Пропускная способность кабелей: формулы, таблицы, примеры расчетов, правила выбора сечения проводов

Содержание

формулы, таблицы, примеры расчетов, правила выбора сечения проводов

Умение правильно выбрать сечение кабеля со временем может пригодиться каждому, и для этого необязательно быть квалифицированным электриком. Неверно рассчитав кабель, можно подвергнуть себя и своё имущество серьёзному риску — чересчур тонкие провода будут сильно греться, что может привести к появлению возгорания.

Для чего нужен расчёт сечения кабеля

В главную очередь, проведение этой несильно сложной процедуры необходимо для обеспечения безопасности как самого помещения, так и находящихся в нём людей. На сегодня человечеством не изобретено более удобного метода распределения и доставки электрической энергии до потребителя, как по проводам. Людям практически ежедневно необходимы услуги электрика — кто-то нуждается в подключении розетки, кому-то необходимо установить светильник и т. д. Из этого выходит, что с операцией подбора требуемого сечения связана даже такая, казалось бы, незначительная процедура, как установка нового светильника. Что же тогда говорить о подключении электрической плиты или водонагревателя?

Несоблюдение норм может привести к нарушению целостности проводки, что нередко становится причиной короткого замыкания или даже поражения электрическим током.

Если при выборе сечения кабеля допустить ошибку, и приобрести кабель с меньшей площадью проводника, то это приведёт к постоянному нагреву кабеля, что станет причиной разрушения его изоляции. Естественно, все это негативно влияет на продолжительность эксплуатации проводки — нередки случаи, когда через месяц после успешного монтажа электропроводка переставала работать, и требовалось вмешательство специалиста.

Следует помнить, что от правильно подобранного значения сечения кабеля напрямую зависит электро и пожаробезопасность в здании, а значит, и жизнь самих жильцов.

Конечно, каждый собственник желает как можно больше сэкономить, но не стоит делать это ценой своей жизни, ставя её под угрозу — ведь в результате короткого замыкания может случиться пожар, который вполне может уничтожить все имущество.

Во избежание этого, перед началом электромонтажных работ следует подобрать кабель оптимального сечения. Для подбора необходимо учитывать несколько факторов:

  • общее количество электротехнических устройств, находящихся в помещении;
  • совокупную мощность всех приборов и потребляемую ими нагрузку. К полученному значению следует добавить «про запас» 20–30%;
  • затем, путём нехитрых математических расчётов, перевести полученное значение в сечение провода, учитывая при этом материал проводника.

Внимание! Ввиду более низкой электропроводимости, провода с алюминиевыми жилами должны приобретаться с большим сечением, нежели медные.

Что влияет на нагрев проводов

Если во время эксплуатации бытовых приборов нагревается проводка, то следует незамедлительно принять все необходимые меры для устранения этой проблемы. Факторов, влияющих на нагрев проводов, существует немало, но к основным можно отнести следующие:

  1. Недостаточная площадь сечения кабеля. Выражаясь доступным языком, можно сказать так — чем толще будут у кабеля жилы, тем больший ток он может передавать, не греясь при этом. Величина этого значения указывается в маркировке кабельной продукции. Также можно измерить сечение самостоятельно при помощи штангенциркуля (следует убедиться, что провод не находится под напряжением) или по марке провода.
  2. Материал, из которого изготовлен провод. Медные жилы лучше передают напряжение до потребителя, и обладают меньшим сопротивлением, по сравнению с алюминиевыми. Естественно, они меньше греются.
  3. Тип жил. Кабель может быть одножильным (жила состоит из одного толстого стержня) или многожильным (жила состоит из большого числа маленьких проводков). Многожильный кабель более гибкий, но существенно уступает одножильному по допустимой силе передаваемого тока.
  4. Способ укладки кабеля. Плотно уложенные провода, находящиеся при этом в трубе, греются ощутимо сильнее, нежели открытая проводка.
  5. Материал и качество изоляции. Недорогие провода, как правило, имеют изоляцию низкого качества, что отрицательно сказывается на их устойчивости к воздействию высоких температур.

Как делается расчёт потребляемой мощности

Рассчитать приблизительное сечение кабеля можно и самостоятельно — необязательно прибегать к помощи квалифицированного специалиста. Полученные в результате расчётов данные можно использовать для покупки провода, однако, сами электромонтажные работы следует доверять только опытному человеку.

Последовательность действий при расчёте сечения такова:

  1. Составляется подробный список всех находящихся в помещении электрических приборов.
  2. Устанавливаются паспортные данные потребляемой мощности всех найденных устройств, после чего определяется непрерывность работы того или иного оборудования.
  3. Выявив значение потребляемой мощности от устройств, работающих постоянно, следует суммировать это значение, добавив к нему коэффициент, равный значению периодически включающийся электроприборов (то есть, если прибор будет работать всего 30% времени, то следует прибавить треть от его мощности).
  4. Далее ищем полученные значения в специальной таблице расчёта сечения провода. Для большей гарантии рекомендуется к полученному значению потребляемой мощности добавить 10-15%.

Для определения необходимых вычислений по подбору сечения кабелей электропроводки согласно их мощности внутри сети важно использовать данные о количестве электрической энергии, потребляемой устройствами и приборами тока.

На этом этапе необходимо учесть очень важный момент – данные электропотребляемых приборов дают не точное, а приближенное, усредненное значение. Поэтому к такой отметке необходимо добавлять около 5% от параметров, указанных компанией-производителем оборудования.

Большинство далеко не самых компетентных и квалифицированных электриков уверены в одной простой истине – для того, чтобы правильно провести электрические провода для источников освещения (к примеру, для светильников), необходимо брать провода с сечением, равным 0,5 мм², для люстр – 1,5 мм², а для розеток – 2,5 мм².

Об этом думают и так считают только некомпетентные электрики. Но что, если, например, в одном помещении одновременно работают микроволновка, чайник, холодильник и освещение, для которых нужны провода с разным сечением? Это может привести, к самым разным ситуациям: короткому замыканию, быстрой порче проводки и изоляционного слоя, а также к возгоранию (это редкий случай, но все же возможный).

Точно такая же не самая приятная ситуация может произойти, если человек будет подключать к одной и той же розетке мультиварку, кофеварку и, допустим, стиральную машину.

Особенности расчёта мощности скрытой проводки

Если проектной документацией подразумевается использование скрытой проводки, то необходимо приобретать кабельную продукцию «с запасом» — к полученному значению сечения кабеля следует прибавить порядка 20–30%. Это делается во избежание нагрева кабеля в процессе эксплуатации. Дело в том, что в условиях стеснённого пространства и отсутствия доступа воздуха нагрев кабеля происходит значительно интенсивнее, чем при монтаже открытой проводки. Если же в закрытых каналах предусматривается укладка не одного кабеля, а сразу нескольких, то следует увеличить сечение каждого провода не менее чем на 40%. Также не рекомендуется плотно укладывать различные провода — в идеале каждый кабель должен находиться гофротрубе, обеспечивающей его дополнительную защиту.

Важно! Именно по значению потребляемой мощности профессиональные электрики ориентируются при выборе сечения кабеля, и только такой способ является корректным.

Как рассчитать сечения кабеля по мощности

При достаточном значении сечения кабеля электрический ток будет проходить до потребителя, не вызывая нагрева. Почему происходит нагрев? Постараемся объяснить максимально доступно. К примеру, в розетку включён чайник потребляемой мощностью 2 киловатта, но идущий к розетке провод может передать для него ток мощностью только 1 киловатт. Пропускная способность кабеля связана с сопротивлением проводника — чем оно больше, тем меньший ток может передаваться по проводу. В результате высокого сопротивления в проводке и происходит нагрев кабеля, постепенно разрушающий изоляцию.

При соответствующем сечении электрический ток доходит до потребителя в полном объёме, и нагревание провода не происходит. Поэтому, проектируя электропроводку, следует учитывать потребляемую мощность каждого электрического прибора. Это значение можно узнать из технического паспорта на электроприбор или из наклеенной на нём этикетки. Суммируя максимальные значения и используя нехитрую формулу:

I=(P1+P2+...+Pn)/220

и получаем значение общей силы тока.

Pn обозначает указанную в паспорте мощность электроприбора, 220 - номинальный вольтаж.

Для трехфазной системы (380 В) формула выглядит так:

I=(P1+P2+....+Pn)/√3/380.

Полученное значение I измеряется в Амперах, и на основании него и подбирается соответствующее сечение кабеля.

Известно, что пропускная способность медного кабеля составляет 10 А/мм, для алюминиевого кабеля значение пропускной способности составляет 8 А/мм.

Для того чтоб рассчитать сечение кабеля нужно величину тока разделить на 8 или 10, в зависимости от вида кабеля. Полученный результат и будет размером сечения кабеля.

Например рассчитаем величину сечения кабеля для подключения стиральной машины, потребляемая мощность которой составляет 2400 Вт.

I=2400 Вт/220 В=10,91 А, округлив получаем 11 А.

Дальше, чтоб увеличить запас прочности, согласно правилу "пяти ампер" к полученному значению силы тока нужно прибавить еще 5 А:

11 А+5 А=16 А.

Если учитывать, что в квартирах используют трехжильные кабеля и посмотреть по таблице, то к 16 А близкое значение 19 А, поэтому для установки стиральной машины потребуется провод, сечение которого не меньше 2 мм².

Таблица сечения кабеля относительно величины силы тока

Сечение токо-
прово-
дящей жилы(мм2)
  Ток(А), для проводов, проложенных
  Откры-
то
  в одной трубе
  двух одно-
жильных
трех одно-
жильных
четырех одно-
жильных
одного двух-
жильного
одного трех-
жильного
0,5 11 - - - - -
0,75 15 - - - - -
1 17 16 15 14 15 14
1,2 20 18 16 15 16 14,5
1,5 23 19 17 16 18 15
2 26 24 22 20 23 19
2,5 30 27 25 25
25
21
3 34 32 28 26 28 24
4 41 38 35 30 32 27
5 46 42 39 34 37 31
6 50 46 42 40 40 34
8 62 54 51 46 48 43
10 80 70 60 50 55 50
16 100 85 80 75 80 70
25 140 115 100 90 100 85
35 170 135 125 115 125 100
50 215 185 170 150 160 135
70 270 225 210 185 195
175
95 330 275 255 225 245 215
120 385 315 290 260 295 250
150 440 360 330 - - -
185 510 - - - - -
240 605 - - - - -
300 695 - - - - -
400 830 - - - - -

Как выбрать сечения проводника

Существует ещё несколько критериев, которым должно соответствовать сечение используемых проводов:

  1. Длина кабеля. Чем больше провод по длине, тем большие в нём наблюдаются потери тока. Это происходит опять-таки в результате увеличения сопротивления, нарастающего по мере увеличения длины проводника. Особенно это ощущается при использовании алюминиевой проводки. При применении медных проводов для организации электропроводки в квартире, длина, как правило, не учитывается — стандартного запаса в 20–30% (при скрытой проводке) с лихвой достаточно, чтобы компенсировать возможные увеличения сопротивления, связанные с длиной провода.
  2. Тип используемых проводов. В бытовом электроснабжении используются 2 типа проводников — на основе меди или алюминия. Медные провода качественнее и обладают меньшим сопротивлением, но зато алюминиевые дешевле. При полном соответствии нормам, алюминиевая проводка справляется со своими задачами не хуже медной, так что необходимо тщательно взвесить свой выбор перед покупкой провода.
  3. Конфигурация электрощита. Если все провода, питающие потребителей, подключены к одному автомату, то именно он и будет являться слабым местом в системе. Сильная нагрузка приведёт к нагреву клеммных колодок, а несоблюдение номинала к его постоянному срабатыванию. Рекомендуется разделять электропроводку на несколько «лучей» с установкой отдельного автомата.

Для того, чтобы определить точные данные для выбора сечения кабелей электрической проводки, необходимо учитывать любые, даже самые незначительные параметры, такие как:

  1. Вид и тип изоляции электрической проводки;
  2. Длина участков;
  3. Способы и варианты прокладки;
  4. Особенности температурного режима;
  5. Уровень и процент влажности;
  6. Максимально возможная величина перегрева;
  7. Разница в мощностях всех приемников тока, относящихся к одной и той же группе. Все эти и многие другие показатели позволяют значительно увеличить эффективность и пользу от использования энергии в любых масштабах. Кроме того, правильные расчеты помогут избежать случаев перегревания или быстрого истирания изоляционного слоя.

Для того, чтобы правильно определить оптимальное кабельное сечение для любых человеческих бытовых нужд, необходимо во всех общих случаях использовать стандартизированные следующие правила:

  • для всех розеток, которые будут монтироваться в квартире, необходимо использовать провода с соответствующим сечением в 3,5 мм²;
  • для всех элементов точечного освещения необходимо использовать кабеля электрической проводки с сечением в 1,5 мм²;
  • что же касается приборов повышенной мощности, то для них следует использовать кабеля с сечением в 4-6 мм².

Если в процессе монтажа или расчетов возникают некоторые сомнения, лучше не действовать вслепую. Идеальным вариантом будет обратиться к соответствующей таблице расчетов и стандартов.

Таблица сечения медного кабеля

Сечение жил, проводящих ток (мм) Медные жилы проводов и кабелей
Напряжение 220 В Напряжение 380 В
Ток (А) Мощность (кВТ) Ток (А) Мощность (кВТ)
1,5 19 4,1 16 10,5
2,5 27 5,9 25 16,5
4 38 8,3 30 19,8
6 46 10,1 40 26,4
10 70 15,4 50 33
16 80 18,7 75 49,5
25 115 25,3 90 59,4
35 135 29,7 115 75,9
50 175 38,5 145 95,7
70 215 47,3 180 118,8
95 265 57,2 220 145,2
120 300 66 260 171,6

Таблица сечения алюминиевого кабеля

Сечение жил, проводящих ток (мм) Алюминиевые жилы проводов и кабелей
Напряжение 220 В Напряжение 380 В
Ток (А) Мощность (кВТ) Ток (А) Мощность (кВТ)
2,5 22 4,4 19 12,5
4 28 6,1 23 15,1
6 36 7,9 30 19,8
10 50 11 39 25,7
16 60 13,2 55 36,3
25 85 18,7 70 46,2
35 100 22 85 56,1
50 135 29,7 110 72,6
70 165 36,3 140 92,4
95 200 44 170 112,2
120 230 50,6 200 132

От верно подобранного сечения кабеля напрямую зависит безопасность объекта — поэтому необходимо подойти к процедуре выбора со всей ответственностью. Рекомендуется также проконсультироваться со специалистами перед приобретением проводов — опытный электрик подскажет наиболее оптимальный вариант.

Экономия при покупке часто выходит боком — нередко владельцы квартир или домов приобретают алюминиевый кабель взамен медного, не учитывая тот факт, что его сечение должно быть больше. В итоге смонтированная электропроводка сильно греется, и в течение достаточно малого времени требуется полная замена проводов, что не слабо ударит по кошельку собственника жилья. К тому же, это ещё и чрезвычайно опасно - многие любители сэкономить остались в итоге без крыши над головой.

Если возникли сомнения в собственных силах, рекомендуется обратиться к специалисту — только в этом случае можно гарантировать безопасность для жильцов и продолжительность работы новой электропроводки.

Онлайн расчет сечения кабеля по мощности, току и длине провода

Правильный подбор электрического кабеля важен для того чтобы обеспечить достаточный уровень безопасности, экономически эффективно использовать кабель и полноценно применить все возможности кабеля. Грамотно рассчитанное сечение должно быть способно постоянно работать под полной нагрузкой, без повреждений, выдерживать короткие замыкания в сети, обеспечивать нагрузку с соответствующим напряжением тока (без чрезмерного падения напряжения тока) и обеспечивать работоспособность защитных приспособлений во время недостатка заземления. Именно поэтому производится скрупулёзный и точный расчёт сечения кабеля по мощности, что сегодня можно сделать при помощи нашего онлайн-калькулятора достаточно быстро.

Вычисления делаются индивидуально по формуле расчёта сечения кабеля отдельно для каждого силового кабеля, для которого нужно подобрать определённое сечение, или для группы кабелей со схожими характеристиками. Все методы определения размеров кабеля в той или иной степени следуют основным 6 пунктам:

  • Сбор данных о кабеле, условиях его установки, нагрузки, которую он будет нести, и т. д
  • Определение минимального размера кабеля на основе расчёта силы тока
  • Определение минимального размера кабеля основанные на рассмотрении падения напряжения тока
  • Определение минимального размера кабеля на основе повышении температуры короткого замыкания
  • Определение минимального размера кабеля на основе импеданса петли при недостатке заземления
  • Выбор кабеля самых больших размеров на основе расчётов пунктов 2, 3, 4 и 5

Онлайн калькулятор расчета сечения кабеля по мощности

Чтобы применить онлайн калькулятор расчёта сечения кабеля необходимо произвести сбор информации, необходимой для выполнения расчёта размеров. Как правило, необходимо получить следующие данные:

  • Детальную характеристику нагрузки, которую будет поставлять кабель
  • Назначение кабеля: для трёхфазного, однофазного или постоянного тока
  • Напряжение тока системы и (или) источника
  • Полный ток нагрузки в кВт
  • Полный коэффициент мощности нагрузки
  • Пусковой коэффициент мощности
  • Длина кабеля от источника к нагрузке
  • Конструкция кабеля
  • Метод прокладки кабеля

Таблицы сечения медного и алюминиевого кабеля

При определении большинства параметров расчётов пригодится таблица расчёта сечения кабеля, представленная на нашем сайте. Так как основные параметры рассчитываются на основании потребности потребителя тока все исходные могут быть достаточно легко посчитаны. Однако так же важную роль влияет марка кабеля и провода, а также понимание конструкции кабеля.

Основными характеристиками конструкции кабеля являются:

  • Материал-проводника
  • Форма проводника
  • Тип проводника
  • Покрытие поверхности проводника
  • Тип изоляции
  • Количество жил

Ток, протекающий через кабель создаёт тепло за счёт потерь в проводниках, потерь в диэлектрике за счёт теплоизоляции и резистивных потерь от тока. Именно поэтому самым основным является расчёт нагрузки, который учитывает все особенности подвода силового кабеля, в том числе и тепловые. Части, которые составляют кабель (например, проводники, изоляция, оболочка, броня и т. д.), должны быть способны выдержать повышение температуры и тепло, исходящее от кабеля.

Пропускная способность кабеля — это максимальный ток, который может непрерывно протекать через кабель без повреждения изоляции кабеля и других компонентов. Именно этот параметр и является результатом при расчёте нагрузки, для определения общего сечения.

Кабели с более большими зонами поперечного сечения проводника имеют более низкие потери сопротивления и могут рассеять тепло лучше, чем более тонкие кабели. Поэтому кабель с 16 мм2 сечения будет иметь большую пропускную способность тока, чем 4 мм2 кабель.

Однако такая разница в сечении — это огромная разница в стоимости, особенно когда дело касается медной проводки. Именно поэтому следует произвести очень точный расчёт сечения провода по мощности, чтобы его подвод был экономически целесообразным.

Для систем переменного тока обычно используется метод расчёта перепадов напряжения на основе коэффициента мощности нагрузки. Как правило, используются полные токи нагрузки, но если нагрузка была высокой при запуске (например, двигателя), то падение напряжения на основе пускового тока (мощность и коэффициент мощности, если это применимо), должны также быть просчитаны и учтены, так как низкое напряжение так же является причиной выхода из строя дорогостоящего оборудования, несмотря на современные уровни его защиты.

Видео-обзоры по выбору сечения кабеля



Воспользуйтесь другими онлайн калькуляторами:

Пропускная способность кабельных каналов

С течением технического прогресса расширились и возможности интернета. Однако для того, чтобы пользователь мог ими воспользоваться в полной мере, необходимо стабильное и высокоскоростное соединение. В первую очередь оно зависит от пропускной способности каналов связи. Поэтому необходимо выяснить, как измерить скорость передачи данных и какие факторы на нее влияют.

Что такое пропускная способность каналов связи?

Для того чтобы ознакомиться и понять новый термин, нужно знать, что представляет собой канал связи. Если говорить простым языком, каналы связи – это устройства и средства, благодаря которым осуществляется передача данных (информации) на расстоянии. К примеру, связь между компьютерами осуществляется благодаря оптоволоконным и кабельным сетям. Кроме того, распространен способ связи по радиоканалу (компьютер, подключенный к модему или же сети Wi-Fi).

Пропускной же способностью называют максимальную скорость передачи информации за одну определенную единицу времени.

Обычно для обозначения пропускной способности используют следующие единицы:

Единица измерения информации

Килобит (либо килобайт)

Мегабит (либо мегабайт)

Измерение пропускной способности

Измерение пропускной способности – достаточно важная операция. Она осуществляется для того, чтобы узнать точную скорость интернет-соединения. Измерение можно осуществить с помощью следующих действий:

  • Наиболее простое – загрузка объемного файла и отправление его на другой конец. Недостатком является то, что невозможно определить точность измерения.
  • Кроме того, можно воспользоваться ресурсом speedtest.net. Сервис позволяет измерить ширину интернет-канала, «ведущего» к серверу. Однако для целостного измерения этот способ также не подходит, сервис дает данные обо всей линии до сервера, а не о конкретном канале связи. Кроме того, подвергаемый измерению объект не имеет выхода в глобальную сеть Интернет.
  • Оптимальным решением для измерения станет клиент-серверная утилита Iperf. Она позволяет измерить время, количество переданных данных. После завершения операции программа предоставляет пользователю отчет.

Благодаря вышеперечисленным способам, можно без особых проблем измерить реальную скорость интернет-соединения. Если показания не удовлетворяют текущие потребности, то, возможно, нужно задуматься о смене провайдера.

Расчет пропускной способности

Для того чтобы найти и рассчитать пропускную способность линии связи, необходимо воспользоваться теоремой Шеннона-Хартли. Она гласит: найти пропускную способность канала (линии) связи можно, рассчитав взаимную связь между потенциальной пропускной способностью, а также полосой пропускания линии связи. Формула для расчета пропускной способности выглядит следующим образом:

В данной формуле каждый элемент имеет свое значение:

  • I– обозначает параметр максимальной пропускной способности.
  • G– параметр ширины полосы, предназначенной для пропускания сигнала.
  • As/An– соотношение шума и сигнала.

Теорема Шеннона-Хартли позволяет сказать, что для уменьшения внешних шумов или же увеличения силы сигнала лучше всего использовать широкий кабель для передачи данных.

Способы передачи сигнала

На сегодняшний день существует три основных способа передачи сигнала между компьютерами:

  • Передача по радиосетям.
  • Передача данных по кабелю.
  • Передача данных через оптоволоконные соединения.

Каждый из этих способов имеет индивидуальные характеристики каналов связи, речь о которых пойдет ниже.

К преимуществам передачи информации через радиоканалы можно отнести: универсальность использования, простоту монтажа и настройки такого оборудования. Как правило, для получения и передачи данных беспроводным способом используется радиопередатчик. Он может представлять собой модем для компьютера или же Wi-Fi адаптер.

Недостатками такого способа передачи можно назвать нестабильную и сравнительно низкую скорость, большую зависимость от наличия радиовышек, а также дороговизну использования (мобильный интернет практически в два раза дороже «стационарного»).

Плюсами передачи данных по кабелю являются: надежность, простота эксплуатации и обслуживания. Информация передается посредством электрического тока. Условно говоря, ток под определенным напряжением перемещается из пункта А в пункт Б. А позже преобразуется в информацию. Провода отлично выдерживают перепады температур, сгибания и механическое воздействие. К минусам можно отнести нестабильную скорость, а также ухудшение соединения из-за дождя или грозы.

Пожалуй, самой совершенной на данный момент технологией по передаче данных является использование оптоволоконного кабеля. В конструкции каналов связи сети каналов связи применяются миллионы мельчайших стеклянных трубок. А сигнал, передаваемый по ним, представляет собой световой импульс. Так как скорость света в несколько раз выше скорости тока, данная технология позволила в несколько сотен раз ускорить интернет-соединение.

К недостаткам же можно отнести хрупкость оптоволоконных кабелей. Во-первых, они не выдерживают механические повреждения: разбившиеся трубки не могут пропускать через себя световой сигнал, также резкие перепады температур приводят к их растрескиванию. Ну а повышенный радиационный фон делает трубки мутными – из-за этого сигнал может ухудшаться. Кроме того, оптоволоконный кабель тяжело восстановить в случае разрыва, поэтому приходится полностью его менять.

Вышесказанное наводит на мысль о том, что с течением времени каналы связи и сети каналов связи совершенствуются, что приводит к увеличению скорости передачи данных.

Средняя пропускная способность линий связи

Из вышесказанного можно сделать вывод о том, что каналы связи различны по своим свойствам, которые влияют на скорость передачи информации. Как говорилось ранее, каналы связи могут быть проводными, беспроводными и основанными на использовании оптоволоконных кабелей. Последний тип создания сетей передачи данных наиболее эффективен. И его средняя пропускная способность канала связи – 100 мбит/c.

Что такое бит? Как измеряется скорость в битах?

Битовая скорость – показатель измерения скорости соединения. Рассчитывается в битах, мельчайших единицах хранения информации, на 1 секунду. Она была присуща каналам связи в эпоху «раннего развития» интернета: на тот момент в глобальной паутине в основном передавались текстовые файлы.

Сейчас базовой единицей измерения признается 1 байт. Он, в свою очередь, равен 8 битам. Начинающие пользователи очень часто совершают грубую ошибку: путают килобиты и килобайты. Отсюда возникает и недоумение, когда канал с пропускной способностью 512 кбит/с не оправдывает ожиданий и выдает скорость всего лишь 64 КБ/с. Чтобы не путать, нужно запомнить, что если для обозначения скорости используются биты, то запись будет сделана без сокращений: бит/с, кбит/с, kbit/s или kbps.

Факторы, влияющие на скорость интернета

Как известно, от пропускной способности канала связи зависит и конечная скорость интернета. Также на скорость передачи информации влияют:

Радиоволны, кабели и оптоволоконные кабели. О свойствах, преимуществах и недостатках этих способов соединения говорилось выше.

Чем больше загружен сервер, тем медленнее он принимает или передает файлы и сигналы.

Наиболее сильно помехи оказывают влияние на соединение, созданное с помощью радиоволн. Это вызвано сотовыми телефонами, радиоприемниками и прочими приемниками и передатчиками радиосигнала.

  • Состояние сетевого оборудования.

Безусловно, способы соединения, состояние серверов и наличие помех играют важную роль в обеспечении скоростного интернета. Однако даже если вышеперечисленные показатели в норме, а интернет имеет низкую скорость, то дело скрывается в сетевом оборудовании компьютера. Современные сетевые карты способны поддерживать интернет-соединение со скоростью до 100 Мбит в секунду. Раньше карты могли максимально обеспечивать пропускную способность в 30 и 50 Мбит в секунду соответственно.

Как увеличить скорость интернета?

Как было сказано ранее, пропускная способность канала связи зависит от многих факторов: способа соединения, работоспособности сервера, наличия шумов и помех, а также состояния сетевого оборудования. Для увеличения скорости соединения в бытовых условиях можно заменить сетевое оборудование на более совершенное, а также перейти на другой способ соединения (с радиоволн на кабель или оптоволокно).

В заключение

В качестве подведения итогов стоит сказать о том, что пропускная способность канала связи и скорость интернета – это не одно и то же. Для расчета первой величины необходимо воспользоваться законом Шеннона-Хартли. Согласно ему, шумы можно уменьшить, а также увеличить силу сигнала посредством замены канала передачи на более широкий.

Увеличение скорости интернет-соединения тоже возможно. Но оно осуществляется путем смены провайдера, замены способа подключения, усовершенствования сетевого оборудования, а также ограждения устройств для передачи и приема информации от источников, вызывающих помехи.

С течением технического прогресса расширились и возможности интернета. Однако для того, чтобы пользователь мог ими воспользоваться в полной мере, необходимо стабильное и высокоскоростное соединение. В первую очередь оно зависит от пропускной способности каналов связи. Поэтому необходимо выяснить, как измерить скорость передачи данных и какие факторы на нее влияют.

Что такое пропускная способность каналов связи?

Для того чтобы ознакомиться и понять новый термин, нужно знать, что представляет собой канал связи. Если говорить простым языком, каналы связи – это устройства и средства, благодаря которым осуществляется передача данных (информации) на расстоянии. К примеру, связь между компьютерами осуществляется благодаря оптоволоконным и кабельным сетям. Кроме того, распространен способ связи по радиоканалу (компьютер, подключенный к модему или же сети Wi-Fi).

Пропускной же способностью называют максимальную скорость передачи информации за одну определенную единицу времени.

Обычно для обозначения пропускной способности используют следующие единицы:

Единица измерения информации

Килобит (либо килобайт)

Мегабит (либо мегабайт)

Измерение пропускной способности

Измерение пропускной способности – достаточно важная операция. Она осуществляется для того, чтобы узнать точную скорость интернет-соединения. Измерение можно осуществить с помощью следующих действий:

  • Наиболее простое – загрузка объемного файла и отправление его на другой конец. Недостатком является то, что невозможно определить точность измерения.
  • Кроме того, можно воспользоваться ресурсом speedtest.net. Сервис позволяет измерить ширину интернет-канала, «ведущего» к серверу. Однако для целостного измерения этот способ также не подходит, сервис дает данные обо всей линии до сервера, а не о конкретном канале связи. Кроме того, подвергаемый измерению объект не имеет выхода в глобальную сеть Интернет.
  • Оптимальным решением для измерения станет клиент-серверная утилита Iperf. Она позволяет измерить время, количество переданных данных. После завершения операции программа предоставляет пользователю отчет.

Благодаря вышеперечисленным способам, можно без особых проблем измерить реальную скорость интернет-соединения. Если показания не удовлетворяют текущие потребности, то, возможно, нужно задуматься о смене провайдера.

Расчет пропускной способности

Для того чтобы найти и рассчитать пропускную способность линии связи, необходимо воспользоваться теоремой Шеннона-Хартли. Она гласит: найти пропускную способность канала (линии) связи можно, рассчитав взаимную связь между потенциальной пропускной способностью, а также полосой пропускания линии связи. Формула для расчета пропускной способности выглядит следующим образом:

В данной формуле каждый элемент имеет свое значение:

  • I– обозначает параметр максимальной пропускной способности.
  • G– параметр ширины полосы, предназначенной для пропускания сигнала.
  • As/An– соотношение шума и сигнала.

Теорема Шеннона-Хартли позволяет сказать, что для уменьшения внешних шумов или же увеличения силы сигнала лучше всего использовать широкий кабель для передачи данных.

Способы передачи сигнала

На сегодняшний день существует три основных способа передачи сигнала между компьютерами:

  • Передача по радиосетям.
  • Передача данных по кабелю.
  • Передача данных через оптоволоконные соединения.

Каждый из этих способов имеет индивидуальные характеристики каналов связи, речь о которых пойдет ниже.

К преимуществам передачи информации через радиоканалы можно отнести: универсальность использования, простоту монтажа и настройки такого оборудования. Как правило, для получения и передачи данных беспроводным способом используется радиопередатчик. Он может представлять собой модем для компьютера или же Wi-Fi адаптер.

Недостатками такого способа передачи можно назвать нестабильную и сравнительно низкую скорость, большую зависимость от наличия радиовышек, а также дороговизну использования (мобильный интернет практически в два раза дороже «стационарного»).

Плюсами передачи данных по кабелю являются: надежность, простота эксплуатации и обслуживания. Информация передается посредством электрического тока. Условно говоря, ток под определенным напряжением перемещается из пункта А в пункт Б. А позже преобразуется в информацию. Провода отлично выдерживают перепады температур, сгибания и механическое воздействие. К минусам можно отнести нестабильную скорость, а также ухудшение соединения из-за дождя или грозы.

Пожалуй, самой совершенной на данный момент технологией по передаче данных является использование оптоволоконного кабеля. В конструкции каналов связи сети каналов связи применяются миллионы мельчайших стеклянных трубок. А сигнал, передаваемый по ним, представляет собой световой импульс. Так как скорость света в несколько раз выше скорости тока, данная технология позволила в несколько сотен раз ускорить интернет-соединение.

К недостаткам же можно отнести хрупкость оптоволоконных кабелей. Во-первых, они не выдерживают механические повреждения: разбившиеся трубки не могут пропускать через себя световой сигнал, также резкие перепады температур приводят к их растрескиванию. Ну а повышенный радиационный фон делает трубки мутными – из-за этого сигнал может ухудшаться. Кроме того, оптоволоконный кабель тяжело восстановить в случае разрыва, поэтому приходится полностью его менять.

Вышесказанное наводит на мысль о том, что с течением времени каналы связи и сети каналов связи совершенствуются, что приводит к увеличению скорости передачи данных.

Средняя пропускная способность линий связи

Из вышесказанного можно сделать вывод о том, что каналы связи различны по своим свойствам, которые влияют на скорость передачи информации. Как говорилось ранее, каналы связи могут быть проводными, беспроводными и основанными на использовании оптоволоконных кабелей. Последний тип создания сетей передачи данных наиболее эффективен. И его средняя пропускная способность канала связи – 100 мбит/c.

Что такое бит? Как измеряется скорость в битах?

Битовая скорость – показатель измерения скорости соединения. Рассчитывается в битах, мельчайших единицах хранения информации, на 1 секунду. Она была присуща каналам связи в эпоху «раннего развития» интернета: на тот момент в глобальной паутине в основном передавались текстовые файлы.

Сейчас базовой единицей измерения признается 1 байт. Он, в свою очередь, равен 8 битам. Начинающие пользователи очень часто совершают грубую ошибку: путают килобиты и килобайты. Отсюда возникает и недоумение, когда канал с пропускной способностью 512 кбит/с не оправдывает ожиданий и выдает скорость всего лишь 64 КБ/с. Чтобы не путать, нужно запомнить, что если для обозначения скорости используются биты, то запись будет сделана без сокращений: бит/с, кбит/с, kbit/s или kbps.

Факторы, влияющие на скорость интернета

Как известно, от пропускной способности канала связи зависит и конечная скорость интернета. Также на скорость передачи информации влияют:

Радиоволны, кабели и оптоволоконные кабели. О свойствах, преимуществах и недостатках этих способов соединения говорилось выше.

Чем больше загружен сервер, тем медленнее он принимает или передает файлы и сигналы.

Наиболее сильно помехи оказывают влияние на соединение, созданное с помощью радиоволн. Это вызвано сотовыми телефонами, радиоприемниками и прочими приемниками и передатчиками радиосигнала.

  • Состояние сетевого оборудования.

Безусловно, способы соединения, состояние серверов и наличие помех играют важную роль в обеспечении скоростного интернета. Однако даже если вышеперечисленные показатели в норме, а интернет имеет низкую скорость, то дело скрывается в сетевом оборудовании компьютера. Современные сетевые карты способны поддерживать интернет-соединение со скоростью до 100 Мбит в секунду. Раньше карты могли максимально обеспечивать пропускную способность в 30 и 50 Мбит в секунду соответственно.

Как увеличить скорость интернета?

Как было сказано ранее, пропускная способность канала связи зависит от многих факторов: способа соединения, работоспособности сервера, наличия шумов и помех, а также состояния сетевого оборудования. Для увеличения скорости соединения в бытовых условиях можно заменить сетевое оборудование на более совершенное, а также перейти на другой способ соединения (с радиоволн на кабель или оптоволокно).

В заключение

В качестве подведения итогов стоит сказать о том, что пропускная способность канала связи и скорость интернета – это не одно и то же. Для расчета первой величины необходимо воспользоваться законом Шеннона-Хартли. Согласно ему, шумы можно уменьшить, а также увеличить силу сигнала посредством замены канала передачи на более широкий.

Увеличение скорости интернет-соединения тоже возможно. Но оно осуществляется путем смены провайдера, замены способа подключения, усовершенствования сетевого оборудования, а также ограждения устройств для передачи и приема информации от источников, вызывающих помехи.

Семенов Ю.А. (ИТЭФ-МФТИ)

Yu. Semenov (ITEP-MIPT)

Кабельные каналы для целей телекоммуникаций исторически использовались первыми. Да и сегодня по суммарной длине они превосходят даже спутниковые каналы. Основную долю этих каналов, насчитывающих многие сотни тысяч километров, составляют телефонные медные кабели. Эти кабели содержат десятки или даже сотни скрученных пар проводов. Полоса пропускания таких кабелей обычно составляет 3-3,5 кГц при длине 2-10 км. Эта полоса диктовалась ранее нуждами аналогового голосового обмена в рамках коммутируемой телефонной сети. C учетом возрастающих требованиям к широкополосности каналов скрученные пары проводов пытались заменить коаксиальными кабелями, которые имеют полосу от 100 до 500 МГц (до 1 Гбит/с), и даже полыми волноводами. Именно коаксиальные кабели стали в начале транспортной средой локальных сетей ЭВМ (10base-5 и 10base-2; см. рис. 3.1.1).

Свойства коаксиальных кабелей

Рис. 3.1.1. 1 – центральный проводник; 2 – изолятор; 3 – проводник-экран; внешний изолятор

Коаксиальная система проводников из-за своей симметричности вызывает минимальное внешнее электромагнитное излучение. Сигнал распространяется по центральной медной жиле, контур тока замыкается через внешний экранный провод. При заземлении экрана в нескольких точках по нему начинают протекать выравнивающие токи (ведь разные “земли” обычно имеют неравные потенциалы). Такие токи могут стать причиной внешних наводок (иной раз достаточных для выхода из строя интерфейсного оборудования), именно это обстоятельство является причиной требования заземления кабеля локальной сети только в одной точке. Наибольшее распространение получили кабели с волновым сопротивлением 50 ом. Это связано с тем, что эти кабели из-за относительно толстой центральной жилы характеризуются минимальным ослаблением сигнала (волновое сопротивление пропорционально логарифму отношения диаметров внешнего и внутреннего проводников). Но по мере развития технологии скрученные пары смогли вытеснить из этой области коаксиальные кабели. Это произошло, когда полоса пропускания скрученных пар достигла 200-350 МГц при длине 100м (неэкранированные и экранированные скрученные пары категории 5 и 6), а цены на единицу длины сравнялись. Скрученные пары проводников позволяют использовать биполярные приемники, что делает систему менее уязвимой (по сравнению с коаксиальными кабелями) к внешним наводкам. Но основополагающей причиной вытеснения коаксиальных кабелей явилась относительная дешевизна скрученных пар. Скрученные пары бывают одинарными, объединенными в многопарный кабель или оформленными в виде плоского ленточного кабеля. Применение проводов сети переменного тока для локальных сетей и передачи данных допустимо для весьма ограниченных расстояний.

Если коаксиальный кабель имеет досточно большую длину и, например, проходит из одного здания в другое, имеющие разные заземления, возможно формирование наводки. Пусть L – индуктивность оплетки кабеля, а r – сопротивление оплетки, и по оплетке протекает импульсный ток i, тогда на вход приемника может попасть наводка с амплитудой D V=L(di/dt)+ir. Смотри рис. 3.1.1А.

Рис. 3.1.1А. Формирование наводки в коаксиальном кабеле

В таблице 3.1.1 приведены характеристики каналов, базирующихся на обычном и широкополосном коаксиальном кабелях.

Стандартный кабельШирокополосный
Максимальная длина канала2 км10 – 15 км
Скорость передачи данных1 – 50 Мбит/с100 – 140 Мбит/с
Режим передачиполудуплексдуплекс
Ослабление влияния электромагнитных и радиочастотных наводок50 дБ85 дБ
Число подключений

На рис. 3.1.2 показана зависимость ослабления кабеля (внешний диаметр 0,95 см) от частоты передаваемого сигнала.

При диагностировании сетей не всегда под руками может оказаться настоящий сетевой тестер типа WaveTek, и часто приходится довольствоваться обычным авометром. В этом случае может оказаться полезной таблица 3.1.2, где приведены удельные сопротивления используемых сетевых кабелей. Произведя измерение сопротивления сегмента, вы можете оценить его длину.

Коаксиальный кабель с полосой пропускания 500 МГц при ограниченной длине может обеспечить скорость передачи несколько Гбит/сек. Предельные расстояния, для которых может быть применен кабель, составляют 10-15 км.

Зависимость ослабления сигнала в кабеле от его частоты

Рис. 3.1.2. Зависимость ослабления сигнала в кабеле от его частоты

Таблица 3.1.2 Сопротивление кабеля по постоянному току

КоаксиалОм/сегментМаксимальная длина сегмента
10BASE55500 м
10BASE210185 м

Эти данные взяты из Handbook of LAN Cable Testing. Wavetek Corporation, California

.

Скрученная параОм/100 м
24 AWG18,8
22 AWG11,8

Новые европейские стандарты для скрученных пар

Таблица 3.1.3. Новые европейские стандарты для скрученных пар (CENELEC)

СтандартНазначениеЭкранПолоса пропускания
EN 50288-2-1Для магистральной прокладки+

Категории кабелей со скрученными парами

Таблица 3.1.3A. Обзор категорий кабелей со скрученными парами проводов (ISO/IEC 11801 = EN 50173)

КатегорияПолоса пропусканияПрименения
3до 16 МГцEthernet, Token Ring, телефон
4до 20 МГцEthernet, Token Ring, телефон
5до 100 МГцEthernet, ATM, FE,Token Ring, телефон
6до 200/250 МГцGigaEthernet,Ethernet, FE, ATM, Token Ring
7до 600 МГцGigaEthernet,Ethernet, FE, ATM, Token Ring

Обзор классов соединений ISO/IEC 11801

Таблица 3.1.3A1. Обзор классов соединений согласно требованиям ISO/IEC 11801 (EN 50173)

КлассКатегорияПрименение
AГолос и сетевые приложения до 100 кГцBИнформационные приложения до 1 МГцС4Информационные приложения до 16 МГцD5-5eИнформационные приложения до 100 МГцE6Информационные приложения до 200/250 МГцF7Информационные приложения до 600 МГцLWLИнформационные приложения от 10 МГц

Новые европейские стандарты на разъемы для скрученных пар

Таблица 3.1.3Б. Новые европейские стандарты на разъемы для скрученных пар (CENELEC)

СтандартЭкранПолоса пропускания
EN 60603-7-2

Конкретные зависимости сигнала NEXT от частоты и длины кабеля в децибелах представлены в таблице ниже (LANline Special IV, 2002 p. 26). Данные соответствуют европейскому кабелю категории 5 EN 61935-2 и американскому категории 6 TIA/EIA-568-B.2-1).

Частота
[МГц]
Ослабление для кабеля категории 5 [дБ]Ослабление для кабеля категории 6 [дБ]
Кабель 2 мКабель 5 мКабель 10 мКабель 2 мКабель 5 мКабель 10 м
172.971.670.165.065.065.0
461.059.758.465.065.065.0
1649.148.046.962.060.559.0
62.537.636.836.050.449.248.1
100.033.733.032.546.445.344.4
200.043.042.141.4
250.038.838.137.6

Данные, приведенные в таблице 3.1.2, могут использоваться для оперативной предварительной оценки качества кабельного сегмента (соответствует стандарту EIA/TIA 568, 1991 год). Частотные характеристики неэкранированных пар категории 6 представлены в табл. 3.1.5`.

Таблица 3.1.5 . Параметры неэкранированных пар категории 6

Частота, МГцЗатухание, дБ/100мNEXT, дБACR, дБ/100м
12,36260
106,94741
10023,03823
30046,8314

ACR – Attenuation-to-Crosstalk Ratio.
NEXT – Near End CrossTalk.

Кабели, изготовленные из скрученных пар категории 5 (волновое сопротивление 100,15 Ом), с полосой 100 Мгц обеспечивают пропускную способность при передаче сигналов ATM 155 Мбит/с. При 4 скрученных парах это позволяет осуществлять передачу до 622 Мбит/с. Кабели категории 6 сертифицируются до частот 300 Мгц, а экранированные и до 600 Мгц (волновое сопротивление 100 Ом). В таблице 3.1.6 приведены данные по затуханию и перекрестным наводкам. Приведены характеристики такого кабеля с 4-мя скрученными экранированными парами (S-FTP).

Частота, МГцЗатухание, дБ/100мNEXT, дБACR, дБ/100м
12,18077,9
106,08074
10019,07051
30033,07037
600506010

Наводки NEXT

NEXT – Near End Cross Talk – перекрестные наводки ближнего конца кабеля.
ACR – Attenuation-to Crosstalk Ratio.

Такой кабель пригоден для передачи информации со скоростью более 1 Гбит/с. ACR – Attenuation-to-Crosstalk Ratio (отношение ослабления к относительной величине перекресных наводок).

Ниже на рис. 3.1.3 показана зависимость наводок на ближнем конце кабеля, содержащего скрученные пары, (NEXT – Near End CrossTalk) от частоты передаваемого сигнала.

Рис. 3.1.3. Зависимость наводок NEXT от частоты передаваемого сигнала.

На рис. 3.1.4 представлена зависимость ослабления сигнала в неэкранированной скрученной паре (именно такие кабели наиболее часто используются для локальных сетей) от частоты передаваемого сигнала. Следует иметь в виду, что при частотах в области сотен мегагерц и выше существенный вклад начинает давать поглощение в диэлектрике. Таким образом, даже если проводники изготовить из чистого золота, существенного продвижения по полосе пропускания достичь не удастся.

Зависимость ослабления сигнала от частоты для неэкранированной скрученной пары

Рис. 3.1.4. Зависимость ослабления сигнала от частоты для неэкранированной скрученной пары

Для неэкранированной скрученной пары 5-ой категории зависимость отношения сигнал-шум от длины с учетом ослабления и наводок NEXT показана на рис. 3.1.5.

Рис. 3.1.5 Зависимость отношения сигнал/шум от частоты с учетом ослабления и наводок на ближнем конце кабеля

Характеристики неэкранированных скрученных пар американского стандарта 24 AWG (приведены характеристики кабелей, используемых при построении локальных сетей) для кабелей различной категории собраны в таблице 3.1.7, а частотные свойства кабелей классов E и F показаны на рис. 3.1.6 и 3.1.7 (ISO/IEC 11801:2002). Некоторые данные, важные при использовании скрученных пар для целей 1000Base-T и 10GBase-T, можно найти в разделе FAST Ethernet.

Рис. 3.1.6. Зависимость частотных свойст кабелей класса Е, а также NEXT, FEXT, Return Loss и Insertion Loss от частоты

Рис. 3.1.7. Зависимость частотных свойст кабелей класса F, а также NEXT, FEXT, Return Loss и Insertion Loss от частоты

Категория кабеляСопротивление по постоянному току (L=300м)Ослабление [дБ]NEXT [дБ]
III28,417 @ 4 МГц
30 @ 10 МГц
40 @ 16 МГц
32 @ 4 МГц
26 @ 10 МГц
23 @ 16 МГц
IV28,413 @ 4 МГц
22 @ 10 МГц
27 @ 16 МГц
31 @ 20 МГц
47 @ 4 МГц
41 @ 10 МГц
38 @ 16 МГц
36 @ 20 МГц
V28,413 @ 4 МГц
20 @ 10 МГц
25 @ 16 МГц
28 @ 20 МГц
67 @ 100 МГц
53 @ 4 МГц
47 @ 10 МГц
44 @ 16 МГц
42 @ 20 МГц
32 @ 100 МГц

Новые Ethernet протоколы 1000BASE-T и 10GBASE-T требуют применения скрученных пар существенно более высокого качества (с большей полосой пропускания, с более низкими уровнями NEXT и FEXT). Передача в этом случае производится по четырем скрученным парам одновременно. (Смотри ieee802.3/10GBT.) Предполагается, что эта технология станет стандартной в первой половине 2006 года и станет частью спецификации IEEE 803.3ae. Требования к кабелю определяются документом ISO/IEC-11801:2002 для классов D или выше.

Подводя итоги можно сказать, что при расстояниях до 100 метров с успехом могут использоваться скрученные пары и коаксиальные кабели, обеспечивая полосу пропускания до 150 Мбит/с, при больших расстояниях или более высоких частотах передачи оптоволоконный кабель предпочтительнее. При расстояниях в 10-20 метров с помощью скрученной пары можно достичь полосы пропускания до 1 Гбит/с. Если расстояние между ЭВМ не превышает нескольких сотен метров, коаксиальный кабель позволяет без труда получить 10 7 -10 8 бит/c при вероятности ошибке 10 -12 -10 -13 . Связь через коммутируемую телефонную линию допускает скорость обмена

10 4 бит/с при вероятности ошибки 10 -5 . Следует заметить, что работа с кабелями предполагает необходимость доступа к системе канализации (иногда это требует специальных лицензий; а там часто размещаются усилители-повторители). Кабельное хозяйство требует обслуживания. В этом отношении радиоканалы предпочтительнее, ведь случаев коррозии электромагнитных волн не зарегистрировано, да и крысы их не грызут. Справедливости ради отмечу, что здесь серьезную угрозу представляют корыстолюбивые бюрократы, ответственные за выдачу лицензий, а они пострашнее крыс.

Способы повышения пропускной способности кабелей в трубах

Возможности метода горизонтально-направленного бурения (ГНБ) постоянно возрастают и уже позволяют обустраивать в грунте трубные участки длиной не только десятки, как это требовалось изначально, а даже сотни метров. Для крупных городов развитие ГНБ и возросшая сложность прокладки кабелей традиционным способом (в траншеях) привели к ожидаемому результату: теперь размещение кабелей в трубах стало использоваться не только локально в местах пересечений с дорогами и коммуникациями, но и как полноправный способ строительства линий.

Рост длин участков трассы, проложенных в трубах, как оказалось, происходит не только в сегменте ГНБ, но и в сегменте обычной траншейной прокладки. Дело в том, что трубы стали восприниматься как недорогая альтернатива железобетонным лоткам на всем протяжении трассы линии, а также как возможность строительства в несколько этапов, выполняемых с интервалом в несколько месяцев или даже лет.

Например, сложно и дорого подготовить траншею и поддерживать ее длительное время в надлежащем состоянии, ожидая покупки и поставки кабеля на объект. В ситуациях ограниченного финансирования или других причин, не позволяющих сразу после подготовки траншеи оперативно приступить к прокладке кабеля, применение труб позволит выйти из положения. На 1-м этапе в грунте готовится траншея, и на ее дно укладываются трубы с установленными заглушками, траншея засыпается. На 2-м этапе, после оплаты 1-го, приобретения и поставки кабеля на объект, откапываются только лишь торцы труб, снимаются заглушки, протягивается кабель, монтируются муфты, линия сдается в эксплуатацию.


 Рис. 1. Кабель, расположенный в полимерной трубе

Возросшая роль труб ставит перед энергетиками целый комплекс задач, среди которых разработка требований к полимерным трубам для прокладки кабельных линий и методам их механического расчета [1, 2 и др.]. Немаловажными также являются вопросы теплового расчета кабельных линий в трубах:

•       влияние теплопроводности стенки трубы на допустимый ток жилы кабеля; 

•       поправочный коэффициент на прокладку в трубах. 

Тепловой расчет кабеля в трубе 

На рисунке 1 схематично показан кабель внешнего диаметра d, проложенный в грунте в полимерной трубе, имеющей внешний диаметр D и толщину стенки e. Это может быть как трехфазный кабель, так и однофазный кабель (тогда трехфазная линия имеет сразу три таких трубы с однофазным кабелем в каждой из них). 

Например, если речь идет об однофазных кабелях с изоляцией из сшитого полиэтилена, то главными источниками тепловыделения в кабеле являются потери мощности в жиле PЖ и экране PЭ. Указанное тепло отводится от кабеля в грунт, для чего оно должно преодолеть цепочку из тепловых сопротивлений R (рисунок 2). Видно, что на пути тепла встают изоляция кабеля (И), оболочка кабеля (О), воздух в трубе (В), полимерная труба (Т), грунт (Г). 

Задав температуру грунта равной, скажем, TГ = 20 °С, с помощью тепловой схемы рис. 2 можно определить потери в жиле PЖ и потери в экране PЭ, при которых температура жилы кабеля выйдет на уровень TЖ = 90 °С, считающийся предельно допустимым в нормальном режиме работы для изоляции из сшитого полиэтилена. Далее определяется значение тока жилы кабеля IДОП, отвечающее потерям PЖ и PЭ, и это значение называется длительно допустимым током жилы. Указанная методика расчета отражена в ГОСТ Р МЭК [3]. 


Рис. 2. Тепловая схема замещения кабельной линии в трубе

В схеме рис. 2 величины тепловых сопротивлений зависят от геометрических характеристик рассматриваемой системы, т. е. от внешних и внутренних диаметров изоляции, оболочки, трубы. Также тепловые сопротивления R зависят и от свойств материалов — их удельных тепловых сопротивлений r. Значения r для элементов кабеля и для воздуха являются известными параметрами, тогда как значения r для трубы и грунта в каждом конкретном случае должны уточняться. 


Рис. 3. Допустимый ток кабельной линии 110 кВ в зависимости от удельного теплового сопротивления трубы (Т) и грунта (Г)

На рисунке 3 в качестве примера представлены расчеты длительного допустимого тока трехфазной кабельной линии 110 кВ, выполненной однофазными кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена, имеющими распространенные в России сечения 1000 мм2 медной жилы и 240 мм2 медного экрана. Полагаем, что потерь в экранах нет, то есть PЭ = 0 (сделана транспозиция экранов или их одностороннее заземление), а фазы кабеля проложены сомкнутым треугольником. 

Считаем, что каждая из трех фаз кабеля 110 кВ проложена в своей трубе с типовыми параметрами: внешний диаметр D = 225 мм, кольцевая жесткость SN 64 кН/м2. При модуле упругости 950 МПа согласно таблице 1 из [2] имеем отношение D/e = 11,7 и толщину стенки такой трубы e = 225/11,7 = 19,2 мм. 

В расчетах рисунка 3 варьируется:

•       удельное тепловое сопротивление грунта rГ в диапазоне 1–3 (м·К)/Вт;
•       удельное тепловое сопротивление трубы rТ в диапазоне 0,1–100 (м·К)/Вт. 

Согласно графику на рисунке 3, например, в случае прокладки в грунте rГ = 1 (м·К)/Вт полимерных труб, обладающих rТ = 3 (м·К)/Вт, допустимый ток кабеля составляет IДОП = 1000 А. 

Теплопроводность стенки трубы 

Зависимости, изображенные на рисунке 3, наглядно показывают, что для увеличения допустимого тока IДОП кабельной линии следует стараться обеспечить rГ → 0 и/или rТ → 0. Так, в частности, переход от асбестовых труб rТ = 10 к полимерным трубам, сделанным из полиэтилена низкого давления (ПНД) и имеющим меньшее удельное тепловое сопротивление стенки rТ = 3, привел к росту допустимого тока кабелей на 2–4%. 

В настоящее время пришло понимание, что ПНД нельзя использовать при строительстве кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена, и на место ПНД пришли специальные термостойкие негорючие кабельные полимерные трубы [1]. Производители таких труб в качестве одного из дополнительных аргументов в пользу своей продукции сообщают, что их трубы обладают удельным тепловым сопротивлением стенки rТ ≤ 3, т.е. дают повышение допустимого тока кабелей в сравнении со случаями ПНД и асбеста. 

На самом деле, как следует из теплового расчета рисунка 3, в диапазоне rТ ≤ 3 удельное тепловое сопротивление уже практически никак не влияет на допустимый ток линии IДОП. Это происходит потому, что в тепловой схеме на рисунке 2 при rТ ≤ 3значение теплового сопротивления стенки трубы RТ оказывается ничтожно малым на фоне других тепловых сопротивлений, остающихся неизменными. 

Хочется обратить внимание, что согласно ГОСТ [4] и другим документам, при определении удельного теплового сопротивления следует указывать температуру, при которой проводятся замеры. Так, для силовых кабелей 6–500 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена удельное сопротивление труб rТ интересно лишь при рабочих температурах 60–90 °С. Исследования показывают, что при таких температурах для полимерных труб сложно достичь уровня rТ ≤ 2÷3, и по этой причине некоторые производители начинают хитрить, декларируя, например, нетиповое значение rТ = 1, но скрывая значение отвечающей ему температуры, нигде его не указывая. 

Несмотря на отсутствие какой-либо необходимости в борьбе за rТ → 0 и достаточность rТ = 2÷3, есть производители, которые продолжают эту бесполезную гонку, отвлекая внимание энергетиков от по-настоящему проблемных вопросов прокладки кабелей в трубах, среди которых, например: 

•       недопустимость использования труб, имеющих в своем составе ПНД; 

•       необходимость создания методики, позволяющей в полевых условиях на объекте определить, не поставлены ли обычные ПНД трубы, окрашенные в красный цвет; 

•       недопустимость прокладки высоковольтных силовых кабелей 6–500 кВ в трубах, соответствующих ГОСТ Р МЭК 61386-2014 «Трубные системы для прокладки кабелей» (этот ГОСТ имеет область действия, распространяющуюся исключительно на низковольтные сети до 1 кВ). 

Поправочный коэффициент на прокладку в трубах 

Согласно каталогам кабельных заводов при прокладке кабеля 6–500 кВ в трубе допустимый ток линии снижается на 10% относительно случая прокладки прямо в грунте. Таким образом, при проектировании кабелей в трубах проектировщикам рекомендуется использовать поправочный коэффициент 0,9. К сожалению, расчеты показывают, что данная цифра является настолько усредненной, что ее применение никак не может быть рекомендовано. 

В статье [5] после выполнения серии расчетов на примере кабеля 110 кВ 1000/240 мм2 было выявлено, что замена традиционной прокладки в открытом грунте на трубную при определенных условиях не только не снижает пропускную способность линии, а даже наоборот способна вызвать ее повышение вплоть до 5–15%. Эффект роста допустимого тока связан с тем, что при больших диаметрах труб они получают значительную площадь контакта с грунтом и хорошо охлаждаются. Иными словами, в тепловой схеме на рисунке 2 появление труб приводит к необходимости учета сопротивлений RВ и RТ, но иногда в гораздо большей мере оно способствует снижению RГ, что в итоге и вызывает снижение общего суммарного теплового сопротивления схемы, улучшение охлаждения жил кабеля, рост допустимого тока. 

Особенно заметным рост допустимого тока кабеля оказывается тогда, когда при выборе внешнего диаметра труб отходят от описанного в [2] традиционного правила D/d ≥ 1,5 (рисунок 1), используя вместо него правило D/d≥2÷3. 

Заключение

1. Прокладка кабельных линий в полимерных трубах может не только снижать, но и повышать допустимый ток для жилы кабеля. В общем случае использование поправочного коэффициента 0,9 на прокладку в трубах является неверным. 

2. Использование полимерных труб с удельным тепловым сопротивлением менее 2–3 (м•К)/Вт не изменяет допустимого тока жилы кабельной линии. 

3. Появление в кабельных сетях труб с тепловыми сопротивлениями 0,1–1 (м•К)/Вт или, соответственно, с теплопроводностью 1–10 Вт/(м•К) не имеет ничего общего с потребностями энергетики. 

4. Для повышения допустимого тока жилы кабеля, проложенного в полимерной трубе, в настоящее время есть лишь два основных способа: это или применять трубы увеличенного диаметра, или предусматривать контролируемое заполнение труб водой (без частиц грунта, так как они могут вызвать заиливание кабеля). 

___________

Материал опубликован в журнале «Электроэнергия. Передача и распределение».

Автор статьи: Дмитриев М.В., к.т.н., доцент Санкт-Петербургского политехнического университета



Пропускная способность кабеля витая пара

Для начала, давайте разберёмся, что такое витая пара по определению? Это структура скрученных медных проводов в едином кабельном канале и каждая подструктура идёт по паре, находящейся в изоляции. Оплётка идёт из ПВХ материала. Более простым языком – это скрученные провода, сначала в пару, а потом из этих пар скручивается более сложная основа.

Витую пару используют для прямого подключения компьютеров, ноутбуков к коммутационной аппаратуре. С помощью них строят сети, а по ним идёт передача пакетов данных. На конце витой пары идёт так называемый коннектор RJ45 или 8P8C.

Причины скрутки

Зачем скручивают по парам? В первую очередь это увеличивает надёжность структуры внутри первичной оплётки. При этом не будет опасности, что провода внутри распадутся, что может привести к поломки при монтаже. Кто хоть раз прокладывал кабель знают, что это важно при протаскивании нескольких кабелей в небольшое отверстие в стене. Если внутри пары были бы не скручены, то это приводило к большему числу внутренних надломов. А выявить это после прокладки длинного кабеля очень сложно.

Второй причиной является улучшение качества передачи. Электромагнитное, магнитное, воздействие извне влияет не на всю площадь кабеля, а поочередно из-за скрутки, тем самым увеличивается длина передачи данных.

Характеристики, разновидности, отличие

Если грубо, то есть два вида:

  • Внутренние ВП – внешняя оплётка сделана из поливинилхлорида, который является дешёвым изоляционным материалом. Есть правда и более дорогие материалы – олипропилен, полиэтилен. Толщина обмотки не превышает 0,3 мм.
  • Уличные ВП – такие провода имеют более толстую оплётку, чтобы защитить жилы от влаги, пыли, высокой и низкой температуры. Дополнительно может стоять экран сеточного и фальгированной основы. Встроенная пластиковый или металличесий отрос не даёт ломаться проводам при протяжке. Толщина оплетки в 2-3 раза толще чем у внутреннего кабеля.

Внутри почти у всех моделей есть капроновая нить, которая защищает провод при прокладке от натяжения и разрыва парах. Но на внутренних кабелях нитка есть не везде. На уличных и более дорогих офисных LAN проводах имеется экранированный слой. Он защищает как от воздействия электромагнитных волн со стороны, так и не даёт никаких волн в окружающую среду. Это нужно при прокладке большого количество кабелей.

По внешним признакам различают:

  • Серый – простой для офисного и домашнего использования;
  • Черный – более толстый для улицы;
  • Оранжевый – имеет маркировку LSZH и сделан из негорючего материала имеет маркировки. Прокладка идёт в пожароопасной зоне. В скобках идёт категория пожарной безопасности в помещения, где прокладывается кабель:
  • нг(A)-HF – повышенная взрывопожароопасность;
  • нг(B)-HF – умеренная взрывопожароопасность;
  • нг(C)-HF – пожароопасная;
  • нг(D)-HF – пониженная пожароопасность.
  • Круглый или овальный – самый популярный;
  • Плоский – для прокладки в стенах, под плоской основой.
  • Одна жила – по-другому называют монолитной. Внутри есть медная проволочная линия с толщиной от 0,2 до 0,6 мм. Такой шнур очень ломки и прокладывается обычно в местах с малым изгибом.
  • Много жил – многожильные провода имеют скрученные тонкие проволоки внутри. Поэтому такие кабели более устойчивы к магнитному воздействию. Также по дальности затухания сигнала они имеют диапазон от 85 до 95 метров. Угол сгибания выше.

Многожильные провода чаще и используют для соединения цифрового и коммутационного оборудования: серверов, ПК, принтеров, коммутаторов, роутеров, камер видео наблюдения и т.д.

Экранирования – это уменьшение воздействия на проводящий кабель электромагнитного воздействия, что уменьшает потери информационных пакетов и увеличивает дальность передачи без повторителя.

Давайте разберёмся с этим поподробнее. Вот представим себе, что у нас протянута витая пара от компьютера к маршрутизатору, который выстраивает управляемую локальную сеть. Устройства сети постоянно взаимодействуют и передают информацию: сообщения, картинки, видео, документы и т.д. Каждый провод при отправке пакета вызывает небольшое электромагнитное излучение.

А теперь сюда добавим:

  • Сотовые телефоны у сотрудников или жильцов одной квартиры;
  • Wi-Fi излучение от точки доступа;
  • Телевизионная антенна;
  • Радиочастотное воздействие;
  • Микроволновая печь.

Да при малом помещении, такие воздействия не будут иметь серьёзных последствий. Но если проводов будет много, а передавать информацию надо будет на большое расстояние, то пакеты будут теряться в результате будет падать скорость, так как пакет надо будет отправлять повторно. Поэтому витую пару ещё разделяют по виду внутреннего экранирования.

Маркировка экранирования

  • U (unshielded) – без экранирования и защиты.
  • S (bra >

Категории

По-другому ещё можно назвать класс, которые маркируется тремя буками CAT – это классификация витой пары, для обозначения примерного предела скорости передачи импульса сигнала, расстояния затухания. С историей возникновения витой пары технология постоянно улучшалась, а с ней также росла и частота. Рассмотрим все витые пары.

Имеет частоту канал от 0,1 до 0,4 МГц. Самый древний, можно сказать допотопный стандарт, который может передавать только голос из одной пещеры в другую. Когда-то в 90-е годы это был единственный способ выйти в интернет, используя модем.

  • Скорость: 256 Кбит/с.
  • Частота: 0,1 до 0,4 МГц.

CAT3 (класс С)

Не распространенный формат для построения локальных сетей (10BASE-T и token ring) и для передачи данных на небольшое расстояние. Поддержка скорости от 10 до 100 Мбит в секунду. Максимальное расстояние 100 метров. Поддерживает стандарт передачи пакетных данных – IEEE 802.3. Частота 16 Мгц.

  • Пропускная способность: 10 – 100 Мбит /с.
  • Частотность: 16 млн. Гц.
  • Максимальное расстояние: 0,1 км.

CAT5 (класс D)

Распространённый формат для постарения и передачи цифровой информации на базе сетей 10BASE-T, 100BASE-TX и 1000BASE-T. Сейчас используется для увеличения скорости до Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. Можно использовать как две пары, так и 4.

  • Скорость отправки и приёма: 100 – 1000 Мбит /с.
  • Частота: 100 млн. Гц
  • Расстояние: 0,1 км.

CAT5e

По сути это тот же сетевой кабель как и CAT5, но его преимущество в более тонкой основе. То есть проводки на порядок меньше в диаметре, что понижает стоимость, но при этом по характеристикам он такой же.

CAT6 (класс E)

Был официально добавлен в 2002 году. Имеет всего 4 пары, но скорость передачи увеличилась до 10 Гбит в секунду. Правда расстояние при этом уменьшилось до 55 метров. Использует для постарения сетей по стандарту 10GBASE-T по 10 Gigabit Ethernet. Кабель не экранированный и имеет класс UTP. Используется для передачи на короткие расстояние больших объёмов данных. Например, для межсерверного соединения.

  • Скорость отправки и приёма: 10 Гбит /с.
  • Частотность: 250 млн. Гц
  • Длина затухание сигнала: 0,55 км.

CAT6a

Отличием от класса CAT6, является наличие экрана на общеё оплетке (F/UTP) и у каждой пары (U/FTP). За счёт этого поднимается частотность передачи данных до 500 МГц.

  • Скорость отправки и приёма: 10 Гбит /с.
  • Частотность: 500 млн. Гц
  • Длина затухание сигнала: 0,55 км.

CAT7 (класс F)

Всё тот же CAT6a, но частотность выросла до 600 МГц за счёт оплетки типа F/FTP или S/FTP. Чуть позже вышла модификация по стандарту ISO 11801, в результате чего частота выросла до 1000 МГц.

  • Скорость отправки и приёма: 10 Гбит /с.
  • Частотность: 600 – 1000 млн. Гц
  • Расстояние: 0,55 км.

CAT8-8.1

Стандарт был создан в построении 100 Gigabit Ethernet в США. Скорость выросла до 40 ГБит в секунду. Экранировка как на 7 классе. Частота подросла до 1600МГц, но позже технологию усовершенствовали и теперь она передаёт данные с 2000 МГц. Совместим со стандартом коннекторов RJ45. Имеет 6А категория кабеля с сетчатой оплеткой, фольгой на внешней оболочке и двойную оболочку для каждой пары.

  • Скорость: 40 Гбит /с.
  • Частота: 1600 – 2000 МГц
  • Расстояние: 80 метров.

CAT8.2

Этот класс пока находится в разработке и будет иметь совместимость как с коннекторами GG45/ARJ45 и TERA, так и со стандартным RJ45.

AWG” или сечение

AWG (American Wire Gauge System) – это американский стандарт калибра проводов. Её используют для определения качества кабеля. В нашем случаи разные AWG будут информацию с разной скоростью и частотой. Также от значения AWG зависит максимальное расстояние, но не значительно.

AWG простым языком обозначает площадь поперечного сечения проводящего кабеля. Но тут надо учитывать несколько аспектов. Если кабель одножильный, то есть имеет одну проволоку – то AWG будет использоваться для измерения диаметра одной жили.

Тут классификация калибровки идёт в обратном направлении. Например, толстый кабель AWG6 имеет диаметр 4 мм, а вот AWG2 уже толще и имеет диаметр 6мм. Это влияет на сопротивление, и мы можем передавать куда больше тока.

Но нас интересует многожильные провода – в частности с 4 и более пар. Тут значение AWG обозначает площадь проводящей линии на один провод. То есть проводимость увеличивается как за счёт скрутки, так и за счёт толщины проводов и их количества. Но принцип такой же – чем больше значение, тем меньше пропускная способность в нашем случае.

Если говорить проще, то если сильнее скручены провода внутри главной оплётке и чем они толще, тем лучше для передачи информации. Чаще всего используется AWG 24, 23 и 22.

ПРИМЕЧАНИЕ! Стандарты для одножильных и многожильных кабелей разные – это нужно учитывать.

Коннекторы

Или по-другому телекоммуникационный разъем, куда вставляют пары, обжимают и далее подключают сетевое оборудование: маршрутизаторы, компьютеры, принтеры, сервера, коммутаторы и т.д. Есть несколько видов:

ПРИМЕЧАНИЕ! В скобках будет обозначено маркировка. Её обычно наносят на сам провод для подтверждения совместимости.

RJ-9 (4P4C) – используется для подключения телефонной трубки к телефону.

RJ-11 (6P2C) – для одной пары двухконтактного телефонного разъёма.

Обозначение маркировки на оплётке

Если вы достанете кабель, то вы увидите ряд цифирных и буквенных обозначения, которые говорят об экранировании, стандарте, классе, а также метраже на данном участке. Эта информация очень полезна как для инженеров, так и для системных администраторов, чтобы правильно выстроить сетевой подключение.

Расскажу на примере своего кабеля, которые идёт от роутера до обычного стационарного компьютера.

Информация” может отличаться от производителя, класса и вида кабеля. Иногда также указывают материал жилы, из которой сделаны сами проводки. Искать информацию по вашей витой паре стоит в интернете, так как разновидностей маркировок – очень много.

Для начала, давайте разберёмся, что такое витая пара по определению? Это структура скрученных медных проводов в едином кабельном канале и каждая подструктура идёт по паре, находящейся в изоляции. Оплётка идёт из ПВХ материала. Более простым языком – это скрученные провода, сначала в пару, а потом из этих пар скручивается более сложная основа.

Витую пару используют для прямого подключения компьютеров, ноутбуков к коммутационной аппаратуре. С помощью них строят сети, а по ним идёт передача пакетов данных. На конце витой пары идёт так называемый коннектор RJ45 или 8P8C.

Этот стандарт подключения имеет несколько преимуществ:

  • Дешевизна при большой области подключения;
  • Совместимость со всеми сетевыми оборудованиями;
  • Большой выбор классов: для внутреннего использования без экранирования, до более защищённых проводов с оплёткой.

ПОМОЩЬ! Если у вас возникнут вопросы при прочтении статьи, то вы можете смело задавать их в комментариях в самом низу. Также смогу помочь с выбором вида и класса витой пары для вашего помещения.

Причины скрутки

Зачем скручивают по парам? В первую очередь это увеличивает надёжность структуры внутри первичной оплётки. При этом не будет опасности, что провода внутри распадутся, что может привести к поломки при монтаже. Кто хоть раз прокладывал кабель знают, что это важно при протаскивании нескольких кабелей в небольшое отверстие в стене. Если внутри пары были бы не скручены, то это приводило к большему числу внутренних надломов. А выявить это после прокладки длинного кабеля очень сложно.

Второй причиной является улучшение качества передачи. Электромагнитное, магнитное, воздействие извне влияет не на всю площадь кабеля, а поочередно из-за скрутки, тем самым увеличивается длина передачи данных.

Характеристики, разновидности, отличие

Если грубо, то есть два вида:

  • Внутренние ВП – внешняя оплётка сделана из поливинилхлорида, который является дешёвым изоляционным материалом. Есть правда и более дорогие материалы – олипропилен, полиэтилен. Толщина обмотки не превышает 0,3 мм.
  • Уличные ВП – такие провода имеют более толстую оплётку, чтобы защитить жилы от влаги, пыли, высокой и низкой температуры. Дополнительно может стоять экран сеточного и фальгированной основы. Встроенная пластиковый или металличесий отрос не даёт ломаться проводам при протяжке. Толщина оплетки в 2-3 раза толще чем у внутреннего кабеля.

Внутри почти у всех моделей есть капроновая нить, которая защищает провод при прокладке от натяжения и разрыва парах. Но на внутренних кабелях нитка есть не везде. На уличных и более дорогих офисных LAN проводах имеется экранированный слой. Он защищает как от воздействия электромагнитных волн со стороны, так и не даёт никаких волн в окружающую среду. Это нужно при прокладке большого количество кабелей.

По внешним признакам различают:

  • Серый – простой для офисного и домашнего использования;
  • Черный – более толстый для улицы;
  • Оранжевый – имеет маркировку LSZH и сделан из негорючего материала имеет маркировки. Прокладка идёт в пожароопасной зоне. В скобках идёт категория пожарной безопасности в помещения, где прокладывается кабель:
  • нг(A)-HF – повышенная взрывопожароопасность;
  • нг(B)-HF – умеренная взрывопожароопасность;
  • нг(C)-HF – пожароопасная;
  • нг(D)-HF – пониженная пожароопасность.
  • Круглый или овальный – самый популярный;
  • Плоский – для прокладки в стенах, под плоской основой.
  • Одна жила – по-другому называют монолитной. Внутри есть медная проволочная линия с толщиной от 0,2 до 0,6 мм. Такой шнур очень ломки и прокладывается обычно в местах с малым изгибом.
  • Много жил – многожильные провода имеют скрученные тонкие проволоки внутри. Поэтому такие кабели более устойчивы к магнитному воздействию. Также по дальности затухания сигнала они имеют диапазон от 85 до 95 метров. Угол сгибания выше.

Многожильные провода чаще и используют для соединения цифрового и коммутационного оборудования: серверов, ПК, принтеров, коммутаторов, роутеров, камер видео наблюдения и т.д.

Экранирования – это уменьшение воздействия на проводящий кабель электромагнитного воздействия, что уменьшает потери информационных пакетов и увеличивает дальность передачи без повторителя.

Давайте разберёмся с этим поподробнее. Вот представим себе, что у нас протянута витая пара от компьютера к маршрутизатору, который выстраивает управляемую локальную сеть. Устройства сети постоянно взаимодействуют и передают информацию: сообщения, картинки, видео, документы и т.д. Каждый провод при отправке пакета вызывает небольшое электромагнитное излучение.

А теперь сюда добавим:

  • Сотовые телефоны у сотрудников или жильцов одной квартиры;
  • Wi-Fi излучение от точки доступа;
  • Телевизионная антенна;
  • Радиочастотное воздействие;
  • Микроволновая печь.

Да при малом помещении, такие воздействия не будут иметь серьёзных последствий. Но если проводов будет много, а передавать информацию надо будет на большое расстояние, то пакеты будут теряться в результате будет падать скорость, так как пакет надо будет отправлять повторно. Поэтому витую пару ещё разделяют по виду внутреннего экранирования.

Маркировка экранирования

  • U (unshielded) – без экранирования и защиты.
  • S (bra >

Категории

По-другому ещё можно назвать класс, которые маркируется тремя буками CAT – это классификация витой пары, для обозначения примерного предела скорости передачи импульса сигнала, расстояния затухания. С историей возникновения витой пары технология постоянно улучшалась, а с ней также росла и частота. Рассмотрим все витые пары.

Имеет частоту канал от 0,1 до 0,4 МГц. Самый древний, можно сказать допотопный стандарт, который может передавать только голос из одной пещеры в другую. Когда-то в 90-е годы это был единственный способ выйти в интернет, используя модем.

  • Скорость: 256 Кбит/с.
  • Частота: 0,1 до 0,4 МГц.

CAT3 (класс С)

Не распространенный формат для построения локальных сетей (10BASE-T и token ring) и для передачи данных на небольшое расстояние. Поддержка скорости от 10 до 100 Мбит в секунду. Максимальное расстояние 100 метров. Поддерживает стандарт передачи пакетных данных – IEEE 802.3. Частота 16 Мгц.

  • Пропускная способность: 10 – 100 Мбит /с.
  • Частотность: 16 млн. Гц.
  • Максимальное расстояние: 0,1 км.

CAT5 (класс D)

Распространённый формат для постарения и передачи цифровой информации на базе сетей 10BASE-T, 100BASE-TX и 1000BASE-T. Сейчас используется для увеличения скорости до Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. Можно использовать как две пары, так и 4.

  • Скорость отправки и приёма: 100 – 1000 Мбит /с.
  • Частота: 100 млн. Гц
  • Расстояние: 0,1 км.

CAT5e

По сути это тот же сетевой кабель как и CAT5, но его преимущество в более тонкой основе. То есть проводки на порядок меньше в диаметре, что понижает стоимость, но при этом по характеристикам он такой же.

CAT6 (класс E)

Был официально добавлен в 2002 году. Имеет всего 4 пары, но скорость передачи увеличилась до 10 Гбит в секунду. Правда расстояние при этом уменьшилось до 55 метров. Использует для постарения сетей по стандарту 10GBASE-T по 10 Gigabit Ethernet. Кабель не экранированный и имеет класс UTP. Используется для передачи на короткие расстояние больших объёмов данных. Например, для межсерверного соединения.

  • Скорость отправки и приёма: 10 Гбит /с.
  • Частотность: 250 млн. Гц
  • Длина затухание сигнала: 0,55 км.

CAT6a

Отличием от класса CAT6, является наличие экрана на общеё оплетке (F/UTP) и у каждой пары (U/FTP). За счёт этого поднимается частотность передачи данных до 500 МГц.

  • Скорость отправки и приёма: 10 Гбит /с.
  • Частотность: 500 млн. Гц
  • Длина затухание сигнала: 0,55 км.

CAT7 (класс F)

Всё тот же CAT6a, но частотность выросла до 600 МГц за счёт оплетки типа F/FTP или S/FTP. Чуть позже вышла модификация по стандарту ISO 11801, в результате чего частота выросла до 1000 МГц.

  • Скорость отправки и приёма: 10 Гбит /с.
  • Частотность: 600 – 1000 млн. Гц
  • Расстояние: 0,55 км.

CAT8-8.1

Стандарт был создан в построении 100 Gigabit Ethernet в США. Скорость выросла до 40 ГБит в секунду. Экранировка как на 7 классе. Частота подросла до 1600МГц, но позже технологию усовершенствовали и теперь она передаёт данные с 2000 МГц. Совместим со стандартом коннекторов RJ45. Имеет 6А категория кабеля с сетчатой оплеткой, фольгой на внешней оболочке и двойную оболочку для каждой пары.

  • Скорость: 40 Гбит /с.
  • Частота: 1600 – 2000 МГц
  • Расстояние: 80 метров.

CAT8.2

Этот класс пока находится в разработке и будет иметь совместимость как с коннекторами GG45/ARJ45 и TERA, так и со стандартным RJ45.

AWG или сечение

AWG (American Wire Gauge System) – это американский стандарт калибра проводов. Её используют для определения качества кабеля. В нашем случаи разные AWG будут информацию с разной скоростью и частотой. Также от значения AWG зависит максимальное расстояние, но не значительно.

AWG простым языком обозначает площадь поперечного сечения проводящего кабеля. Но тут надо учитывать несколько аспектов. Если кабель одножильный, то есть имеет одну проволоку – то AWG будет использоваться для измерения диаметра одной жили.

Тут классификация калибровки идёт в обратном направлении. Например, толстый кабель AWG6 имеет диаметр 4 мм, а вот AWG2 уже толще и имеет диаметр 6мм. Это влияет на сопротивление, и мы можем передавать куда больше тока.

Но нас интересует многожильные провода – в частности с 4 и более пар. Тут значение AWG обозначает площадь проводящей линии на один провод. То есть проводимость увеличивается как за счёт скрутки, так и за счёт толщины проводов и их количества. Но принцип такой же – чем больше значение, тем меньше пропускная способность в нашем случае.

Если говорить проще, то если сильнее скручены провода внутри главной оплётке и чем они толще, тем лучше для передачи информации. Чаще всего используется AWG 24, 23 и 22.

ПРИМЕЧАНИЕ! Стандарты для одножильных и многожильных кабелей разные – это нужно учитывать.

Коннекторы

Или по-другому телекоммуникационный разъем, куда вставляют пары, обжимают и далее подключают сетевое оборудование: маршрутизаторы, компьютеры, принтеры, сервера, коммутаторы и т.д. Есть несколько видов:

ПРИМЕЧАНИЕ! В скобках будет обозначено маркировка. Её обычно наносят на сам провод для подтверждения совместимости.

RJ-9 (4P4C) – используется для подключения телефонной трубки к телефону.

Обозначение маркировки на оплётке

Если вы достанете кабель, то вы увидите ряд цифирных и буквенных обозначения, которые говорят об экранировании, стандарте, классе, а также метраже на данном участке. Эта информация очень полезна как для инженеров, так и для системных администраторов, чтобы правильно выстроить сетевой подключение.

Расскажу на примере своего кабеля, которые идёт от роутера до обычного стационарного компьютера.

Информация может отличаться от производителя, класса и вида кабеля. Иногда также указывают материал жилы, из которой сделаны сами проводки. Искать информацию по вашей витой паре стоит в интернете, так как разновидностей маркировок – очень много.

В этой статье мы с вами рассмотрим технические характеристики витой пары, которые учитывают при создании локальных вычислительных сетей. Витую пару относят к структурированным кабельным система и используют для передачи сигнала в компьютерных и телекоммуникационных сетях Ethernet, Arcnet и Token ring. Подсоединение к сетевым устройствам выполняется через разъем 8P8C именуемый в народе RJ45.

Такое широкое применение витой пары обусловлено совместимостью со многими классами, категориями и типами оборудования, легкостью монтажа и относительно малой стоимостью для создания структурированной кабельной сети. Для опрессовки кабеля LAN и коннектора RJ45 используют кримпер (специальные обжимочные клещи) , но можно обжать витую пару без специального инструмента.

Витая пара представляет из себя структурированный LAN кабель с ПВХ оболочкой, который содержит в себе от одной до нескольких изолированных и скрученных между собой пар определенным количеством витков на единицу длины.

Зачем скручивают между собой провода? Дело в том, что переплетение проводов с собственным шагом скрутки между собой образует пару в следствии чего увеличивается качество связи. Таким образом электромагнитные помехи равномерно влияют на провода образующие пару и уменьшают взаимные наводки при передаче дифференциальных сигналов, а также снижают влияние внешних факторов (электрические, магнитные, электромагнитные поля) во время эксплуатации.

Устройство витой пары.

Сетевой кабель LAN в зависимости от категории имеет разные технические характеристики и состоит из нескольких медных проводников, которые образуют пару и могут иметь изоляцию толщиной в о,2 мм из поливинилхлорида (PVC), а у более качественных категорий (CAT5) из полипропилена (PP), полиэтилена (PE). Кабеля высокого качества имеют изоляцию из ячеистого (вспененного) полиэтилена или тефлона. Такой полиэтилен гарантирует низкие диэлектрические потери, а тефлон защищает проводники в условиях высоких температур. Проводники могут состоять как из монолитной медной жилы (0,4-0,6 мм), так и из нескольких жил собранных в пучок.

Для удобства разделки кабеля внутри наружной оболочки из поливинилхлорида имеется «разрывная нить», изготовленная в большинстве случаев из капрона. Витая пара категории 5 и выше может иметь в своей структуре экран для защиты сигнала от внешних и внутренних электромагнитных наводок. Толщина наружной изоляции в четырех парной витой паре в зависимости от категории составляет о,5-0,9 мм. В производство наружной оболочки применяется поливинилхлорид с примесью мела. Также в изготовлении внешней изоляции применяют стойкие к горению и выделению галогена полимеры (маркировка LSZH).

В России в соответствии с основными требованиями по пожарной безопасности они имеют маркировку: нг(A)-HF; нг(B)-HF; нг(C)-HF; нг(D)-HF. В скобках указывается категория в соответствии с показателями пожарной безопасности. Стойкий к горению и выделению кабель LAN перечисленных выше маркировок используют для прокладки, с учетом объема горючей нагрузки кабелей, во внутренних электроустановках, а также в зданиях и сооружениях с массовым пребыванием людей, в том числе в многофункциональных высотных зданиях и зданиях-комплексах.

Внешняя оболочка витой пары для наружной прокладки имеет материал из гидрофобного полиэтилена, который обычно наносят вторым слоем поверх поливинилхлоридной оболочки. Кроме этого пустоту в кабеле могут заполнить специальным гидрофобным гелием и применить к нему бронирование из гофрированной ленты или стальной проволоки.

С помощью цветового решения, оболочку кабеля LAN можно легко идентифицировать и узнать его функциональное назначение для монтажа или во время обслуживания. Например, черный цвет сделанный из полиэтилена (PE) указывает на то что кабель хорошо приспособлен для влияния внешних факторов на улице (сырость, воздух…), а оранжевый цвет может говорить о стойкости наружного материала к горению. Светло-серый цвет применяют для внутренней прокладки в жилых домах и офисных зданиях.

Типы витой пары.

Следует сказать, что существует монолитный и многожильный, экранированный и не экранированный кабель LAN. Рассмотрим все по порядку.

Витую пару с одной монолитной жилой (одна медная проволока), как правило, применяют для прокладки линий в стенах, лотках и не используют для прямого соединения внешних устройств (Smart TV, компьютер…), а монтируют к кабелю оконечное оборудование. Например, информационную розетку. Этот процесс называется терминированием. Обусловлено это тем, что кабель имеет относительно толстые жилы и при частых изгибах легко ломается.

Многожильная витая пара используется для изготовления патч-кордов и служит для соединения цифровых устройств (маршрутизатор, принтер…) межу собой и с внутренней или наружной информационной розеткой Ethernet. Этот тип кабеля хорошо зарекомендовал себя в условиях изгибов и скручивания и не подходит для «врезания» в разъем информационной розетки. Медные жилы очень тонкие и запросто ломаются. Кроме этого многожильный кабель LAN имеет большой сигнал затухания в сравнении с монолитным типом. В следствии этого максимальная длина витой пары многожильного типа должна составлять не более 100 метров.

Я уже упоминал, что экранирование витой пары используется для защиты от внешних и внутренних электромагнитных наводок. Стоит сказать, что экран по всей длине соединен с неизолированным дренажным проводом, который предназначен для защиты от разрывов и растяжений самого экрана. Существует несколько типов экранирования витой пары, которые определяют технологию и назначение защиты от электромагнитных воздействий. Выделяют такие типы витой пары:

  • 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 (есть на рисунке).
  • S/FTP или SSTP (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.
  • SF/UTP или SFTP (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.

Категории кабеля витая пара (скорость передачи данных).

В основу определения категории витой пары положен максимально пропускаемый частотный диапазон. Это обусловлено количеством витков на одну единицу длины кабеля. То бишь, чем выше категория, тем больше пропускаемый частотный диапазон в следствии увеличения витков каждой витой пары. Категории витой пары описывается в международных и отечественных стандартах.

Категории (сокращенно CAT) витой пары определяют расчетную скорость передачи данных. Кроме этого кабель LAN еще разделяют на классы и при построении структурированной кабельной системы их тоже учитывают. Следует помнить, что витая пара более высокого класса поддерживает технические возможности низшего класса. А вот витая пара по классу ниже не поддерживает технические приложения высшего класса. Чем выше класс тем лучше передаточные характеристики и выше предельная частота работы кабельной линии.

  • CAT1 (частотная полоса — 0,1 МГц). Имеет одну пару и используется для передачи голоса и цифровых данных при участии модема. Это стандартный телефонный кабель, который в свое время использовался в «скрученном» виде в США, а в России применяется и сейчас без скруток. Не подходит для современных систем и имеет большое влияние помех.
  • CAT2 (частотная полоса — 1 МГц). Имеет две пары проводников и уже изжил себя. Иногда применяется при построении телефонных сетей. Ранее встречался в сетях Arcnet и Token Ring. Обладает скоростью передачи данных до 4 Мбит/с. Не годиться для построения современных сетей.
  • CAT3 (частотная полоса — 16 МГц. Класс «С»). Встречается 2-х парный и 4-х парный тип витой пары. Применяется не только для создания телефонных, но и локальных сетей на базе 10BASE-T. Поддерживает скорость передачи данных от 10 до 100 Мбит/с по технологии 100BASE-T4 протяженностью не более 100 метров. В отличии от CAT1 и CAT2 поддерживает стандарт IEEE 802.3.
  • CAT4 (частотная полоса — 20 МГц). В свое время этот 4-х парный кабель использовался в технологии 10BASE-T и 100BASE-T4. Возможна скорость передачи данных до 16 Мбит/с. В наши дни не используется.
  • CAT5 (частотная полоса — 100 МГц. Класс «D»). Кабель применялся для создания телефонных линий и построения локальных сетей 100BASE-TX, а также в Ethernet (LAN). Поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с.
  • CAT5e (частотная полоса 125 МГц). Это усовершенствованная витая пара пятой категории. При использовании 2-х пар поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с и до 1000 Мбит/с в 4-х парном кабеле. Как правило, используется 4-х парный кабель для построения локальной компьютерной сети. Это самый распространенный тип витой пары.
  • CAT6 (частотная полоса 250 МГц. Класс «E»). Это распространенный тип кабеля, который применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. В структуре кабеля четыре пары проводников. Поддерживает высокую скорость передачи данных до до 10 Гбит/с протяженностью не более 55 метров.
  • CAT6a (частотная полоса 500 МГц. Класс «EA»). Структура кабеля состоит из четырех пар проводников. Он используется в сетях Gigabit Ethernet и поддерживает скорость до 10 Гбит/с на расстоянии до 100 метров.
  • CAT7 (частотная полоса 600 — 700 МГц. Класс «F»). Поддерживает скорость передачи данных до 10 Гбит/с. Структура кабеля имеет общий внешний экран и фольгированную защиту каждой пары. По типу относиться к S/FTP (ScreenedFullyShieldedTwistedPair).
  • CAT7a (частотная полоса 1000 -1200 МГц. Класс «FA»). Скорость витой пары доходит до 40 Гбит/с на расстоянии до 50 метров и до 100 Гбит/с протяженностью до 15 метров.

На просторах интернет мне попалось хорошее видео по теме, предлагаю вам его посмотреть.

Для того чтобы сетевой кабель служил долго следует соблюдать правила монтажа. Например, при прокладке нужно следить за целостностью кабеля по всей его длине и не допускать растяжений и изгибов потому, что это может нарушить структуру экрана, что приведет к низкой устойчивости кабеля к электромагнитным помехам. Дренажный провод кабеля должен быть соединен с экраном разъема.

Кроме этого при монтаже нельзя допускать изгибов более восьми внешних диаметров кабеля. Слишком сильный изгиб может повредить фольгированный экран, что заметно ухудшит свойства кабеля и снизит скорость связи внутри сети. Пока!

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Класс Описание
UTP (U/UTP) Unshielded twisted pair – электромагнитной защиты нет.
FTP (F/UTP) Foiled twisted pair – экран располагается под основной оплёткой.
STP (S/UTP) Shielded twisted pair – под первой оплёткой можно наблюдать один слой сетки с перекрёстным сечением, далее для каждой из пар жил также присутствует аналогичная обмотка.
S/FTP (SF/UTP) Screened Foiled twisted pair – две фальгированные защитные оплетки, для основы и пар, а также внешняя сетка.
U/FTP Экранирование идёт каждого проводка
SF/FTP Сетка снаружи, и фольгированная защита каждой пары.
U/STP Unshielded Screened twisted pair – внешней защиты нет, но пары имеют оплётку
SF/UTP или SFTP Screened Foiled Unshielded twisted pair – первый слой экранирования из сетки, и второй из фольги.
Класс Описание
UTP (U/UTP) Unshielded twisted pair – электромагнитной защиты нет.
FTP (F/UTP) Foiled twisted pair – экран располагается под основной оплёткой.
STP (S/UTP) Shielded twisted pair – под первой оплёткой можно наблюдать один слой сетки с перекрёстным сечением, далее для каждой из пар жил также присутствует аналогичная обмотка.
S/FTP (SF/UTP) Screened Foiled twisted pair – две фальгированные защитные оплетки, для основы и пар, а также внешняя сетка.
U/FTP Экранирование идёт каждого проводка
SF/FTP Сетка снаружи, и фольгированная защита каждой пары.
U/STP Unshielded Screened twisted pair – внешней защиты нет, но пары имеют оплётку
SF/UTP или SFTP Screened Foiled Unshielded twisted pair – первый слой экранирования из сетки, и второй из фольги.

Тестеры сетевых кабелей | Fluke Networks

Уровни тестирования сетевых кабелей

Сертификационные кабельные тестеры: гарантируют соответствие кабельной системы промышленным стандартам.

Инструменты сертификации — это единственные приборы, которые дают информацию о соответствии или несоответствии системы промышленным стандартам. В Северной Америке основной организацией по промышленной стандартизации, которая занимается вопросами структурированных кабельных систем (в частности, проблемами пропускной способности), является Ассоциация телекоммуникационной промышленности (TIA). На мировом рынке стандарты телекоммуникационных кабельных систем создаются и поддерживаются Электротехнической комиссией Международной организации по стандартизации (ISO/IEC).

Приборы для сертификации определяют, соответствует ли линия связи какой-либо категории (TIA) или какому-либо классу (ISO), например категории 6 или классу E. Эти стандарты независимы от определенных сетевых технологий. Это делает их более «стойкими к будущему», потому что могут возникнуть новые сетевые технологии, которые основывают свои дизайны на этих стандартах, и, поэтому, они будут поддерживаться сертифицированными установленными кабельными системами. Сертификация кабеля — это заключительный шаг, требуемый многими производителями структурированных кабельных систем для предоставления гарантий при установке новых кабельных систем. Инструменты серии DSX CableAnalyzer™ занимают ведущие позиции на рынке сертификационных тестеров для профессиональных монтажников оборудования по передаче данных и специалистов по обслуживанию сетевых инфраструктур.

Квалификационные кабельные тестеры: определяют, способна ли существующая кабельная линия поддерживать требуемые сетевые технологии и скорости передачи данных.

Квалификационные тестеры отвечают потребностям сетевых специалистов, которые не устанавливают новые кабельные системы, но должны устранять неполадки в функционирующих сетях. Тестеры для квалификации позволяют определить, будет ли существующая линия связи отвечать требованиям спецификации Fast Ethernet (100BASE-TX), Gigabit Ethernet или технологии передачи голоса по IP-протоколу (VoIP). Эти приборы тестирования также позволяют сетевым специалистам быстро отделить проблемы с кабелями от проблем с сетевыми протоколами или адресацией. Приборы для квалификационного тестирования, например CableIQ™ Qualification Tester, обладают всеми возможностями тестовых приборов для проверки, но являются более эффективными, поскольку выполняют оценку пропускной способности и выявляют неисправности, влияющие на нее. Тестеры для квалификации не выполняют набор тестов, предписанных стандартами для «инструментов сертификации».

Верификационные кабельные тестеры: проверяют правильность подключения кабеля.

Инструменты для верификации выполняют базовую проверку неразрывности, то есть проверяют подключение всех проводов кабельной линии к надлежащим оконечным точкам, а не к каким-либо другим проводникам. В кабельных системах на витой паре важно поддерживать надлежащее соединение проводов. Более совершенные приборы для проверки также проверяют соединение проводов и обнаруживают такие дефекты установки, как разделение пар. Приборы для проверки могут также помочь в устранении неполадок, выполняя функцию генератора тонального сигнала для обнаружения кабельной линии. Некоторые приборы для проверки содержат дополнительные компоненты, такие как рефлектометр временной области (TDR), которые позволяют определять длину кабеля или расстояние до точки разрыва или короткого замыкания. Эти приборы тестирования не предоставляют информации о пропускной способности или пригодности кабеля для высокоскоростной передачи данных.

Как пользоваться тестером сетевых кабелей

Кабельные тестеры, такие как LinkIQ Cable+ Network Tester, могут быть простыми в использовании, как объясняет Эрик Вебб (Eric Webb), менеджер по продукции Fluke Networks в этом видео. Он показывает, какие настройки выставлять и как использовать тестер сетевых кабелей для проверки кабелей, сохранения результатов и загрузки их в LinkWare Live для последующего использования.

Контактная информация

США/Канада: 1-800-283-5853
Другие страны: 1-425-446-4519
[email protected]
Приоритетная программа обслуживания и программа поддержки

Пропускная способность по частоте в бит / сек

Кабель не имеет собственной скорости передачи битов, тогда как ширина полосы является измеримой характеристикой. Кабель можно рассматривать как фильтр низких частот. Все кабели могут пропускать постоянный ток (f = 0 Гц), но некоторые кабели имеют потери сигнала в диапазоне мегагерц, в то время как коаксиальный кабель может доходить до диапазона гигагерц.

Кабель может нести напряжение сигнала, которое является непрерывной (то есть аналоговой) формой электрической энергии. Напряжение не может быть квантовано, поэтому кабель не может передавать цифровые данные, если эта цифровая информация не модулированный (или преобразованный) в сигнал для передачи. Простейшая модуляция, используемая для цифровых данных: амплитудная модуляция и обычно известен как цифровые или логические уровни. Уровни логики подходят для бортовых схем и кабелей очень короткой длины. Уровень логики не используется для более длинных кабелей передачи, потому что, хотя он является недорогим и дешевым в реализации, он использует полосу пропускания неэффективно и не сбалансирован по энергии (рассмотрим наихудший случай длинной последовательности логических единиц или нулей).

Выбор модуляции - это компромисс, основанный на пропускной способности и затухающих свойствах кабеля, а также сложности электроники приемопередатчика. Модуляция для цифровой информации может использовать как фазу, так и амплитуду. Модуляция будет определять количество битов, передаваемых на символ. Например, QAM256 может передавать 8 бит данных на один символ, но требует сложной электроники приемопередатчика.

добавление

что именно эти циклы, если не скорость бит?

Циклы чистой синусоидальной волны (то есть одной частоты, только основной, без гармоник).

Цифровой сигнал данных (с использованием высоких / низких логических уровней) будет иметь частотные составляющие от 10x до 100x базовой тактовой частоты. Если вы знакомы с рядами Фурье, то вы знаете, что прямоугольная волна эквивалентна бесконечному суммированию синусоидальных волн связанных частот.

Пропускная способность измеряется в герцах или циклах в секунду. Для типичных кабелей нижняя частота полосы равна DC или 0 Гц, а верхняя частота будет частотой чистого синусоидальная волна заданного напряжения, которое значительно не ослабляется (например, -3 дБ) на заданной длине кабеля. Затухание сигнала является внутренним свойством кабеля; обычно он указывается в спецификации кабеля в зависимости от частоты (чистой синусоиды) и длины

Скорость передачи (например, бит в секунду) устанавливается проектной спецификацией и является функцией (как минимум):

  • тип и длина кабеля,
  • возможность & amp; стоимость приемопередающей электроники,
  • конструкция разъема,
  • выбранная модуляция, и
  • протокол (например, Ethernet выбирает мощность 10 (& затем удваивает его для полного дуплекса), SATA выбирает кратные 1500).

Для эксплуатационной надежности фактически выбранная скорость передачи может быть ниже теоретической максимальной скорости.

Кабель не имеет собственной скорости передачи битов, тогда как ширина полосы является измеримой характеристикой. Поэтому между двумя числами нет формулы преобразования.

Пропускная способность и скорость передачи данных | Fluke Networks

Термины пропускная способность и скорость передачи данных часто используются как синонимы, но на самом деле они сильно различаются, если вы работаете в мире кабельных систем.

Ваш интернет-провайдер может рекламировать пропускную способность 500 мегабит в секунду (Мбит / с). В этом случае они фактически означают скорость передачи данных. В мире кабельных систем пропускная способность - это свойство кабеля - его способность передавать сигнал, понятный на дальнем конце.

Любой сигнал, передаваемый по медному или оптоволоконному каналу, будет ухудшаться по мере его попадания на дальний конец.Это результат простых потерь, но также и более сложных факторов, таких как возвратные потери (отражения) и, в случае меди, перекрестные помехи. Поставщики проектируют свои медные и оптоволоконные кабели, чтобы иметь возможность передавать эти необработанные сигналы (полосу пропускания) с более высокой скоростью.

Что касается медных кабелей, вы, вероятно, слышали, что категория 6 имеет полосу пропускания 250 МГц, а Категория 6A - полосу пропускания 500 МГц. (Пропускная способность часто указывается на оболочке кабеля.) Это создает большую путаницу, поскольку мы думаем о пропускной способности сети, выраженной в Мбит / с или Гбит / с.Мы не ошибаемся в этом отношении - ваш кабель категории 6A может иметь рабочую полосу пропускания 500 МГц, в то время как ваша сеть может иметь пропускную способность 10 Гбит / с.

Так почему же категория полосы пропускания кабеля определяется как МГц? Хороший вопрос. Мегагерцы - это частота или скорость, с которой волна будет колебаться каждую секунду, при этом 1 герц равен 1 циклу в секунду, а 1 МГц равен 1 миллиону циклов в секунду. Связь между скоростью и частотой немного сложна, но, проще говоря, более высокие частоты необходимы для передачи большего количества битов данных.Каждый бит данных кодируется на несущей частоте, и объем данных, который может быть передан за секунду, зависит от схемы кодирования сигнала активного оборудования.

Во времена Cat 5 пропускная способность и скорость передачи данных были такими же - кабель 100 МГц мог обеспечить скорость передачи данных 100 Мбит / с. Но разработчики сетевых интерфейсов смогли разработать схемы кодирования, такие как амплитудно-импульсная модуляция (PAM) и DSQ128, чтобы выйти за рамки простого отношения 1: 1 между полосой пропускания и скоростью передачи данных.К моменту выхода Cat 6 они могли передавать данные со скоростью 10 Гбит / с по кабелю с полосой пропускания 250 МГц. Благодаря этому подходу NBASE-T может получить 2,5 и даже 5 Гбит / с из кабеля Cat 5e и как ваш провайдер кабельного телевидения обеспечивает более высокую скорость интернета без отключения подключения к вашему дому.

Стандарт кабелей *

Максимальная пропускная способность

Поддерживаемые сетевые стандарты **

TIA

ISO

10BASE-T

100BASE-TX

1000BASE-T

10GBASE-T

25 / 40GBASE-T

Кошка 5

100 МГц

х

х

Cat 5e

Класс D

100 МГц

х

х

х

Кошка 6

Класс E

250 МГц

х

х

х

(Макс. 35 м)

Кат. 6A

Класс E A

500 МГц

х

х

х

х

Кошка 8

Класс I, II

2000 МГц

х

х

х

х

(Макс.30 м)

Отвращение к дисперсии

Когда дело доходит до многомодовых волоконно-оптических кабелей, мы видим спецификацию эффективной модальной полосы пропускания (EMB).EMB, измеряемый в мегагерцах на 1 километр (выражается в МГц-км), определяет, сколько данных может передавать конкретное волокно на заданной длине волны, и это зависит от различных характеристик волокна. EMB зависит от длины, и оптоволокно с EMB 200 МГц-км может передавать 200 МГц данных на расстояние до одного километра. Более высокий EMB может перемещать больше данных на один километр или может перемещать тот же объем данных на большее расстояние.

В многомодовом волокне на EMB влияет задержка дифференциальной моды волокна, или DMD.Когда через многомодовое волокно проходит несколько мод света, некоторые из них проходят быстрее по центру, а другие - медленнее по путям, близким к границе раздела сердцевина-оболочка. DMD - это разница во времени прохождения между самым быстрым режимом и самым медленным, и производители волокна разрабатывают свое волокно так, чтобы ограничить DMD и обеспечить более широкую полосу пропускания.

Для одномодового волокна модальная полоса пропускания практически безгранична, и нет соответствующего значения EMB, поскольку существует только одна мода, проходящая через волокно.Хотя полоса пропускания одномодового сигнала по существу бесконечна, на нее влияют возможности электроники и хроматическая дисперсия, которая является результатом того, что разные длины волн (не моды) достигают приемопередатчика в несколько разное время.

Самое главное

Хотя спецификации кабелей для пропускной способности вызывают много путаницы, не позволяйте этим значениям мешать тому, что действительно важно. Когда вы тестируете приложение, скажем 10GBASE-T, вы проверяете способность этого конкретного канала поддерживать скорость 10 Гбит / с.Просто помните, что ваш 10-гигабайтный файл вряд ли будет передан по сети примерно за секунду, если только ваш файл не является единственными данными, которые передаются напрямую из одной точки в другую.

Узнать больше о Versiv Copper and Fiber Cable Certifiers

Пропускная способность

- Какова емкость и скорость кабеля?

Ваш вопрос довольно запутанный и несколько вводящий в заблуждение, но я постараюсь уточнить.

Пропускная способность, о которой вы говорите, называется пропускной способностью и измеряется в битах в секунду (бит в секунду).Например, 100 Мбит / с. Скорость передачи по кабелю фиксирована и ограничена физикой (скорость света в среде кабеля), и она относительно одинакова для всех ваших кабелей. Например, скорость света в медном кабеле составляет примерно две трети скорости света в вакууме. Полоса пропускания больше зависит от интерфейсов устройства, чем от кабеля.

Существуют кабельные стандарты, установленные ANSI / TIA / EIA и ISO / IEC. Чтобы облегчить пропускную способность интерфейсов устройства, кабель должен соответствовать некоторым параметрам.Это может быть очень технически сложным и сложным, поэтому органы стандартизации создали различные стандарты на кабели. Например, в ANSI / TIA / EIA есть категории для медных кабелей, а в ISO / IEC есть классы кабелей. Различные стандарты определяют такие параметры, как вносимые потери, NEXT, FEXT, возвратные потери, задержка распространения, перекос и т. Д. В зависимости от конкретного набора параметров, который имеет кабель, кабель рассчитан на максимальную частоту, которую он может передавать, например 100 МГц для категории 5e. То, как интерфейсы кодируют и передают сигнал по кабелю, определяет полосу пропускания, но кабель должен соответствовать требованиям интерфейсов, чтобы работать с полосой пропускания интерфейсов.

Большая часть того, может ли кабель правильно работать при определенной полосе пропускания, зависит от его прокладки. Для этого тоже есть стандарты. Например, ANSI / TIA / EIA 568, Стандарт телекоммуникационных кабелей для коммерческих зданий . Плохо установленный кабель не будет работать правильно. Все компоненты кабельной трассы (кабельные соединители и т. Д.) Должны иметь одинаковые характеристики, правильно установлены и проверяться на дорогостоящем оборудовании, чтобы подтвердить правильность их работы.

Примером ширины полосы кабеля может быть кабель категории 5e. При правильной установке кабель может работать на 10BASE-T (Ethernet 10 Мбит / с), 100BASE-TX (Ethernet 100 Мбит / с) и 1000BASE-T (Ethernet 1 Гбит / с), но не на 10GBASE-T (Ethernet 10 Гбит / с). .

Пропускная способность канала определяется интерфейсами устройств, к которым подключается кабель. Например, максимальная пропускная способность кабеля категории 5e составляет 1 Гбит / с. Если вы попытаетесь использовать его с устройствами, которые работают только со скоростью 10 Гбит / с, он вообще не будет работать.Некоторые люди могут подумать, что в этом случае кабель будет передавать со скоростью 1 Гбит / с, но это не так. Интерфейсы устройств будут отправлять данные на частотах, с которыми кабель просто не может надежно справиться, и вы получите мусор на другом конце. Вот где сравнение с водопроводной трубой терпит неудачу.

Cat5e Максимальная скорость | Cat5e скорость кабеля

Скорость кабеля Cat5e

Скорость кабельной разводки Cat5e поддерживает высокопроизводительную сеть. Усовершенствованные кабели категории 5 могут обеспечивать скорость Gigabit Ethernet до 1000 Мбит / с.Устройства, подключенные кабелем, включая коммутаторы и маршрутизаторы, также должны поддерживать желаемую скорость передачи данных. Кабельная технология обратно совместима. Cat5e обеспечивает полосу пропускания 100 МГц, хотя доступны кабели с возможностями до 350 МГц. Кабель обеспечивает меньше перекрестных помех и помех по сравнению с оригинальным кабелем Cat5. Из-за скорости Cat5e и доступности этот кабель обычно используется в проводных локальных сетях, требующих высокой производительности. Это может стоить до 20 процентов меньше, чем кабели Cat6.

Максимальная скорость Cat5e для приложений передачи голоса или данных

Cat5e может поддерживать рабочие скорости сети 10 Мбит / с, 100 Мбит / с или 1000 Мбит / с. Гигабитные скорости - это максимальная скорость для кабеля Cat5e . При использовании для приложений передачи голоса и данных ниже максимальной скорости, Категория 5e имеет ограничение на длину кабеля 100 метров. Если кабель работает на максимальной скорости Cat5e, этот предел длины снижается до 50 метров.

Скорость передачи данных по сети

Скорость передачи данных по сети - это скорость, с которой данные передаются между устройствами.Объем данных, передаваемых с течением времени, называется пропускной способностью и часто измеряется в мегабитах в секунду (Мбит / с). На скорость, с которой сеть может отправлять или получать данные, могут повлиять:

  • Компоненты
  • Процессы
  • Перекрестные помехи
  • Кабель
  • Кабель

Cat 5e отличается снижением перекрестных помех по сравнению с его предшественниками, поддерживая улучшения в скорости передачи данных по сети и мощности сигнала.

Свяжитесь с Comms Express, чтобы получить информацию об улучшенном кабеле категории 5 для усовершенствования системы

Ссылки по теме

Кабель Cat5e

Кабель / патч-выводы Ethernet Cat5e RJ45

Обзор кабелей Cat5e и Ethernet

Cat5 vs.Кабели Ethernet Cat6 (и почему вам это нужно)

Послушайте, мы поняли - кабели Ethernet - не самая захватывающая тема в мире.

Но выбор правильного может сильно повлиять на скорость вашего интернета. Кабели Cat5 и Cat6 подключают ваш компьютер или сервер к модему. Однако большинство людей не понимают разницы между ними.

Вот все, что вам нужно знать о кабелях Ethernet Cat5 и Cat6.

Прежде всего, что такое кабель Cat5?

В течение многих лет большинство людей использовали кабель Cat5 для подключения к Интернету.Этот тип кабеля состоит из четырех витых пар медных проводов. Вероятно, у вас в офисе есть несколько кабелей Cat5.

«Компьютеры, подключенные к локальным сетям, подключаются с помощью кабелей категории 5, поэтому, если вы подключены к локальной сети, скорее всего, кабель, идущий с задней стороны вашего ПК, относится к категории 5», - сообщает Webopedia.

Однако недавно на смену кабелю Cat5 пришла новая технология. Например, кабели Cat5E обеспечивают более высокую скорость. Буква «e» в Cat5E означает «улучшенный».

«Хотя кабель Ethernet Cat5 может обрабатывать до 10/100 Мбит / с при полосе пропускания 100 МГц (что когда-то считалось достаточно эффективным), новые версии кабелей Cat работают значительно быстрее», - говорит FireFold.

… А что такое кабель Cat6?

Кабель Cat6 аналогичен кабелю Ethernet Cat5 - он состоит из четырех пар витых медных проводов. Однако он предоставляет вам гораздо больше функциональных возможностей. Например, кабель Cat6 имеет пропускную способность 250 МГц и обеспечивает скорость до 10 Гбит / с. Он также совместим с кабелями Cat5 и Cat5E.

Связано: Ваша суточная доза клетчатки [Инфографика]

«Кабель Cat6 используется в основном для компьютерных сетей со скоростью передачи данных (DTR) со скоростью 1 ГБ, 1000 Мбит / с или 1 Гбит / с», - говорит Техопедия.

Какой кабель Ethernet лучше всего подходит для вас?

Тип кабеля, который вы выбираете, зависит от того, как часто вы используете Интернет в своем бизнесе. Если вам нужна более высокая скорость интернета, Cat6 - хороший выбор. Это уменьшает так называемые «перекрестные помехи» - передачу сигналов, которая нарушает ваши каналы связи.

Однако, если вас устраивает текущая скорость интернета, Cat5 может быть всем, что вам нужно. Кроме того, кабели Cat5 обычно дешевле, чем Cat6.

В наши дни все больше и больше компаний используют облако.Если вы переместили свой сервер в облако - или думаете об этом в будущем - Cat5, вероятно, подойдет. Этот тип кабеля надежен, прост в использовании и делает все, что вам нужно. Однако, если вы ищете кабель, который оптимизирует производительность, Cat6 может вам подойти.

Есть и другие вещи, которые следует учитывать.

Как правило, кабели Cat6 толще, чем кабели Cat5. Об этом стоит подумать, если вам не хватает места в офисе.

Связано: 4 способа улучшить качество передачи голоса в вашей системе VoIP

«Многие кабели Cat-6 также имеют нейлоновый шлиц, который помогает устранить перекрестные помехи», - говорит How-To Geek.«Хотя в кабеле Cat-5 шпонка не требуется, некоторые производители все равно включают ее».

Итак ... Cat5 или Cat6?

Когда дело доходит до кабелей Ethernet Cat5 и Cat6, нет правильного или неправильного выбора.

Выбор продукта будет зависеть от индивидуальных требований вашего бизнеса. Помните, что Cat5 уже давно является «золотым стандартом» кабелей Ethernet и до сих пор выполняет свою работу. Если вас устраивает текущая скорость интернета или вы перенесли сервер в облако, этот тип кабеля отлично подойдет.

Cat6, с другой стороны, обеспечивает повышенную производительность и снижает перекрестные помехи.

Если вам нужна дополнительная информация по этому вопросу, обязательно поговорите с поставщиком управляемых ИТ-услуг сегодня.

Связано: Важность хороших технологий в бизнесе

Есть большая вероятность, что ваша борьба за большую скорость вообще не связана с кабелями. Вместо этого это может быть проблема с вашей пропускной способностью, скоростью вашего интернет-канала, количеством устройств в вашей сети и т. Д.

Какой кабель Ethernet следует использовать - Cat5e, Cat6 или Cat6a?

Решение о том, использовать ли кабели категории 5e, 6 или 6a для подключения вашей сети Ethernet, в значительной степени зависит от стоимости , скорости передачи данных и расстояния подключения . Все используют разъемы RJ45 для подключения к вашей сети через сервер, маршрутизатор, компьютер или другое оборудование. Кроме того, все они поддерживают питание через Ethernet (PoE). В остальном каждый кабель имеет свой стандарт.

Cat5e против Cat6 против Cat6a: все дело в скорости

Cat5e (макс.Скорость до 1 Гбит / с)

Cat5e (улучшенная категория 5) является наименее дорогим, но и самым медленным. Он поддерживает скорость передачи данных со скоростью до одного гигабита в секунду (Гбит / с) на частоте 100 МГц до 328 футов. Перекрестные помехи между проводами внутри кабеля уменьшаются, что приводит к меньшим помехам и меньшей вероятности ошибки передачи. Конечно, он обеспечит достойную производительность для большинства сегодняшних приложений, но Cat5e также оставляет меньше возможностей для обновления в будущем.

Cat6 (макс.Скорость до 10 Гбит / с)

Cat6 дороже и быстрее, чем Cat5e, но также ограничен расстоянием. Cat6 поддерживает скорость передачи данных до 10 Гбит / с на частоте 250 МГц с еще меньшими (или отсутствующими) перекрестными помехами благодаря улучшенной изоляции кабеля. Однако со скоростью 10 Гбит / с эффективна только до 164 футов . Несмотря на это ограничение, кабели Cat6 лучше подходят для работы в быстрых сетях Gigabit Ethernet. Скорее всего, Cat6 в конечном итоге заменит HDMI в качестве стандарта передачи аудио / видео в будущем.

Cat6a (макс. Скорость до 10 Гбит / с)

Если вы хотите настроить себя для создания успешной долгосрочной сети Gigabit Ethernet, Cat6a (расширенная категория 6) - правильный выбор. Да, это дороже, чем Cat5e или Cat6, но оборудование, которое вы будете подключать к своей сети, станет только более сложным, а не менее, по мере развития технологий. Cat6a поддерживает ту же скорость передачи 10 Гбит / с, что и Cat6, но на расстоянии до 328 футов и на частоте 500 МГц . И, конечно же, с еще меньшими перекрестными помехами, чем Cat6.

Выбор Cat5e против Cat6

В тестах на скорость Cat6 каждый раз побеждает. Хотя Cat5e, вероятно, обеспечит необходимую производительность, скорость передачи данных удваивается каждые 18 месяцев. Если вы ожидаете, что ваша кабельная система останется неизменной в течение нескольких лет, вы можете решить, что надежнее защитить свою сеть в будущем с помощью кабелей Cat6 или Cat6a.

Следует отметить, что скорость передачи данных по сети зависит от того, могут ли все компоненты работать на более высокой скорости.Рейтинг скорости передачи для каждого стандарта является теоретическим. Таким образом, устаревшее устройство, не поддерживающее гигабитные скорости, не сможет достичь гигабитных скоростей только потому, что вы используете более быстрый кабель.

Следует ли вам рассмотреть более быстрый кабель, такой как Cat8?

Для высокоскоростного коммутатора для коммутации связи в сети 25G или 40G Cat8 является подходящим выбором. Для всех остальных ситуаций кабели Cat6 или Cat6a будут достаточно быстрыми. Они дешевле и проще в установке.

Есть ли разница?

Написано Доном Шульцем, техническим торговым представителем trueCABLE и сертифицированным техником Fluke Networks

Часто значение скорости кабеля Ethernet «МГц» является важным флажком для многих покупателей.Что именно это означает для вашей сети? Имеет ли значение более высокая частота МГц, когда речь идет о кабеле Ethernet и его категории? Приравнивается ли это к более высокой пропускной способности? Ответ - не просто да или нет, как вы, наверное, уже догадались. Давайте на мгновение нажмем на тормозах и начнем определять, что на самом деле означают некоторые из этих терминов. Затем мы поместим это в реальную ситуацию, чтобы каждый мог понять ее смысл.

Определено

МГц или мегагерц
  • Мегагерцы сокращенно обозначают МГц.
  • Мегагерцы - это тактовая частота, показывающая, насколько быстро что-то может идти.
  • Для любопытных мегагерц - это электрическая частота (обратите внимание на электрическую часть).

Как вы это визуализируете? Думайте о МГц как о ширине водопровода.Чем шире труба, тем больше воды она выдерживает.

Определенная категория
  • Категория Ethernet (называемая Cat) - это особый стандарт, используемый производителями при прокладке кабеля Ethernet. Он определяет, как категория кабеля должна работать на определенном максимальном расстоянии.
  • В случае Соединенных Штатов ANSI / TIA вольно определяет стандарт конструкции физических кабелей и строго определяет часть стандарта, касающуюся электрических характеристик, последним из которых является ANSI / TIA 568 2.D. В случае стандартов на кабели за пределами США, стандарты определены ISO / IEC.
  • Время от времени ANSI / TIA и IEEE (ответственные за сетевые стандарты IEEE 802) обсуждают и согласовывают, какой фактический стандарт кабеля физической категории следует использовать для определенной скорости передачи данных, которая называется «Полоса пропускания приложения».

Определена полоса пропускания приложения
  • 10GBASE-T, 1000BASE-T, 100BASE-TX: они преобразуются в скорость 10 гигабит, скорость 1 гигабит и скорость 100 мегабит.К вашему сведению: 1000 мегабит равны 1 гигабит, а 10000 мегабит равны 10 гигабитам.
  • Протоколы приложений строго определены и буквально определяют, насколько быстро ваша сеть способна работать, это пропускная способность приложения.
  • Эти прикладные протоколы действительно определяют, какие скорости вы увидите «на земле».
  • Чтобы ваша сеть могла работать с полной пропускной способностью, которую вы ищете, все компоненты в цепочке должны поддерживать один и тот же или более высокий протокол приложения ... включая ваш кабель Ethernet.Иногда даже программное обеспечение, которое вы используете, может вас сдерживать. Бетча этого не знала! Чтобы узнать, как это может пойти не так, ознакомьтесь с нашим бесплатным техническим документом: «Тестирование 10-гигабитного Ethernet через медь при ограниченном бюджете».
  • Существует прямая зависимость между пропускной способностью приложения и тем, сколько денег вам нужно потратить на ее достижение. Оборудование 10GBASE-T дорогое, в то время как оборудование 1 Гбит / с является более обычным товаром и имеет соответствующую цену.

Информацию о выборе кабеля Ethernet применительно к полосе пропускания приложения можно найти в нашем блоге Что означает 10/100/1000 Base-T ?.Для более подробного обсуждения того, что это означает в реальной жизни, см. «Жажда скорости».

Собираем все вместе

До сих пор мы определили, что означают эти термины, но сами по себе они не рассказывают вам историю о том, какое значение может иметь частота МГц с точки зрения кабеля Ethernet.

  • Для поддержки более высоких прикладных протоколов, таких как 10 Gigabit (10GBASE-T), рассматриваемый кабель Ethernet должен поддерживать более высокие рабочие частоты (мегагерцы).
  • Чем выше МГц, тем большую пропускную способность кабель может поддерживать на расстоянии.
  • Физическая конструкция кабеля Ethernet играет решающую роль в этом…
    • Более тонкие медные проводники, такие как кабель Cat5e (24AWG), могут работать только с частотой до определенного мегагерца на определенном расстоянии.
    • Более толстые медные проводники, такие как кабель Cat6 (23AWG), могут работать на более высокой частоте мегагерц на том же расстоянии.
    • ... поэтому более толстые медные проводники, при прочих равных условиях, значительно превосходят более тонкие, потому что они могут выдерживать большее количество электричества, а именно к мегагерцам. Более толстая медь может вместить больше электронов.
    • Проводники - не единственный критерий поддержки более высоких мегагерц.Следующие факторы также являются факторами:
      • Толщина внешней оболочки кабеля
      • Толщина пластиковой изоляции вокруг медных проводников
      • Число витков на дюйм внутри кабеля Ethernet на любой паре проводов. Прочтите наш блог Почему провода скручены внутри кабеля Ethernet? для дополнительной информации.

Итак, физическая конструкция имеет первостепенное значение, и именно поэтому ANSI / TIA определила категории, найденные в ANSI / TIA 568 2.D. Какие самые низкие частоты необходимы для достижения определенной полосы пропускания на определенном расстоянии?


Проницательные из вас заметят, что ANSI / TIA указывает максимальное расстояние для поддерживаемого протокола полосы пропускания приложения. Многие люди не знают, что кабели многих категорий могут поддерживать гораздо более высокую пропускную способность приложений при значительно меньшем количестве метража. Прекрасным примером, определенным ANSI / TIA, является Cat6. Cat6 может поддерживать 10GBASE-T, если его длина не превышает 165 футов (обратите внимание, в идеальных условиях).

Вывод?

Вы можете, и я это протестировал, запустить 10GBASE-T по кабелю Cat5e на определенных очень коротких расстояниях, например, 20 футов, без каких-либо ошибок или проблем.

Это не означает, что Cat5e будет сертифицировать в какой-либо мере в соответствии со спецификацией Cat6A ... на самом деле он потерпит неудачу. Это также не означает, что вы должны превышать спецификации ANSI / TIA на любом расстоянии. Вы не должны. Стандарты существуют по нескольким причинам - в том числе безопасность!

Таким образом, чем больше поддерживаемых мегагерц, тем выше пропускная способность и, следовательно, более высокая скорость.

Картинка стоит тысячи слов.

Что произойдет, если вы попытаетесь запустить 10GBASE-T через Cat5e на высоте 200 футов?

Шучу. Изображение выше на самом деле не означает, что ваш кабель взорвется, как труба. Что произойдет, ваша сеть начнет отбрасывать пакеты и возникнет много ошибок.

Думайте о различных категориях как о трубах следующим образом:

Каждая труба имеет разную ширину, что соответствует объему данных, которые они могут нести.Вот почему Cat6A может передавать 10 Гбит / с, и на самом деле указано, что это работает без ошибок.

Наконец-то дан ответ на главный вопрос: имеет ли значение большее количество МГц?

Безусловно, если вы соблюдаете правила. Частота МГц определяется стандартом для обеспечения возможности прокладки кабеля Ethernet с гарантией достижения определенной скорости полосы пропускания на определенном расстоянии.

Что произойдет, если у вас есть кабель Cat6 550 МГц?

Как указывалось ранее, существует довольно много факторов, влияющих на то, будет ли кабель определенной категории надежно передавать данные на определенном расстоянии - даже если МГц выше минимума, определенного стандартом.Cat6 с номинальной частотой 550 МГц - это «неплохо».

Это означает, что , а не , означает:

  • Cat6 можно использовать для достижения того, что можно сделать с помощью Cat6A
  • Cat5e получит сертификат ANSI / TIA как Cat6, даже если кабель Cat5e рассчитан и протестирован на работу на частоте 250 МГц.

Это означает :

  • Кабель Ethernet производится на высоком уровне качества.
  • В идеальных условиях кабель способен работать немного больше, чем кабель аналогичной категории с более низким рейтингом МГц.Что, где и как - решать вам.
  • Кабель Ethernet в разумных пределах более устойчив к перекрестным помехам и связанным с ними ошибкам передачи.

Вот и все. Многие люди с разной степенью успеха пытались объяснить, что все это значит для среднего DIY-мастера. Надеюсь, теперь у вас есть гораздо лучшее понимание.

СЧАСТЛИВЫМ НЕТВОРКИНГОМ!

trueCABLE представляет информацию на нашем веб-сайте, включая блог «Кабельная академия» и поддержку в чате, как услугу для наших клиентов и других посетителей нашего веб-сайта в соответствии с условиями и положениями нашего веб-сайта.Хотя информация на этом веб-сайте касается сетей передачи данных и электрических проблем, это не профессиональный совет, и вы полагаетесь на такие материалы на свой страх и риск.

Максимальная скорость Cat5e: как быстро вы можете двигаться

Определение того, на что способна эта категория кабеля, поможет решить, является ли это характеристикой, которую вы ищете. Старые кабельные технологии все еще используются сегодня, и мы все еще видим кабель Cat5 во многих домах. Решение этой проблемы - обновить вашу домашнюю или бизнес-сеть.В данном случае это кабель Cat5e. Кабель Cat5e - очень хороший выбор для многих, и в этой статье мы рассмотрим, каковы возможности максимальной скорости Cat5e.

Что такое максимальная скорость Cat5e?

Давайте прыгнем прямо в это. С кабелем Cat5e максимальная скорость, которую вы можете ожидать, составляет 1 ГБ и 100 МГц. Это спецификация согласно TIA. В частности, стандарт TIA 568.2-D определяет требования для каждой категории кабелей. Соблюдая этот стандарт, все производители, клиенты и предприятия будут знать, чего ожидать, и меньше путать их с производственными показателями.Эта организация регулярно собирается вместе, чтобы установить новые стандарты, которые определяют, чего ожидать от определенных характеристик сетевой индустрии. А теперь вернемся к спектаклю.

Кабель

Cat5e в соответствии с ANSI / TIA 568.2-D имеет максимальную скорость 100 МГц и 1 Гбит (гигабит) на расстоянии до 100 метров (328 футов). Рекомендуемая максимальная длина кабельной трассы составляет 90 метров магистрали кабеля и 10 метров соединительных кабелей. Максимальная скорость кабеля Cat5e на уровне 100 МГц - это то, чего вы должны ожидать. Однако с увеличением производительности в современном мире вы часто будете видеть кабели Cat5e с маркировкой 350 МГц.Это означает, что кабель Cat5e был протестирован на производительность 350 МГц. Это не гарантия, но показывает, что кабель может работать на этих уровнях. Таким образом, несмотря на то, что обязательная максимальная скорость, установленная TIA, составляет 100 МГц, кабельные компании продвинулись в этом, тестируя кабели до 350 МГц.

Готовы купить кабели Cat5e? Ознакомьтесь с нашей коллекцией объемных кабелей Cat5e, обеспечивающих лучшую в отрасли производительность в вашей домашней или деловой сети.

Благодаря включению стандарта IEEE 802.3bz вы даже можете повысить производительность с помощью существующих кабелей Cat5e.В соответствии со стандартом IEEE 802.3bz вы можете достичь 2,5GBase-T и 5GBase-T до 328 футов (100 метров). Этого можно добиться, если уровень передачи будет основан на 10GBase-T, но будет работать с более низкой скоростью передачи сигнала. При понижении скорости сигнала это снижает требования к кабельной разводке, давая вам возможность выполнять это на Cat5e. Хотя это, безусловно, можно получить, это не гарантия. Для Cat5e мы можем рассчитывать на базовую производительность от 1 ГБ до 328 футов как на стандартную производительность, которую вы можете достичь, и 2.5 или 5GBase-T - это производительность в идеальных средах, включая соответствующее оборудование.

Просматривая спецификации Cat5e, вы встретите много разных номеров и категорий.

Вот пример отчета об испытаниях нашего неэкранированного кабеля пленума Cat5e. Вы увидите показатели производительности на этих разных частотах

Также следует отметить, что кабель Cat5e также имеет требования к передаче. Вы заметите, что в отчете об испытаниях указаны разные номера передач.Такие как вносимые потери (IL), NEXT (перекрестные помехи на ближнем конце), ACR и RL. Один из наиболее важных факторов, на который следует обратить внимание, - это перекрестные помехи. Вы можете узнать все об этом здесь, что такое перекрестные помехи?

Кабель

Cat5e - отличный выбор для жилых помещений с его производительностью 350 МГц и 1 ГБ на расстоянии до 100 метров. В 1 гигабите есть 1000 мегабит, поэтому теоретическая максимальная скорость передачи также может составлять 125 Мбит / с.

Чтобы лучше понять это, с 1 ГБ вы можете передать гигабайт данных примерно за 8 секунд.Довольно быстро, если вы спросите меня!

Заключение

Мы будем краткими и приятными в этой статье о максимальной скорости Cat5e.

Напомним, что скорость Cat5e имеет стандартизованную максимальную производительность 100 МГц и скорость передачи данных 1 ГБ на расстоянии до 100 метров (328 футов)

С развитием технологий и потребностью в увеличении частоты компании, такие как мы, предоставили кабель Cat5e для работы на частотах до 350 МГц от 100 МГц.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *