Кабель витая пара – что это такое?

Продолжаем разбирать базовые понятия сетевого оборудования и сегодня на очереди один из самых основных и наиболее простых вопросов: что такое кабель витая пара.

Определение

Витая пара – это многожильный медный кабель с определенной структурой, использующийся при прокладке и монтаже сетей передачи данных. Несмотря на более чем вековую историю (а изобретен он был еще в 1981 американо-канадским ученым Александром Грейамом Беллом), в настоящий момент он все еще является одним из самых популярных и распространенных средств для коммутации оборудования. Причем не только для подключения к интернету, но и в телефонных линиях, для которых он и был изначально изобретен.

Однако не стоит думать, что соединитель за все эти годы не развивался, наоборот, сейчас используется куда более современный вариант кабеля, причем параллельно существует сразу несколько его типов и категорий. Но чтобы лучше уловить разницу между ними, для начала обратим внимание на его строение.

Строение

Для начала небольшая ремарка: вы наверняка хотя бы раз видели витую пару с разъемами на концах, с помощью которых она подключается к роутеру или напрямую в ПК. Но на самом деле, витой парой называется исключительно кабель без коннекторов, а вместе с ними он составляет монтажный шнур – патчкорд.

Сам кабель стандартно состоит из:

• 4 или 8 медных проводов. Провода могут быть одножильными – с одной толстой проволокой или многожильными – из множества тонких.
• Индивидуальной цветной изоляции на каждом кабеле из полиэтилена (HDPE).
• Общей изоляции (оболочки). Материалы здесь используются разные, и подробнее о них мы расскажем чуть-чуть попозже.

Жилы внутри кабеля скручены попарно с небольшим количеством витков на единицу длины. Это нужно для снижения вредных электромагнитных наводок, и сохранения качества сигнала.

Также в структуру обычной витой пары иногда входит толстая капроновая разрывная нить. С одной стороны она дополнительно усиливает прочность на разрыв, с другой – помогает вскрывать внешнюю оболочку, не повреждая жилы – достаточно потянуть нить в обратную сторону и она разрежет внешнюю изоляцию вдоль.

На этом материал можно было бы закончить – все-таки, что такое витая пара мы уже рассказали, если бы не одно «но». В магазине сейчас можно найти в прямом смысле целый пучок проводов и патчкордов на их основе с разной маркировкой.

Типы витой пары

Всего существует 7 типов витой пары:

• UTP – самый простой и дешевый, именно о нем мы рассказали выше.
• FTP – экранированная витая пара – между общей изоляцией и проводниками есть слой из фольги, защищающий от внешних электромагнитных излучений.
• STP – вместо общего экрана здесь используется несколько раздельных – для каждой пары проводов.
• S/FTP (SF/UTP) – общий экран из фольги дополнен броней из металлической сетки.
• U/STP – с раздельными экранами для каждой пары и общим из фольги.
• S/STP – с раздельными и общей проволочной броней.

Категории кабеля

Помимо типов существует еще большое количество категорий витой пары. Они также различаются структурой и пропускной способностью:

• Cat1 – самая первая ревизия, используется только для телефонии.
• Cat2 – кабель с двумя парами жил и пропускной способностью до 4 Мбит/с. Не производится с 2000 года.
• Cat3 – четырехпарный кабель, также снят с производства в 2000-х.
• Cat4 – также 4-парный и снятый с производства, но еще встречающийся на отрезках старых сетей.
• Cat5 – первая версия современной витой пары с пропускной способностью до 100 Мбит/с, которая относительно быстро была вытеснена следующей ревизией.
• Cat5e – самая ходовая категория на сегодняшний день. Обеспечивает пропускную способность в 1 Гбит/с. Выпускается в 2 видах: с 2 или 4 парами.
• Cat6 – анонсирована в 2002. Обеспечивает пропускную способность до 10 Гбит/с, но на небольших расстояниях. Изначально рассматривалась как более производительная альтернатива Cat5e, но в широкое использование пока так и не пришла.
• Cat6a – улучшенная ревизия прошлого стандарта с увеличением расстояния, на котором не падает пропускная способность, до 100 м. Представлена в 2008.
• Cat7 – разрабатывалась параллельно Cat6 и позиционировалась как кабель для расстояний до 50 м, но с приходом Cat6a его развитие потеряло смысл.
• Cat7a – витая пара, способная пропускать до 40 Гбит/с, но лишь на 1-15м.
• Cat8 – самый свежий стандарт кабеля, опубликованный в 2016. Рассчитан на скорости до 40Гбит/с и расстояния до 42 м. Развивается в 2 направлениях: 8.1 – со стандартными коннекторами RJ-45 и 8.2 – с собственными разъемами ряда компаний.

Оболочка

Ну и последний, не самый важный, но интересный момент, к которому мы обещали вернуться – это материал общей оболочки витой пары. Сейчас для нее используется 4 вида пластика:

• ПВХ (PVC) – та самая, привычная, серая оболочка. Она дешева и прочна, но легко горит и теряет мягкость при низких или высоких температурах, поэтому кабели с ней используются, в основном, в помещениях.
• Полиэтилен (PE) – черная изоляция, отлично переносящая перепады температур, морозы и жару. Подходит для монтажа на открытом воздухе. Дополнительно может оснащаться тросом для натяжения кабеля между зданиями или столбами.
• LSZH – один из самых новых материалов. Плохо горит, не выделяет вредных веществ при сгорании. Такие кабели обычно используются при повышенных требованиях к взрывопожаробезопасности.
• PUR – обладает масложиростойкостью и повышенной прочностью при многократном изгибе. Последнее свойство особенно актуально в робототехнике и автоматизированных станках.