Экранированная и неэкранированная витая пара - сравнение кабелей и области применения

Витая пара — это кабель, состоящий из двух или более изолированных медных жил, скрученных между собой. Такая конструкция снижает влияние электромагнитных помех и минимизирует перекрёстные наводки. Благодаря своим характеристикам витая пара получила широкое распространение в системах передачи данных. Её применяют для построения локальных сетей, в телефонной связи, в системах видеонаблюдения и в промышленной автоматике.

Кабель используется для стабильной передачи сигнала без потерь и искажений. В зависимости от типа конструкции кабеля, его защищённости от помех и области применения, существует два основных типа — экранированный и неэкранированный.

Отличие экранированного и неэкранированного кабеля

Разница между экранированной (Shielded Twisted Pair, STP) и неэкранированной (Unshielded Twisted Pair, UTP) витой парой заключается в наличии защитного экрана. Он призван минимизировать воздействие внешних электромагнитных полей и защитить передаваемые сигналы от помех.

Неэкранированный кабель представляет собой набор витых пар, каждая из которых заключена в индивидуальную изоляцию, но без дополнительной защиты от внешних наводок. Такой кабель обладает меньшей стоимостью, более гибкий и прост в монтаже. Однако его использование ограничено помещениями с минимальным уровнем электромагнитных помех.

Экранированный кабель (STP, FTP, S/FTP и др.), напротив, содержит один или несколько экранов, в виде оплётки и/или фольги. Экран может защищать как каждую отдельную пару, так и весь пучок жил целиком. Экранирование позволяет эффективно бороться с электромагнитными помехами, что особенно важно в промышленных зонах, рядом с высоковольтным оборудованием, в серверных и телекоммуникационных узлах.

Экранированные кабели требуют соблюдения правил заземления, иначе эффективность экрана может не только снизиться, но и привести к дополнительным помехам.

Разновидности экранирования

Существует несколько типов экранирования, каждый из которых подходит под определённые задачи. Основные виды экранов — это алюминиевая фольга и медная оплётка.

Алюминиевая фольга (Foil Shield)

Этот вид экранирования представляет собой тонкий слой алюминиевой фольги, который оборачивает каждую пару или весь кабель. Он обеспечивает сплошное покрытие и высокую эффективность защиты от высокочастотных помех. К преимуществам фольги можно отнести:

• малый вес;
• низкую цену;
• простоту в производстве.

Однако фольга менее устойчива к механическим повреждениям и не так эффективна при низкочастотных помехах, как оплётка.

Медная оплётка (Braid Shield)

Оплётка сделана из тонких медных проволок, сплетённых в виде сетки, которая охватывает внутренние проводники. Этот экран обладает большей механической прочностью, хорошо защищает от низкочастотных и импульсных помех. Преимущества медной оплётки:

• высокая степень защиты;
• устойчивость к повреждениям;
• эффективность при широком диапазоне частот.

Минусы — большая толщина, более высокая стоимость, снижение гибкости кабеля.

Комбинированное экранирование (Foil + Braid)

Наиболее надёжным считается вариант с двойным экраном: фольга + оплётка. Такой кабель обеспечивает максимальную защиту в условиях повышенного электромагнитного загрязнения, он дороже, а его прокладка требует особых условий.

Область применения

Выбор между экранированной и неэкранированной витой парой определяется условиями эксплуатации, уровнем электромагнитных помех, требованиями к качеству передачи сигнала и спецификой монтажной среды. Оба типа кабеля выполняют одну задачу — передают данные в составе сетевой инфраструктуры, но предназначены для разных условий и задач. При неправильном выборе возможно появление сбоев, потерь данных и общее снижение надёжности работы сети.

Применение неэкранированного кабеля

Неэкранированная витая пара — это наиболее массовый и универсальный вариант, используемый там, где уровень электромагнитных помех минимален. Среди типичных сфер её использования можно выделить:

• жилые дома и квартиры, где нет сильных помех от мощного оборудования;
• офисные здания и административные помещения, особенно если прокладка кабеля осуществляется внутри стен или в потолочных каналах;
• школы, детские сады, библиотеки и учебные центры, где важна экономичность решения и простота прокладки;
• системы видеонаблюдения на короткие расстояния, особенно в пределах одного этажа или здания;
• внутренняя разводка в слаботочных шкафах, где нет близости к силовым кабелям.

Преимущества UTP-кабеля в следующем:

• он не требует подключения к заземлению, что упрощает монтаж и снижает требования к подготовке объекта;
• отличается гибкостью, малым весом и удобством при прокладке;
• снижает стоимость коммуникаций, особенно при монтаже больших сетей с протяжённой разводкой (для нетребовательных СКС допустим не стандартный 4-парная витая пара, а UTP-кабель с 4 жилами — 2-парный);
• совместим с широким спектром оборудования без необходимости подбора экранированных компонентов.

Однако UTP не подходит для использования в местах с высоким уровнем помех, рядом с трансформаторами, электродвигателями, промышленной техникой или силовыми линиями. При длительной прокладке параллельно электропроводке сигнал может искажаться, а стабильность передачи данных — снижаться.

Применение экранированного кабеля

Экранированная витая пара применяется в условиях, где повышенный уровень электромагнитных наводок негативно влияет на качество связи. Она рекомендуется к установке в следующих случаях:

• серверные помещения, дата-центры и телекоммуникационные узлы, где плотность оборудования очень высокая;
• промышленные объекты и цеха, в которых работают мощные станки, компрессоры, частотные преобразователи и другое электромагнитно-активное оборудование;
• медицинские учреждения, особенно те зоны, где используются чувствительные диагностические приборы;
• объекты с повышенными требованиями к защите данных, в том числе банковские системы, охранные комплексы и корпоративные структуры;
• прокладка кабеля рядом с силовыми линиями, розеточными группами и системами автоматизации;
• высокоскоростные сети (10 Гбит/с и выше), особенно если планируется передача данных на значительные расстояния.

Преимущества экранированных кабелей в следующем:

• они эффективно защищают сигнал от электромагнитных наводок, создаваемых внешними и внутренними источниками;
• обеспечивают более стабильную и чистую передачу данных, что критично для сетей высокой нагрузки;
• позволяют прокладывать кабель рядом с источниками помех, без риска ухудшения параметров сигнала;
• подходят для корпоративных и промышленных решений, где стабильность — приоритет.

Однако следует учитывать и особенности. Экранированные кабели требуют обязательного подключения к заземлению. Если этого не сделать, экран может начать работать как антенна и, наоборот, усиливать помехи. Также при установке важно использовать совместимое оборудование — розетки, патч-панели и коммутационные элементы, поддерживающие заземление экрана. К тому же такие кабели дороже, менее гибкие, требуют более аккуратного монтажа.

 

Подводя итог: когда и какой вариант нужно выбирать

Окончательное решение о выборе между экранированной и неэкранированной витой парой должно приниматься на основании анализа условий эксплуатации и требований к сети. Если речь идёт о стандартной локальной сети в офисе, где нет мощных источников помех, и требуется недорогое, но стабильное решение, предпочтительнее будет неэкранированный кабель. Он позволит сэкономить, упростит монтаж и обеспечит достаточную пропускную способность.

Если же планируется построение сетей в промышленных условиях, вблизи источников электромагнитных наводок или на объектах с высоким уровнем электромагнитного загрязнения, без экранирования не обойтись. Только экранированный кабель сможет обеспечить стабильную работу при передаче данных, особенно на длинных участках. Важно помнить, что его использование требует дополнительных мер, подключения к заземлению и использования соответствующих компонентов сети.

Нельзя сказать, что один тип витой пары лучше другого — они просто предназначены для разных условий. Поэтому, прежде чем закупать оборудование и приступать к монтажу, стоит проанализировать среду, оценить возможные помехи, длину кабельных линий и совместимость с используемыми устройствами.

 

Erid: 2VfnxvhhXxt

Реклама. ООО «ЛАНАРТ». ИНН 7801727270.