Витая пара 28 AWG давно перестала быть новинкой на мировых рынках. Её обычно применяют для упрощения коммутации в шкафах и стойках, переполненных кабелями. За несколько лет эти кабели приобрели своих поклонников и сегодня являются незаменимым компонентом высокоплотных решений в дата-центрах и телекоммуникационных комнатах.
Что же такое кабель 28 AWG?
Это кабель для коммутационных шнуров, в котором используются тонкие (28 AWG — диаметр 0,381 мм) многожильные проводники (7х0.127 мм). Это конструктивно отличает его от обычных коммутационных кабелей, проводники в которых имеют калибр 23, 24 или 26 AWG (0.8, 0.61 или 0.48 мм соответственно). Для обеспечения схожих характеристик тонкие кабели должны производиться только из лучшей меди на самом современном оборудовании. Коннекторы RJ-45 для таких кабелей имеют специальную конструкцию, гарантирующую надежную фиксацию разъема на кабеле, жил в разъёме и контакт позолоченных ножей с медными жилками.
Остановимся на преимуществах использования кабелей 28 AWG подробнее.
Американский калибр проводов
AWG
Сама аббревиатура AWG имеет американское происхождение и означает American Wire Gauge, что переводится как «Американский калибр проводов». Она указывает не на диаметр внутренних жил в миллиметрах, что нам привычно, а на число прогонов кабеля через станок формовки в производственном процессе.
К примеру, провод 24 AWG обладает меньшим диаметром жил, нежели проводник маркировки 22 AWG, так как при изготовлении первый кабель проходил сквозь формовочную машину 24 раза, а второй – лишь 22.
Примеры проводов по стандарту AWG (American wire guide)
Калибровка, в соответствии с представленным стандартом, слегка разнится со стандартной номенклатурой диаметров в миллиметрах. Перерасчёт в привычные размеры одножильного проводника и многожильного выполняется по разным формулам.
Сам стандарт AWG касается не только силовых кабелей и проводов, применяемых при обустройстве электрической проводки. Он также используется в цифровой промышленности, к примеру, для маркировки HDMI и USB-кабелей, витых пар и т.д.
Экономия места
Обычно диаметр этих кабелей значительно меньше, чем у стандартных. К примеру, диаметр кабеля 28 AWG — 4.1 мм, а стандартного кабеля 24 AWG — 5.9 мм, то есть 28 AWG тоньше почти в полтора раза. Различия в диаметре особенно бросаются в глаза на фотографиях, где есть пучки стандартного кабеля и кабель 28 AWG. Если рассчитать физические размеры кабельных жгутов, станет очевидно, что использование кабелей с тонкой жилкой помогает сэкономить более 50% пространства в кабельных каналах и организаторах по сравнению с традиционными кабелями, и это очень существенная разница для перегруженных телеком-комнат и дата-центров.
Откуда произошла маркировка AWG
Таблица маркировки проводов AWG
По своей форме кабельные жилы схожи с обычной проволокой из меди.
В США ранее проволоку производили по принципу волочения (вытягивания). Для этого заготовку пропускали сквозь ролики станка. К примеру, есть заготовка с показателем сечения 12 мм. Чтобы понизить её диаметр до требуемого, проволоку протаскивали через калибровочное отверстие конкретное количество раз, вследствие чего она вытягивалась, показатель длины повышался, а показатель диаметра – уменьшался. Так из 12-го диаметра можно было сделать 10-й или 8-й.
Каждая следующая процедура протяжки понижала сечение и прибавляла единицу к значению AWG. На старте процесса применяется заготовка с наибольшим калибром AWG 0 (соответствие самому толстому кабелю). При одной протяжке проволоки будет получено значение AWG 1. Если заготовка пройдёт сквозь станок два раза, то получится значение AWG 2 и так по нарастающей.
Самые крупные калибры, большие чем AWG 0, обозначаются как AWG 00, AWG 000 и т.д.
Подобная маркировка является зеркальной по отношению к российской. Мы свыклись с тем, что чем больше число, тем больше сечение проводников. Здесь же всё по-другому – чем больше значение калибра, тем меньшим является диаметр проводников.
Удобство обслуживания
Чем больше свободного места между коммутационными портами, тем проще и удобнее их обслуживать — с этим утверждением трудно не согласиться. Кабели 24 AWG нередко преграждают доступ к портам оборудования, а при использовании тонких кабелей ваши пальцы получат гораздо больше свободы, вы ощутите, насколько комфортно удерживать разъем в руке при перекоммутации и добавлении новых соединений. Идентифицировать порты коммутации тоже станет проще, потому что большая часть оборудования останется на виду, а не будет скрыта за кабельным «частоколом», как в случае с использованием стандартных кабелей.
Сферы применения кабелей
Применение в транспортных средствах
Кабели маркировки AWG в простонародье именуют витой парой, так как их жилы попарно сплетены и формируют цельный провод. Существует масса отраслей использования таких кабелей.
Основные из них:
- Электрическое обеспечение розеточных сетей и диодных светильников в помещениях бытового и промышленного назначения. Зачастую ток в подобных магистралях не превышает отметки 24В, а наиболее распространённое напряжение равняется 12В. Подобная схема даёт возможность снизить затраты на электроэнергию и является более безопасной, нежели линии 220В.
- Обустройство проводки в сфере телефонии и средств связи, к примеру, в качестве линий для подсоединения к сети интернет либо сетям локального типа.
- Фактически всю электрику в транспортных средствах представляет кабель маркировки AWG с разным калибром. Наиболее часто применяется витая пара 23 AWG продольного сечения, где проводник может быть как одножильным, так и многожильным. Питание от аккумуляторной батареи к стартеру и мотору подаётся при помощи более толстых проводов с маркировкой 16 AWG.
Фоновая подсветка телевизора с применением проводов AWG - В музыкальных центрах и телевизорах также используются данные проводники. К примеру, в наушниках и микрофонах применяется витая пара 22 или 24 AWG, сечение в мм которой будет указано ниже.
- Кабели с наименьшим калибром, менее 26 AWG, используются в автомобильных сигнализациях, датчиках температуры газовых либо же электрических котлов, а также в системах автоматического пожаротушения. Высокого напряжения они не выдерживают, но для сетей с небольшой величиной тока являются оптимальным вариантом. К примеру, провода 28 AWG активно используются в контакторах автомобильных подушек безопасности. Кабель 30 AWG повсеместно применяется в розеточных блоках подсоединения к интернету.
Категорически запрещено подсоединять провода слаботочного типа к стационарной сети 220В/380В. Это неизбежно приведёт к короткому замыканию.
Все вышеуказанные отрасли применения проводов являются ключевыми, на практике их существенно больше. В данных отраслях часто встречаются проводники нестандартных калибров, выполняющие функции по передаче данных.
Сети слаботочного типа не представляют угрозы для людей и животных. Воздействие такого тока буквально не ощущается людским организмом, такие сети являются самыми безопасными и применяются в космонавтике и прочих технических отраслях. Даже во время открытого контакта с голыми жилами человеком не чувствуется удар током, поэтому ремонтные работы можно выполнять без отключения сети.
Активно применяются оптоволоконные кабели, произведённые по технологии США и промаркированные как 24 AWG (в мм равняется 0,644). Подобные сети протягивают как внешним, так и подземным способом. Они предназначаются для передачи данных на высоких скоростях.
Большая эффективность
Характеристики кабелей 28 AWG соответствуют требованиям стандарта TIA 568-C.2 (и даже превосходят их), эти кабели проходят все необходимые тесты. Но на сегодняшний день в стандарт включены только кабели 22-26 AWG. Вполне вероятно, что в новой версии стандарта в него добавят и 28 AWG. Еще одним достоинством кабелей 28 AWG является то, что в их тонких проводниках выше уровень NEXT и PS-NEXT, так как в них меньше меди в оболочке. Высокий уровень NEXT — хороший показатель производительности кабеля, потому что величина полосы пропускания (Bandwidth) рассчитывается как разность между значением NEXT и затуханием: Bandwidth = NEXT — Insertion Loss.
Конструкция и состав кабеля
В соответствии с разрешаемой задачей проводники, маркируемые как AWG, могут обладать разными калибрами и типом внешней обмотки.
В первую очередь это касается одножильных проводников с разной толщиной основы и внешним изоляционным слоем из вспененного полипропилена. Сердцевина может быть плетёной и складываться из нескольких пластов алюминиевых либо же медных жил, скрученных спиралевидным образом. Их показатель толщины напрямую воздействует на степень сопротивления тока – чем большим является число жил и показатель их толщины, тем слабее будет величина сопротивления и утрата на метр проводника. Также это значение воздействует на степень нагрева металла при повышенных нагрузках. Жилы большого калибра более стойки к нагреву, что существенно продлевает ресурс общих магистралей.
Рабочие характеристики
Проводка стандарта AWG обладает теми же техническими характеристиками и условиями эксплуатации, что и знакомые российским электрикам кабеля. Поэтому у этих видов проводниковой продукции есть общие черты:
- Изоляция кабелей не должна иметь повреждений. Этот момент следует проверить при укладке или монтаже проводки. Трещины и отверстия в защитном изолирующем слое приведут к попаданию в полости кабеля влаги и риску его отгорания.
- Провод AWG подбирается по допустимому току и рабочему напряжению. Если превысить значение тока, то изоляция кабеля расплавится. А если переборщить с напряжением, то случится пробой изоляции.
- По стенам кабели прокладываются в отдельной противопожарной защите. Например, в монтажном канале или гофре. Данное правило особенно актуально для деревянных строений.
- Не должно быть открытых участков токоведущих жил. Независимо от напряжения. Все соединения герметизируются изоляционной лентой или термоусаживаемыми трубками.
Термоусадочный водонепроницаемый встык для AWG
С точки зрения конструкции AWG не отличается от других видов монтажных проводов. Особенность имеется только в маркировке. Чем выше калибр провода, тем он тоньше. Подобная система противоположна той, что принята в странах постсоветского пространства.
Провод AWG универсальный. Он пригоден для монтажа систем освещения, автоэлектрики, звуковых и сигнальных сетей. Применяя его, главное, не запутаться в диаметре токоведущих жил. Существуют специальные формулы для расчета необходимого сечения проводки и его перевода в привычные кв. мм.
Многожильные провода AWG
22 AWG многожильный
Многожильные провода по своей конструкции несколько сложнее, поэтому сделать правильный расчёт комфортной для них нагрузки крайне трудно. Нужно отталкиваться от характеристик одной жилы и вычислять коэффициентное соотношение.
Сами кабели, калибр которых указан числом перед аббревиатурой AWG, может иметь цилиндрическую форму или форму треугольника, сплетённого в цельный стержень. Благодаря эластичности металла провод может быть скручен под различными углами, что весьма удобно при монтажных работах в труднодоступных точках, к примеру, стеновые кабель-каналы.
Изоляционный слой из полипропилена или ПВХ также обладает высокой гибкостью и отменно переносит механические воздействия при просеве почвы либо же деформации части магистрали. Изоляция является абсолютно диэлектрической, поэтому даже при соединении пучков кабеля между собой короткое замыкание исключено.
Кабель витая пара UTP (U/UTP), категория 5, 100 пар (24 AWG)
В отдельных витых парах из оптоволокна, исключая стандартную оболочку, между сердцевиной и изоляционным слоем располагается армирующая нить, которая закручена по спирали. Она придаёт изделиям прочности даже во время скручивания. Такая изоляция предупреждает растягивание проводов, постоянно возвращая стержень и внешний слой в допустимый уровень.
К отдельному классу нужно отнести телевизионные кабели для передачи сигнала от антенны либо же усилителя. Данные проводники обладают сердцевиной из меди, которая запаяна в пену из полиэтилена. От центра кабеля к краю располагается оболочка из фольги, которая отвечает за доставку отрицательных частиц. Внешний слой – это изоляция из ПВХ, плотно облегающая всё изделие. Сборка проводника выполняется при помощи специальных переходников из металла с аппаратом обтягивания. Они надёжно фиксируют провод и гарантируют точность контакта.
Жилы из меди имеют большую прочность, чем алюминиевые. Поэтому эксплуатационный срок их больше. Они меньше подвержены износу от воздействий механического типа, но и стоимость таких изделий выше.
Какие есть виды и категории кабеля «витая пара»?
Витая пара (twisted pair) — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой.
Свивание проводников производится с целью повышения степени связи между собой проводников одной пары (электромагнитные помехи одинаково влияют на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов.
Для снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с различным шагом.
Витая пара — один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве физической среды передачи сигнала во многих технологиях, напрмиер таких как Ethernet.
Виды кабеля
Конструкция кабелей витой пары бывает как с экраном, так и без него. Для домашней или офисной сети с небольшими расстояниями и без электромагнитных помех вполне подходит кабель без защитного экрана. Для больших расстояний, а также в местах с электромагнитными наводками нужно использовать кабеля с защитным экраном
Экранирование обеспечивает лучшую защиту от электромагнитных наводок как внешних, так и внутренних, и т. д. Экран по всей длине соединен с неизолированным дренажным проводом, который объединяет экран в случае разделения на секции при излишнем изгибе или растяжении кабеля. В локальных сетях, работающих на скоростях 100 или 1000 Мбит/с, применяются в основном неэкранированные кабели. Однако стоит отметить, что для высокоскоростных сетей 10 Гбит/с, 40 Гбит/с, 100 Гбит/с стандарты определяют использование только экранированных кабелей.
- UTP или U/UTP — (Unshielded twisted pair — неэкранированная витая пара) — кабель не имеет защитного экрана.
- FTP или F/UTP — (Foiled twisted pair — фольгированная витая пара) — кабель имеет один внешний общий защитный слой из фольги.
- STP — (Shielded twisted pair — экранированная витая пара) — кабель имеет экран для каждой пары и внешнюю защиту наподобие сетки .
- SSTP или S/FTP — (Screened Foiled twisted pair — фольгированная экранированная витая пара) — данный кабель имеет фольгированную защиту каждой пары, а также внешний экран.
- U/STP — (Unshielded Screened twisted pair — незащищенный кабель с экранированием витой пары) — кабель не имеет общего экрана, но каждая пара имеет фольгированную защиту.
- SFTP или SF/UTP — (Screened Foiled Unshielded twisted pair — экранированная витая пара с защитой) — имеет два внешних экрана. Один из медной сетки, а второй из экран-фольги. Между ними дренажный провод.
Основное различие — это наличие и вид экрана. Экран в витой паре служит для защиты сигнала от внешних помех. Например, когда не возможно проложить витую пару отдельно от силовых кабелей. Кроме этого, каждый производитель может добавлять и другие обозначения в зависимости от конструкции кабеля, например:
- AWG — (American Wire Gauge) калибр проводов — американская система маркирования толщины проводов. Проводники имеют определенное сечение, но чаще на кабеле указывают не сечение проводника, а значение AWG.
- моножила — (англ. solid) или многопроволочная жила (англ. patch). Наибольшее распространение, как более дешевая, получила моножила. Многопроволочная жила применяется в местах прокладки, где возможны частые изгибы кабеля, а также для изготовления патч-кордов. Патч-корд — это кусок кабеля определенной длины c конекторами на концах для соединения двух цифровых устройств.
- диаметр жилы — от 0,4 до 0,64 мм. По стандарту в 5-ой и 6-ой категориях используются жилы диаметром не менее 0,51 мм или 24AWG по американской маркировке. Не сертифицированный кабель может иметь жилы диаметром от 0,4 до 0,5 мм, что обычно достаточно для подключения домашнего интернет.
- количество пар — количество пар может быть до 1000. Для компьютерных систем применяется 4-парный кабель (обозначается как 4х2х0,51). Все четыре пары задействуются только при создании сетей со скоростью до 1 Гбит/с. В большинстве же случаев: сети малых офисов, подключение домашнего интернета и др. сети со скоростью до 100 Мбит/с — используются только две пары. Для таких сетей а также для устройства сигнализации и домофонов выпускается 2-парная витая пара: маркируется соответственно 2х2х0,51.
- оболочка — в данном вопросе у кабеля витая пара все как и у других типов кабелей: внешняя оболочка зависит от условий прокладки и эксплуатации кабеля.
Виды оболочки:
- PVC — ПВХ-пластиката. Для внутреннего применения.
- PP — полипропилен. Для внешней прокладки в основном для высоких температур — до +140°С.
- PE — полиэтилен. Для внешней прокладки.
- FR — огнестойкий. Может работать в открытом пламене заданное время: на сегодня стандартизированы огнестойкие оболочки на 30, 90 и 180 мин.
- LS — Low Smoke пониженное дымовыделение при горении.
- ZH — Zero Halogen изготовлен из материалов, которые при горении не выделяют отравляющие галогеновые газы.
- B — бронь. Чаще всего для брони используется стальная лента, которая обвивается вдоль кабеля.
- C — трос. Трос нужен для натяжения кабеля между строениями.
Таким образом, маркировка U/UTP 4 cat.5e solid 24AWG LSZH переводится так: — не экранированный кабель, содержит 4 пары по 2 жилы, 5 категории, solid – жила однопроволочная, 24 AWG – диаметр 0,51 мм, LSZH – безгалогенный кабель с низким дымовыделением.
Материалы проводников
Проводники в парах изготавливают из меди, алюминия и биметалла (омедненный алюминий). Изначально материалом проводника была исключительно медь. Однако у меди есть недостаток — это высокая стоимость, в связи с этим на рынке и появилась алюминиевая, а позже и биметаллическая витая пара, которая стоит дешевле медной. Но выгодна ли подобная экономия в долгосрочной перспективе? Чтобы получить качественную и долгосрочно работающую сеть, а тем более пройти сертификацию, возможно лишь при использовании медных проводников.
- Алюминиевый проводник (Al) — Алюминий на много легче меди — примерно в три раза. Ну и главное его достоинство — он намного дешевле меди. На этом все плюсы закончились. Электропроводность алюминия в 1.7 раз ниже, чем у меди, то есть обладает более высоким сопротивлением, а это потери сигнала при высокой длине кабеля. Алюминий — аморфный материал, поэтому со временем он «вытекает» из контакта, и сигнал полностью пропадает. Также данный метал подвержен окислению при контакте с воздухом, при этом поверхность витой пары со временем теряет проводимость. Алюминий менее эластичен по сравнению с медью, а проводники витой пары скручены друг с другом, к тому же сам кабель, как правило, не лежит по прямой.
- Омеднённый алюминий (CCA) — В попытке устранить недостатки алюминиевого проводника, а именно окисление, и был создан алюминиевый омеднённый проводник. По сути, мы имеем тот же самый алюминиевый проводник, заключенный в медную оболочку. Он по-прежнему выигрывает в стоимости у медного проводника, но из-за сложности изготовления разница в цене уже не так существенна и составляет около 15%. Также гораздо выше стала проводимость, но она по-прежнему ниже, чем у меди. Медная поверхность не даёт образовываться поверхностной плёнке окисла и тем самым позволяет не снижать качество соединения. И еще один плюс это вес, так как все-таки большая часть проводника из алюминия, кабель на много легче медного.Из минусов можно отметить, что по нему все так же не получится использовать технологию Power over Ethernet (PoE), которая обеспечивает питание устройств при помощи тех же кабелей, поскольку сопротивление алюминия гораздо выше сопротивления меди, а постоянный ток будет течь по всему сечению проводника, основную часть которого составляет алюминий. А еще из опыта и практики очень сложно найти действительно качественный кабель, большая часть того что предлагается на рынке, при тестировании дает достаточно большой разброс параметров, и, как правило, не соответствует заявленной категории. В большинстве случаев при использовании подобного кабеля, настроить работоспособность сети, не удавалось даже на небольшой протяженности (60-70м.)
- Медь (Cu) — Применение медных проводников позволяет избежать большого количества проблем и в разы увеличить сроки эксплуатации таких сетей, а также снизить затраты на обслуживание. Но следует смириться с тем, что стоимость сети, построенной с помощью медной витой пары, будет выше стоимости тех же сетей проложенных омеднённой витой парой.
Существуют два вида исполнения проводников — это цельные (из одного провода) Solid и скрученные (из множества тесно прилегающих друг к другу тонких проводков) Stranded. Цельный означает, что внутренний проводник представлен в виде единого куска меди, а скрученный – из нескольких тонких медных проводников, скрученных вместе. Для каждого из типов проводников разные приложения, но большинству читателей нужно знать только о двух из них.
Скрученные кабели (Stranded, на картинке вверху) являются более гибкими, и их следует использовать там, где кабель будет часто двигаться, например, вблизи рабочих мест. Цельный кабель (Solid, на картинке внизу) не так гибок, зато более долговечен, его можно идеально использовать для постоянных сетей – как на улице, так и внутри помещения.
Сечение каждой жилы витой пары маркируется в соответствии со стандартом AWG (American Wire Gauge). Наиболее распространенными являются проводники стандарта 26 AWG (сечение 0,13 мм²), 24 AWG (0,2 – 0,28 мм²) и 22 AWG (0,33 – 0,44 мм²). Под сечением проводника понимается непосредственно сечение проводящего материала без толщины его изоляции.
Необходимо обратить внимание на то, что чем меньше AWG, тем толще проводники и тем кабель витая пара лучше по характеристикам, так как сечение больше и меньше сопротивление. То есть, кабель витая пара с проводниками калибра 22 AWG будут лучше витопарного кабеля с калибром 24 AWG. Но такой кабель будет и дороже, так как меди в нем больше.
Кабели категории 5е имеют проводники калибра 24 AWG, а более качественные кабели категории cat.6а, cat.7, cat.7а имеет калибр 23 AWG, а некоторые производители используют проводники витой пары калибра 22 AWG.
Таблица категорий витой пары
Существует несколько категорий кабеля витая пара, которые нумеруются от Cat.1 до Cat.7 (правильно category или категория, сокращение «cat», «Cat» следует писать с точкой — «Cat.», потому как категория и кошка — разные вещи) и определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон. Кабель более высокой категории обычно содержит больше пар проводов и каждая пара имеет больше витков на единицу длины. Категории неэкранированной витой пары описываются в стандарте EIA/TIA 568 (Американский стандарт проводки в коммерческих зданиях) и в международном стандарте ISO 11801, а также приняты ГОСТ Р 53246-2008 и ГОСТ Р 53245-2008 (переводы одного из руководств производителя).
Категория | Частоты, МГц | Примечание | Описание |
Cat.1 | 0,1(0,4?) | Телефонные и старые модемные линии | 1 пара, не описано в рекомендациях EIA/TIA для передачи данных. (в России применяется кабель и вообще без скруток — «лапша» — у неё характеристики не хуже, но больше влияние помех). В США использовался ранее, только в «скрученном» виде. Используется только для передачи голоса или данных при помощи модема (не подходит для современных систем) |
Cat.2 | 1(4?) | Старые терминалы (такие как IBM 3270) | 2 пары проводников, старый тип кабеля, не описано в рекомендациях EIA/TIA для передачи данных, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с, использовался в сетях Token ring и Arcnet, (не подходит для современных систем). Сейчас иногда встречается в телефонных сетях. |
Cat.3 | 16 | 10BASE-T, 100BASE-T4 Ethernet | 4-парный кабель, используется при построении телефонных и локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с или 100 Мбит/с по технологии 100BASE-T4 на расстоянии не дальше 100 метров. В отличие от предыдущих двух, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3. Сейчас используется в основном для телефонных линий. |
Cat.4 | 20 | token ring, сейчас не используется | Кабель состоит из 4 скрученных пар, использовался в сетях token ring, 10BASE-T, 100BASE-T4, скорость передачи данных не превышает 16 Мбит/с по одной паре.. |
Cat.5 | 100 | 100BASE-TX Ethernet (LAN, ATM,CDDI) | 4-парный кабель, использовался при построении локальных сетей 100BASE-TX и для прокладки телефонных линий, поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар. |
Cat.5e | 100 | 1000Base-T | 4-парный кабель, усовершенствованная категория 5 (уточненные/улучшенные спецификации). Скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар. Кабель категории 5e является самым распространённым и используется для построения компьютерных сетей. Иногда встречается двухпарный кабель категории 5e. Преимущества данного кабеля в более низкой себестоимости и меньшей толщине. |
Cat.6 | 250 | Fast Ethernet, Gigabit Ethernet (10GBASE-T Ethernet) | Применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с на расстояние до 55 м. Добавлен в стандарт в июне 2002 года. |
Cat.6a | 500 | Gigabit Ethernet (10GBASE-T Ethernet) | Применяется в сетях Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с на расстояние до 100 метров. Добавлен в стандарт в феврале 2008 года, ISO/IEC 11801:2002 поправка 2. Кабель этой категории имеет либо общий экран (F/UTP), либо экраны вокруг каждой пары (U/FTP). |
Cat.7 | 600 | Gigabit Ethernet (10GBASE-T Ethernet) | Спецификация на данный тип кабеля утверждена только международным стандартом ISO 11801, скорость передачи данных до 10 Гбит/с. Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары. Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары (F/FTP или S/FTP). |
Cat.7a | до 1200 | Gigabit Ethernet (40GbE, 100GbE) | Разработан для передачи данных на скоростях до 40 Гбит/с на расстояние до 50 м и до 100 Гбит/с на расстояние до 15 м. Общий экран и экраны вокруг каждой пары (F/FTP или S/FTP). |
Cat.8/8.1 | 1600-2000 | 100 Gigabit Ethernet (40GBASE-T) | В разработке, техническая рекомендация ISO/IEC TR 11801-99-1 и международный стандарт ISO 11801 редакция 3 (для Cat. 8.1), американский стандарт ANSI/TIA-568-C.2-1 (для Cat. 8). Полностью совместим с кабелем категории 6A. Скорость передачи данных до 40 Гбит/с при использовании стандартных коннекторов 8P8C. Кабель этой категории имеет либо общий экран, либо экраны вокруг каждой пары (F/UTP или U/FTP). |
Cat.8.2 | 1600-2000 | 100 Gigabit Ethernet (40GBASE-T) | В разработке, международный стандарт ISO 11801 редакция 3. Полностью совместим с кабелем категории 7A. Скорость передачи данных до 40 Гбит/с при использовании стандартных коннекторов 8P8C либо GG45/ARJ45 и TERA. Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары (F/FTP или S/FTP). |
Схема обжима витой пары
Сетевой коннектор принято называть RJ-45, хотя правильное ее название 8P8C. А RJ (Registered Jack) – это название стандарта, описывающее конструкцию разъемного соединения вилки и розетки.
Схемы обжима витой пары для разъемов RJ-45 различаются в зависимости от назначения соединительной линии, технологии и стандарта передачи данных. Может потребоваться как прямая, так и обратная (или перекрестная, т.н. кросс-линковая) обжимка патчкорда. В локальных вычислительных сетях Ethernet, использующих кабель «витая пара» или UTP, схемы вида 568А и 568В наиболее популярные в соответствии с телекоммуникационными стандартами кабельных систем коммерческих зданий. Схемы ставшие стандартом разработаны таким образом, чтобы свести к минимуму взаимные наводки в парах, поэтому при конфигурировании высоконагрузочных сетей используют именно эти схемы.
Таблица перевода кабеля и провода AWG в миллиметры
Чтобы не пересчитывать калибр каждого проводника на диаметр в квадратных миллиметрах на калькуляторе, можно прибегнуть к помощи таблицы с готовыми цифрами:
Калибр | Диаметр мм | Поперечное сечение мм2 |
0000 | 11,68 | 107 |
000 | 10,40 | 85 |
00 | 9,26 | 67,4 |
0 | 8,25 | 53,5 |
1 | 7,34 | 42,4 |
2 | 6,54 | 33,6 |
3 | 5,82 | 26,7 |
4 | 5,18 | 21,2 |
5 | 4,62 | 16,8 |
6 | 4,11 | 13,3 |
7 | 3,66 | 10,5 |
8 | 3,26 | 8,37 |
9 | 2,90 | 6,63 |
10 | 2,58 | 5,26 |
11 | 2,30 | 4,17 |
12 | 2,05 | 3,31 |
13 | 1,82 | 2,62 |
14 | 1,62 | 2,08 |
15 | 1,45 | 1,65 |
16 | 1,29 | 1,31 |
17 | 1,15 | 1,04 |
18 | 1,02 | 0,82 |
19 | 0,91 | 0,65 |
20 | 0,81 | 0,51 |
21 | 0,72 | 0,41 |
22 | 0,64 | 0,32 |
23 | 0,57 | 0,25 |
24 | 0,51 | 0,20 |
25 | 0,45 | 0,16 |
26 | 0,40 | 0,12 |
27 | 0,36 | 0,10 |
28 | 0,32 | 0,08 |
29 | 0,28 | 0,06 |
30 | 0,25 | 0,05 |
31 | 0,22 | 0,04 |
32 | 0,20 | 0,03 |
33 | 0,18 | 0,02 |
34 | 0,16 | 0,0201 |
35 | 0,14 | 0,016 |
36 | 0,12 | 0,012 |
37 | 0,11 | 0,01 |
38 | 0,10 | 0,007 |
39 | 0,08 | 0,006 |
40 | 0,07 | 0,005 |
В США для проведения интернет связи наиболее часто применяются провода маркировки 22 AWG, сечение в мм которых равно 0,644. Максимальный калибр для применения в промышленных сферах ничем не ограничен, но самыми востребованными являются проводники маркировки 4 AWG и 8 AWG.
Что такое кабель AWG
Данная аббревиатура расшифровывается как American Wire Gauge. Это может быть переведено как «Американский стандарт проводов». В отличие от привычной для российских потребителей маркировки в виде поперечного сечения жил, здесь задействовано количество пропусков проводникового продукта по формовочному станку при его производстве. Продукция, выпускаемая по американскому стандарту, охватывает широкий диапазон сфер применения: сюда входят силовые провода, витые пары, USB-шнуры, компоненты электропроводки.
Важно! При формовке изделие утончается и вытягивается в длину, из чего вытекает обратная зависимость между величиной калибра и диаметром: чем большей цифрой помечен кабель awg, тем меньше диаметр его жилок в поперечнике. Например, кабель awg 26 будет обладать более тонкими жилами, чем awg 20.
Кабель, содержащий 100 витых пар
Расчётные формулы
Формула для пересчёта калибров в миллиметры выглядит следующим образом:
Показатель 0,005 дюймов, при пересчёте, составляет 0,127 мм. Значение n – номенклатура калибра. Представленная формула действительна только для цельных жил кабелей и проводов.
Значения «36», «39» и «92» присутствуют в формуле не просто так. В конце 90-х годов показателю AWG, диаметр которого равен 0,005 inch, отвечал калибр 36. В те годы это была самая тонкая проволока. Самым толстым кабелем являлся калибр AWG 0000. Показатель соотношения между наименьшим и наибольшим диаметром как раз равняется «92».
Калибровочный диапазон, начиная с маркировки AWG 36, состоит из 38 последовательных калибров и соотношение между ними – это постоянная величина. Между соседствующими калибрами соотношение равняется 1,1229. Эта цифра является корнем 39-й степени из числа 92.
Для калибров большого размера в роли «n» выступает отрицательный показатель -(m-1).
Формулы для расчета
Имея дело с AWG проводами и проводя расчет их сечения, можно использовать приведенные ниже формулы.
Преобразование калибра в диаметр (в дюймах inch)
где,
- n — калибр провода;
- dinch — диаметр в дюймах.
Преобразование калибра в диаметр (в мм)
где,
- n — калибр;
- dmm — диаметр провода, мм.
В некоторых ситуациях необходимо вычислить сечение провода по калибру. На подобный случай также выведена формула (упрощенная):
здесь,
- An — сечение провода, кв. мм;
- n — калибр (обратите внимание на знак «-»);
И наконец, несколько общих формул, которые пригодятся при расчетах. Сечение провода через диаметр:
где,
- A — сечение провода, кв. мм (дюймах);
- d — диаметр, мм (дюймах).
Перевод диаметра в дюймах в миллиметры:
здесь,
- dmm — диаметр провода в мм;
- dinch — диаметр в дюймах.
Эмпирические правила
Шестой уровень соотношения диаметров двух смежных калибров AWG крайне близок к 2 (2,005), что диктует такие правила:
- Удвоение кабельного диаметра приводит к понижению калибра на 6 отметок.
- Удвоение сечения кабеля влечёт за собой понижение калибра на 3 единицы.
- Понижение калибра на 4 единицы повышает показатель тока плавления кабеля вдвое.
Понижение калибра на 10 единиц повышает площадь и массу приблизительно в 10 раз и снижает степень сопротивления также приблизительно в 10 раз.
В каких странах применяют калибр awg
Кабель ПУГНП
Данная классификация кабельно-проводниковой продукции была разработана в США и именно там получила наибольшее распространение. Помимо этого, систему используют японские и китайские фирмы. В Европе, в том числе на постсоветском пространстве, принята иная маркировка, базирующаяся на диаметре поперечного сечения продукта и его площади в квадратных миллиметрах.
Важно! В США не принято использовать миллиметры в качестве измерительной единицы длины. В технической документации там для этой цели применяются дюймы. Поэтому алгоритм перевода awg-кодировки в геометрические значения параметров приходится адаптировать под единицы, привычные для России.
Условия эксплуатации
Кабель с натяжным тросом
Кабели AWG обладают тем же изоляционным слоем и внешней оболочкой, что и традиционные провода метрической системы. При монтаже изделий и их эксплуатации нужно соблюдать основные правила:
- Во время укладки линии в грунте нельзя осуществлять монтаж проводников без защитной гофры или асбестового рукава.
- При натяжке проводов между опорами необходимо использовать направляющие тросы, снимающие натяжение с проводников.
- Если кабель укладывается на дно водоёма, его соединения должны быть тщательно заизолированы вспененным полиэтиленом.
Нельзя подавать на проводники напряжение больше, чем его удельный номинал – чревато перегревом и коротким замыканием.
Назначение кабелей
Проводники AWG применяются в тех же отраслях, что и любые другие аналогичные по строению. Чаще всего это следующие сферы применения:
- Построение линий связи. При наличии экрана кабели могут использоваться для прокладки интернета или телефонной сети.
- Использование в аудиотехнике. С помощью AWG 22 и 24 передается звук в некоторых моделях наушников. Данный акустический провод подходит для подобных целей из-за высокой гибкости.
- Большая часть проводки в автомобилях выполняется на проводах марки AWG. Обычно используется витая пара калибра 23.
- Подключение светодиодных лент и прочих низковольтных диодных источников освещения. За счет малой толщины и гибкости удобно укладывается в пазы для проводки. Такое свойство позволяет выполнить скрытую линию питания.
- Тонкие провода калибром менее 24 применяются в системах сигнализации и автоматики. Из них проводят линии для датчиков температуры, давления и влажности промышленного оборудования.
Акустический провод AWG