Виды витой пары и ее устройство

Виды витой пары и ее устройство
logo
Отредактировано: 26.06.2023
Кабель витая пара Кабель и коннекторы витой пары


Что такое витая пара? Витая пара это обычный медный провод, который применяется для прокладки сетей, кроме него используют, в основом, еще два вида сетевых кабелей - коаксиальный и оптический. Получается кабель витая пара путем соединения двух отдельных изолированных проводов в скрученном виде и параллельного их расположения, что помогает уменьшить перекрестные помехи или электромагнитную индукцию между парами проводов.

Кабель связи витая пара хорош для передачи симметричных дифференциальных сигналов. Такая практика передачи сигналов восходит к ранним дням телеграфа и радио. Преимущества улучшенного отношения сигнал / шум и перекрестных помех которые обеспечивает сбалансированная передача сигнала, особенно ценны в системах с широкой полосой пропускания и высокой точностью.

Поскольку для некоторых телефонных аппаратов или настольных компьютеров требуется несколько подключений, витая пара иногда устанавливается в одном кабеле в две или более пар. Несмотря на неоднократно звучавшие пророчества о ненужности витой пары и пришествии оптоволокна, кабели этого типа продолжают активно использоваться.

Как работает витая пара?

Провод витая пара широко используется для телекоммуникаций и большинства современных сетей Ethernet. Но знаете ли вы, почему витая пара так называется, для чего она скручена и как работает?
Когда электрический ток протекает через кабель, он создает небольшое круглое магнитное поле вокруг провода. Поэтому шум в контурах данных является следствием магнитного поля. При прямом кабельном соединении весь ток движется в одном и том же направлении, точно так же, как в обычных трансформаторных катушках. Так как кабель фактически закручен, его магнитные поля противоположны друг другу. Таким образом при подобном соединении пары проводов, они нейтрализуют излучение друг друга и любые внешние магнитные поля. Из-за этого шумовой ток в витом кабеле ниже, чем в обычном кабеле.[1]

Типы витой пары

Для обеспечения защиты от электромагнитных помех применяю экранировние кабеля фольгой и металлической оплеткой.[2] Отличие неэкранированного кабеля UTP от экранированного FTP состоит в наличии экранирования у второго типа обозначения. В зависимости от того какого вида экранирование применено в кабеле, разделяют следующие типы обычной и защищенной витой пары:

  • U/UTP. Нет общего экранированния (U), витые пары неэкранированные (UTP);
  • F/UTP. Общее экранирование из фольги (F), витые пары неэкранированные (UTP);
  • SF/UTP. Общее экранирование из оплетки (S) и общий экран из фольги (F), витые пары неэкранированные (UTP);
  • S/FTP. Общее экранирование с оплеткой (S), витые пары защищены фольгой (FTP);
  • F/FTP. Общее экранирование из фольги (F), витые пары также экранированы фольгой (FTP);
  • U/FTP. Без общего экранирования, витые пары защищены фольгой (FTP).

Подробнее о типах экранированной витой пары.

Виды витой пары Типы экранирования витой пары


Кабель с экранированной витой паройSTP (Shielded Twisted Pair) или FTP (Foiled Twisted Pair) используется для устранения индуктивной и емкостной связи. Скручивание отменяет индуктивную связь, в то время как экранирование устраняет емкостную. Этот вид кабеля часто применяется для создания сетей между зданиями. По сравнению с неэкранированной витой парой использование STP приводит к большему затуханию. Однако, поскольку в случае сбалансированной передачи, дополняющие сигналы будут эффективно подавлять любые токи экранирования, потери незначительны. Кроме того, хотя STP предотвращает помехи лучше, чем UTP, он более дорогой и сложный в установке.

Это интересно! Зачем нужен дренажный провод в витой паре? Дренажный провод это часть системы заземления в экранированном кабеле, он нужен для обеспечения непрерывности экрана из фольги, если он получит повреждения, и частичного снятия наведенных сигналов.


Неэкранированная витая пара (UTP кабель), является наиболее часто используемым кабелем для сетевых соединений. Он состоит из медных проводов с цветовой кодировкой, но не содержит фольги или оплетки в качестве изолятора для защиты от помех. Кроме того, провода в каждой паре скручены вокруг друг друга. Кабели UTP меньше, чем кабели STP, что облегчает их установку, особенно в больших количествах или в узких пространствах. Они также дешевле, и не требуют особого обслуживания, поскольку не зависят от внешнего экрана. Кроме того, кабели UTP также могут передавать данные так же быстро, как и кабели STP. Однако они более подвержены электрическим и другим помехам. Таким образом, кабели UTP лучше всего использовать для внутренних и офисных соединений Ethernet.

Интересный факт: Зачем нужна витая пара с тросом? Такой кабель обычно используется для монтажа на разнообразных воздушных линиях, трос выступает несущим элементом.

Категории кабеля витая пара

Категория определяет скорость передачи данных по витой паре и частоту сигнала (пропускную способность), вот, например, посмотрите чем отличается витая пара категории 5е от категории 6.

  • Кат.1 (частота 0,1 МГц): это форма проводки, которая используется для стандартной телефонной проводки (POTS) или для ISDN.
  • Кат.2 (частота 1 МГц): это была форма проводки, которая использовалась для сетей Token Ring 4 Мбит/с.
  • Кат.3 (частота 16 МГц): используется для сетей передачи данных, использующих частоты до 16 МГц. Она была популярна для использования с сетями Ethernet 10 Мбит/с (100Base-T), но теперь заменена кабелем Cat.5.
  • Кат.4 (частота 20 МГц): можно использовать для сетей, несущих частоты до 20 МГц. Она часто использовалась в сетях Token Ring 16 Мбит/с.
  • Кат.5(частота 100 МГц): сетевой кабель, который широко используется для сетей 100Base-T и 1000Base-T, поскольку он обеспечивает производительность, позволяющую передавать данные на скорости 100 Мбит/с. Кабель Cat.5 заменил версию Cat.3 и в течение ряда лет стал стандартом для кабелей Ethernet. Кабель 5 категории устарел и поэтому не рекомендуется для новых установок.
  • Кат.5e(частота 100 МГц): та же конструкция, что и у Cat 5, но с лучшими стандартами испытаний, возможно 2.5 Гбит/с по стандарту IEEE 802.3bz.
  • Кат.6(частота 250 МГц): обеспечивает значительное улучшение производительности по сравнению с Cat.5 и Cat.5e. В процессе производства кабели намотаны более плотно, и они часто имеют внешнюю фольгу или экранирующую оплетку. Кабели Cat.6 могут технически поддерживать скорость до 10 Гбит/с, но могут делать это только на расстоянии до 55м, возможно 5 Гбит/с на 100 метров по стандарту IEEE 802.3bz.
  • Кат.6a(частота 500 МГц): «a» обозначает «Augmented, с англ. дополненная», эта категория была пересмотрена в 2008 году. Кабели категории 6a способны поддерживать в два раза большую максимальную пропускную способность и более высокие скорости передачи при более длинных сетевых кабелях (10GBASE-T на 100 метров). Используются экранированный кабель, который достаточен для устранения перекрестных помех. Однако это делает их менее гибкими, чем кабель Кат.6.
  • Кат.7(частота 600 МГц): международный стандарт ISO 11801, класса F. Он состоит из четырех индивидуально экранированных пар внутри общего экрана. Скорость передачи данных до 10 Гбит/с.
  • Кат.7а(частота 1000 МГц): международный стандарт ISO 11801, скорость передачи данных до 10 Гбит/с. Общий экран и экраны вокруг каждой пары (F/FTP или S/FTP).
  • Кат.8.1(частота 1600-2000 МГц): экранирование минимум U/FTP или F/UTP, полная совместимость и взаимозаменяемость с классом EA (категорией 6A) при использовании разъёмов 8P8C. Категория 8.1 поддерживает скорости 25 Гбит/с и 40 Гбит/с.
  • Кат.8.2 (частота 1600-2000 МГц): экранирование минимум F/FTP или S/FTP, взаимозаменяемость с классом FA (категорией 7A) при использовании разъёмов 8P8C или TERA/GG45/ARJ45. Категория 8.2 поддерживает скорости 25 Гбит/с и 40 Гбит/с.

Подробнее о характеристиках всех категорий витой пары  и отдельных видах Cat.6aCat.8Cat.5e, Cat.7 и Cat.6.


Интересный факт: Чем обжать витую пару? Несмотря на то что обжать кабель можно и вручную, гораздо удобнее и быстрее использовать специальный обжимной инструмент - кримпер.

Оболочка витой пары

В качестве оболочки в витой паре в основном используют:

  • PVE (ПВХ) – поливинилхлорид, используется в качестве оболочки кабеля, предназначенного для внутренней прокладки;
  • PE – полиэтилен, в основном используется в кабелях для внешней прокладки;
  • LSZH (LOW SMOKE ZERO HALOGEN) - оболочка с низким дымовыделением и нулевым содержанием галогенов, применяется в кабелях, предназначенных для прокладки в местах, где возможно массовое скопление людей.
  • (LOW SMOKE LOW TOXIC) - оболочка с маленьким дымовыделением и низким уровнем токсичности, рекомендована для монтажа в больницах, школах, дошкольных учреждениях и т.п.
Это интересно! Зачем нужна нить в витой паре? Разрывная нить (чаще всего капроновая) применяется для более легкой разделки оболочки. Когда ее тянешь, получается продольный разрез на внешней оболочке, что позволяет получить доступ к проводникам, не повреждая их изоляцию.

Маркировка витой пары

Маркировка интернет кабеля витая пара позволяет узнать основную информацию, которую необходимо учитывать при её выборе в зависимости от условий прокладки. В основном она состоит из следующих обозначений:


Маркировка витой пары
Пример маркировки кабеля витая пара


  1. Производитель
  2. Тип экранирования
  3. Количество пар
  4. Категория кабеля
  5. Одножильный или многожильный
  6. Тип оболочки
  7. Цвет

Кроме этого может быть обозначен калибр кабеля в стандарте AWG, материал проводника, длина бухты и пригодность для внешней прокладки.

Интересный факт: Почему в бухте витой пары 305 метров? Это аналог длинны в 1000 футов.

Применение витой пары

Она широко используется для передачи данных и телекоммуникационных приложений в структурированной кабельной системе. Поскольку дальность передачи, скорость и пропускная способность у витой пары ограничены, она часто используются в телефонных линиях для передачи голоса и данных, а также в локальной сети и сети Интернет.

Это интересно! Почему максимальная длина прокладки витой пары 100 метров? Максимальная длина в 100 метров связана с скоростью распространения сигнала. При этом получается минимальный размер пакета информации который целиком помещается в кабеле. Это позволяет понять, не начала ли противоположная сторона передачу, прежде чем прохождение сигнала будет закончено и избежать потерь.

Заключение

Подводя итог, можно сказать, что в будущем витая пара имеет большой потенциал в области передачи на короткие расстояния. Она может обеспечить необходимые условия для высокой эффективности, энергосбережения, защиты окружающей среды и многих других тенденций в современном обществе.


Примечания
  1. Покровский Ф. Н. Скрытая схемотехника в проблеме обеспечения электромагнитной совместимости РЭС //М.: Изд-во МЭИ. – 2015.
  2. Отт Г. Методы подавления шумов и помех в электронных системах. – Рипол Классик, 1979.

Если стоит выбор, где купить витую пару, выбирайте надёжного поставщика. Компания АнЛан занимает лидирующие позиции на рынке РФ с 2007 года. Разумная цена и европейское качество — то, что отличает продукцию компании от других организаций.

Часто задаваемые вопросы

Какой кабель лучше для интернета?
Оптимальный вариант на данный момент, это медный четырехпарный неэкранированный (UTP) кабель категории 5e с поддержкой скорости до 1 Гбит/с. С заделкой на будущее, используйте Cat 6 или 6A, в этом случае вы в теории получите до 10 Гбит/с.

Какое напряжение в интернет кабеле?
Есть ли напряжение в интернет кабеле? Технология PoE (Power over Ethernet), позволяющая передавать электроэнергию вместе с данными на удаленное устройство по стандартной витой паре, описывается стандартами IEEE 802.3af. Согласно ему, в четырехпарном кабеле питание идет по двум парам витых проводников. При этом максимальная мощность достигает 15,4 Ватт при номинальном напряжении 48 Вольт и постоянном токе до 400 мА. Минимальное напряжения может быть равно 36 Вольт, максимальное 57 Вольт.

Как соединить витую пару?
Легче всего для обжатой витой пары использовать проходные адаптеры RJ45-RJ45 (8p8c). Для качественного соединения жил необжатой витой пары используются соединительные модули, в виде небольшой коробочки. Внутри расположена плата с контактами типа «IDC».

Как проверить витую пару?
Лучше всего проверять специальным LAN тестером. Один из концов интернет кабеля, обжатый коннектором RJ-45 нужно подключить в передатчик (TX), а другой в приёмник (RX).

Какие жилы используются в витой паре?
При использовании кабеля витая пара со скоростями до 100 Мб/с задействованы четыре провода (2 пары). Чаще всего это оранжевая и зеленая пары, а вот при скоростях до 1000 Мб/с используются все 4 пары.

Копирование контента с сайта Anlan.ru возможно только при указании ссылки на источник.
© Все права защищены.


Автор статьи
Дмитрий Стрешнев
Специалист по сетевому оборудованию

10.08.2023, 19:37
Здравствуйте! Подскажите что за витая пара? Примерно метр туда метр обратно... Или это какая то старая технология?
26.06.2023, 17:42
Для соединения оптики и кабеля связи витая пара используют специальные медиаконвертеры.
26.06.2023, 17:30
А бывает переходник с оптоволокна на витую пару?
24.06.2023, 07:09
До сколько градусов зимой разница внутренний пожарного кабеля
26.04.2023, 17:54
ISO 11801 классифицирует витую пару таким образом: Class D (до 100 МГц) категория 5е, Class E (до 250 МГц) категория 6 и т.п.
26.04.2023, 13:04
А чё за классы периодически вижу для втой пары,класс D иди E?
Написать комментарий
2 + ? = 10
Рекомендуемые статьи
12
May
2023
Мультиметр – это универсальный измерительный прибор, который позволяет измерять различные параметры электрических цепей. Он имеет несколько функций, включая измерение напряжения, тока, сопротивления, тестирование диодов и транзисторов, и он иногда работает неправильно.
14
May
2021
Термоусадочные трубки являются важным защитным и организационным продуктом, используемым в различных электрических сетях и сетях передачи данных. Давайте рассмотрим, что это такое и для чего используется?
10
November
2016
  Краткое содержание:
  1. Серия LK 45
  2. Серия LK 60
Статья ознакомит вас с электроустановочными изделиями Ecoplast серий LK 45 и LK 60.
22
March
2024
Компания АнЛан посетила 22-ю Международную выставку кабельно-проводниковой продукции, оборудования и материалов для ее производства, Cabex 2024.
07
July
2021
Компания POWERCOM начала поставлять на российский рынок новую серию источников бесперебойного питания. SENTINEL – представители семейства современных стоечных ИБП онлайн-формата мощностью от 1 кВА до 3 кВА (SNT-1000/ SNT-1500/ SNT-2000/ SNT-3000).
22
July
2022
Наверное, каждый испытал на себе, как ощущается удар током на собственном теле. Уже давно начали устанавливаться так называемые выключатели дифференциального тока, чтобы нам не приходилось случайно сталкиваться с этими опасно высокими токами в нашей домашней электросети в повседневной жизни. Но что такое УЗО?
Рекомендуемые товары
Витая пара cat.5e Cabeus UTP-4P-Cat.5e-SOLID-OR 4 пары оранжевая
витая пара бухта - неэкранированный UTP - категория 5e - 4 витые пары - диаметр 0.50 мм - калибр 24 AWG - одножильный проводник (solid) - цвет оранжевый - длина 305 метров - системная гарантия 25 лет
Витая пара cat.5e Cabeus UTP-4P-Cat.5e-SOLID-OR 4 пары оранжевая
Артикул: UTP-4P-Cat.5e-SOLID-OR
4.8
Код: 7253c
Бренд: Cabeus
Наличие: в наличии
Гарантия: 15 лет
Сделано в России
Цена: 11 436,10 ₽
От 25 000 ₽ 10 688,45 ₽
От 100 000 ₽ 9 989,25 ₽
Витая пара AWG 24 кат.5e Cabeus UTP-4P-Cat.5e-SOLID-GN 4 пары зеленая
сетевой кабель - неэкранированный UTP - категория 5e - 4 витые пары - калибр 24 AWG - одножильный проводник (solid) - цвет зеленый - оболочка PVC - нгА-LS - системная гарантия 25 лет - бухта 305 метров
Витая пара AWG 24 кат.5e Cabeus UTP-4P-Cat.5e-SOLID-GN 4 пары зеленая
Артикул: UTP-4P-Cat.5e-SOLID-GN
4.8
Код: 7250c
Бренд: Cabeus
Наличие: в наличии
Гарантия: 15 лет
Сделано в России
Цена: 11 436,10 ₽
От 25 000 ₽ 10 688,45 ₽
От 100 000 ₽ 9 989,25 ₽
Витая пара кат.6 Cabeus UTP-4P-Cat.6-SOLID-LSZH 4 пары оранжевая 305 метров
lan кабель - неэкранированный UTP - медный провод - категория 6 - 4 витые пары - диаметр 0.57мм - калибр 23 AWG - одножильный проводник (solid) - оболочка LSZH нгА-HF - бухта 305 метров - цвет оранжевый
Витая пара кат.6 Cabeus UTP-4P-Cat.6-SOLID-LSZH 4 пары оранжевая 305 метров
Артикул: UTP-4P-Cat.6-SOLID-LSZH
4.8
Код: 7259c
Бренд: Cabeus
Наличие: в наличии
Гарантия: 15 лет
Сделано в России
Цена: 17 510,40 ₽
От 25 000 ₽ 16 364,70 ₽
От 100 000 ₽ 15 294,05 ₽