В чем разница между кабелями разных типов, такими как Cat 5, Cat 5e и Cat 6?

Содержание

Диаметр или площадь сечения

Есть один важный момент, про который не все в курсе. В описании кабеля «витая пара» (он же UTP) и на его упаковке обычно написано 4х2х0.51. Это значит, что в кабеле 4 перевитых пары, в паре 2 жилы, диаметр каждой жилы 0.51мм. Диаметр, не сечение!

На силовых кабелях всегда написано сечение, измеряемое в квадратных миллиметрах, например, 3х1.5, 5х4 или 2х0.75. И у нас в голове уже засели типичные максимальные токи, которые могут идти по таким кабелям, например, по кабелю сечением 1.5 — 10 ампер, 2.5 — 16 ампер. И кажется, что раз у витой пары сечение 0.51мм, то уж пару ампер-то она выдержит.

Но нет! Исторически сложилось так, что у витой пары измеряется не площадь сечения, а диаметр, из-за этого, конечно, возникает дикая путаница.

Нам многих сайтах написано с ошибкой, что у витой пары значение 0.5-0.6 относится именно к сечению, а не к диаметру.

Что такое AWG

Раз уж зашёл про это разговор, то на витой паре можно встретить буквы AWG. Это американский стандарт, описывающий диаметр кабеля. Причём, чем больше цифра написана после букв AWG, тем кабель тоньше. Дикари-с. Вот простая табличка:

В этой же табличке можно видеть соотношение между диаметром жилы кабеля и площадью её сечения. При желании те же цифры можно получить по формуле S = pi * R ^ 2 (сечение = 3,14 * радиус в квадрате). Не забудьте, что радиус — это только половина диаметра.

Самый распространённый кабель — это AWG 24, диаметр каждой жилы витой пары 0.51мм, а площадь сечения всего 0.204 мм2.

Получается, что сечение жилы витой пары крайне мало, и ток, который можно передавать по ней, тоже крайне мал. В случае слаботочного питания надо искать не предельный ток, который можно передавать по витой паре, чтобы она не расплавилась, а падение напряжения в ней. То есть, нужно знать длину кабеля, ток нагрузки и удельное сопротивление, далее по закону Ома считать падение напряжения в кабеле, чтобы получить напряжение, которое придёт на питаемое устройство, пройдя по кабелю. Я рассматривал эти расчёты, когда писал про питание светодиодных лент.

Кабели для шины

Если у нас по помещениям раскинута шина CAN или Modbus или KNX, а на шине висят устройства, которые от неё питаются, то надо внимательно отнестись к выбору кабеля для шины. Если мы подключаем десяток датчиков Wirenboard на одну шину длиной до 60-70 метров, то проблем не будет, так как ток потребления небольшой и длина линии небольшая. Если мы переносим шину в какой-то промежуточный щит, в котором стоят модули, то там лучше поставить отдельный блок питания для надёжности. Ну а в общем случае можно использовать не витую пару для передачи питания, а что-то потолще. Например, КПСВЭВ 2х2х0.75 имеет честную площадь сечения каждой жилы именно 0.75мм2, то есть, в 3.7 раза больше, чем витая пара. Соответственно, падение напряжения в 3.7 раза меньше. Но и кабель сильно толще. И запасных жил меньше.

Специальные интерфейсные кабели для RS485 обычно имеют также небольшое сечение, у них диаметр жилы обычно порядка 0.6-0.8мм. Они не предназначены для питания большого количества потребителей на шине.

Специальные кабели для шины KNX обычно имеют диаметр 0.8мм.

У устройств KNX, надо заметить, потребляемый ток крайне мал, это единицы микроампер. Некоторые устройства требуют отдельного питания 24 вольта, например, большие сенсорные панели, к ним питание можно проложить отдельным кабелем типа 2х0.75.

220 вольт по витой паре

Затрону этот вопрос. Уж очень часто его задают. Даже если принять во внимание, что площадь сечения витой пары всего 0.2мм2, то по нему, казалось бы, можно передать 220 вольт на что-то совсем слабое, ватт на 100. Но нет! Вы забываете о том, что никакая витая пара не рассчитана на то, что по ней будут передавать такое напряжение. Это уже характеристика не жил кабеля, а сопротивления изоляции кабеля.

Эту характеристику надо смотреть в описании каждого конкретного кабеля. Вот витая пара 5-й категории от завода Паритет.

Максимальное напряжение — 145 вольт.

Вот кабель Lapp ETHERLINE® Cat.5e:

Тут 125 вольт.

Так что ни о какой передаче 220 по витой паре даже не думайте. В случае крайней необходимости можно взять два разных кабеля, в каждом скрутить жилы между собой и подать по ним фазу и ноль. Полагаю, внешняя изоляция напряжение точно выдержит.

Не покупайте дешевую витую пару

Предупреждаю всех клиентов — не стоит покупать дешёвую витую пару! Совсем дешёвая — это меньше 10-12 рублей за метр. На совсем дешёвой написано CCA, это означает, что жилы сделаны не полностью сделанные из меди, а омеднённые. На медной написано CU (купрум!).

Далее смотрим на диаметр. 0.46 нежелателен, желателен 0.51. Вроде, разница небольшая, но сказывается на качестве кабеля.

Что такое некачественный кабель? Это такой, который вы подключаете в выключатель, а жила ломается. Причём, у самого выхода жилы из стены, то есть, этой жилы больше нет. Вот это самая неприятная ситуация. Рекомендуется брать кабели таких производителей как Lapp, Hyperline, Legrand, Cavel. Пусть кабель получится дорогой (рублей 50 за метр), но в ответственных стройках из-за некачественного кабеля могут возникнуть проблемы, стоимость решения которых будет гораздо выше стоимости кабеля.

Если есть возможность купить кабель в бухте не 305 метров (опять американский стандарт — 100 футов), а 500 или 1000 метров, то будет меньше обрезков.

Не надо для передачи сигналов брать кабель 6-й или даже 7-й категории (если только вам не нужна 10-гигабитная сеть), повышенная категория не означает автоматически более высокое качество.

+1

Очень часто наших клиентов ставит в тупик вопрос – «Кабель какой категории Вы используете для передачи данных в компьютерных сетях?» Именно поэтому мы подготовили краткую и доступную статью про наиболее используемые кабели и компьютерные розетки.

Каждый кабель может быть в двух вариантах исполнения — экранированный (маркировка FTP) и неэкранированный (UTP). Экранирование используется, чтобы обеспечить защиту от электрических помех, а, следовательно, предотвратить ухудшение качества сигнала. Таким образом, экранированный кабель – наилучший вариант для обмена данными (в особенности при создании сетей со скоростями более 1 Гбит/с).

Подробнее о типах экранов:

• U/UTP — отсутствие экранирования;
• U/FTP — экран, сделанный из фольги;
• F/UTP — общий экран из фольги;
• S/UTP — экран, состоящий из проволочной оплетки;
• SF/UTP — общий экран из оплетки или фольги;
• F/FTP — каждая витая пара имеет экран из фольги, а также используется общий экран из фольги;
• S/FTP — каждая витая пара имеет экран из фольги. Помимо этого, все витые пары помещены в экран из проволочной оплетки.

Помимо экранирования, важным моментом является категория кабеля. Самые распространенные кабели на данный момент в Беларуси — кабели категории 5 и 5е (от англ. enhanced — расширенный.)

Кабель категорий 5

Кабель категории 5 (Cat5) — кабель с производительностью до 100 МГц. Подходит для использования в Fast Internet (передача данных в компьютерных сетях по технологии Ethernet со скоростью до 100 Мбит/с), а также в Gigabit Ethernet (до 1 Гбит/с).

Зачастую применяется для передачи видеосигналов и телефонной связи. Модульный разъем, которым характеризуется кабель категории 5 — RJ45.

Кабель категорий 5е

Кабель данной категории имеет одно основное отличие от Cat5 — уменьшение перекрёстных помех. (Перекрёстные помехи — это любые явления, в которых сигнал, переданный по одной линии канала связи, создаёт нежелательный эффект в другой линии.

Максимальная частота передаваемых сигналов для кабелей катего-рий 5 и 5e одинакова – до 100 МГц.

Кабель категории 6

По сравнению с Cat5 и Cat5e, обладает строгими техническими параметрами для перекрёстных помех. Стандарт кабеля обеспечивает производительность до 250 МГц и он подходит для Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, и 10-Gigabit Ethernet.

Кабель категории 6А

Новейшая категория улучшенных стандартов производительности для создания кабельных сетей с витой парой действует с 2009 года. Основное отличие от Cat6 – работоспособность на 100-метровой дистанции (в сравнении с 55-ю метрами).

Кабель категории 7

Имеет максимальную частоту пропускаемого сигнала для кабельных систем в размере 600-700 МГц.

Кабели категории 7 обязательно экранируются (как каждая пара, так и весь кабель в целом). Кабель 6-ой категории может быть как экранированным, так и неэкранированным. Основное назначение этих кабелей — поддержка высокоскоростных протоколов на отрезках кабеля большей длины, чем кабель UTP категории 5. Скорость передачи данных – до 10 Гбит/с.

Надписи на кабеле позволяют установить наличие экрана, сечение кабеля и к какой категории относится.

Обобщая выше сказанное, приведем сравнительную характеристику кабелей различной категории.

Содержание

Что такое витая пара?

Витая пара — это обычный сетевой кабель, которым подключаются компьютеры к роутеру и по которому подается интернет. Название «витая пара» появилось благодаря конструкции кабеля. Внутри него, под оплеткой, проложено несколько пар жил — обычно 4 или 8, — завитых между собой по две. Отсюда и пошло — «витая пара»

Сегодня, в мире высоких скоростей интернета, чтобы по-максимуму использовать весь потенциал роутера и других сетевых девайсов, крайне важно, чтобы сетевой кабель в виде витой пары соответствовал самому высокому классу защиты. Технология, при которой передача информации по проводам в виде электрических импульсов, сильно подвержена влиянию окружающего электромагнитного поля.

• Самые дешевые сетевые кабели (UTP) имеют тонкую оплетку, внутри которой без какого-либо дополнительного содержимого проложены витые пары проводов. Такой кабель я бы не рекомендовал использовать даже для самого банального подключения компьютера к маршрутизатору.
• Но чаще попадаются кабели Ethernet с экранированием — проложенной под оплеткой дополнительной защитой в виде некого подобия фольги для защиты от посторонних наводок. Такая категория витой пары вполне подходит для решения большинства повседневных задач для подключения к роутеру.
• Если расстояние между устройствами большое, то прокладка витой пары проходит через много помещений с различным электромагнитным фоном. Например, когда нужно соединить кабелем локальной сети IP камеру видеонаблюдения, расположенную далеко на улице. В этом случае необходимо использовать максимально защищенный коаксиальный кабель для уменьшения потерь в передачи данных.

Категории витых пар из 8 жил (Cat) по стандарту защиты

По категориям защиты витых пар в наши дни существуют следующие:

Ваше мнение — WiFi вреден?Да24.39%Нет75.61%Проголосовало: 980

1. Витая пара UTP (Unshielded Twisted Pair) — первый, самый бюджетный вариант, когда кабель не оснашен вообще никакой защитой.
2. FTP (Foiled Twisted Pair) — этот тот тип, который я привел в качестве второго — сетевой кабель имеет один для всех общий защитный слой из фольги, который проложен сразу под оплеткой.
3. S/FTP или SSTP (Screened Foiled Twisted Pair) — фольгированная экранированная витая пара, которая имеет защиту каждой группы проводов плюс такой же внешний экран.
4. U/STP (Unshielded Screened Twisted Pair — здесь внешняя защита отсутствует, но зато каждая пара имеет свою собственную фольгированную защиту.
5. STP (Shielded Twisted Pair) — витой кабель этой категории имеет отдельный экран из фольги для каждой пары и внешнюю защиту из тонкой проволочной сетки.
6. SF/UTP или SFTP (Screened Foiled Unshielded Twisted Pair) — это самая защищенная категория, в которой экранированная витая пара имеет целых два внешних экрана — один в виде медной сетки, а второй из фольги. Между ними также проложен дренажный провод.

Типы витых пар по сетевому подключению

По своему назначение витые пары делятся на 10 основных категорий. Я не буду здесь перечислять все, а остановлюсь лишь на тех, которых подходят для использования в качестве сетевого кабеля интернета.

• Cat 5D — витая пара, состоящая из 4 скруток, то есть 8 жил. Такой кабель поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при задействовании двух пар и 1000 Мбит/с — четырех.
• Cat 5E — усовершенствованный вариант предыдущей категории — он тоньше и дешевле. Самый распространенный вариант для работы с сетями Fast и Gigabit Ethernet.
• Cat 6E — второй по популярности тип сетевого кабеля Ethernet. Он неэкранированный, имеет 8 пар жил и поддерживает передачу данных на скорости до 10 Гбит/с. Максимальное расстояние — 55 метров
• Cat 6А — сетевой кабель, состоящий из 4 витых пар. Тип экранирования — S/FTP или F/FTP, расстояние уже 200 метров
• Cat 7F — 8 жил, экранирован по категории S/FTP, скорость та же — до 10 Гбит/с
• 7A — самый продвинутый сетевой кабель, имеющий в своем арсенале 8 проводов, экранирован по типу S/FTP. Передача информации происходит на скорости до 40 Гбит/с по линии длиной до 50 метров и до 100 Гбит/с с максимальным расстояние в 15 метров.

Схемы обжима сетевых кабелей UTP/FTP типа «витая пара» RJ-45

Про то, как обжать витую пару для интернет кабеля своими руками, мы написали отдельную инструкцию. Советую прочитать! А здесь коротко приведу основные схемы, которые используются для подключения интернета и сетевых устройств

• Прямая — используется для соединения роутера и компьютера, а также в сетевом кабеле интернета
• Перекрестная — для соединения двух компьютеров между собой

Цены в интернете

АлександрОпытный пользователь WiFi сетей, компьютерной техники, систем видеонаблюдения, беспроводных гаджетов и прочей электроники. Выпускник образовательного центра при МГТУ им. Баумана в Москве. Автор видеокурса «Все секреты Wi-Fi»Используемые источники:

• https://home-matic.ru/2021/02/sechenie-i-diametr-vitoi-pary/
• https://salonrozetok.by/news/vitaya-para-kak-razobratsya.html
• https://wifika.ru/setevoy-kabel-vitaya-para-utp.html