Витая пара: категории, обжим, советы по работе

Смысл выделенного канала

Обычно подключение производится путем прокладки витой пары поставщика до квартиры и немного в ней. Часто роутер вешают над входной дверью или ставят на ближайший к входу шкаф. Провайдер также может проложить кабели по квартире, но за дополнительную плату.

Иногда такой услуги нет, тогда остается договариваться с установщиками о неофициальной работе или разводить витой кабель в квартире своими руками.

Дальнейшие ваши действия зависят от того, как именно соединена комната и что вы хотите рисовать. Если установщики оставили в квартире большой кусок провода, остается самостоятельно протянуть интернет-кабель дальше. Если он подключен к роутеру, можно протянуть второй провод от роутера или нарастить исходный.

Во втором случае можно будет организовать установку роутера в нужном месте, а не возле подъезда. Будет слабое место на стыке между кабелем поставщика и вашим проводом. Так что не скупитесь и покупайте обычные соединения, типа изоленты, термоусадки или чего-то еще. Изолента проста, но ненадежна с точки зрения долговечности.

Категорий витой пары

Создателем витой пары считается Александр Белл, предложивший витую пару для защиты телефонной линии от помех, наводимых соседними телеграфными проводами или линиями электропередач. Эта витая пара проводов успешно использовалась почти 100 лет, пока не была заменена современными типами медного кабеля.

Как и для всего другого телекоммуникационного оборудования, для медных кабелей разработаны международные стандарты. В данном случае ISO/IEC 11801. Кроме того, существует стандарт EIA/TIA 568, который действует в США и их сателлитах. Эти стандарты неоднократно дополнялись, и на сегодняшний день различают 8 категорий витой пары:

• Категория 1(Сat1). Та же витая пара проводов Александра Белла. Применяется только для аналоговой телефонии.
• Категория 2 (Сat2). Двухпарный кабель, предназначенный для сетей Arcnet и TokenRing со скоростью передачи до 4 Мбит/с. Снят с производства в начале 2000-х.
• Категория 3 (Сat3). Первый кабель 4 пары. Предназначен для сетей 10Base-T Ethernet. Снят с производства в 2000-х.
• Категория 4 (Сat4). 4-х парный кабель для сетей Token Ring, 10/100Base-T. Снято с производства, но встречается в старых сетях.
• Категория 5 (Сat5). Первый кабель, способный передавать информацию со скоростью до 100 Мбит/с. Почти полностью заменен преемником.
• Категория 5e (Сat5e). Улучшенная версия cat5. Самая популярная категория сегодня. Кабель способен передавать данные со скоростью до 1 Гбит/с. Он доступен в двух версиях: двухпарной и четырехпарной.
• Категория 6 (Сat6). Представлен в 2002 году. Пропускная способность витой пары 10 Гбит/с. Первый кабель, который может работать на скорости 10 Гбит/с, хотя и на небольшом расстоянии. Рассматривается как возможная альтернатива cat5e.
• Категория 6А (Cat6a). Изменение стандарта Cat6 введено в 2008 году. Пропускная способность витой пары Cat6a — 10 Гбит/с сохраняется на расстоянии до 100 метров. Актуальный аналог Cat5e для сетей 10GE.
• Категория 7 (Сat7). Представлен в 2002 году с Cat6. Стандарт изначально позиционировался как более мощная версия Cat6, способная передавать 10 Гбит/с на расстояние более 50 м, но с внедрением Cat6A потерял свою актуальность.
• Категория 7А (Сat7a). Глубокая модернизация Cat7, предназначенная для работы с 25GE. Полоса пропускания этого кабеля также позволяет передавать сигнал 40GE, но только на расстояние 1-15 метров.
• Категория 8 (Сat8). Последний стандарт, представленный в 2016 году. Этот четырехпарный кабель способен передавать сигнал 40GE на расстояние до 42 метров. Cat8 делится на 2 категории:
  • Cat8.1 стандартизирован для работы с разъемами RJ-45 и обратно совместим с кабелями Cat6A.
  • Cat8.2 — предназначен для разъемов TERA (разработан компанией Siemens), GG45 (разработан Nexans) и ARJ-45 (разработан Bei Fuse Ltd). Эти коннекторы являются проприетарными и перспективы их использования пока туманны.

Типы витой пары

Помимо категорий, медные кабели характеризуются конструкцией. Существуют следующие типы кабеля:

• UTP — кабель с одинарной оболочкой, без брони и защитного экрана (неэкранированная витая пара). Обычно прокладывают в помещении.
• FTP — экранированная витая пара (экран из фольги).
• СТП — здесь каждая пара проводов помещается в защитный экран, а между двумя оболочками помещается броня из проволочной сетки.
• S/FTP или SSTP — это кабель с двойным экраном. Первая заплетает каждую пару отдельно, вторая покрывает весь пучок.
• U/STP — аналог STP, но без внешней брони.
• SFTP — у этой экранированной витой пары самый толстый кабель из всех. Он имеет три дисплея: внутренний, покрывающий спаренные ядра, и два внешних. Один из фольги, другой из сетки.

Различия в производительности никоим образом не ограничиваются конструкцией кабеля. Материалы, из которых он изготовлен, также играют роль. Таким образом, проводники из чистой меди обладают лучшими свойствами проводимости по сравнению с алюминиевыми аналогами, плакированными медью. Другое дело, что медный проводник намного дороже алюминиевого.

Также следует различать материалы оболочки. Самой популярной на сегодняшний день является оболочка из поливинилхлорида (ПВХ). Кабель с такой оболочкой маркируется буквами PVC и обычно окрашивается в серый цвет. Он предназначен для установки внутри помещений. Такая куртка очень дешевая, но хорошо горит и имеет ограниченную устойчивость к жаре и холоду.

Еще одним популярным материалом оболочки кабеля является полиэтилен (обозначение PE). Он используется в наружном кабеле. Наружные витые пары прекрасно выдерживают перепады температур и не боятся влаги. В некоторых версиях он оснащен несущим тросом. Это позволяет протянуть кабель между опорами, без риска повредить жилы.

В последние годы все большую популярность приобретает витая пара с малодымным безгалогенным соединением (маркировка ЛСЖ) для внутренней прокладки. Он плохо горит и не выделяет вредных веществ. Поэтому, если к линиям или помещениям предъявляются строгие требования пожарной безопасности, следует выбирать именно его. Да, он дороже ПВХ, но долговечнее и безопаснее.

Есть также более редкие кабельные оболочки. Например, маркировка FRNC означает, что оболочка кабеля огнеупорна и устойчива к коррозии. Полиуретановая (PUR) оболочка очень хорошо противостоит воздействию масла и многократным изгибам. Такие кабели используются в робототехнике и других областях с особыми требованиями к проводникам.

Обжим витой пары

Основными преимуществами медного кабеля по сравнению с оптическим являются его низкая стоимость и простота прокладки. Все, что требуется для заделки, — это инструмент для обжима витой пары (twisted crimping tool) и разъем RJ45.

При этом монтажнику не требуется специального оборудования и обучения. Прокладка медного кабеля внутри помещений не требует использования защитных кожухов или гофрированных труб, как при оптических патч-кордах. А если разъем загрязнится, вы легко сможете его почистить или установить новый.

Медные кабели должны иметь подходящие разъемы для использования. Наиболее часто используется 8P8C, более известный как RJ-45. Последнее, кстати, является популярным заблуждением. Настоящий разъем RJ-45 имеет немного другую форму и несовместим со своим тезкой».

Кримперы для установки модульных коннекторов RJ-45:

 

• Обжимные разъемы RJ22, RJ11, RJ12 и RJ45
• Тип кабеля: Витая пара STP/UTP 0,32 — 0,64 мм
• Двухкомпонентная резиновая ручка
• Нож для резки кабелей или проводников
• Стриппер для зачистки круглых кабелей
• Плоские кабельные ленты
• Стальная конструкция, оксидное покрытие
• Сопла из высокоуглеродистой стали
• Защита пальцев

Jonard UC-4569 — обжимной инструмент для сквозных соединений

• Термоусадочные и стандартные разъемы RJ45
• Гильотина для удаления торчащей проволоки
• Обжимные разъемы RJ22, RJ11, RJ12 и RJ45
• Тип кабеля: Витая пара STP/UTP 0,32 — 0,64 мм
• Двухкомпонентная резиновая ручка
• Нож для резки кабелей или проводников
• Стриппер для зачистки круглых кабелей
• Плоские кабельные ленты
• Стальная конструкция, оксидное покрытие
• Сопла из высокоуглеродистой стали
• Защита пальцев

Гринли PA1561

• Обжимные разъемы RJ22, RJ11, RJ12 и RJ45
• Нескользящая ручка
• Нож для резки кабелей или проводников
• Стриппер для зачистки круглых кабелей
• Разжимной механизм для термоусадки
• Вес: 390 гр

Гринли 45553

• Установите разъемы RJ-11 и RJ-45
• Надежная трещотка
• Строго перпендикулярный ход штампа
• Гарантия длительного срока службы инструмента
• Высококачественный обжим
• Нож для резки кабелей или проводников
• Стриппер для зачистки круглых кабелей

Hobbes Tooltest — кримпер с тестером LAN

• Обжимные разъемы RJ22, RJ11, RJ12 и RJ45
• Нож для резки кабелей или проводников
• Стриппер для зачистки круглых кабелей
• Встроенный кабельный тестер RJ-45
• Тестирование кабеля на целостность, разрывы, спутывание проводов, короткие замыкания.
• Индикатор низкого заряда батареи.
• Обжимной инструмент и кабельный тестер в одном

Схемы обжима витой пары

Существует две основные схемы усадки:

• Прямой. Оба конца кабеля обжаты одинаково. Используется при подключении компьютеров к модемам, коммутаторам или маршрутизаторам, а также при подключении коммутаторов к маршрутизаторам.
• Крест (термоусадка витой пары компьютера). Первая и вторая пара проводов меняются местами. Используется для соединения компьютер-компьютер, а также для подключения маршрутизатора к маршрутизатору. Сегодня он практически не используется, т.к устройства уже научились «переставлять» контакты в разъеме программно

При заделке кабеля необходимо использовать специальный инструмент – обжимные клещи, которые также часто называют пассатижами. Но если нужно быстро установить один-два коннектора, а обжима нет, можно воспользоваться плоской отверткой. Но будь осторожен. Очень легко повредить разъем или поранить руки.

Обжим витой пары 8 жил (4 пары): схема цветов

обжим витой пары на 8 жил осуществляется следующим образом:

Снимите с кабеля оболочку, внешний экран и броню. Лучше всего, когда у вас есть инструмент для разрезания оболочки кабеля — стриппер. Но если его нет, подойдет канцелярский нож.

Развяжите пары, выпрямите провода на кабеле и расположите их в порядке цветовой схемы на картинке

Обрежьте все жилы на длину, равную ширине большого пальца, от края оболочки кабеля

Установите разъем для витой пары. Убедитесь, что все провода надежно закреплены, а оболочка кабеля входит в разъем.

Вставьте коннектор в коннектор обжимного инструмента и плавным движением сожмите их рукоятки до упора

Результат обжима витой пары на 4 пары (8 проводов)

Обжим витой пары 4 жилы схема

Отдельно друг от друга расположение проводников в кабельном разъеме рассчитано на 4 жилы (2 пары). При этом первые 3 провода размещаются так же, как и при 4-х парной схеме, а последний занимает место в шестом контакте (позиции) разъема.

Главная проблема здесь — не ошибиться с размещением последнего провода. Один из способов избежать этого — вставить его после трех предыдущих.

Подключение витой пары к розетке

Подключение к розетке немного упрощается за счет того, что схема подключения напечатана прямо на контактной панели розетки. Главное ничего не перепутать.

При установке розеток рекомендуется использовать инструмент для заделки витой пары, например, такой нож для сращивания. Некоторые современные розетки позволяют обойтись без него — после разводки проводников достаточно закрыть крышку розетки, и она зафиксирует соединения.

Частным случаем подключения к розетке является подключение витой пары через муфту. Здесь все аналогично розетке, только операция повторяется дважды: сначала для первого кабеля, а затем для второго. Пожалуй, проще всего соединить два патч-корда специальным разъемом для витой пары RJ-45 из двух розеток, расположенных в коробке.

Расшивки для установки розеток RJ-45:

Palladin Tools PT-1913 — стриппер UTP/STP с 110 звеньями

• Зачистка кабеля CAT-5, 5e, 6 UTP/STP
• Коммутация витой пары для кросса 110
• Качество исполнения
• Простота использования
• Саморегулирующаяся глубина зачистки кабеля

Jonard Tools ENI-110 — кабельная муфта для соединения 110

• Назначение: удлинители на 110 соединений
• Два лезвия: с нитеобрезателем и без нитеобрезателя
• Цвет ручки: голубой
• Вес: 64 г

Jonard EPD-9Krone — ударный инструмент для зачистки кабеля KRONE

• Лезвие KRONE в комплекте
• Надежный ударный механизм
• Два режима мощности засорения Hi и Low: 18,14 кг и 13,6 кг
• Крючок для снятия проводника с места соединения
• Двухцветная ручка для идентификации режима
• Отделение для хранения листьев с замком
• Стойкость инструмента: 100 000 операций в режиме
  привет (18,14 кг / 178 Н)
• Вес без лезвия: 127 г

Как облегчить монтаж витой пары: секреты из практики

Следует отметить еще несколько тонкостей при монтаже витой пары:

• Чтобы измерить 1 метр кабеля, не обязательно искать на нем метки. Длина 1 метр – это расстояние от кончиков пальцев до противоположного плеча по линии груди человека среднего роста.
• Оболочка кабеля должна войти в разъем и быть обжата. Это помогает предотвратить случайное отсоединение разъема. Если вы удалили слишком много кожуры, попробуйте растянуть оставшуюся часть. Обратите внимание, что это не всегда работает в кабелях с толстой оболочкой.
• После установки разъема для витой пары убедитесь, что все провода полностью вставлены в разъем. Отверстия приводят к плохому контакту.
• Используйте тестеры для витой пары, чтобы проверить качество установки разъема. Зачастую достаточно самых простых моделей. Более продвинутые устройства позволяют собрать максимально доступную информацию и даже создать небольшой отчет.

• Если ситуация требует соединения жил кабеля с помощью скотч-локов для витых пар, целесообразно запастись специальным инструментом – обжимными клещами для кнопочных разъемов. В отличие от пассатижей, они не повреждают контакты и значительно ускоряют монтаж скотча.
• При обжиме кабеля FTP/STP с разъемами экранированной витой пары рекомендуется сначала подготовить провода к монтажу, как для кабеля UTP, затем отрезать еще часть оболочки и обжать неповрежденный экран.
• Помните, что хотя поперечное сечение скрученного сердечника составляет ок. 0,5 мм, его использование в качестве проводника разрешено только в слаботочных системах. Категорически запрещается использовать витую пару для питания активного оборудования

И последний. Если вам часто приходится работать с витым медным кабелем — соберите свой набор инструментов или возьмите готовый набор инструментов системного администратора. Вы можете взять его готовым или собрать компоненты в набор на свое усмотрение.

Читайте также: Электрическая цепь и ее элементы

Непривильный обжим витой пары

Ниже приведены два примера того, как это не должно выглядеть. В примере слева оставлены слишком длинные пряди, оставляя незащищенным расстояние от звена до косы. Кроме того, трос теряет прочность.
Во втором примере провода обрезаны слишком коротко, оплетка входит в разъем, но длина концов не позволяет контактировать с разъемом.

К недостаткам хотелось бы добавить редкое отсутствие медных «зубцов». Прежде чем обжимать витую пару, убедитесь, что все восемь контактов на разъеме присутствуют, иначе придется делать это заново.

Почему предпочтительнее использовать заводской патч-корд можно узнать, перейдя по следующей ссылке.

Инструмент для обжима сетевого кабеля

Кабель обжимается с помощью специального кримпера).

Обжим (обжимной инструмент) позволяет обрезать кабель, снять внешнюю оболочку и обжать штекер RJ-45.
Сокращение заменяет 3 других инструмента. Обжимной инструмент можно использовать для обрезки и зачистки кабелей, а также для крепления разъемов к круглым или плоским кабелям.

Обжимная конструкция обеспечивает точное позиционирование соединителя и обжимной головки. Инструмент для обжима включает 8-позиционную обжимную головку для соединения 4 пар модульных разъемов со шпонкой или без нее.

Очень популярный профессиональный инструмент HT-500+HT-308 для обжима разъемов RJ-45, RJ-12/11 и зачистки витой пары Hanlong.

Провода также вставляются в сетевые разъемы в зависимости от используемого стандарта. Их контакты каким-то образом пронумерованы.

Аналогичная ситуация с проводкой и модулями для розеток внутренней установки.

Основные правила при прокладке и обжимке витой пары.

При зачистке кабеля размотка витой пары не должна превышать 12,5 мм, поэтому рекомендуется использовать специальные плоскогубцы, имеющие лезвия с ограничителями. Также не обязательно снимать изоляцию с каждого из проводов.

При прокладке витой пары необходимо выдерживать указанную кривизну на изгибах. Превышение этого может привести к снижению сопротивления датчиков или к разрушению кабеля.

При прокладке экранированной витой пары необходимо следить за целостностью экрана по всей длине кабеля. Растяжение или сгибание приводит к разрушению экрана, что приводит к снижению сопротивления наводкам. Линия слива должна быть подключена к контактному экрану.

Выбор кабеля для локальной сети

Основной задачей при планировании структурированных кабельных сетей (СКС) является создание инфраструктуры, которая будет использоваться долгие годы. Поэтому первое, с чем вам нужно определиться, это назначение локальной сети. Какие устройства будут к нему подключаться? Где должен быть проложен кабель?

Например, 4-жильная витая пара категории 5е по-прежнему является отличным выбором для «последнего метра» сетей FTTx, где достаточно пропускной способности 100 Мбит/с, а меньшее количество пар экономит большие деньги. Кроме того, средний срок службы такого кабеля составляет около 3 лет, и ставить туда сверхнадежный кабель накладно.

С другой стороны, локальная сеть современного бизнес-центра будет работать еще долго. Здесь гораздо перспективнее взять витую пару 6 категории.

В целом, основные критерии выбора витой пары следующие:

• Витая пара категории 5е на 2 пары (4 жилы) — маломощные системы (сигнализация, контроль доступа), кабельные сети с пропускной способностью не более 100Мбит/с.
• Витая пара категории 5е на 4 пары (8 проводов) — локальные сети для дома и малого офиса, сети видеонаблюдения и системы контроля доступа. Использование Cat 5e для сетей GE нежелательно, поскольку такие скорости обеспечивают только качественные кабели, сравнимые по цене с Cat6.
• Витая пара категории 6/6А — уровень доступа к локальным сетям офиса или административного здания со скоростью до 3-5 Гбит/с.
• Витая пара категории 7/7А — внутренние сети центров обработки данных и узлов связи, уровень агрегации локальной сети предприятия с пропускной способностью до 10GE включительно. Следует помнить, что использование витой пары 7 категории оправдано только на небольших участках до 50 метров.
• Витая пара категории 8 — внутренние соединения ЦОД на расстоянии от 5 до 15 метров. На меньших расстояниях становится выгоднее использовать кабели прямого подключения (SFP-модули, соединенные кабелем).

Не стоит забывать и о конструкции кабеля. Неэкранированная витая пара UTP отлично подходит для подключения рабочих станций или телефонных розеток. Словом, места, где наличие внешних помех не критично.

В свою очередь FTP с экранированной витой парой больше подходит для подключения к офисным точкам доступа Wi-Fi, рабочим станциям с тонкими клиентами, требующим постоянного подключения к ЦОД, и другим линиям, чувствительным к помехам.

И последнее, но не менее важное — это проблема цены. Разница между ближайшими категориями кабелей может достигать 100%. Но для этого требуется много кабеля. Кроме того, модернизация кабельной сети в большинстве случаев означает необходимость косметического ремонта помещения. Да, часто проблема решается с помощью кабельных каналов. Но они не всегда вписываются в интерьер.

 

На сегодняшний день наиболее перспективным кабелем для уровня доступа является Cat6. Пропускная способность этой категории витой пары полностью покрывает потребности офисной сети передачи данных на ближайшие 5-7 лет.

Если говорить о точках доступа, то лучше использовать экранированный кабель Cat6A/7. Скорости Wi-Fi растут как на дрожжах, и в последние годы наметилась тенденция к созданию беспроводных офисных сетей. И здесь ужесточаются требования к пропускной способности.

Какая витая пара будет завтра?

Несмотря на серьезную конкуренцию со стороны оптического кабеля, витая пара продолжает удерживать сегмент «последнего метра». Не последнюю роль здесь играет цена и габариты оптических передатчиков, не позволяющие использовать их в персональных компьютерах и ноутбуках.

На самом деле оптические кабели во многих случаях более перспективны, чем медные, в силу большей надежности и большого запаса на модернизацию. Одна и та же пара волокон может передавать как 1GE, так и 40GE.

При этом оптический кабель абсолютно не подвержен электромагнитным помехам, более устойчив к непогоде и влажной среде. Да, прокладка оптоволоконного кабеля намного сложнее медных линий, но если расстояние между узлами сети превышает 70 метров, берите оптику — не прогадаете.

Однако в ближайшие годы рынок витой пары продолжит расти. По мнению экспертов ResearchAndMarkets12, к 2023 году более 90% рынка кабелей для передачи данных будет состоять из медных витых кабелей UTP. Кабель Cat5e уже сдает позиции более современному Cat6/6A, а кабель Cat7 будет расширять свое присутствие на рынке, заполняя нишу, занимаемую в настоящее время Cat6A.

Когда речь заходит о таких экзотических вещах, как витая пара с 6 парами проводников, она быстро уходит в прошлое, не в последнюю очередь из-за распространения IP-телефонии. IP-комплекты уже догнали аналоговые аналоги, поэтому сегодня проще и дешевле передавать и данные, и телефонию по одному UTP, чем использовать комбинированные решения.

По сути, основным конкурентом витой пары в ее «последней метровой» нише являются не оптические, а беспроводные линии. Внедрение стандарта Wi-Fi 6 может серьезно изменить расклад сил в этой сфере, а как будут развиваться события, станет ясно уже совсем скоро, после 2021 года.