книги / Направляющие системы электросвязи. Т. 2 Проектирование, строительство и техническая эксплуатация
.pdf302 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