Каталог огранизаций по электромонтажу и электролабораторий:
Москва
Санкт-Петербург

Что такое витая пара

Этот способ производства был запатентован в конце 19 века. По мере развития сети телефонной связи даже в те давние времена стали заметны взаимные паразитные влияния электромагнитных сигналов. Сильные помехи создавали сети питания транспортных систем, мощные радиопередатчики. Проблему решил А. Белл скручиванием проводов. Простое и элегантное инженерное решение с успехом применяют в наши дни. В данной публикации рассказано о том, что такое витая пара. Справочные данные без обращения к иным источникам информации помогут выбрать подходящие изделия. Дополнительные рекомендации предотвратят ошибки при монтаже и в процессе эксплуатации линий связи.

Конструкция типовой витой пары 
Конструкция типовой витой пары

Определение

Этим специфическим термином обозначают свивание изолированных проводников. Такая конфигурация кабеля:

  • компенсирует взаимные наводки;
  • уменьшает влияние внешних электромагнитных помех.

Дополнительные преимущества:

  • повышение стойкости к механическим воздействиям;
  • гибкость;
  • сохранение целостности при изгибах трассы с небольшим радиусом.

Основной минус – увеличенный расход материалов на погонный метр. Этот недостаток с лихвой перекрывается отмеченными выше плюсами. Значение помехозащищенности существенно возрастает при увеличении скорости передачи сигналов (вместе с повышением частотного диапазона).

Структура

На картинке показаны основные функциональные элементы типовой конструкции:

  • жилы создают из медного или другого проводника с малым электрическим сопротивлением;
  • каждая заключена в изолирующую оболочку из пластика;
  • внешняя оболочка выполняет общие защитные функции;
  • для ровного и быстрого разделения кабеля при выполнении монтажных работ вставлена прочная нить.

Виды кабелей

Продукцию этой категории различают по следующим параметрам:

  • числу жил;
  • защищенности от внешних воздействий разной природы;
  • особенностям экранирования.

Число жил

Одна проволока обеспечивает минимальное волновое сопротивление, не создает дополнительные искажения при прохождении высокочастотных сигналов. Однако такие изделия обладают ограниченной стойкостью к изгибам. Их применяют для создания стационарных трасс. Тщательно соблюдают рекомендации производителей по допустимым изгибам.

Многожильные модификации сохраняют целостность в сложных условиях эксплуатации. Такие изделия применяют для подключения манипуляторов, иного перемещающегося оборудования. Они подходят для соединения сетевых коммутаторов с розетками.

Защита

Материал внешней оболочки выбирают с учетом условий реальной эксплуатации. При размещении на открытом воздухе значение имеет стойкость к УФ излучению, повышенной влажности. В производственных помещениях может понадобится улучшенная защита от воздействия агрессивных химических соединений. Термические повреждения предотвращают слоем из тефлона.

Экранирование

Кроме оплетки из тонких проводников, применяют сплошную защиту из металлизированной пленки, фольги. Соответствующие дополнения устанавливают на отдельные проводники или группы. Иногда соединяют с центральным проводом, который подключают к заземлению.

К сведению. Компоненты экранирования значительно увеличивают прочность кабеля, повышают стойкость к ударам и другим механическим воздействиям.

Категории

Виды витой пары по международным стандартам

Категория (CАT)Скорость передачи информации, Мбит/с Частотный диапазон (МГц)/ количество парПримечания, целевое назначение
1-0,1/ 1«Классический» кабель для телефонных трасс.
241/ 2Устаревший вариант (сети Arcnet и аналоги).
310 (100)16/ 4Максимальная скорость обеспечивается при длине линии до 100 м.
41620/ 4Скорость приведена для одной пары.
5 (5e)100 (1000)100/ 4 (125/ 2)Популярная продукция с универсальными характеристиками и демократичной стоимостью. Подходит для компьютерных сетей, межблочных соединений.
6 (6а)1000 (40 Гбит/с)254/ 4 (500/ 4)При ограниченной дальности (50 м) кабель 6-й категории способен передавать данные со скоростью до 10Гбит /с.
7 (7а)10 (40) Гбит/с600-700/ - (1200/ -)Кабель в серийном варианте оснащают отдельным для каждого проводника и общим экранированием.

Типы обжима

Соответствующие технологии называют «распиновкой» или «распайкой». Этими терминами обозначают определенный порядок расположения отдельных проводников. С учетом этих данных выбирают подходящие коннекторы стандарта RJ, специализированные инструменты.

Типовой компьютерный коннектор RJ-45
Типовой компьютерный коннектор RJ-45

Маркировка витой пары

Специальные обозначения (stp, utp и другие) помогают различить типы витой пары по защите от электромагнитных помех:

  • S – оплетка (общая), созданная из металлических проводников;
  • F – экран из фольги (металлизированного полимера);
  • U – неэкранированный проводник.

Пример:

  • аббревиатура – SF/FTP;
  • экранирование жил (F) дополнено общей оплеткой (S);
  • ТP – универсальное обозначение витой пары;
  • в таком исполнении компенсируются взаимные влияния сформированных полей, обеспечивается защита от внешних электромагнитных воздействий.

В полных наименованиях кабельной продукции указывают сокращенно материалы оболочек:

  • PVC – поливинилхлорид;
  • PE – полиэтилен;
  • PP – полипропилен.

При создании линий следует учитывать ограничения по стойкости к ультрафиолетовому излечению. Не рекомендуется выходить за границы установленного температурного диапазона. Норма для полиэтилена – от -50°C до +80°C. Это значит, что защитная оболочка сохранит целостность даже при сильном морозе.

Для улучшения диэлектрических свойств применяют оболочки, созданные из вспененных полимеров. Чтобы упростить разделку в некоторых изделиях внешний слой делают хрупким добавлением кальциевых примесей. Особыми компонентами уменьшают образование дыма (LS), угнетают горение (FR). Аббревиатурой ZH обозначают разновидности материалов без вредных составляющих (галогенов).

Иногда некоторые полезные функции отмечают цветовой маркировкой. Оранжевым, например, показывают повышенную стойкость к открытому пламени. На некоторых видах кабельной продукции специальными метками упрощают определение длины трассы.

В «плоском» варианте исполнения витая пара не будет заметна после укладки под ковровым покрытием
В «плоском» варианте исполнения витая пара не будет заметна после укладки под ковровым покрытием

К сведению. Сетевой кабель с учетом низкой частоты и большой амплитуды сигнала не нужно защищать свиванием. Экранировать такие трассы не обязательно. Однако подобные решения применяют при монтаже открытой проводки. Кроме улучшения эстетических параметров опытный электрик обеспечивает повышенную прочность конструкции.

Способы и схемы обжима витой пары

Подключиться к интернету или нарастить кабель до нужной длины можно с помощью специального инструмента.

Универсальные клещи с несколькими рабочими зонами
Универсальные клещи с несколькими рабочими зонами

Алгоритм действий:

  • по монтажной схеме уточняют, сколько кабеля надо приобрести;
  • если экранировать не надо, выбирают соответствующую недорогую продукцию;
  • делают иные коррекции с учетом особенностей трассы и условий эксплуатации;
  • после разделки устанавливают проводники в соответствующие углубления;
  • делают обжим клещами.

К сведению. Для улучшения защищенности от электромагнитных помех используют коннектор с металлической накладкой.

Стандартные распределительные схемы
Стандартные распределительные схемы

Первый вариант (568А) применяют для объединения двух ПК в локальную сеть. Второй (568В) – подойдет для подключения компьютера к роутеру.

Схема обжима прямого кабеля

Этот способ применяют для соединения функциональных блоков локальной сети (ПК, распределительных устройств, усилителей). Основное правило – идентичность размещения проводников в гнездах. В некоторых ситуациях достаточно использовать только две пары. Следует обязательно учесть максимальную скорость передачи информации в определенном канале.

Порядок обжима прямого кабеля
Порядок обжима прямого кабеля

Схема обжима кроссового кабеля

В этом варианте провод витая пара применяют для обмена данными между двумя ПК. Второй пример на картинке ниже демонстрирует схему высокоскоростного соединения. Следует не забывать о том, что подобные линии связи нужно обеспечить улучшенной защитой от помех.

Схемы обжима кроссового кабеля
Схемы обжима кроссового кабеля

Рассмотренные технологии применяют на практике после внимательной оценки всех значимых факторов. Кроме помехозащищенности, необходимо проверить внешние воздействия, соответствие режимам работы подсоединенного оборудования.

Видео