Утп кабель это что
TP провода (витая пара): общая информация
Вступление
Для проводного соединения компьютеров в локальную сеть, а также подключение компьютера к сети Интернет не обойтись без проводов, называемых «витая пара». Общая информация про TP провода (витая пара) в этой статье.
Что такое TP провода, витая пара
В технологиях проводных соединений компьютерных, телефонных и других слаботочных сетей не обойтись без специальных проводов (кабелей) называемых витая пара.
Профессионалам провода витая пара более известны по аббревиатуре TP, как TP провода, что собственно переводится, как Twisted Pair (витая пара).
Во-первых, TP это скорее кабели, чем провода. Относятся они к группе LAN кабелей. LAN это аббревиатура Local Area Network — локальная сеть. В кабеле минимум два провода (одна пара) с медными однопроволочными (solid) жилами.
Во-вторых, название этих кабелей пошло от технологии их производства. Все провода расположенные под общей оболочкой LAN кабеля разделены на пары. Каждая пара кабеля скручена по часовой стрелке. Цвета парных проводов в кабеле не повторяются. Частота витков каждой пары разная.
Такое деление на витые, разноцветные пары значительно упрощают их подключение (распиновку) и снижают воздействие электромагнитных помех извне. На фото вы видите классический провод витая пара 4 провода, используемый для домашних компьютерных сетей.
Где используется витая пара
Было бы не верным ограничивать использование проводов витая пара, только в компьютерных сетях. Их применение гораздо шире:
Маркировка кабеля витая пара
В упрощённом варианте маркировка витой пары базируется на двух буквах TP — Twisted Pair (витая пара). Однако в продаже кабеля с маркировкой только TP вы не встретите. Основные маркировки витой пары следующие:
UTP — кабель без экрана (Unshielded Twisted Pair). Наиболее популярный вид кабеля, используется повсеместно, в том числе в домашних компьютерных сетях.
FTP — кабель экранированный фольгой. Все провода пар защищены общим экраном из фольги (foiled twisted pair).
STP — по умолчанию, экран для каждой витой пары. STP аналогичен неэкранированной витой паре (UTP), но имеет дополнительную, фольгу или медную оплётку каждой пары для защиты от помех.
STP-кабели дороже по сравнению с UTP, но способны поддерживать более высокие скорости передачи на больших расстояниях.
На практике
Для выбора кабеля витая пара большее значение имеет не общепринятая маркировка кабеля, а обозначение по международной классификации.
Например, кабель STP может иметь марки:
Для ориентирования в маркировках кабелей витая пара поможет такая таблица.
Конструкция TP провода
Для примера рассмотрим конструкцию LAN кабеля UTP 4 пары, категория 5e.
На фото видим кабель с витыми парами (2) и внешней оболочкой (1).
В качестве проводников используется медный провод жёсткого типа «Solid», диаметром 0.51 мм иначе AWG 24 (American Wire Gauge).
American Wire Gauge — зарубежный калибр проводников. Смотрим таблицу соответствий AWG и сечений в мм.
Изоляция проводов выполнена из полиэтилена повышенной плотности с толщиной min. 0,18 мм.
Оболочка кабеля выполнена из ПВХ толщина оболочки 0,4 мм.
Что такое категория 5e TP провода
Категория 5e (e — enhanced, расширенная) это категория кабеля по характеристикам и требованиям к испытаниям на частотах до 100 МГц. Разводится по схемам T568A или T568B с использованием разъёмов 8P8C (RJ-45).
Вывод
Общая информация про TP провода (витая пара), изложенная в этой статье, позволяют познакомится с данным видом кабельной продукции и продолжить их изучение в монтаже, распиновке и подключении.
Как выбрать витую пару
Что такое витая пара.
В этом гайде рассматриваются витопарные кабеля, предназначенные для передачи цифровой информации в сетях Ethernet. Существует множество кабелей иного назначения, содержащих витые пары – к ним информация из этого гайда может быть неприменима.
В данном гайде под витой парой подразумевается кабель связи, содержащий две или четыре пары изолированных проводников, скрученных между собой. Каждая пара предназначена для передачи одного сигнала: либо передаваемых данных, либо принимаемых.
При этом по одному из проводников пары сигнал передается в противофазе к другому – это позволяет избавиться от большинства электромагнитных помех: приемник, получив два сигнала по паре проводов, вычитает один сигнал из другого. При этом полезный сигнал (т.к. он идет в противофазе) усиливается, а помеха (идущая по обеим проводам в одной фазе) устраняется. Каждая пара проводов маркирована одним цветом, при этом один из проводов пары маркируется сплошным цветом, а второй – тем же цветом, но прерывисто или полосой.
С той же целью (защиты от помех) производится и скручивание пар – это обеспечивает одинаковое воздействие помехи на оба провода независимо от направления на её источник.
Применяется витая пара для прокладки аналоговых или цифровых телефонных сетей и для прокладки локальных вычислительных сетей, использующих, в основном, протокол Ethernet.
Характеристики витой пары.
Категория.
Как правило, категория кабеля обозначена в маркировке, нанесенной на оболочку кабеля через равные промежутки.
Категории 1, 2, 4 в данный момент практически не встречаются, 4-х парный кабель категории 3 изредка используется для прокладки телефонных линий. Категория 5 от 5е отличается крайне незначительно, поэтому найти в продаже кабель именно категории 5 практически невозможно. С 2000 года, после утверждения категории 5е, все производители, практически ничего не меняя в кабеле, начали наносить на него маркировку именно 5е. Эта категория и остается наиболее популярной по сегодняшний день.
Категория 5е подразумевает 4-х или 2-х парный кабель, который может быть использован в сетях 10BASE-T Ethernet, 100BASE-TХ Fast Ethernet (10 и 100 Мбит/с соответственно). 4-х парный кабель может применяться для прокладки сетей 1000BASE-T Gigabit Ethernet (1000 Мбит/с). Максимальная длина кабеля без усилителей сигнала составляет 100м.
Кабель категории 6 содержит 4 пары проводников и может использоваться в сетях 10GBASE-T 10 Gigabit Ethernet (10 Гбит/с). При использовании в сетях со скоростью до 1000 Мбит/с максимальная длина кабеля этой категории – те же 100 м, при использовании в сетях со скоростью 10 Гбит/с – 55 м.
Категории 6а, 7 и 7а подразумевают экранированные кабеля для сетей со скоростью до 10 Гбит/с и протяженностью отдельной линии до 100 м. Использование экранированных кабелей накладывает определенные требования как к оборудованию, так и к условиям прокладки кабеля (наличие качественного заземления), что часто делает более привлекательным прокладку оптоволоконного кабеля. Удешевление же оптоволоконного оборудования и упрощение технологий прокладки оптоволоконного кабеля могут в скором будущем сделать вообще бессмысленным дальнейшее развитие витопарных кабелей.
При выборе категории кабеля следует иметь в виду, что она говорит только о качестве изготовления кабеля. Часто встречающееся в сети утверждение, что «кабель категории 5е работает на частоте 125 мГц, а категории 6 – на частоте 250 мГц» некорректно. Кабель работает на той частоте, на которой работает сетевое оборудование. Замена в сети 100BASE-TX кабеля категории 5е на кабель категории 6 не позволит перейти на 1 Гбит/с без замены сетевого оборудования (роутеров, свитчей, сетевых карт). Более того, если старый кабель 5е был качественным, замена его на Cat 6 нисколько не улучшит ни качество связи, ни её скорость.
И наоборот, на небольших расстояниях (до 10 м) в сетях 10GBASE-T можно использовать качественный 4-х парный кабель категории 5e – на качество и скорость связи это не повлияет.
Число пар.
Большинство кабелей содержит 4 пары проводов. Но в сетях 10BASE-T и 100BASE-TХ используется только 2 пары, поэтому большое распространение получил кабель категории 5е с двумя парами проводников – он легче, тоньше и дешевле 4-х парного. Но для сети со скоростью 10 Гбит/с он уже не годится.
4-х парные кабеля категории 5е иногда применяются для скрытой прокладки. При этом «лишние» две пары остаются в резерве и могут быть использованы в случае повреждения основных пар. Кроме того, существует сетевое оборудование, использующее «свободные» пары, например, для передачи аудиосигнала или служебной информации – в таких сетях тоже может быть использован 4-х парный кабель категории 5е.
Для частных ЛВС в квартире или частном доме можно порекомендовать скрытую прокладку провести 4-х парным кабелем категории 6, даже если предполагается устройство сети со скоростью 100 Мбит/с (вполне достаточной сегодня для большинства личных нужд). Это даст резерв для перехода на более быстрые сети без перепрокладки кабеля. А открытые участки и патч-корды можно сделать из кабеля, который наиболее оптимальным образом подходит для текущей сети. Для сетей со скоростью до 100 Мбит/с это будет 2-х парный кабель категории 5е, для скорости 1 Гбит/с – 4-парный 5е.
Тип витой пары чаще всего говорит о наличии/отсутствии экранирования и виде экрана.
Самым распространенным типом является UTP(Unshielded Twisted Pair – «неэкранированная витая пара»). Как следует из маркировки, экранирование на этом кабеле отсутствует. Часто можно услышать мнение, что кабель UTP не защищен от помех. Это не так. В кабелях UTP используется балансная защита от помех, достаточно эффективная в большинстве случаев.
FTP(Foiled Twisted Pair – «фольгированная витая пара») имеет общий экран из фольги, защищающий провода от мощных электромагнитных помех.
SFTP(Screened Foiled Twisted Pair – «экранированная фольгированная витая пара») поверх экрана из фольги имеет также сетчатый проволочный экран. Сетчатый экран усиливает экранирование кабеля и защищает тонкую фольгу внутреннего экрана от повреждений.
В то же время, простая прокладка кабеля FTP или SFTР вместо неэкранированного не решит проблемы с действительно серьезными помехами – для эффективной работы кабеля, оба его конца должны быть заземлены, как и использующееся сетевое оборудование. Кроме того, заземление должно быть качественным, что, например, в условиях многоквартирного дома может быть неосуществимо. Длинный тонкий провод заземления может сам работать как антенна, ловя дополнительные помехи. А если заземляющая шина (или провод PE в розетках) к земле фактически не подсоединен (что порой встречается), то заземленный на эту шину экран образует вместе с ней замкнутый контур, обеспечивающий прекрасный прием всех помех в округе.
Во-вторых, экран образует приличного номинала емкость, приложенную к рабочим проводам и глушащую (демпфирующую) сигнал – затухание амплитуды сигнала на экранированных проводах выражено сильнее.
В-третьих, разделка и обжимка экранированных проводов сложнее, чем для обычного неэкранированного кабеля. Нарушение же контакта между экраном и щечками разъема для экранированного кабеля нарушит заземление экрана и превратит его в антенну для ловли помех.
В-четвертых, повреждение экрана, приводящее к разрыву контакта (особенно легко возникающее на фольгированном кабеле при чрезмерном изгибе) также сведет на ноль защиту кабеля.
С учетом вышеизложенного, в условиях жилого помещения использование экранированных кабелей представляется неоправданным.
В качестве материала проводника используется либо медь, либо омедненный алюминий, изредка омедненная сталь. Омедненный алюминий обеспечивает худшие условия передачи сигнала, чем чистая медь, зато он намного дешевле. В то же время при выборе кабеля следует рассматривать информацию о материале жил, как дополнительную к его категории. Материал жил может иметь решающее значение, например, при длине линии, немного превышающей стандарт. В этом случае использование кабелей с медными жилами с большей вероятностью позволит установить связь. В нормальных же условиях эксплуатации все кабеля одной категории должны обеспечивать одинаковые условия связи независимо от материала жил.
Проводники в кабеле могут быть многожильные и одножильные. На качество связи это особого влияния не оказывает, выбирать жильность проводников следует из условий прокладки кабеля и его эксплуатации. Многожильные проводники более устойчивы к частыми изгибам, поэтому из таких кабелей можно делать патч-корды для ноутбуков или использовать их в линиях, которые периодически приходится перемещать с места на место.
Обычный кабель витой пары имеет ПВХ-оболочку (обычно серого, иногда синего или белого цвета), разрушающуюся под действием УФ-излучения и «дубеющую» на морозе. Поэтому для прокладки вне помещения следует использовать кабель со специальной полиэтиленовой оболочкой. Чаще всего она имеет черный цвет. Если предполагается часть линии прокладывать по воздуху, в кабеле должен быть несущий трос.
Варианты выбора.
Для прокладки домовой или квартирной сети скоростью до 100 Мбит/с по минимальной цене можно использовать 2-х парный неэкранированный кабель категории 5е. Он стоит от 500 до 1200 рублей за 100м.
Для прокладки домовой или квартирной высокоскоростной сети (или сети с запасом для развития) следует использовать кабель категории 6. Такой стоит от 1300 до 3300 рублей за 100 м.
Если требуется кабель для прокладки линии связи в условиях сильных помех от производственного оборудования, обратите внимание на экранированные кабеля и озаботьтесь наличием качественного заземления в местах прокладки кабеля и установки сетевого оборудования. Экранированный кабель будет стоить от 1300 до 3500 рублей за 100 м.
Для прокладки линии связи ЛВС на открытом воздухе потребуется соответствующий кабель по цене 1500-3500 рублей за 100 м.
Если же кабель еще предполагается натягивать между опорами, то следует обратить внимание на наличие несущего троса. Стоит такой будет 2800-3500 рублей за 100 м.
В чем отличие UTP кабеля от FTP
Витая пара предназначенная для создания локальных сетей, подключения устройств охранной системы, телефонии и камер видеонаблюдения. Технические характеристики кабеля зависят от проводника и количества жил, а защита от внешнего и внутреннего воздействия – от свойств используемой производителем оболочки. Качество сигнала определяет надежность и стабильность созданной инфраструктуры. Работающие электроприборы, близкое прилегание силовых линий и другие факторы могут стать причиной возникновения помех и нарушить функционирование системы. Помимо этого сами проводники создают вокруг себя электромагнитные поля, мешая прилегающим жилам.
Технология скручивания проводников по типу витой пары во многом решает проблему внутренних помех кабеля, что обеспечивают принципы транспозиции.
Для предотвращения внешнего воздействия разработчики кабельного оборудования используют экраны – дополнительную внутреннюю прослойку. Экранированный кабель имеет обозначение FTP, а изделия без дополнительной защиты помечаются как UTP. Существуют другие разновидности витой пары, но в прокладке коммуникационных линий их используют редко. Какие у FTP и UTP кабеля отличия – об этом далее.
Особенности FTP кабеля
Экран изготавливают из фольги, материалом для которой служит алюминий или медь. Экранирующая оболочка повышает степень защиты канала от внешних помех. Это необходимо в случаях укладки линии вблизи электроприборов, бытовой техники и других видов оборудования. Общая фольгированная оболочка без изоляции каждой пары проводников отдельно обозначается как F/UTP.
FTP – это аббревиатура, в которой «F» означает «Foiled» или фольгированный, а «TP» – это «Twisted Pair», что переводится как «витая пара». Это усовершенствованная конструкция линии передачи, популярная в быту и профессиональной деятельности. Незащищенная витая пара, или UTP, не комплектуется дренажным проводником. Это специальный канал для снятия помех, который также является страхующим средством экранирования на случай разрыва основного контура. Чтобы обеспечить надежную защиту от влияния внешних электромагнитных полей, необходимо грамотно выполнить заземление, иначе экран не сможет выполнять возложенные на него функции. Дренажный проводник изготавливают из мягкой луженой меди.
 FTP OUTDOOR | FTP INDOOR | FTP CU STEEL ROPE | |
|---|---|---|---|
| Категория | Кабели | Кабели | Кабели |
| Производитель | Skynet | Skynet | Skynet |
| Цена | 17 руб. | 17 руб. | 25 руб. |
| Экранирование | FTP | FTP | FTP |
| Вид прокладки | Наружная | Внутренняя | Наружная |
Еще одна проблема экранированных кабелей – уязвимость к низкочастотным шумам, что делает невозможной передачу сигнала вблизи мощных электродвигателей и индукционных элементов.
Фольга не обладает стойкостью к химическому и физическому воздействию. Выбирая кабель, нужно учитывать условия эксплуатации – это продлит срок службы изделия и повысит ее надежность.
Производители предлагают свои решения, выпуская продукцию для внешней или внутренней прокладки. При большой протяженности уличной линии целостность защитной оболочки, фольги или проводников может быть нарушена под воздействием собственного веса, порывов ветра или образованием наледи.
В кабеле FTP OUTDOOR 4X2X0,50 CU STEEL ROPE эта проблема решена использованием стального троса с диаметром 1,5 мм.
Преимущества
Недостатки
Особенности UTP кабеля
В аббревиатуре UTP символ «U» – это сокращение от «Unshielded», что дословно означает «незащищенный» или «неэкранированный». Может показаться, что отсутствие дополнительной защиты от помех является недостатком, но на деле это дает другие преимущества. Такой кабель проще укладывать непрофессионалу, ведь вопрос с заземлением линии отпадает.
Затухание сигнала в UTP кабеле выражено слабее, что позволяет увеличить дальность передачи по линии.
Отсутствие защиты от помех – не проблема, когда вблизи с проложенной линией нет мощных электромагнитных полей. Без фольгированного экрана повышается устойчивость проводника к низким шумам, что позволяет прокладывать линии связи на производственных объектах. Упрощение монтажа обеспечивается повышенной гибкостью по сравнению с витой парой FTP. Это преимущество сокращает объем работ, позволяя обойти препятствие вместо прокладывания линии насквозь.
| UTP INDOOR (100м) | UTP INDOOR CU | UTP OUTDOOR | UTP INDOOR CU LSZH | |
|---|---|---|---|---|
| Категория | Кабели | Кабели | Кабели | Кабели |
| Производитель | Skynet | Skynet | Skynet | Skynet |
| Цена | 14 руб. | 16 руб. | 16 руб. | 18 руб. |
| Экранирование | UTP | UTP | UTP | UTP |
| Вид прокладки | Внутренняя | Внутренняя | Наружная | Внутренняя |
К открытой проводке внутри помещения предъявляются особые требования пожаробезопасности: внешняя оболочка не должна выделять вредных веществ и поддерживать горение. Это условие реализовано в кабеле SkyNet UTP INDOOR 4X2X0,50 CU LSZH, где «LS» означает малодымность, а «ZH» – отсутствие галогенов.
Кабель UTP
UTP кабель получил широкое распространение по всему миру. Преимущественно его используют для передачи цифровых сигналов, например, в случае с Интернетом или промышленной сетью RS-485. Однако допустимо применение и в аналоговых цепях, таких как устаревшие телефонные линии. В обоих случаях UTP демонстрирует удобство монтажа и достойные характеристики.
Основные характеристики UTP кабеля
Если полистать технический словарь и найти кабель utp что это, то можно выяснить что с английского языка эта аббревиатура переводится как «неэкранированная витая пара». Такой кабель подразумевает завивку его отдельных жил между собой и объединение их в пары по две штуки. Делается это с вполне обоснованными техническими целями. Скрученные между собой проводники менее подвержены воздействию внешних помех. Собственно поэтому кабель ЮТП используется для передачи данных.
Чаще всего используются шнуры с 8 проводами, т.е. 4 пары. Их подробное описание можно найти на бухте, в которой они продаются. Такие кабели можно встретить в жилых домах в качестве линии для сети Интернет. Однако этот форм-фактор является далеко не единственным. В одном кабеле может содержаться от 2 до 50 пар витых проводников. Отдельные жилы имеют индивидуальную изоляцию толщиной 0,2 мм. Сами провода сделаны из монолитной медной проволоки диаметром 0,4-0,6 мм. Существует и гибкий ютипи кабель. В нём одна жила состоит из множества более мелких проводников. Такой кабель получается более пластичным, удобным и износостойким, поэтому он может справляться с механической раскачкой от ветра или прочих внешних усилий.
Дополнительная информация. Следует избегать многократных перегибов монолитного кабеля в одном и том же месте. Периодическое воздействие способно надломить жилу. В дальнейшем отыскать обрыв под 2-3 слоями изоляции будет крайне проблематично.
Каждая пара проводников отличается уникальным сочетанием цветов. Т.е. в любом кабеле будет только одна бело-синяя или чёрно-зелёная группа. Сделано это для того, чтобы различать провода между собой, ведь это необходимо для правильного их подключения. Всего в маркировке используется 10 цветов, благодаря которым кабель проще обжать в штекере для подключения к ПК или прочим сетевым устройствам.
Весь массив жил снаружи имеет общую изоляцию серого или белого цвета толщиной 0,5-0,9 мм (для 4-х парных кабелей). Чаще всего она изготовлена из поливинилхлорида, однако в более качественных и дорогих марках может использоваться полиэтилен или полипропилен. Выделяются и кабели с защитным покрытием, препятствующим прониканию влаги или горению. Дополнительно внутри может быть капроновая разрывная нить. Она предназначена для более удобной разделки кабеля. Также, ввиду прочностных свойств капрона, разрывная нить выполняет защитную функцию и препятствует растяжению и разрыву жил.
Виды UTP кабелей
Интернет, связь и развитие цифровых сетей передачи данных с каждым годом становятся всё более востребованными. Производители проводов UTP не отстают от общемировых технических трендов, поэтому постоянно выпускают новые образцы продукции, выделяющиеся улучшенными свойствами. Отсюда широкое разнообразие этих проводниковых изделий.
На практике особо распространены следующие виды UTP кабелей:
Отличия ФТП кабеля от ЮТП
Метод скручивания проводов для подавления помех использовался ещё во времена телеграфных линий. Данная технология даёт ощутимую добротность сигнала, вплоть до некоторых частот при определённых дистанциях линий. Однако в современных сетях этих показателей недостаточно, и обычные кабели утп принимают на себя слишком много наведённых помех, особенно вблизи силовых проводников и прочих мощных источников радиопомех. Спастись от этого воздействия помогает кабель FTP.
Важно! Попадание помех на кабель, передающий аналоговый сигнал, на первый взгляд может быть незаметным. Однако в измерительных цепях сторонние наводки приводят к погрешностям. Поэтому лучше использовать экран для дополнительной защиты от помех.
Между кабелями utp ftp разница заключается в строении. Сама аббревиатура FTP расшифровывается как «Foiled Twisted Pair», что означает «фольгированная витая пара». Данный вид кабеля является усовершенствованным UTP и позволяет передавать данные на более высоких частотах и на дальние расстояния. В роли защиты от помех выступает металлическая фольга. Экран располагается под наружной оболочкой кабеля и имеет толщину менее 0,1 мм. Наличие металла в проводнике никак не сказывается на его гибкости и прочих монтажных свойствах. Однако существенно увеличивается помехоустойчивость линии. При этом фольгу необходимо заземлять, чтобы с неё могли стекать наведённые потенциалы и помехи.
Также выделяют S/FTP кабеля. В них, помимо общего наружного металлического экрана, предусмотрена фольга на каждой отдельной витой паре. Такое усиление также заметно сказывается на пропускной способности линии, ведь в этом случае помехам придётся преодолеть ещё один дополнительный слой экранирования. Существует и вариант, в котором фольга имеется только на скрученных проводниках, а общий экран отсутствует. В этом случае кабель будет называться U/STP.
Наличие экранирующей фольги работает и в обратную сторону. Она помогает снизить помехи, испускаемые самой витой парой ftp во внешнюю среду. Тем самым уменьшается общий электромагнитный фон, и создаётся возможность работы вблизи линии более чувствительного к помехам оборудования.
Таким образом, экран не только защищает сам кабель, но и находящееся рядом с ним оборудование. Дополнительно фольга выполняет функцию механической защиты, ведь, в отличие от поливинилхлорида, она не трескается от перепада температур и солнечных лучей. Такое свойство крайне необходимо при уличной прокладке.
Без UTP линий невозможен век цифровых технологий. Благодаря данным кабелям, люди способны непрерывно обмениваться информацией. При этом передача данных происходит на немыслимых 10 лет назад скоростях, а о существовании помех практически можно забыть.