Что такое витая пара: характеристики кабеля

Витая пара — кабель, состоящий из нескольких пар (иногда одной пары) медных проводников, которые скручены между собой и заключены в цветную изоляцию. При этом провода могут быть скручены как попарно, так и вокруг центральной оси. В чём особенность такого кабеля, какие бывают виды и маркировки, а также общие правила подбора кабеля и подключения — все подробности в статье.

Зачем нужно скручивание?

Витая пара (компьютерный провод в локальной сети) пользуется популярность благодаря устойчивости к электромагнитным помехам. Это становится возможным благодаря двум факторам:

• скручивание проводников с определённым шагом;
• подача сигнала по одному кабелю пары в противофазе по отношению к другому.

Таким образом, помехи равномерно влияют на проводники в скрутке, а также снижаются взаимные наводки в процессе передачи сигнала.

Классификация

Что такое кабель витая пара и для чего она нужна — вопрос, ответ на который зависит от типа и категории провода. Чтобы разобраться с этим вопросом, потребуется рассмотреть классификацию ВП.

#1 Количество жил

В зависимости от условий эксплуатации и монтажа используют:

1. Монолитный (одножильный). Каждый провод — это одна медная проволока, довольно толстая (0,3-0,6 мм), но хрупкая. Их используют для монтажа внутри стен, коробов и за панелями, чтобы затем коммутировать к розеткам.
2. Многожильный. Пучок нескольких тонких жил объединён в один провод, такое решение улучшает гибкость, однако из-за сильного затухания сигнала не рекомендуется использовать многожильные провода длиной более 100 метров. Именно такая ВП используется в домах и офисах для прокладки локальной сети от роутера к компьютеру.

#2 Количество скруток

Как правило, используются двух- и четырехпарные ВП, однако существует стандарт и для одной скрутки, но он считается устаревшим, и иногда используется для подключения модемного интернета.

Среди типичного примера использования четырёхпарного провода — задача, как к розетке подключить витую пару (подсоединить сеть). В таких ситуациях лучше использовать одножильный кабель, состоящий из 4 скруток.

#4 Поперечный срез

ВП бывает круглого и плоского среза. Круглые ВП универсальны, в то время как плоские ВП предназначены для прокладки под коврами или обоями.

#4 Способ экранирования

Экранирование используется для защиты ВП от электромагнитного воздействия:

• UTP (U/UTP) — без защиты.
• FTP (F/UTP) — общий для всех скруток экран из фольги.
• STP (S/UTP) — общая для всех скруток оболочка из металлической оплётки.
• U/FTP — фольгированы только скрутки.
• F/FTP — фольгированы и отдельные скрутки, и весь кабель.
• S/FTP — скрутки фольгированы, а весь кабель защищён оплёткой.
• SF/FTP — скрутки экранированы фольгой, а весь кабель защищён и фольгой, и оплёткой.

#5 Цвет оболочки

Цвет оболочки указывает на область применения:

• чёрный цвет говорит о дополнительном слое полиэтилена, поэтому такие ВП применяют вне жилых помещений;
• оранжевый (маркировка LSZH) провод покрыт оболочкой, устойчивой к огню и предназначен для пожароопасных условий;
• серый кабель не имеет дополнительной защиты и используется в офисах и жилых помещениях.

Кроме описанных характеристик, ВП также имеет разный пропускаемый частотный диапазон (МГц), в зависимости от которого кабелю присваивается категория.

Категории кабеля «Витая пара»

Виды витой пары (категории кабеля) отличаются не только частотным диапазоном, но и количеством витков на метр длины: чем выше категория, тем больше витков. В стандартной классификации выделяют 7 категорий, но с учётом подкатегорий, общее количество видов увеличивается до 10:

1. Кат 1.  Состоит из 1 пары и возможности применения ограничены: передача голоса или «модемного» интернета.
2. Кат 2. Ещё один устаревающий тип кабеля, который всё ещё иногда применяется в телефонных линиях. Состоит из 2 скруток и позволяет передавать данные до 4 Мбит/с.
3. Кат 3. Включает в себя 4 пары, но доступная скорость передачи составляет лишь 10 Мбит/с (при технологии 100BASE-T4 скорость может достигать 100 Мбит/С). Как правило, используется для прокладки телефонных линий.
4. Кат 4. К этой категории относятся провода, состоящие из 4 скруток и проводящие до 4*16 Мбит/с. Однако сейчас этот стандарт не используют.
5. Кат 5. Используется 4 скрутки, которые позволяют получить скорость до 1000 Мбит/с (при использовании двух скруток — 100 Мбит/с). Витая пара категории 5: может использоваться и в локальных сетях, и в телефонных линиях; этот стандарт сейчас достаточно распространён.
6. Кат 5е (усовершенствованная Кат 5). Используется как двухпарный (до 100 Мбит/с), так и четырпарный кабель (до 100 Мбит/с). Когда нужна витая пара на интернет, какую лучше выбрать — вопрос популярный; для прокладки локальных сетей чаще всего используют кабель Кат 5е.
7. Кат 6. Витая скрутка состоит из 4 неэкранированных скруток, которые позволяют достичь скорости передачи в 10 Гбит/с (максимальная длина провода – 55 м).
8. Кат 6а. Имеет характеристики как Кат 6, только максимальная длина провода увеличена до 100м.
9. Кат 7. Четырёхпарный провод (до 10 Гбит/с) с экранированием как скруток, так и всего кабеля.
10. Кат 7а.  4 скрутки с индивидуальным и общим экранированием допускают скорости до 40 Гбит/с при длине провода до 50 метров, и до 100 Гбит/с — до 15 метров.

Максимальная длина провода зависит от сечения проводника. С уменьшением сечения витой пары характеристика кабеля (его максимальная длина) увеличивается, однако это ведёт к более быстрому затуханию. Этот эффект надо учитывать при выборе категории.

Вопрос, как между собой соединить витую пару через переходник, возникает, когда максимальной длины недостаточно. В таких ситуациях чаще всего используют коннектор RJ-45 (8P8C), который содержит два разъёма RJ-45.

Маркировка витого кабеля

При покупке пользователь может увидеть на проводе полосу из букв и цифр — это маркировка. Как правило, производитель последовательно указывает:

• индивидуальный код производителя;
• марка;
• температура (максимальная) для эксплуатации (например, 75оС);
• кодировка, указывающая тип экранирования;
• число скруток (например, 2PR или 4PR);
• диаметр отдельного проводника (в AWG или миллиметрах);
• категория;
• сертификат соответствия;
• длина (в метрах или футах);
• дата изготовления (не обязательно).

Также не стоит забывать, что цвет провода указывает на рекомендуемые условия эксплуатации.

Общие правила выбора и подключения витой пары

Витая пара, коннектор, подключение Ethernet — понятия, которые пугают неискушённого пользователя, однако всё не так сложно.

Подбирая ВП в первую очередь надо обратить внимание на назначение (прокладка телефонной линии или локальной сети), а также на необходимую скорость передачи данных и необходимую длину. Эти три фактора влияют на выбор категории.

Условия эксплуатации повлияют на выбор цвета, а место монтажа (внутри стен или в помещении) — на «жильность».

Выбранный кабель надо опрессовать (обжать), как правило, это можно сделать в магазине, но и в домашних условиях это нетрудная задача. Надо только посмотреть, как витую пару вставить в коннектор, последовательность проводов, а также выбрать способ опрессовки (специальными щипцами или отвёрткой).

В любом случае внимательный пользователь сможет разобраться с задачей выбора: маркировка витой пары порядок цветов и обозначение на схемах стандартны и общедоступны.