Основные виды кабелей и разъемов, используемых при построении локальных сетей. Тип кабеля

Типы кабелей и проводов: силовой, коаксиальный, оптоволоконный кабель и витая пара | RuAut

Автор: Руслан Мусин

Силовые кабели

Среди наиболее популярных в последнее время видов кабельной продукции можно назвать кабель ВВГ и его модификации. ВВГ обозначается силовой кабель с изоляцией ТПЖ из ПВХ, оболочкой (кембриком)  из ПВХ, медным материалом жилы, не имеющий внешней защиты.

Используется для передачи и распределения электрического тока, рабочее напряжение 660 – 1000 В, частота 50 Гц. Количество жил может варьироваться от 1 до 5. Сечение – от 1,5 кв.мм до 240 кв.мм. Жилы могут быть как одно-, так и многопроволочными.

ВВГ применяется в широком диапазоне температур: от – 50 до + 50 ºС. Выдерживает влажность до 98% при температуре до + 40 ºС. Кабель достаточно прочен на разрыв и изгиб, стоек к агрессивным химическим веществам. При монтаже следует помнить, что каждый кабель или провод имеет определенный радиус изгиба. Это означает, что для поворота на 90º в случае с ВВГ радиус изгиба должен быть не меньше 10 диаметров сечения кабеля. Внешняя оболочка, как правило, черного цвета. Не распространяет горение.

Разновидности ВВГ:

• АВВГ – те же характеристики, только вместо медной жилы используется алюминиевая;
• ВВГнг – кембрик с повышенной негорючестью;
• ВВГп – наиболее часто встречающаяся разновидность. Сечение кабеля не круглое, а плоское;
• ВВГз – пространство между изоляцией ТПЖ и кембриком заполнены жгутами из ПВХ или резиновой смесью.

КГ расшифровывается очень просто – кабель гибкий. Это проводник с рабочим переменным напряжением до 660 В, частотой до 400 Гц или постоянного напряжения 1000 В. 

Жилы медные, гибкие или повышенной гибкости. Их количество варьируется от 1 до 6. Изоляция ТПЖ – резина, внешняя оболочка из того же материала. Диапазон рабочих температур от – 60 до + 50 ºС. Кабель применяется в основном для подсоединения различных переносных устройств. Есть разновидность КГнг с негорючей изоляцией. КГ прекрасно зарекомендовал себя именно в качестве кабеля, работающего практически при любых условиях на открытом воздухе.

Кабели для передачи информации

Помимо электроэнергии кабели предают информационные сигналы.

Коаксиальный кабель

Коаксиальный кабель представляет собой электрический кабель, состоящий из центрального провода и металлической оплетки, разделенных между собой слоем диэлектрика (внутренней изоляции) и помещенных в общую внешнюю оболочку.

К нему труднее механически подключиться для несанкционированного прослушивания сети, он также дает заметно меньше электромагнитных излучений вовне. Однако монтаж и ремонт коаксиального кабеля существенно сложнее, чем витой пары, а стоимость его выше (он дороже примерно в 1,5-3 раза по сравнению с кабелем на основе витых пар). Сложнее и установка разъемов на концах кабеля. Поэтому его сейчас применяют реже, чем витую пару.

Экран выполняет 2 функции: 1) защита от электромагнитных помех. 2)передача информационных сигналов.

Преимущества: низкая чувствительность к электромагнитным помехам, высокая частота передачи (порядка 50 МГц) на длинных линиях порядка километров. Недостаток: высокий вес кабеля, сложность прокладки. Обычно служит для передачи высокочастотных сигналов. Благодаря совпадению осей обоих проводников у идеального коаксиального кабеля обе компоненты электромагнитного поля полностью сосредоточены в пространстве между проводниками (в диэлектрической изоляции) и не выходят за пределы кабеля, что исключает потери электромагнитной энергии на излучение и защищает кабель от внешних электромагнитных наводок. В реальных кабелях ограниченные выход излучения наружу и чувствительность к наводкам обусловлены отклонениями геометрии от идеальности.

Существует два типа коаксиальных кабелей: тонкий и толстый.

Тонкий КК – это кабель диаметром 0,5 см. Прост в применении и годится практически для любых видов сетей. Подключается непосредственно к платам сетевого адаптера компьютера. Тонкий КК способен передавать сигнал на расстояния до 185 м без искажений.

Толстый КК – это кабель диаметров 1 см. Чем толще кабель, тем большее расстояние способен преодолеть сигнал. Толстый КК передает сигнал до 500 м. Для подключения к толстому КК применяют специальное устройство – трансивер.

При заземлении экрана в нескольких точках по нему начинают протекать выравнивающие токи (ведь разные "земли" обычно имеют неравные потенциалы). Такие токи могут стать причиной внешних наводок (иной раз достаточных для выхода из строя интерфейсного оборудования), именно это обстоятельство является причиной требования заземления кабеля локальной сети только в одной точке. 

Наибольшее распространение получили кабели с волновым сопротивлением 50 ом. Это связано с тем, что эти кабели из-за относительно толстой центральной жилы характеризуются минимальным ослаблением сигнала (волновое сопротивление пропорционально логарифму отношения диаметров внешнего и внутреннего проводников).

RG-6 – коаксиальный кабель для передачи высокочастотных сигналов.

Кабели марки RG имеют множество разновидностей и отличаются друг от друга по некоторым характеристикам, например сопротивлению проводника, устойчивости к температурным и ударным нагрузкам, времени затухания сигнала, разновидности экрана и т.д.

Коаксиальный кабель РК-50 очень часто применяется в ультразвуковой расходометрии. Первичные преобразователи (излучатели и приемники ультразвуковых волн) соединяются с блоком электроники ультразвукового расходомера посредством отрезков коаксиального кабеля фиксированной длины.

Коаксиальный кабель является частью схемы, параметры которой определяют параметры формируемого ультразвукового импульса. Поэтому самовольное изменение длины отрезков коаксиальных кабелей входящих в комплект поставки ультразвуковых расходомеров (US-800, UFM-001 и т.п.) либо запрещено производителем вовсе, либо требует ввода "новой" длины кабелей в настройки расходомера. В противном случае погрешность измерения может оказаться выше заявленной производителем, а в некоторых случаях это может и вовсе привести к отказам в работе. К такому же эффекту может привести применение коаксиального кабеля с другим волновым сопротивлением. Например, РК-75 с волновым сопротивлением 75 Ом против 50 Ом у РК-50.

Витая пара

Служит для построения компьютерных сетей. Витая пара может быть экранированной и неэкранированной.

Состоит из одной или нескольких пар проводов, перевитых попарно, что делается в целях улучшения приема и передачи сигнала. Проводники в парах изготовлены из монолитной медной проволоки толщиной 0,4—0,6 мм. Скручивание проводов снижает влияние внешних и взаимных помех на полез­ные сигналы, передаваемые по кабелю (электромагнитные помехи одинаково влияют на оба провода пары).

Также внутри кабеля встречается так называемая «разрывная нить» (обычно капрон), которая используется для облегчения разделки внешней оболочки — при вытягивании она делает на оболочке продольный разрез, который открывает доступ к кабельному сердечнику, гарантированно не повреждая изоляцию проводников. Также разрывная нить, ввиду своей высокой прочности на разрыв, выполняет защитную функцию.

Каждый проводник заключен в изоляцию из ПВХ или пропилена. Внешняя оболочка также из ПВХ. Кабель может быть дополнительно оснащен влагонепронициаемой оболочкой из полипропилена.

 В зависимости от вида кабеля возможны различные варианты защиты:

• UTP или незащищенная, без общего экрана для пар проводов;
• FTP, или фольгированная, с экраном из алюминиевой фольги;
• STP, или защищенная, с общим экраном из медной сетки, к тому же каждая витая пара окружена отдельным экраном;
• S/FTP, или фольгированная, экранированная с общим экраном из фольги, к тому же каждая пара дополнительно включена в экран.

Кроме того, витые пары разделяются на категории по количеству пар, объединенных в один кабель. Самый распространенный вид, применяемый для компьютерных сетей – это категория CAT5. Он состоит из 4 пар проводов различного цвета. Скорость передачи данных – до 1 Гб/с при использовании всех пар.

Нужно отличать электрическую изоляцию проводящих жил, которая имеется в любом кабеле, от электромагнитной изоляции. Первая состоит из непрово­дящего диэлектрического слоя - бумаги или полимера, например поливинилхлорида или полистирола. Во втором случае помимо электрической изоляции проводящие жилы помешаются также внутрь электромагнитного экрана, в каче­стве которого чаще всего применяется проводящая медная оплетка.

Свивание проводников производится с целью повышения степени связи между собой проводников одной пары (электромагнитные помехи одинаково влияют на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов.

Экранированная витая пара хорошо защищает передаваемые сигналы от внеш­них помех, а также меньше излучает электромагнитные колебания вовне, что, в свою очередь, защищает пользователей сетей от вредного для здоровья излу­чения. Наличие заземляемого экрана удорожает кабель и усложняет его про­кладку.

Для построения сетей применяются следующие разновидности кабеля:

UTP (unshielded twisted pair) - незащищенная витая пара - витые пары которого не имеют экранирования;

FTP (Foiled Twisted Pair) - фольгированная витая пара - имеет общий экран из фольги, однако у каждой пары нет индивидуальной защиты;

STP (shielded twisted pair) - защищенная витая пара - каждая пара имеет собственный экран;

Преимущества: простота монтажа, низкая цена. Недостаток: высокая чувствительность к электромагнитным помехам. Для защиты от электромагнитных помех применяют экран. В зависимости от количества витков на 1м провода, от типа изоляции и типа экрана витые пары разделяются на категории и на частоту использования: 3 категория – 16МГц, 4 категория – 20 МГц, 5 категория – 100 МГц. Типичная длина сегмента – сотни метров.

Категории кабеля витая пара

Существует несколько категорий кабеля витая пара, которые определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон. Кабель более высокой категории обычно содержит больше пар проводов и каждая пара имеет больше витков на единицу длины.

• Кабель категории 1 - это обычный телефонный кабель (пары проводов не витые), по которому можно передавать только речь, но не данные. Данный тип кабеля имеет большой разброс параметров (волнового сопротивления, полосы пропускания, перекрестных наводок). 
• Кабель категории 2 - это кабель из витых пар для передачи данных в полосе частот до 1 МГц. Кабель не тестируется на уровень перекрестных наводок. В настоящее время он используется очень редко. Стандарт Е1А/Т1А 568 не различает кабели категорий 1 и 2. 
• Кабель категории 3 - это кабель для передачи данных в полосе часто до 16 МГц, состоящий из витых пар с девятью витками проводов на метр длины. Кабель тестируется на все параметры и имеет волновое сопротивление 100 Ом. Это самый простой тип кабелей, рекомендованный стандартом для локальных сетей.
• Кабель категории 4 - это кабель, передающий данные в полосе частот до 20 МГц. Используется редко, так как не слишком заметно отличается от категории 3. Стандартом рекомендуется вместо кабеля категории 3 переходить сразу на кабель категории 5. Кабель категории 4 тестируется на все параметры и имеет волновое сопротивление 100 Ом.
• Кабель категории 5 - самый совершенный кабель в настоящее время, рассчитанный на передачу данных в полосе частот до 100 МГц. Состоит из витых пар, имеющих не менее 27 витков на метр длины (8 витков на фут). Кабель тестируется на все параметры и имеет волновое сопротивление 100 Ом. Рекомендуется применять его в современных высокоскоростных сетях. Кабель категории 5 примерно на 30-50% дороже, чем кабель категории 3. 
• Кабель категории 6 - перспективный тип кабеля для передачи данных в полосе частот до 200 МГц. 
• Кабель категории 7 - перспективный тип кабеля для передачи данных в полосе частот до 600 МГц.

Оптоволокно

Оптоволоконный кабель (он же волоконно-оптический) - это принципиально иной тип кабеля по сравнению с другими типами электрических или медных кабелей. Информация по нему передается не электрическим сигналом, а световым. Главный его элемент - это прозрачное стекловолокно, по которому свет проходит на огромные расстояния (до десятков километров) с незначительным ослаблением.

Волоконно-оптический кабель состоит из тонких (5-60 микрон) гибких стек­лянных волокон (волоконных световодов), по которым распространяются свето­вые сигналы. Это наиболее качественный тип кабеля — он обеспечивает переда­чу данных с очень высокой скоростью (до 10 Гбит/с и выше) и к тому же лучше других типов передающей среды обеспечивает защиту данных от внешних помех (в силу особенностей распространения света такие сигналы легко экранировать).

Каждый световод состоит из центрального проводника света (сердцевины) — стеклянного волокна, и стеклянной оболочки, обладающей меньшим показате­лем преломления, чем сердцевина. Распространяясь по сердцевине, лучи света не выхолят за ее пределы, отражаясь от покрывающего слоя оболочки.

Структура оптоволоконного кабеля очень проста и похожа на структуру коаксиального электрического кабеля, только вместо центрального медного провода здесь используется тонкое (диаметром порядка 1-10 мкм) стекловолокно, а вместо внутренней изоляции - стеклянная или пластиковая оболочка, не позволяющая свету выходить за пределы стекловолокна. В данном случае мы имеем дело с режимом так называемого полного внутреннего отражения света от границы двух веществ с разными коэффициентами преломления (у стеклянной оболочки коэффициент преломления значительно ниже, чем у центрального волокна). Металлическая оплетка кабеля обычно отсутствует, так как экранирование от внешних электромагнитных помех здесь не требуется, однако иногда ее все-таки применяют для механической защиты от окружающей среды (такой кабель иногда называют броневым, он может объединять под одной оболочкой несколько оптоволоконных кабелей).

Никакие внешние электромагнитные помехи в принципе не способны исказить световой сигнал, а сам этот сигнал принципиально не порождает внешних электромагнитных излучений. Однако в данном случае необходимо применение специальных оптических приемников и передатчиков, преобразующих световые сигналы в электрические и обратно, что порой существенно увеличивает стоимость сети в целом.

Типичная величина затухания сигнала в оптоволоконных кабелях на частотах, используемых в локальных сетях, составляет около 5 дБ/км, что примерно соответствует показателям электрических кабелей на низких частотах.

Однако оптоволоконный кабель имеет и некоторые недостатки. Самый главный из них - высокая сложность монтажа (при установке разъемов необходима микронная точность, от точности скола стекловолокна и степени его полировки сильно зависит затухание в разъеме). Для установки разъемов применяют сварку или склеивание с помощью специального геля, имеющего такой же коэффициент преломления света, что и стекловолокно. В любом случае для этого нужна высокая квалификация персонала и специальные инструменты. Поэтому чаще всего оптоволоконный кабель продается в виде заранее нарезанных кусков разной длины, на обоих концах которых уже установлены разъемы нужного типа. Никаких проблем согласования и заземления в данном случае не существует. Кабель обеспечивает идеальную гальваническую развязку компьютеров сети.

ruaut.ru

Сетевые кабели для компьютера: типы и подключение

Кабели, используемые для выстраивания инфраструктуры компьютерных сетей, выпускаются в широком спектре разновидностей. В числе самых популярных — коаксиальный, витая пара, а также оптоволокно. Какова специфика каждого из них? Каковы особенности монтажа самого распространенного - витой пары?

Типы кабелей: коаксиальный

В числе самых исторически ранних типов кабелей, используемых в сетевых подключениях, — коаксиальный. По толщине ему примерно соответствует сетевой кабель питания для компьютера, рассчитанный на работу с розеткой на 220 В.

Структура коаксиальной конструкции такова: в самой середине — металлический проводник, окутан он толстой, чаще всего пластиковой изоляцией. Поверх нее — оплетка из меди или алюминия. Наружный слой — изолирующая оболочка.

Соединение сетевого кабеля рассматриваемого типа может осуществляться посредством:

- BNC-коннектора;

- BNC-терминатора;

- BNC-T-коннектора;

- BNC-баррел-коннектора.

Рассмотрим их специфику подробнее.

BNC-коннектор предполагает размещение на концах кабеля, используется для соединения с T- либо баррел-коннекторами. BNC-терминатор используется как изолирующий барьер, препятствующий движению сигнала по кабелю. Корректное функционирование сети без этого элемента в ряде случаев неосуществимо. Подключение через сетевой кабель коаксиального типа предполагает использование двух терминаторов, один из которых требует заземления. BNC-T-коннектор задействуется для соединения ПК с основной магистралью. В его структуре присутствует три слота. Первый подключается к разъему сетевой карты компьютера, с помощью двух других осуществляется соединение разных концов магистрали. Еще один тип разъема для коаксиального кабеля — BNC-баррел. Он используется для того, чтобы соединить разные концы магистрали, либо для увеличения радиуса компьютерной сети.

В числе полезных особенностей коаксиальных конструкций — нет проблем с решением вопроса о том, как соединить два сетевых кабеля данного типа. Достаточно обеспечить надежный контакт проводящих жил, разумеется, при соблюдении технологии сопряжения изоляции и экранной сетки. Вместе с тем коаксиальный кабель довольно чувствителен к электромагнитным помехам. Поэтому в практике выстраивания компьютерных сетей он сейчас используется достаточно редко. Однако он незаменим в части организации инфраструктуры по передаче телевизионных сигналов — от тарелок или кабельных провайдеров.

Витая пара

Самые, вероятно, распространенные сегодня сетевые кабели для компьютера получили название «витая пара». Почему именно такое наименование? Дело в том, что в структуре кабеля данного типа присутствуют попарные проводники. Они изготовлены из меди. Стандартный кабель рассматриваемого вида включает 8 жил (всего, таким образом, 4 пары), но есть и образцы с четырьмя проводниками. Так называемая распиновка сетевого кабеля данного типа (соотнесение каждой жилы с той или иной функцией) предполагает использование изоляции определенного цвета на каждом проводнике.

Внешняя изоляция витой пары изготавливается из ПВХ, которая обеспечивает достаточную защиту проводящих элементов от электромагнитных помех. Есть экранированные кабели рассматриваемого типа — FTP и STP. В первом выполняющая соответствующую функцию фольга располагается поверх всех жил, во втором — на каждом из проводников. Есть неэкранированная модификация витой пары - UTP. Как правило, кабели с фольгой дороже. Но их имеет смысл применять, только если есть необходимость в качественной передаче данных на относительно большое расстояние. Для домашних сетей вполне подходит неэкранированный вариант витой пары.

Выделяют несколько классов соответствующего типа конструкций, каждый из них обозначается как CAT с цифрой от 1 до 7. Чем выше соответствующий показатель, тем качественнее материалы, обеспечивающие передачу сигнала. Современные сетевые кабели для компьютера для обмена данными по протоколу Ethernet в домашних сетях предполагают соответствие элементов классу CAT5. В соединениях, где задействуется витая пара, используются разъемы, которые корректно будет классифицировать как 8P8C, но есть и неофициальное их наименование — RJ-45. Можно отметить, что кабели, соответствующие хотя бы классам CAT5 и CAT6, могут передавать данные на скоростях, приближенных к максимальным для рассматриваемого типа конструкций — до 1 Гбит/сек.

Оптоволокно

Возможно, самые современные и быстрые сетевые кабели для компьютера — оптоволоконные. В их структуре присутствуют светопроводящие элементы из стекла, которые защищены прочной пластиковой изоляцией. В числе ключевых преимуществ, которыми обладают данные сетевые кабели для компьютера, — высокая защищенность от помех. Также через оптоволокно можно передавать данные на расстояние порядка 100 км. Соединение кабелей рассматриваемого типа с устройствами может осуществляться посредством различного типа разъемов. В числе наиболее распространенных — SC, FC, F-3000.

Как выглядит данный высокотехнологичный сетевой кабель для компьютера? Фото оптоволоконной конструкции ниже.

Интенсивность практического применения оптоволокна ограничена достаточно высокой стоимостью оборудования, необходимого для передачи данных через него. Однако в последнее время многие российские провайдеры активно используют данный сетевой кабель для интернета. Как считают IT-эксперты, с расчетом на то, что соответствующие инвестиции окупятся в будущем.

Эволюция кабельной инфраструктуры

На примере трех отмеченных типов кабелей мы можем проследить некоторую эволюцию в аспекте выстраивания инфраструктуры компьютерных сетей. Так, изначально при передаче данных посредством стандарта Ethernet задействовались именно коаксиальные конструкции. При этом предельное расстояние, на которое мог быть отправлен сигнал от одного устройства к другому, не превышало 500 метров. Максимальная скорость передачи данных по коаксиальному кабелю составляла порядка 10 Мбит/сек. Использование витой пары позволило значительно повысить динамику обмена файлами в компьютерных сетях — до 1 Гбит/сек. Также появилась возможность передавать данные в дуплексном режиме (одно устройство могло как получать сигналы, так и отправлять их). С появлением оптоволокна IT-индустрия получила возможность передавать файлы со скоростью 30-40 Гбит/сек и более. Во многом благодаря данной технологии компьютерные сети успешно связывают страны и континенты.

Безусловно, при работе с ПК применяются многие другие виды кабелей, используемых при монтаже компьютерных сетей. Теоретически в подобных целях можно использовать, к примеру, USB-кабель, правда это будет не очень эффективно, в частности, в силу того, что в рамках стандарта USB данные можно передавать на небольшое расстояние - порядка 20 м.

Как подключить витую пару

Витая пара, как мы отметили выше, — сегодня самый распространенный при конструировании компьютерных сетей тип кабеля. Однако для ее практического использования характерны некоторые нюансы. В частности, они отражают такой аспект, как распиновка сетевого кабеля, о которой мы сказали выше. Важно знать, как правильно располагать жилы на участке их соприкосновения с разъемом RJ-45. Процедура, с помощью которой витая пара соединяется с соответствующим элементом, именуется обжимом, так как в ходе ее проведения задействуются особый инструмент, предполагающий силовое воздействие на конструкцию.

Нюансы обжима

В процессе этой процедуры разъемы надежно фиксируются на концах витой пары. Количество контактов в них соответствует числу жил — в обоих случаях таких элементов по 8 штук. Есть несколько схем, в рамках которых может осуществляться обжим витой пары.

Далее мы рассмотрим соответствующую специфику. Но для начала человеку, осуществляющему работу с кабелем, необходимо правильно взять разъемы в руки. Их следует держать так, чтобы металлические контакты располагались сверху.

Пластиковая защелка должна быть направлена в сторону того, кто осуществляет обжим. Слева в этом случае будет 1-й контакт, справа — 8-й. Нумерация — исключительно важный нюанс работы с витой парой. Итак, какие схемы обжима используются специалистами по сетевой инфраструктуре?

Во-первых, есть схема сетевого кабеля, получившая название EIA/TIA-568A. Она предполагает расположение жил соотносительно с металлическими контактами разъема в следующем порядке:

- для 1 контакта: бело-зеленая;

- для 2-го: зеленая;

- для 3-го: бело-оранжевая;

- для 4-го: синяя;

- для 5-го: бело-синяя;

- для 6-го: оранжевая;

- для 7-го: бело-коричневая;

- для 8-го: коричневая.

Есть и другая схема — EIA/TIA-568B. Она предполагает расположение жил в следующем порядке:

- для 1 контакта: бело-оранжевая;

- для 2-го: оранжевая;

- для 3-го: бело-зеленая;

- для 4-го: синяя;

- для 5-го: бело-синяя;

- для 6-го: зеленая;

- для 7-го: бело-коричневая;

- для 8-го: коричневая.

Как соединить сетевой кабель с разъемом, вы теперь знаете. Но полезно изучить специфику, касающуюся различных схем подключения витой пары к тем или иным устройствам.

Обжим и тип соединения

Так, при соединении ПК с маршрутизатором или коммутатором следует применять прямой метод подключения. Если есть необходимость организовать обмен файлов между двумя компьютерами без использования маршрутизатора, то можно задействовать перекрестный метод подключения. Разница между отмеченными схемами небольшая. При прямом методе подключения кабель нужно обжимать по одинаковой распиновке. При перекрестном один конец — по схеме 568A, другой — по 568B.

Высокотехнологичная экономия

Витая пара характеризуется одной интересной особенностью. При прямой схеме подключения устройство можно использовать не 4 пары проводников, а 2. То есть с помощью одного кабеля допустимо соединять с сетью 2 компьютера одновременно. Тем самым можно сэкономить на кабеле или осуществить подключение, если это очень надо сделать, а под рукой лишних метров витой пары нет. Правда, в этом случае предельная скорость обмена данными будет не 1 Гбит/сек, а в 10 раз меньше. Но для организации работы домашней сети это в большинстве ситуаций приемлемо.

Как в этом случае распределить жилы? Соотносительно с контактами на разъемах для подключения первого компьютера:

- 1 контакт: бело-оранжевая жила;

- 2-й: оранжевая;

- 3-й: бело-зеленая;

- 6-й: зеленая.

То есть 4, 5, 7 и 8 жилы не используются при такой схеме. В свою очередь, на разъемах для подключения второго компьютера:

- 1 контакт: бело-коричневая жила;

- 2-й: коричневая;

- 3-й: бело-синяя;

- 6-й: синяя.

Можно отметить, что при реализации перекрестной схемы подключения необходимо всегда использовать все 8 проводников в витой паре. Также, если пользователю необходимо реализовать передачу данных между устройствами на скорости 1 Гбит/сек, распиновку необходимо будет осуществить по особой схеме. Рассмотрим ее особенности.

Перекрестное соединение на гигабитной скорости

Первый разъем кабеля следует обжать в соответствии со схемой 568B. Второй предполагает следующее сопоставление жил и контактов на разъеме:

- 1 контакт: бело-зеленая жила;

- 2-й: зеленая;

- 3-й: бело-оранжевая;

- 4-й: бело-коричневая;

- 5-й: коричневая;

- 6-й: оранжевая;

- 7-й: синяя;

- 8-й: бело-синяя.

Схема довольно похожа на 568A, но в ней изменено положение синей и коричневой пар проводников.

Соблюдение отмеченных правил соотнесения цвета жил и контактов на разъеме 8P8C — важнейший фактор обеспечения функциональности сетевой инфраструктуры. Человеку, проектирующему ее, необходимо быть внимательным при монтаже соответствующих элементов. Бывает, что компьютер не видит сетевой кабель — это часто связано как раз с некорректным обжимом витой пары.

Как правильно обжимать кабель

Рассмотрим некоторые технические нюансы. Основное приспособление, которое в данном случае задействуется, — кримпер. Он похож на клещи, но при этом адаптирован для работы именно с компьютерными кабелями соответствующего типа.

Конструкция кримпера предполагает наличие специальных ножей, предназначенных для обрезания конструкции. Также иногда кримперы оснащены небольшим приспособлением для зачистки изоляции витой пары. В центральной части инструмента — специальные гнезда, адаптированные к толщине кабельной конструкции.

Оптимальный алгоритм действий человека, обжимающего витую пару, может быть следующим.

• Прежде всего необходимо отрезать участок кабеля подходящей длины — потребуются, таким образом, его точные измерения.
• После этого следует снять внешнюю изоляцию — примерно на участке в 3 см на конце кабеля. Главное при этом - не повредить нечаянно изоляцию жил.
• Затем нужно расположить проводники соотносительно с рассмотренными выше схемами подключения к разъему. После ровно обрезать концы жил, так, чтобы длина каждой из них за пределами внешнего слоя изоляции была около 12 мм.
• Далее нужно надеть разъем на кабель так, чтобы жилы остались в том порядке, который соответствует схеме подключения, и каждая из них вошла в нужный канал. Следует двигать жилы до тех пор, пока не почувствуется сопротивление пластиковой стенки разъема.
• После соответствующего размещения жил внутри коннектора оболочка из ПВХ должна располагаться внутри корпуса разъема. Если так сделать не получается, возможно, следует вытащить жилы и немного укоротить их.

Как только все элементы конструкции будут расположены корректно, можно обжимать кабель, вставив разъем в специальное гнездо на кримпере и плавно нажав на рукоятку инструмента до упора.

fb.ru

Виды кабелей применяемых в локальных сетях

Опубликовано: 04.02.2013

За время развития локальных сетей появилось достаточно много видов кабелей, и все они – результат все более усложняющихся требований стандартов. Некоторые из них уже ушли в прошлое, а некоторые только начинают применяться, и благодаря им появилась возможность осуществить так необходимую нам высокую скорость передачи данных.В сегодняшней статье я расскажу об основных видах кабелей и разъемов, которые получили распространение при построении проводных локальных сетей.

Коаксиальный кабель

Коаксиальный кабель – один из первых проводников, использовавшихся для создания сетей. Коаксиальный кабель состоит из центрального проводника, заключенного в толстую изоляцию, медной или алюминиевой оплетки и внешней изолирующей оболочки:Для работы с коаксиальным кабелем используется несколько разъемов разного типа:

BNC-коннектор. Устанавливается на концах кабеля и служит для подключения к T-коннектору и баррел-коннектору.BNC T-коннектор. Представляет собой своего рода тройник, который используется для подключения компьютера к основной магистрали. Его конструкция содержит сразу три разъема, один из которых подключается к разъему на сетевой карте, а два других используются для соединения двух концов магистрали.BNC баррел-коннектор. С его помощью можно соединить разорванные концы магистрали или доточить часть кабеля для увеличения радиуса сети и подключения дополнительных компьютеров и других сетевых устройств.BNC-терминатор. Представляет собой своего рода заглушку, которая блокирует дальнейшее распространение сигнала. Без него функционирование сети на основе коаксиального кабеля невозможно. Всего требуется два терминатора, один из которых должен быть обязательно заземлен.

Коаксиальный кабель достаточно подвержен электромагнитным наводкам. От его использования в локальных компьютерных сетях уже давно отказались.Коаксиальный кабель стал в основном применяться для передачи сигнала от спутниковых тарелок и прочих антенн. Вторую жизнь коаксиальный кабель получил в качестве магистрального проводника высокоскоростных сетей, в которых совмещается передача цифровых и аналоговых сигналов, например, сетей кабельного телевидения.

 

Витая пара

Витая пара в настоящее время является наиболее распространенным кабелем для построения локальных сетей. Кабель состоит из попарно перевитых медных изолированных проводников. Типичный кабель несет в себе 8 проводников (4 пары), хотя выпускается и кабель с 4 проводниками (2 пары). Цвета внутренней изоляции проводников строго стандартны. Расстояние между устройствами, соединенными витой парой, не должно превышать 100 метров.

В зависимости от наличия защиты – электрически заземленной медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, существуют разновидности витой пары:

Unshielded twisted pair (UTP, незащищенная витая пара). Кроме проводников с собственной пластиковой защитой никаких дополнительных оплеток или проводов заземления не используется:Foiled twisted pair (F/UTP, фольгированная витая пара). Все пары проводников этого кабеля имеют общий экран из фольги:Shielded twisted pair (STP, защищенная витая пара). В кабеле этого типа каждая пара имеет свою собственную экранирующую оплетку, а также присутствует общий для всех сеточный экран:Screened Foiled twisted pair (S/FTP, фольгированная экранированная витая пара). Каждая пара этого кабеля находится в собственной оплетке из фольги, и все пары помещены в медный экран:Screened Foiled Unshielded twisted pair (SF/UTP, незащищенная экранированная витая пара). Характеризуется двойным экраном из медной оплетки и оплетки из фольги:

Существует несколько категорий кабелей типа витая пара, которые маркируются от CAT1 до CAT7. Чем категория выше, тем более качественный кабель и тем лучшие показатели он имеет. В локальных компьютерных сетях стандарта Ethernet используется витая пара пятой категории (CAT5) с полосой частот 100 МГц. При прокладке новых сетей желательно использовать усовершенствованный кабель CAT5e с полосой частот 125 МГц, который лучше пропускает высокочастотные сигналы.

Для работы с кабелем витая пара используется разъем типа 8P8C (8 Position 8 Contact), называемый RJ-45:

Оптоволоконный кабель

Оптоволоконный кабель – самая современная среда передачи данных. Он содержит несколько гибких стеклянных световодов, защищенных мощной пластиковой изоляцией. Скорость передачи данных по оптоволокну крайне высока, а кабель абсолютно не подвержен помехам. Расстояние между системами, соединенными оптоволокном, может достигать 100 километров.

Различают два основных типа оптоволоконного кабеля – одномодовый и многомодовый. Основные различия между этими типами связаны с разным режимам прохождения световых лучей в кабеле.Для обжима оптоволоконного кабеля используется множество разъемов и коннекторов разной конструкции и надежности, среди которых наибольшую популярность получили SC, ST, FC, LC, MU, F-3000, E-2000, FJ и др:Применение оптоволокна в локальных сетях ограничено двумя факторами. Хотя сам оптический кабель стоит относительно недорого, цены на адаптеры и другое оборудование для оптоволоконных сетей достаточно высоки. Монтаж и ремонт оптоволоконных сетей требует высокой квалификации, а для оконцовки кабеля нужно дорогостоящее оборудование. Поэтому оптоволоконный кабель применяется в основном для объединения сегментов больших сетей, высокоскоростного доступа в интернет (для провайдеров и крупных компаний) и передачи данных на большие расстояния.

Просмотров: 1     &nbsp              &nbsp              &nbsp              &nbsp              &nbsp              &nbsp     

blogsisadmina.ru

Виды кабелей, применяемых в сетях

1. Витая пара

Витая пара (англ. twisted pair) — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), для уменьшения взаимных наводок при передаче сигнала, и покрытых пластиковой оболочкой. Один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве сетевого носителя во многих технологиях, таких как Ethernet, ARCNet и Token ring.

В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в установке, является самым распространённым для построения локальных сетей.

Витая пара категории 6

(между парами виден разделительный корд)

В зависимости от наличия защиты — электрически заземлённой медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, определяют разновидности данной технологии:

• неэкранированная витая пара (UTP — Unshielded twisted pair)

• экранированная витая пара (STP — Shielded twisted pair)

• фольгированная витая пара (FTP — Foiled twisted pair)

• фольгированная экранированная витая пара (SFTP — Shielded Foiled twisted pair)

В некоторых типах экранированного кабеля защита может использоваться ещё и вокруг каждой пары, индивидуальное экранирование. Экранирование обеспечивает лучшую защиту от электромагнитных наводок как внешних, так и внутренних, и т. д. Экран по всей длине соединен с неизолированным дренажным проводом, который объединяет экран в случае разделения на секции при излишнем изгибе или растяжении кабеля.

В дополнение к этому кабель применяется одно- и многожильный. В первом случае каждый провод состоит из одной медной жилы, а во втором - из нескольких.

Одножильный кабель не предполагает прямых контактов с подключаемой периферией. То есть, как правило, его применяют для прокладки в коробах, стенах и т.д. с последующим оконечиванием розетками. Связано это с тем, что медные жилы довольно толсты и при частых изгибах быстро ломаются. Однако для "врезания" в разъемы панелей розеток такие жилы подходят как нельзя лучше.

В свою очередь многожильный кабель плохо переносит "врезание" в разъемы панелей розеток (тонкие жилы разрезаются), но замечательно ведет себя при изгибах и скручиваниях. Поэтому многожильный кабель используют в основном для изготовления патчкордов (PatchCord), соединяющих периферию с розетками. Кроме того, многожильный провод оказывает меньшее сопротивление высокочастотному сигналу (Скин-эффект).

Кабели на основе витой пары медные неэкранированные делятся по своим электромеханическим свойствам на 5 категорий.

Кабель категории 1 применяется в случаях, где требования к скорости передачи данных минимальны. Обычно он применяется для аналоговой и цифровой передачи голоса и низкоскоростной передачи данных.

Кабель категории 2 впервые был использован фирмой IBM для построения собственной кабельной системы. Основное требование к этому виду кабеля - передача сигналов со спектром 1 МГц.

Кабель категории 3 стандартизирован в 1991 году. Тогда был разработан Стандарт телекоммуникационных кабельных систем для коммерческих зданий (EIA-568), впоследствии на его основе создан стандарт EIA-568A. Этот стандарт определил электрические характеристики кабелей категории 3 для частоты 16 МГц, что обеспечивает работу данного кабеля с высокоскоростными сетевыми приложениями. Кабель категории 3 предназначен как для передачи данных, так и для передачи голоса. Шаг скрутки проводов равен три витка на 30,5 см. На основе этого кабеля построено большинство кабельных систем офисных зданий, по которым осуществляется передача голоса и данных.

Кабель категории 4 - это улучшенный вариант предыдущей категории. Этот кабель должен выдерживать тесты на частоте передачи сигнала 20 МГц, при этом обеспечивать хорошую помехоустойчивость и низкие потери сигнала. Эта категория хорошо подходит для систем с увеличенным до 135 метров расстоянием, а также в сетях Token Ring с пропускной способностью 16 Мбит/с. Однако на практике почти не используется.

Кабель категории 5 специально разработан для поддержки высокоскоростных протоколов. Их характеристики определяются в диапазоне до 100 МГц. На кабель категории 5 ориентированно большинство высокоскоростных стандартов. С ним работают протоколы со скоростью передачи данных 100 Мбит/с FDDI с физическим стандартом TP-PMD, Fast Ethernet, 100VG- AnyLAN и более скоростные протоколы АТМ со скоростью 155 Мбит/с , а также вариант Gigabit Ethernet со скоростью 1000 Мбит/с. Вариант Gigabit Ethernet на основе витой пары с использованием 4-жильного кабеля UTP стал стандартом в 1999 году. Кабель категории 5 пришел на смену третьей категории, и в настоящее время кабельные системы крупных зданий строятся на этом типе кабеля в сочетании с волоконно-оптическим.

Кабели UTP выпускаются в 2- и 4-парном исполнении. Каждая пара такого кабеля имеет свой шаг скрутки и определенный цвет. В 4-парном исполнении две пары предназначены для передачи данных и еще две для передачи голоса.

Для соединения кабелей используются розетки и вилки RJ-45, которые представляют собой восьмиконтактные разъемы и внешне похожи на телефонные разъемы.

Отдельно в категории кабелей на основе витой пары стоят кабели категории 6 и 7. Для кабеля категории 6 характеристики определяются до частоты 200 МГц, а для категории 7 - 600 МГц.

Кабели категории 7 обязательно экранируются, причем как каждая пара в отдельности, так и весь кабель в целом. Кабель категории 6 может быть как экранируемым, так и нет.

Основное назначение этого кабеля - поддержка высокоскоростных протоколов на отрезках кабеля большей длины, чем UTP-кабель категории 5, максимальная длина сегмента которого не должна превышать 100 метров. Кабель категории 7 вряд ли целесообразен к применению: стоимость сети на его основе близка к стоимости сети на оптоволокне, а характеристики оптоволоконных кабелей выше. Поэтому, вероятно, в ближайшем будущем он постепенно уйдет, оставшись только в истории развития кабелей.

Кабели на основе экранированной витой пары STP хорошо защищают от внешних помех передаваемые сигналы. Заземляемый экран, использующийся в этом типе кабеля, усложняет прокладку, так как требует качественного заземления и удорожает сам кабель. Экранированный кабель применяется только для передачи данных.

Основной стандарт, определяющий параметры экранированной витой пары, это фирменный стандарт IBM. В этом стандарте кабели делятся не на категории, а на типы (Type 1-type 9). Из них основной - это кабель Type 1. Он состоит из двух пар проводов и экранирующей проводящей оплетки, которая заземляется. Кабель STP Type 1 включен в международные стандарты.

Экранированные пары используются также в кабеле Type 2 . Этот кабель аналогичен Type1, c добавленными в него двумя парами неэкранированных проводов для передачи голоса. К оборудованию эти кабели подключаются с помощью разъемов конструкции IBM.

Не все кабели стандарта IBM экранированные. Например, Type 3 определяет характеристики неэкранированного телефонного кабеля, а Type 5 - оптоволоконного.

studfiles.net

Категории кабеля витых пар в компьютерных сетях | Виды кабеля

Витая пара (twisted pair) — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой.

Свивание проводников производится с целью повышения степени связи между собой проводников одной пары (электромагнитные помехи одинаково влияют на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов.Для снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с различным шагом. Витая пара, — один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве физической среды передачи сигнала во многих технологиях, таких как Ethernet, Arcnet и Token ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в монтаже, является самым распространённым решением для построения проводных (кабельных) локальных сетей. Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи разъёма 8P8C (который ошибочно называют RJ45).

 

Как сигналы, распространяющиеся по кабелю, так и элементы его конструкции нуждаются в защите. В зависимости от наличия определенного типа защиты — электрической, химической, механической - определяют разновидности данной технологии. Проволочные оплетки, применяемые к отдельным парам, обозначаются термином "Shielding" (русскоязычный термин - экранирование). Оплетки, применяемые ко всему кабелю целиком, обозначаются термином "Screening", что соответствует русскоязычному термину "бронирование".

Для продления срока работы и защиты медных проводников от кислорода воздуха применяются как алюминиевые фольги, так и алюминизированные пленки, обозначаемые термином "Foiled" - фольгированные. На электрические и механические свойства кабеля фольги почти не влияют. Кроме того, могут применяться специальные защиты, например, от солнечного света - дополнительная оболочка из черного полиэтилена, тогда используется термин "Double Jucket".

* Экранирование обеспечивает лучшую защиту от электромагнитных наводок как внешних, так и внутренних, и т. д. Экран по всей длине соединен с неизолированным дренажным проводом, который объединяет экран в случае разделения на секции при излишнем изгибе или растяжении кабеля. В локальных сетях, работающих на скоростях 100 или 1000 Мбит/с, применяются в основном неэкранированные кабели. Однако стоит отметить, что для высокоскоростных сетей 10 Гбит/с, 40 Гбит/с, 100 Гбит/с стандарты определяют использование только экранированных кабелей.

	- UTP (Unshielded twisted pair - неэкранированная витая пара) - кабель не имеет защитного экрана.
	- FTP или F/UTP (Foiled twisted pair - фольгированная витая пара) - кабель имеет один внешний общий защитный слой из фольги.
	- STP (Shielded twisted pair - экранированная витая пара) - кабель имеет экран для каждой пары и внешнюю защиту наподобие сетки (есть на рисунке).
	- S/FTP или SSTP (Screened Foiled twisted pair - фольгированная экранированная витая пара) - данный кабель имеет фольгированную защиту каждой пары, а также внешний экран.
	- U/STP (Unshielded Screened twisted pair - незащищенный кабель с экранированием витой пары) - кабель не имеет общего экрана, но каждая пара имеет фольгированную защиту.
	- SF/UTP или SFTP (Screened Foiled Unshielded twisted pair - экранированная витая пара с защитой) - имеет два внешних экрана. Один из медной сетки, а второй из экран-фольги. Между ними дренажный провод.

Основное различие - это наличие и вид экрана. Экран в витой паре служит для защиты сигнала от внешних помех. Например, когда не возможно проложить витую пару отдельно от силовых кабелей. Кроме этого, каждый производитель может добавлять и другие обозначения в зависимости от конструкции кабеля, например:

- AWG (American Wire Gauge) калибр проводов - американская система маркирования толщины проводов. Проводники имеют определенное сечение, но чаще на кабеле указывают не сечение проводника, а значение AWG.- моножила (англ. solid) или многопроволочная жила (англ. patch). Наибольшее распространение, как более дешевая, получила моножила. Многопроволочная жила применяется в местах прокладки, где возможны частые изгибы кабеля, а также для изготовления патч-кордов. Патч-корд - это кусок кабеля определенной длины c конекторами на концах для соединения двух цифровых устройств.- диаметр жилы. От 0,4 до 0,64 мм. По стандарту в 5-ой и 6-ой категориях используются жилы диаметром не менее 0,51 мм или 24AWG по американской маркировке. Не сертифицированный кабель может иметь жилы диаметром от 0,4 до 0,5 мм, что обычно достаточно для подключения домашнего интернет.- количество пар. Как и говорилось ранее, количество пар может быть до 1000. Для компьютерных систем применяется 4-парный кабель (обозначается как 4х2х0,51). Все четыре пары задействуются только при создании сетей со скоростью до 1 Гбит/с. В большинстве же случаев: сети малых офисов, подключение домашнего интернета и др. сети со скоростью до 100 Мбит/с - используются только две пары. Для таких сетей а также для устройства сигнализации и домофонов выпускается 2-парная витая пара: маркируется соответственно 2х2х0,51.- оболочка. В данном вопросе у кабеля витая пара все как и у других типов кабелей: внешняя оболочка зависит от условий прокладки и эксплуатации кабеля.

Чаще можно встретить следующие виды оболочки:

PVC - ПВХ-пластиката. Для внутреннего применения;PP - полипропилен. Для внешней прокладки в основном для высоких температур - до +140°С;PE - полиэтилен. Для внешней прокладки;FR - огнестойкий. Может работать в открытом пламене заданное время: на сегодня стандартизированы огнестойкие оболочки на 30, 90 и 180 мин;LS - Low Smoke пониженное дымовыделение при горении;ZH - Zero Halogen изготовлен из материалов, которые при горении не выделяют отравляющие галогеновые газы;В - бронь. Чаще всего для брони используется стальная лента, которая обвивается вдоль кабеля;С - трос. Трос нужен для натяжения кабеля между строениями.

Таким образом, маркировка U/UTP 4 cat.5e solid 24AWG LSZH переводится так: - не экранированный кабель, содержит 4 пары по 2 жилы, 5 категории, solid – жила однопроволочная, 24 AWG – диаметр 0,51 мм, LSZH – безгалогенный кабель с низким дымовыделением.

 

Проводники в парах изготавливают из меди, алюминия и биметалла (омедненный алюминий). Изначально материалом проводника была исключительно медь. Однако у меди есть недостаток - это высокая стоимость, в связи с этим на рынке и появилась алюминиевая, а позже и биметаллическая витая пара, которая стоит дешевле медной. Но выгодна ли подобная экономия в долгосрочной перспективе? Чтобы получить качественную и долгосрочно работающую сеть, а тем более пройти сертификацию, возможно лишь при использовании медных проводников.

	Алюминиевый проводник (Al) Алюминий на много легче меди - примерно в три раза. Ну и главное его достоинство - он намного дешевле меди. На этом все плюсы закончились. Электропроводность алюминия в 1.7 раз ниже, чем у меди, то есть обладает более высоким сопротивлением, а это потери сигнала при высокой длине кабеля. Алюминий - аморфный материал, поэтому со временем он «вытекает» из контакта, и сигнал полностью пропадает. Также данный метал подвержен окислению при контакте с воздухом, при этом поверхность витой пары со временем теряет проводимость. Алюминий менее эластичен по сравнению с медью, а проводники витой пары скручены друг с другом, к тому же сам кабель, как правило, не лежит по прямой.
	Омеднённый алюминий (CCA) В попытке устранить недостатки алюминиевого проводника, а именно окисление, и был создан алюминиевый омеднённый проводник. По сути, мы имеем тот же самый алюминиевый проводник, заключенный в медную оболочку. Он по-прежнему выигрывает в стоимости у медного проводника, но из-за сложности изготовления разница в цене уже не так существенна и составляет около 15%. Также гораздо выше стала проводимость, но она по-прежнему ниже, чем у меди. Медная поверхность не даёт образовываться поверхностной плёнке окисла и тем самым позволяет не снижать качество соединения. И еще один плюс это вес, так как все-таки большая часть проводника из алюминия, кабель на много легче медного. Из минусов можно отметить, что по нему все так же не получится использовать технологию Power over Ethernet (PoE), которая обеспечивает питание устройств при помощи тех же кабелей, поскольку сопротивление алюминия гораздо выше сопротивления меди, а постоянный ток будет течь по всему сечению проводника, основную часть которого составляет алюминий. А еще из опыта и практики очень сложно найти действительно качественный кабель, большая часть того что предлагается на рынке, при тестировании дает достаточно большой разброс параметров, и, как правило, не соответствует заявленной категории. В большинстве случаев при использовании подобного кабеля, настроить работоспособность сети, не удавалось даже на небольшой протяженности (60-70м.).
	Медь (Cu) Применение медных проводников позволяет избежать большого количества проблем и в разы увеличить сроки эксплуатации таких сетей, а также снизить затраты на обслуживание. Но следует смириться с тем, что стоимость сети, построенной с помощью медной витой пары, будет выше стоимости тех же сетей проложенных омеднённой витой парой.Поэтому, надо учитывать цели. Если вы хотите выполнить на омедненном или алюминиевом кабеле сеть офиса и рассчитываете, что она будет работать несколько лет – это одна из критических ошибок. Сеть выполненная качественно и с использованием медных проводников служит более 25 лет.
	Solid или Stranded Существуют два вида исполнения проводников - это цельные (из одного провода) Solid и скрученные (из множества тесно прилегающих друг к другу тонких проводков) Stranded.

Solid care	Stranded
Подходит для передачи на большие расстояния. Используется для монтажа горизонтальной подсистемы СКС.	Гибкий и лёгкий в обращении. Используется в основном, для изготовления патч-кордов.

Сечение каждой жилы витой пары маркируется в соответствии со стандартом AWG (American Wire Gauge). Наиболее распространенными являются проводники стандарта 26 AWG (сечение 0,13 мм²), 24 AWG (0,2 – 0,28 мм²) и 22 AWG (0,33 – 0,44 мм²). Под сечением проводника понимается непосредственно сечение проводящего материала без толщины его изоляции.Необходимо обратить внимание на то, что чем меньше AWG, тем толще проводники и тем кабель витая пара лучше по характеристикам, так как сечение больше и меньше сопротивление. То есть, кабель витая пара с проводниками калибра 22 AWG будут лучше витопарного кабеля с калибром 24 AWG. Но такой кабель будет и дороже, так как меди в нем больше.Кабели категории 5е имеют проводники калибра 24 AWG, а более качественные кабели категории cat.6а, cat.7, cat.7а имеет калибр 23 AWG, а некоторые производители используют проводники витой пары калибра 22 AWG.

Коннекторы RJ-45 соответствующие категориям.

rj-45 cat.5 (24AWG)	rj-45 cat.6 (23AWG)	rj-45 cat.6a, 7 (22/23AWG)

 

 

Существует несколько категорий кабеля витая пара, которые нумеруются от Cat.1 до Cat.7 (правильно category или категория, сокращение «cat», «Cat» следует писать с точкой — «Cat.», потому как категория и кошка — разные вещи) и определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон. Кабель более высокой категории обычно содержит больше пар проводов и каждая пара имеет больше витков на единицу длины. Категории неэкранированной витой пары описываются в стандарте EIA/TIA 568 (Американский стандарт проводки в коммерческих зданиях) и в международном стандарте ISO 11801, а также приняты ГОСТ Р 53246-2008 и ГОСТ Р 53245-2008 (переводы одного из руководств производителя).

	Ччастоты, МГц	Примечание	Описание
Cat.1	0,1 (0,4?)	Телефонные и старые модемные линии	1 пара, не описано в рекомендациях EIA/TIA для передачи данных. (в России применяется кабель и вообще без скруток — «лапша» — у неё характеристики не хуже, но больше влияние помех). В США использовался ранее, только в «скрученном» виде. Используется только для передачи голоса или данных при помощи модема (не подходит для современных систем)
Cat.2	1 (4?)	Старые терминалы (такие как IBM 3270)	2 пары проводников, старый тип кабеля, не описано в рекомендациях EIA/TIA для передачи данных, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с, использовался в сетях Token ring и Arcnet, (не подходит для современных систем). Сейчас иногда встречается в телефонных сетях.
Cat.3	16	10BASE-T, 100BASE-T4 Ethernet	4-парный кабель, используется при построении телефонных и локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с или 100 Мбит/с по технологии 100BASE-T4 на расстоянии не дальше 100 метров. В отличие от предыдущих двух, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3. Сейчас используется в основном для телефонных линий.
Cat.4	20	token ring, сейчас не используется	кабель состоит из 4 скрученных пар, использовался в сетях token ring, 10BASE-T, 100BASE-T4, скорость передачи данных не превышает 16 Мбит/с по одной паре.
Cat.5	100	100BASE-TX Ethernet (LAN, ATM,CDDI)	4-парный кабель, использовался при построении локальных сетей 100BASE-TX и для прокладки телефонных линий, поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар.
Cat.5e	100	1000Base-T	4-парный кабель, усовершенствованная категория 5 (уточненные/улучшенные спецификации). Скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар. Кабель категории 5e является самым распространённым и используется для построения компьютерных сетей. Иногда встречается двухпарный кабель категории 5e. Преимущества данного кабеля в более низкой себестоимости и меньшей толщине.
Cat.6	250	Fast Ethernet, Gigabit Ethernet (10GBASE-T Ethernet)	применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с на расстояние до 55 м. Добавлен в стандарт в июне 2002 года.
Cat.6a	500	Gigabit Ethernet (10GBASE-T Ethernet)	применяется в сетях Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с на расстояние до 100 метров. Добавлен в стандарт в феврале 2008 года, ISO/IEC 11801:2002 поправка 2.
Cat.7	600	Gigabit Ethernet (10GBASE-T Ethernet)	спецификация на данный тип кабеля утверждена только международным стандартом ISO 11801, скорость передачи данных до 10 Гбит/с. Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары. Седьмая категория, строго говоря, не UTP, а S/FTP (Screened Fully Shielded Twisted Pair).
Cat.7a	до 1200	Gigabit Ethernet (40GbE, 100GbE)	разработана для передачи данных на скоростях до 40 Гбит/с на расстояние до 50 м и до 100 Гбит/с на расстояние до 15 м.

 

 

Витопарный кабель состоит из нескольких витых пар. Проводники в парах изготовлены из монолитной медной проволоки толщиной 0,4—0,6 мм. Кроме метрической, применяется американская система AWG, в которой эти величины составляют 26-22AWG. В стандартных 4-х парных кабелях в основном используются проводники диаметром 0,51 мм (24AWG). Толщина изоляции проводника — около 0,2 мм, материал обычно поливинилхлорид (английское сокращение PVC), для более качественных образцов 5 категории — полипропилен (PP), полиэтилен (PE). Особенно высококачественные кабели имеют изоляцию из вспененного (ячеистого) полиэтилена, который обеспечивает низкие диэлектрические потери, или тефлона, обеспечивающего широкий рабочий диапазон температур.Также внутри кабеля иногда встречается так называемая «разрывная нить» (обычно капрон), которая используется для облегчения разделки внешней оболочки — при вытягивании она делает на оболочке продольный разрез, который открывает доступ к кабельному сердечнику, гарантированно не повреждая изоляцию проводников.Также разрывная нить, ввиду своей высокой прочности на разрыв, выполняет защитную функцию.Внешняя оболочка 4-парных кабелей имеет толщину 0,5—0,9 мм в зависимости от категории кабеля и обычно изготавливается из поливинилхлорида с добавлением мела, который повышает хрупкость. Это необходимо для точного облома по месту надреза лезвием отрезного инструмента. Для изготовления оболочки могут использоваться полимеры, которые не распространяют горения при групповой прокладке и не выделяют при нагреве галогены (такие кабели маркируются как LSZH — Low Smoke Zero Halogen, российская маркировка: нг(A)-HF, нг(B)-HF, нг(C)-HF, нг(D)-HF). Кабели, не поддерживающие горение и не выделяющие дым, по европейским стандартам разрешается прокладывать и использовать в закрытых областях, где могут проходить воздушные потоки системы кондиционирования и вентиляции (так называемых пленум-областях). Кабели для внешней прокладки поверх поливинилхлоридной оболочки имеют оболочку из полиэтилена для защиты от солнечного излучения. Эти кабели распространяют горение даже при одиночной прокладке. Открытая прокладка таких кабелей в зданиях и сооружениях запрещена.В общем случае, цвета не обозначают особых свойств, но их применение позволяет легко отличать коммуникации c разным функциональным назначением, как при монтаже, так и обслуживании. Самый распространённый цвет оболочки кабелей — серый. У внешних кабелей внешняя оболочка чёрного цвета. Оранжевая окраска, как правило, указывает на негорючий материал оболочки.Отдельно нужно отметить маркировку. Кроме данных о производителе и типе кабеля, она обязательно включает в себя метровые или футовые метки.Форма внешней оболочки кабеля витая пара может быть различной. Чаще других применяется круглая форма. Для прокладки под ковровым покрытием может использоваться плоский кабель.Кабели для наружной прокладки обязательно имеют влагостойкую оболочку из полиэтилена, которая наносится (как правило) вторым слоем поверх обычной, поливинилхлоридной. Кроме этого, возможно заполнение пустот в кабеле водоотталкивающим гелем и бронирование с помощью гофрированной ленты или стальной проволоки.

* Каждая отдельно взятая витая пара, входящая в состав кабеля, предназначенного для передачи данных, должна иметь волновое сопротивление 100±15 Ом, в противном случае форма электрического сигнала будет искажена и передача данных станет невозможной. Причиной проблем с передачей данных, а так же больших потерь сигнала, может быть не только некачественный кабель, но также наличие «скруток» в кабеле и использование розеток более низкой категории, чем кабель.

www.vadzhra.ru

Что такое кабель? Виды и маркировка кабелей

Человечество не смогло бы воспользоваться электрической энергией, не будь созданы длинные и гибкие токопроводящие конструкции, которые в повседневном употреблении называют проводами или кабелями. При всей внешней непритязательности они являются высокотехнологическим продуктом, производство которых требует колоссальных материальных и интеллектуальных затрат. О том, что такое кабель и какими они бывают, пойдет речь в этой статье.

Происхождение термина

Слово «кабель» имеет немецкое происхождение. Cabel – всегда нечто протяженное, этот корень часто встречается в морской терминологии.

• Кабельтов – морская мера длины, 1/10 мили, равная 185 метрам.
• Трос кабельной работы – конструкция, пряди которой имеют четырехкратное сплетение.

Поэтому академически правильно употреблять его в отношении токопроводящих частей, имеющих бесконечно малую толщину по сравнению с длиной и состоящих из трех и более изолированных друг от друга металлических проводников.

Классификация кабелей

Для предотвращения путаницы типы кабелей определяются по их функциональному предназначению:

• силовые;
• монтажные;
• сигнальные.

Силовые кабели

Ими принято называть те, по которым пущен трехфазный ток. Они прокладываются между распределительными щитами, а также используются для подключения электрических машин – генераторов или асинхронных двигателей. Для бытовых электрических сетей межфазное напряжение в них равно 380 вольт. При невозможности прокладки воздушных электрических линий используются кабели с напряжением от 1 до 35 кВ. В исключительных случаях по силовому кабелю пускается магистральный электрический ток до 220 кВ – такой используется, например, для подачи электроэнергии в Крым по дну Керченского пролива.

Монтажные кабели

Используются для прокладки бытовой электрической проводки, по которой течет однофазный ток напряжением в 220 вольт. Состоят из трех проводников, сечение одного из которых в два раза меньше, чем остальных – он предназначен для подключения к заземляющему контуру. Если строго следовать терминологии, то двухпроводные электрические линии, которые имеют общую защитную оболочку, не стоит называть «кабелем».

Сигнальные кабели

Используются для передачи управляющих сигналов, которые имеют электрическую природу. Они бывают трех видов:

1. Коаксиальные, в которых напряженность электрического поля распространяется по внутреннему заполнителю из полиэтилена, имеющего малое волновое сопротивление. Центральная жила и внешняя оплетка в них используется лишь в качестве отражательных элементов, уменьшающих потери. Используются в антенном хозяйстве.
2. Витые пары. Кабели из нескольких скрученных попарно проводников в изолирующей оболочке, по которым передается управляющий сигнал. Применяются для создания локальных вычислительных сетей.
3. Телефонные двухпроводные, в просторечии именуемые «лапша» за характерную плоскую форму.

В представленном списке сигнальные кабели расположены в порядке увеличения напряжения и силы тока, которые по ним проходят. Вызывной сигнал телефонной станции – это переменный ток с напряжением в 110 вольт. Поэтому некоторые недобросовестные или попросту неграмотные доморощенные электрики используют так называемую лапшу для устройства внутридомовой проводки. В малонагруженных цепях она способна безаварийно работать, но всегда является своеобразной бомбой замедленного действия.

Как устроен электрический кабель

Конструкция кабеля состоит из двух элементов:

1. Токопроводящих жил – медных или алюминиевых, одинарных или состоящих из нескольких проводников, покрытых диэлектрическим материалом. Токопроводящие жилы могут быть собраны в пакеты, которые, в свою очередь, имеют оболочку из диэлектрика, свинца или алюминия.
2. Внешней диэлектрической оболочки.

Одинарные проводники используются в кабелях, сила тока в которых не превышает 25 ампер. Многожильные имеют большую электрическую прочность при меньшей площади сечения за счет взаимной компенсации поверхностных токов, которые приводят к нагреву, плавлению и последующему физическому обрыву. Кроме того, пакет из множества проводников более гибок, его легче прокладывать, поскольку допустимый радиус изгиба кабеля (не приводящий к разрушению слоя внутренней изоляции) меньше.

Алюминий имеет большее, чем медь, удельное сопротивление (0,028 против 0,017 Ом/мм2) и более низкую температуру плавления (соответственно 660 и 1085 0С). Поэтому для получения одной и той же электрической прочности алюминиевые жилы должны быть в два раза толще, что не особенно существенно при токах до 16 А и является решающим фактом в пользу выбора медных при больших нагрузках в сети. Кроме того, практический опыт монтажа электропроводки показывает, что провода из этого материала склонны ломаться при повторной скрутке или существенных вибрационных нагрузках. Однако кабель с алюминиевыми жилами дешевле и меньше весит, поэтому широко применялся во времена СССР.

Экран кабеля – внешняя оболочка – играет роль не только диэлектрической, но и физической защиты. Поэтому те, что эксплуатируются в неблагоприятных условиях, например, прокладываются в земле или там, где возможно их повреждение механизмами или инструментами, снаружи обматываются металлической лентой и называются бронированными. Их экран состоит из трех слоев:

1. Подушка – волокнистые материалы, пропитанные битумом. Служит для защиты от повреждения изоляции токопроводящих жил краями ленты брони.
2. Металлической (стальная или медная) ленты – броневая защита.
3. Покров – битумные составы или полиэтиленовый защитный шланг.

Виды изоляционных материалов

Тип используемого диэлектрика напрямую зависит от напряжения в сети.

Полимеры – полиэтилен и поливинилхлорид (ПВХ). Дешевые, легкие, гибкие. Допускают диффузное проникновение паров воды, поэтому не используются для изоляции токоведущих жил кабелей, работающих в условиях постоянной влажности. Полиэтилен поддерживает горение, а ПВХ – нет. Диэлектрические свойства сохраняют до напряжения в сети, равного 5 кВ.

Техническая резина – материал, абсолютно не пропускающий влагу. Диэлектрические свойства сохраняются до напряжения 10 кВ. Стойка ко всем видам механических нагрузок, не распространяет горения. Однако начинает разрушаться при температуре жилы более 70 0С. Также склонна к старению, в результате которого кристаллизуется и становится хрупкой. Его ускоряет ультрафиолетовое излучение и озон.

Электротехническая бумага. Имеет неплохие диэлектрические качества, которые можно усиливать, увеличивая количество слоев изоляции. Кабели с бумажной изоляцией работают в сетях с напряжением до 35 кВ. Главным недостатком является гигроскопичность, для его ликвидации бумагу пропитывают техническими маслами или компаундами, а токоведущие жилы дополнительно защищают свинцовыми или алюминиевыми оболочками. Еще одной особенностью является то, что объединение токоведущих жил с бумагой воспроизводит конструкцию конденсатора переменного тока. Паразитная емкость кабеля может быть причиной ухудшения качества питающего напряжения.

Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена появился в конце 70-х годов прошлого века. Способен выдержать напряжение до 330 кВ. Имея меньший вес, чем традиционные бронированные кабели с бумажной изоляцией, он может иметь площадь сечения до 200 мм2, хотя по особым заказам выпускаются модели сечением от 1000 мм2. Их преимуществом являются высокая механическая и электрическая прочность, стойкость к нагреву жил, они не поддерживают горение и не пропускают влагу, устойчивы к агрессивным средам, в том числе и к морской воде.

Маркировка кабелей

В модельный индекс кабеля входят буквы и цифры, содержащие информацию о типе материала жил и изоляции, диаметре проводников. Рассмотрим конкретный пример: АНРБГ – 3х16+1х10.

Первая литера – А – означает, что токоведущие жилы из алюминия. При использовании меди буква пропускается.

Вторая литера – Н – тип изоляции. В этом случае – негорючая резина. Варианты: П – полиэтилен, В – поливинилхлорид, Р – обычная резина. Если используется бумага, то знак пропускается.

Третья литера – Р – изоляция оболочки резиновая. Варианты: А – алюминиевая, С – свинцовая.

Четвертная литера – Б – тип броневого покрытия. Варианты: Б – стальная полоса, П – плоская проволока.

Пятая литера – тип покрова брони. Варианты: Г – без такового (голый), Шп – шланг полиэтиленовый, если литера пропущена, то используется битум или кабельная пряжа.

Первый набор цифр: три токоведущие жилы сечением по 16 мм2 каждая.

Второй набор цифр: одна заземляющая и ее сечение.

Теперь вы имеете представление о том, что такое кабель и насколько сложным может быть его устройство. Пожалуйста, не рассматривайте его как разновидность бельевой веревки.

electriktop.ru

самое полное описание основных видов кабеля, проводов

Сегодня на рынке присутствует большое количество различных кабелей, которые имеют разное предназначение. Существует множество категорий, по которым можно их классифицировать:

1. материал
2. предназначение
3. конструкция
4. количество жил
5. наличие и тип изоляции
6. защита

Классификация видов кабеля по материалу

По типу материала, из которого производятся токопроводящие жилы, можно выделить наиболее часто используемые алюминиевые и медные провода. Также используются и другие металлы, но они не получили широкого распространения. Отдельно следует выделить категорию оптоволоконных информационных кабелей, в которых отсутствуют металлические проводники.

Классификация по предназначению

По предназначению кабели можно разделить на силовые и информационные. Первые используются для подачи питающего напряжения к электроприборам. Вторая категория применяется для передачи информационных сигналов (телефон, сигнализация, интернет, подключение антенн).

Конструкция и количество жил

Бывают одножильные и многожильные кабели. Многожильный кабель представляет собой соединенные параллельно проводники, изолированные друг от друга. Жилы могут состоять из одной или нескольких проволок. Гибкие провода, как правило, выполнены из многопроволочного проводника.

Наличие и тип изоляции

Существуют как неизолированные провода (используются для монтажа наружных электросетей), так и покрытые изоляцией. Изолированные кабели, в свою очередь, могут иметь однослойную и многослойную изоляцию. В первом случае каждая жила имеет лишь один слой собственного поркрытия, во втором – слоев индивидуальной изоляции может быть несколько, помимо того, они могут быть заключены в общую оболочку.

Классификация видов кабеля по типу и наличию защиты

Существуют экранированные и неэкранированные кабели. Наличие экранов обеспечивает защиту кабеля или окружающей среды от электромагнитного излучения. Исполняются они (экраны), как правило, в виде покрытия из фольги или многопроволочной оплетки, нанесенной поверх изоляции жилы. 

Помимо защиты электромагнитной, присутствует также противопожарная, которая обеспечивает устойчивость изделия к перегреву. Кабели незащищенные, как правило, выдерживают температуры до 100 градусов Цельсия, огнестойкие могут противостоять недолговременному перегреву до 400. 

Маркировка различных видов кабеля

Самая объемная категория для классификации. Буквы и цифры в названии, непонятные на первый взгляд для человека без специального образования, наиболее полно отражают информацию о кабеле. Они позволяют получить сведения о типе, материале, защите, функциональному предназначению изделия.

Приводим расшифровку некоторых букв в наименованиях кабелей, согласно отечественным ГОСТ:

А – означает материал жилы алюминий. Если буква отсутствует – кабель медный.

АС – алюминиевый проводник со свинцовой оболочкой.

АА – алюминиевая жила, кабель имеет дополнительную алюминиевую оболочку.

Б – обозначает бронированный кабель, имеющий двухслойную стальную оболочку.

В – изоляция кабеля изготовлена из ПВХ. Если буквы В две (первая и вторая или вторая и третья) – значит, помимо изоляции, имеется индивидуальная оболочка жил из ПВХ.

Г – значение зависит от положения литеры: в конце аббревиатуры обозначает «голый» кабель (без защитного покрытия), в начале – обозначает предназначение провода для горной промышленности. Маленькая г обозначает кабели с дополнительным водозащитным покрытием экрана.

Шв – оболочка кабеля выполнена в виде шланга из ПВХ.

Шп – полиэтиленовая оболочка-шланг. Шпс – полиэтилен является самозатухающим.

К – в начале аббревиатуры обозначает, что провод контрольный, в конце – указывает на наличие стальной брони из круглых проволок.

С – свинцовая оболочка кабеля.

О – отдельная оболочка каждой жилы.

Р – резиновая изоляция. НР – изоляция из негорючей резины.

Нг – кабель является огнестойким и не поддерживает горения.

LS и HF в конце – указывают на низкое выделение дыма и газа, соответственно, при возгорании.

Цифры в названии указывают на количество жил в кабеле и площадь их сечения.

Примеры:

1. ВВГнг-LS 4х2.5. Силовой кабель с поливинилхлоридной (первая В) изоляцией, с поливинилхлоридной индивидуальной оболочкой жил (вторая В). Защитного покрытия нет (буква Г указывает на «голый» кабель), зато присутствует пожарозащита (нг в конце), а в процессе горения провод не выделяет дыма (LS). Кабель имеет 4 медных (буквы А в названии нет) жилы, сечением 2.5 мм2. Аналогичный провод из алюминия имел бы маркировку АВВГнг 4х2.5. 

2. ВБШв 4х16. Медный (нет литеры А) провод, в ПВХ-изоляции (буква В), со стальным бронированием ( Б), в защитном шланге из поливинилхлорида ( Шв). Состоит из 4 жил, сечением 16 мм2 каждая. Негорючя модификация имеет обозначение АВБШв-нг.

Также имеет значение цветовая маркировка оболочек жил. С целью унификации и облегчения монтажа, стандарт предусматривает следующие обозначения проводников цветом:

Голубой или синий – нулевой проводник (нейтральный)

Желто-зеленый (полосатый) – линия заземления.

Желто-зеленый с синим – нулевой проводник, совмещенный с «землей».

Черный, коричневый, оранжевый, красный и другие – токонесущие жилы.

kabel-24.ru

---

• 
  Консолит барс 113
• 
  Индукционное отопление своими руками
• 
  Декоративка из простой шпаклевки
• 
  Краска под ржавчину
• 
  Как приклеить светодиодную ленту к кухонному гарнитуру
• 
  Ворота для гаража секционные своими руками
• 
  Север дерево
• 
  Как сделать обрешетку под пластиковые панели в ванной
• 
  Самодельный пресс для гаража
• 
  Как правильно свалить дерево в нужном направлении
• 
  Подсветка для шкафа