Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Направляющие системы электросвязи. Т. 2 Проектирование, строительство и техническая эксплуатация

.pdf
Скачиваний:
31
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
21.75 Mб
Скачать

302 Г л а в а 10

лучших массогабаритных показателях имеет меньшую стоимость и достаточно широко распространен в некоторых европейских странах. Однако его применение существенно ограничивает функциональные возможности кабельной системы и, в частности, не позволяет пере­ давать сигналы новейших перспективных приложений типа Gigabit Ethernet. Из-за характерной формы оболочки двухпарные кабели иногда называют овальными в отличие от четырехпарных, которые в этом случае называются круглыми. Исторически сложилось так, что двухпарные конструкции горизонтальных кабелей не пользуются заметной популярностью в нашей стране, хотя и включены в состав некоторых СКС. Поэтому в дальнейшем предполагается, что гори­ зонтальный кабель содержит четыре пары.

В связи с большим распространением в СКС 2-портовых рабочих мест некоторые фирмы выпускают спаренные (сдвоенные) 4-парные кабели. На профессиональном сленге специалистов по СКС спарен­ ные кабели достаточно часто называют shotgun — «дробовик, дву­ стволка» из-за внешнего сходства его концевой части со стволом охот­ ничьего ружья. Интересно отметить, что термин начинает проникать даже в официальные каталоги некоторых фирм-производителей ка­ бельной продукции.

Конструктивно спаренные кабели имеют две основные разновид­ ности. В первой из них два отдельных шланга соединены в единое целое узкой перемычкой. Из-за ясно видимой структуры отдельных элементов такие изделия иногда называются зипкордом (по анало­ гии с электрическим проводом) или сиамским кабелем. Реже ис­ пользуется наименование этой конструкции как кабель UTP Figure 8 (израильская компания Cvalim) или FIG-8 (израильская компания Teldor). Во втором варианте (тип 2х 1061С фирмы Lucent Technologies и Uninet 1002 2х4Р швейцарской компании Datwyler) два обычных го­ ризонтальных кабеля объединены в интегральную конструкцию об­ щей внешней оболочкой. Для обеспечения возможности однозначной идентификации внешние шланги отдельных элементов имеют раз­ личную окраску. Большинство конструкций спаренных кабелей со­ держат одинаковые по своим электрическим характеристикам эле­ менты категории 5, но у кабелей, выпускаемых компанией АМР, один элемент имеет характеристики категории 5, а второй — категории 3 или 4. По своим электрическим и механическим характеристикам спаренные кабели не отличаются от обычных, однако их применение позволяет снизить общую стоимость работ по реализации горизон­ тальной подсистемы СКС за счет того, что за один цикл выполняется протяжка до розетки сразу двух кабельных элементов вместо одного.

304

 

 

 

Г л а в а 10

 

 

 

 

Таблица 10.7

Шаги скрутки (в миллиметрах) витых пар горизонталвнвгх кабелей

 

 

категории 5

 

 

Фирма

Пара 1

Пара 2

Пара 3

Пара 4

General Cable

14

17

12

20

BICC

18

15

20

12

Belden Lucent

25

20

16

32

Technologies

15

13

20

24

Mohawk/CDT

25

17

28

20

в самой витой паре не должны возникать слишком сильные ре­ зонансные явления.

Вкабелях с четверочной скруткой пары четверки прилегают друг к другу существенно плотнее, однако они электрически развя­ заны друг от друга за счет того, что их плоскости в любом месте

ориентированы перпендикулярно друг другу.

Материалы изоляции проводников. В качестве материала

изоляции проводников в кабелях категории 3 обычно используется поливинилхлорид, в кабелях категории 5 и выше широко использу­ ются другие материалы с улучшенными электрическими характери­ стиками, например полиэтилен и полипропилен (табл. 10.8). При­ меняются как сплошные, так и вспененные материалы (рис. 10.18), причем последние за счет значительно меньших диэлектрических по­ терь позволяют получить несколько лучшие электрические характе­ ристики, однако являются более дорогими и применяются преиму­ щественно в кабелях с верхней граничной частотой свыше 100 МГц. Толщина изоляционного покрова составляет около 0,2 мм.

Для изоляции по большей части выбирается материал с коэф­ фициентом пористости (определяется как отношение объема воздуш­ ных включений к общему объему образца) не более 0,5. В противном случае изоляционный покров оказывается недостаточно прочным и при прокладке кабелей с небольшим радиусом изгиба сразу или со

Таблица 10.8 Основные изоляционные материалы проводников симметричных кабелей СКС

Материал

Английское

Диэлектрическая

Рабочий диапазон

 

сокращение

проницаемость, е

температур, °С

Поливинилхлорид

PVC

Полипропилен

рр

Полиэтилен

РЕ

Ячеистый полиэтилен

-

Ячеистый полиэтилен

Foam Skin РЕ

с оболочкой

 

Тефлон

FEP PTFO PF\

о to о 2,4

2,3

1,2

1,5

2,0

-40...+85 -1 0 ...+100 -5 5 ...+85 -5 5 ...+85 -5 5 ...+85

-1 9 0 ...+260

306 Г л а в а 10

каз оболочек различных цветов может оказаться полезным в процес­ се создания СКС, так как позволит отличать друг от друга кабели соответствующих функциональных секций, разных розеток и кате­ горий. Цветовая гамма может меняться в достаточно широких пре­ делах даже на небольших партиях, так как требуется лишь добав­ ление красителя к исходным материалам перед процессом экстру­ зии оболочки. Для минимизации себестоимости готовой продукции при выпуске крупных партий кабеля исходное сырье заказывается определенного цвета.

Конструкции, предназначенные для внешней прокладки, снаб­ жаются полиэтиленовой оболочкой, так как этот материал обладает существенно более высокой влагостойкостью по сравнению с поливи­ нилхлоридом и огнестойким компаундом. При этом из соображений сохранения единства технологического процесса внешняя полиэтиле­ новая оболочка наносится на обычную вторым слоем. Известны так­ же изделия фирмы Mohawk/CDT с гелевым заполнением внутренних пустот сердечника (М56871) для воздушной подвески (М57041) и с броней из гофрированной стальной ленты (М57042).

На внешнюю оболочку наносятся маркирующие надписи, где указываются тип кабеля, диаметр и тип проводников, характери­ стики оболочки, фирма-производитель и фирменное обозначение ка­ беля, наименование стандарта и сертифицирующей лаборатории, а также футовые или метровые метки длины. По двум последним па­ раметрам имеются определенные различия между американскими и европейскими кабельными компаниями. Так, основной сертифици­ рующей лабораторией для американских производителей кабельной продукции является Underwriters Laboratory (UL), европейские изго­ товители обращаются в датскую испытательную организацию Delta Electronics Testing. Американские кабельные компании в основном применяют футовые метки длины, европейские производители ис­ пользуют метровый дискрет этого параметра.

Экранирование горизонтальных кабелей. В зависимости от наличия или отсутствия дополнительных экранирующих покры­ тий отдельных витых пар и/или сердечника в целом горизонтальные кабели из витых пар подразделяются на экранированные и неэкранированные. При такой классификации принципиально возможны че­ тыре основных типа кабельных изделий, то есть, кроме кабелей без экранов, среди экранированных конструкций следует выделить ка­ бели с общим внешним экраном, с экранами для каждой пары и с од­ новременным экранированием отдельных пар и сердечника в целом. Экранирование применяют в первую очередь для повышения пере­ ходного затухания на ближнем и дальнем концах, снижения уровня

308

 

 

Г л а в а 10

 

 

 

Таблица 10.9

 

Виды конструкций горизонтального кабеля

Условное обозначение

Экран

Цель экранирования

Основное

Альтернативное

 

 

UTP

-

Отсутствует

-

STP

 

Экранирование

Снижение уровня ЭМИ по­

 

 

каждой пары

вышение защищенности от

 

 

 

внешних помех повышение

 

PiMF или PMF

Иидивидуальный

переходного затухания

 

 

 

(pair in metal

пленочный экран

 

 

foil)

каждой пары

 

S/UTP

ScTP, FTP

Обычный экран

Снижение уровня ЭМИ по­

 

 

для всех пар

вышение защищенности от

S/STP

STP, S-STP

Экранирование

внешних помех

Снижение уровня ЭМИ по­

 

 

каждой пары +

вышение защищенности от

 

 

внешний экран

внешних помех повышение пе­

 

 

вокруг всех пар

реходного затухания увеличе­

 

 

 

ние механической прочности

Область применения кабелей S/UTP — построение горизонталь­ ной подсистемы СКС при значительном уровне внешних наводок (производственные цеха и другие помещения с источниками сильных электромагнитных полей) или при повышенных требованиях к без­ опасности кабельной системы (защита от несанкционированного до­ ступа). S/STP кабели в сравнении с STP обладают лучшими харак­ теристиками по защите от внешних помех и по уровню ЭМИ, однако основным их преимуществом перед другими конструктивными реше­ ниями являются значительно более высокое (на 10... 15 дБ и более при условии правильного монтажа) значение NEXT. На сегодняш­ ний день считается, что обеспечить двухстороннюю передачу линей­ ных сигналов с тактовой частотой свыше 250...300 МГц в дуплексном режиме на требуемое стандартами расстояние 90 м можно только с использованием конструкции S/STP.

STP и S/STP кабели следует применять во всех случаях, пере­ численных для S/UTP кабелей, когда:

требуется получение длин кабельных сегментов более 90 м;

необходимо построение систем передачи данных, для которых электрические характеристики кабелей категории 5 являются недостаточными;

должны выполняться повышенные требования по защите от несанкционированного доступа к передаваемой информации. UTP кабели в сравнении с экранированными обладают следу­

ющими преимуществами:

Основные принципы проектирования СКС

309

меньшая стоимость;

меньшая трудоемкость монтажа и эксплуатации;

отсутствие повышенных требований к внутреннему заземляюще­ му контуру здания;

лучшие массогабаритные показатели;

меньший радиус изгиба.

Основными преимуществами экранированных конструкций яв­

ляются потенциально лучшая защита от внешних электромагнитных наводок, повышенная механическая прочность в случаях примене­ ния оплеточных экранов и лучшая защита от несанкционированно­ го доступа к передаваемой информации. Высокая теплопроводность металлических элементов некоторых типов экранов обеспечивает эф­ фективный отвод тепла, возникающего в проводниках в процессе пе­ редачи информации из-за протекания электрического тока. На осно­ вании этого некоторые производители гарантируют для производи­ мых ими экранированных конструкций меньшее затухание по срав­ нению с неэкранированными.

Дополнительно отметим, что экранированные конструкции поз­ воляют существенно снизить экологические нагрузки на окружа­ ющую среду при высокой концентрации телекоммуникационного и компьютерного оборудования, характерных для офисных помещений. Однако корректное обсуждение этой проблемы на данном этапе раз­ вития техники пока не представляется возможным в первую очередь из-за отсутствия хорошо апробированных на практике и общепри­ знанных медицинских норм на допустимый уровень воздействия вы­ сокочастотного электромагнитного излучения на организм человека и животных. Сравнительная характеристика некоторых механиче­ ских и эксплуатационных параметров основных вариантов конструк­ ции четырехпарных горизонтальных кабелей приведена в табл.

Электрические характеристики. Основными электрически­ ми параметрам горизонтального кабеля, которые представляют прак­ тический интерес и нормируются действующими редакциями стан­ дартов, являются:

затухание;

переходное затухание или NEXT;

волновое сопротивление;

сопротивление постоянному току;

NVP.

Многопарный кабель. Конструктивные особенности. Мно­ гопарный кабель предназначен для использования в основном в маги­ стральных подсистемах СКС для связи между собой помещений крос­ совых. В подсистеме внешних магистралей обычно большую часть