многократным изгибаниям).

Для удобства использования отдельные витые пары объединяют в кабели, содержащие 2, 4, 8 и более пар. Самыми распространенными в настоящее время являются кабели, состоящие из 4 витых пар. Несмотря на общий принцип устройства, такие кабели обладают различными свойствами, основным среди которых является полоса пропускаемых частот, которая напрямую зависит от устойчивости к внешним и взаимных помехам. Именно по этому параметру кабели с витыми парами принято разделять на категории в соответствии с международным стандартом ISO 11801. Рассмотрим эти категории подробнее.

К категориям 1 и 2 принято относить устаревшие кабели с одной или двумя парами проводов, пригодные для голосовой и модемной связи, а также передачи цифрового сигнала с пропускной способностью до 4 Мбит/с.

Кабели категории 3 имеют полосу пропускаемых частот 16 МГц и пригодны для построения локальных сетей с пропускной способностью до 100 Мбит/с по спецификации 100BASE-T4. В настоящее время кабели этой категории применяются в основном для организации голосовой телефонной связи.

Полоса пропускаемых частот кабелей 4 категории составляет 20 МГц. Они также применялись для построения сетей 100BASE-T4, но в настоящее время практически не используются.

О кабелях 5 (5e) категории слышали, наверное, все. Пригодные для организации телефонной связи и передачи видеосигнала, они все же получили наибольшее распространение как основа для создания локальных компьютерных сетей 10BASE-T, 100BASE-TX и 1000BASE-T благодаря полосе пропускаемых частот равной 100 МГц.

Более современными является кабель 6 категории. Его полоса пропускаемых частот составляет 250 МГц, что позволяет организовать передачу данных со скоростью 10 Гбит/с на расстояние до 55 м. Впрочем, ориентироваться на последний параметр не стоит. Специалисты-практики отмечают, что достижение устойчивой работоспособности канала на дистанции свыше 50 метров труднодостижимо. Гораздо более реалистичным является показатель 30-35 м.

Существует также подкатегория данного кабеля, известная как 6А. В целях борьбы с помехами и увеличения полосы пропускаемых частот до 500 МГц эти кабели оснащены либо общим экраном из фольги (F/UTP), либо экранами вокруг каждой из четырех витых пар (U/FTP). Благодаря повышенной до 500 МГц полосе пропускаемых частот, передачу данных со скоростью 10 Гбит/с можно осуществлять на расстояние до 100 м (предельное теоретическое значение).

Самой «молодой» утвержденной Международной организацией по стандартизации (ISO) категорией кабелей является седьмая. Предназначенные для наиболее требовательных к физической среде передачи сигнала СКС, кабели этой категории обеспечивают полосу пропускаемых частот 600 МГц (1000 МГц для категории 7А), а скорость передачи данных — до 40 Гбит/с (для категории 7А). От кабелей шестой категории их отличает наличие как экрана вокруг каждой витой пары, так и общего экрана для всех 4 пар (F/FTP или S/FTP в зависимости от технологии изготовления внешнего экрана — оплетка или фольга соответственно).

Экранирование витых пар используется как для снижения внешних электромагнитных помех (общий экран), так и для минимизации взаимных наводок между витыми парами (индивидуальные экраны). Судить о конструкции конкретного кабеля можно по его маркировке. Так буква F означает наличие экрана из сплошного полотна фольги, а буква S — наличие экранирующей оплетки. Буква U говорит об отсутствии экрана. При этом первая часть маркировки содержит информацию об общем экране, а вторая — об индивидуальных. Таким образом, например, маркировка SF/FTP означает, что в данном кабеле каждая пара экранирована фольгой, а также имеется двойной внешний экран из фольги и оплетки. В свою очередь маркировка UTP свидетельствует об отсутствии какой-либо защиты от наводок помимо самого скручивания проводов в пары с переменным шагом.

Надо отметить, что различия между кабелями даже одной категории могут быть весьма значительными. Так самым «ходовым» является простой кабель, предназначенный для внутренних работ. Он обычно окрашен в серый цвет. Черный цвет свидетельствует о том, что кабель предназначен для внешних (уличных) работ и имеет дополнительную защиту в виде внешней оболочки из гидрофобного полиэтилена. Пустоты между витыми парами иногда заполняются гидрофобным гелем, а сам кабель может иметь внешнее бронирование из стальной проволоки или ленты. Наконец, если внешняя оболочка кабеля окрашена в оранжевый цвет, это говорит о его соответствии требованиям пожарной безопасности. Такой кабель выделяет при горении меньше дыма и отравляющих веществ, а кроме того, в случае пожара, не станет каналом дальнейшего распространения огня.

Многообразие номенклатуры кабелей с витыми парами объясняется широтой сфер применения. В связи с этим, конкретные модели могут включать в себя дополнительные функциональные элементы. Так уличные кабели, предназначенные для подвески на опорах, снабжены внешним стальным тросом, препятствующим деформации изделия под собственным весом. Силовые элементы, придающие кабелю большую прочность, могут размещаться и внутри, вблизи центральной оси. Для кабелей, предназначенных для внутренних работ, характерно наличие специального шнура из капронового волокна — рипкорда. Потянув за него, можно разрезать внешнюю оболочку кабеля, не повредив изоляцию витых пар. Некоторые модели с общим экраном помимо витых пар содержат в себе неизолированный дренажный провод, задачей которого является сохранение электрического контакта между частями экрана в случае его повреждения при слишком сильном сгибании. Этот список можно продолжать, но закончить стоит на том, что, какая бы задача не стояла перед проектировщиком СКС, всегда найдется именно та витая пара, которая подойдет наилучшим образом.

Источник

Экранированная и неэкранированная витая пара. UTP vs FTP

Всем привет! Сегодня тема насущная. Тема эта поднимается достаточно часто в строительных кругах и сегодня мы поговорим о кабеле витая пара: экранированном и не экранированном.

Что же из себя представляет витая пара и для чего она витая.

Создание этого кабеля — вынужденная мера. Ещё в 19ом веке, пользователи и ученые стали замечать наличие помех на телеграфных проводах.

Связано это было в первую очередь, с тем что на этих же опорах, на которых висят телеграфные провода прокладываются линии электропередач для питания трамваев и прочих потребителей. Простым выходом из этой ситуации стала транспозиция проводов, когда телеграфные провода меняются местами, правый становился левым и левый становится правым и так происходит несколько раз за километр. Помеха, которая действует на эти телеграфные провода действует одинаково на правый и на левый провод. И говоря простым языком в конце линии самокомпенсируется.

Точно такая же технология применяется в современных кабелях. Пары в них равномерно скручены между собой, причём в случае с четырехпарным кабелем, каждая пара скручена с разным шагом относительно друг друга. То есть кабель даже без экрана компенсирует внешнее влияние на себя.

Вот мы и подошли к необходимости применения экранированного кабеля витая пара.

Если объект это квартира , где основные потребители для кабеля — компьютеры, телевизоры и прочая мелочь, то в 99% случаев хватит просто качественного неэкранированного кабеля витая пара. Некачественный кабель я вовсе применять не рекомендую.

Если объект — большой дом, офис, производство и так далее — то…. надо разбираться. В случае использования требовательных устройств, которым необходима максимальная скорость передачи и их трасса проходит мимо потенциальных источников электромагнитных помех, то лучше использовать экранированный кабель. Но это очень частные случаи и общей панацеи нет. Зато могу рассказать об ошибках, которые допускают монтажники по незнанию и эти ошибки порой очень дорого стоят.

Экранированный кабель имеет одну важную особенность.

Его необходимо заземлять. Обязательно и причем только с одной стороны. Экранированный кабель создан для отвода помех в землю.

• У нас есть два устройства: простенький адаптер и простенький роутер. Как видим на портах этих устройств нет металлических частей. То есть экран не заземлен ни с одной из сторон. Соответственно помехе деться в этих устройствах некуда. Применение кабеля витая пара с экраном для таких устройств бесполезно, а иногда даже пагубно.
• Еще один пример. Этот коммутатор у нас установлен в одном щите, этот коммутатор в другом щите. Между ними проложен экранированный кабель. Этот коммутатор заземлен в своем щите, этот заземлен в своем щите. Каждый со своим потенциалом. И соответственно между ними у нас разность потенциалов, то есть напряжение. Я думаю не стоит объяснять, что это не очень хорошо.

Ситуацию, когда для такого кабеля применяют простые коннекторы вместо металлических, думаю, описывать не стоит. Диэлектрические коннекторы сводят на нет даже правильный выбор кабеля для конкретного объекта. Используете кабель с экраном — используете специальные коннекторы для кабеля с экраном.

А как же правильно применить такой кабель?

Всё очень просто. Кабель должен быть заземлен с одного конца, должен быть использован специальный коннектор и кабель в этом коннекторе должен быть специальным образом разделан. Принцип разделывания такого коннектора практически не отличается от обыкновенного. Разве что заземляющий проводник должен прилегать к металлическому корпусу коннектора.

Источник

Виды экранированной витой пары, что такое SF/TP, F/UTP, S/FTP, U/FTP

Кабели витая пара подразделяются на два типа, неэкранированной (UTP) и экранированной (STP) . В проводе с экранированием используются различные методы для ограничения выхода любого сигнала от провода и уменьшения электромагнитных помех от внешней среды.

Типы экранов

Экран — это электропроводящий материал, которым оборачивают провод. Для этого используются два основных типа экранов: фольга и оплетка.

Когда для экранирования используется тонкая алюминиевая фольга, она обеспечивает полное покрытие поверхности. Но поскольку фольга тонкая, работы по заземлению затруднены.

Оплетка — это еще одна разновидность экрана, используемый для экранированной витой пары. Представляет собой плетеную сетку из медной или аналогичной металлической проволоки. Основное ее преимущество в том, что она обеспечивает низкое сопротивление, при этом также легче справиться с заземлением. Недостаток оплетки в том, что она не полностью покрывает поверхность.

Защита в таком проводе может снизить электромагнитные помехи двумя способами.

• Экранирование может отражать электромагнитные помехи.
• Мы можем заземлить экран, чтобы он мог улавливать электромагнитные помехи от окружающей среды и передавать их на землю через дренажный провод.

Такие кабели обычно используются для прокладки сети там, где используется тяжелое электрическое оборудование и имеется большое количество электротехнических устройств, которые могут вызывать электромагнитные помехи.

Расшифровка обозначений

По рекомендуемому стандарту ISO/IEC 11801:2002 rev.2 предполагается, что вид внутренней структуры кабеля этого типа должен обозначаться видом XX/XXX, где слева указывается вид общего экрана, а справа вид индивидуального экрана и кабеля. Для витой пары последние две буквы всегда будут TP — twisted pair.

Вид общего экрана может обозначаться как одним, так и двумя символами, а индивидуального только одним, означающими:

• • SF (braid and foil screened) — двойной, оплетка и фольга;
• • S (braid screened) — имеет вид оплетки;
• • F (foil screened) — из фольги;
• • U (unscreened) — отсутствует.

Разновидности экранированной витой пары

Из описанного выше, давайте попробуем понять различные типы кабелей с экранированной витой парой (STP) .

Кабели этого вида имеют общее экранирование из фольги (F). Но витые пары неэкранированные (UTP).

Источник

Зачем кабелю экранирование и как добиться максимума эффективности?

04 февраля 2021 09:38

Экранированная витая пара выгодно отличается от неэкранированного кабеля (а это витая пара UTP) тем, что защищает сигнал от помех. Такой кабель отведет электромагнитное излучение, радиочастотные помехи, которые мешают сигналу. Экранированные провода обязательны для сетей, проложенных рядом с помехообразующими источниками.

В статье рассказываем о видах и ключевых особенностях экранированных кабелей. Читайте, чтобы разобраться в нюансах.

Особенности экранированной витой пары

Когда требуется защитить сигнал от помех, которые поступают извне, весь сердечник витой пары оборачивают экраном. А вот для защиты от внутренних помех, которые появляются между парами проводниками кабеля, экраном окружают каждую пару.

Наружное экранирование бывает:

1. Одинарным — изготавливается из алюмополимерной пленки. Такое экранирование часто обозначается буквой F (Foiled). Называется такая витая пара — FTP. Также бывает одинарное экранирование в виде оплетки из медной проволоки. Обозначается такой вариант буквой S (Shielded).
2. Двойным — выполнено из фольги и оплетки, представленной медной луженой проволокой. Этот тип экранирования обозначается как SF (Shielded, Foiled).

Конструкции защитных экранов отличаются друг от друга. Так, если экранирование представлено фольгированной пленкой, то она размещается алюминиевой стороной к сердечнику. Здесь же прокладывают специальный дренаж — проводник, который не дает экрану порваться во время монтажа кабеля. А вот если экранирование двойное — из фольги и оплетки, то алюминиевая сторона соприкасается с медной сеткой.

Также следует отметить, что фольгированное экранирование может быть выполнено продольным швом (иногда его герметизируют посредством склейки) или нахлестом.

О проволочной оплетке же нужно знать то, что ее плотность влияет на экранирующие свойства, которые отличаются от фольгированного экрана частотными характеристиками. Поэтому эффективное решение — использовать оплетку вместе с фольгой.

Важна и толщина фольги. Если она слишком толстая, то и провод станет толще и грубее, а еще менее гибким. Но и очень тонкая фольга — это плохо, ведь прочность экрана снижается.

Примечание: при оптимизации защитного экранирования производители используют фольгу толщиной 20-100 мкм.

Наложенный на витую пару защитный экран снижает волновое сопротивление кабеля — импеданс. Из-за этого диэлектрическую изоляцию проводов делают:

• пористой,
• сплошной, но более толстой.

Это необходимо, чтобы довести сопротивление до 100 Ом. Это стандартный показатель для компьютерной проводки.

Понятно, что и наличие фольги/сетки, и утолщение изоляции, ведут к увеличению диаметра витого кабеля. А это нежелательно, поскольку ограничивает количество проводов, которые можно проложить в кабельном канале например. Чтобы сделать кабель с пористой изоляцией, требуется специализированное и дорогое оборудование. Это приводит к увеличению стоимости производства. К тому же пористая изоляция не обладает устойчивостью к деформациям. По этой причине этот вариант используется реже, чем утолщение.

Источник