Кабели на основе витой пары проводников

4.1.1.1. Рабочие характеристики передачи

В СКС используют кабельные компоненты с рабочими характеристиками передачи следующих категорий:

6 — неэкранированные (UTP) и экранированные (ScTP, FTP, SFTP) кабели на основе витой пары проводников с волновым сопротивлением 100 Ом и рабочим диапазоном частот до 250 МГц;

5e — неэкранированные (UTP) и экранированные (ScTP, FTP, SFTP) кабели на основе витой пары проводников с волновым сопротивлением 100 Ом и рабочим диапазоном частот до 100 МГц;

5 — неэкранированные (UTP) и экранированные (ScTP, FTP) многопарные кабели на основе витой пары проводников с волновым сопротивлением 100 Ом и рабочим диапазоном частот до 100 МГц;

3 — неэкранированные (UTP) многопарные кабели на основе витой пары проводников с волновым сопротивлением 100 Ом и рабочим диапазоном частот до 16 МГц.

Многопарные кабели на основе витой пары проводников с рабочими характеристиками передачи категорий 3 и 5 могут быть использованы только в магистральных подсистемах СКС для передачи сигналов низкоскоростных приложений (например, аналоговая и цифровая телефония).

Исключение из приведенных выше правил представляют многопарные кабели для внешней прокладки, рабочие характеристики которых обычно не выходят за рамки первого и второго уровней. Такие кабели состоят из одножильных медных проводников калибров 19 AWG (0,9 мм), 22 AWG (0,64 мм), 24 AWG (0,5 мм) или 26 AWG (0,4 мм) в термопластиковой изоляции и предназначены для передачи сигналов приложений передачи речи и низкоскоростных данных (кабели типа OSP) или приложений передачи речи, высокоскоростных данных и видео (широкополосные кабели типа BBOSP).

4.1.1.2. Эксплуатация кабелей в местах с высокими температурами Монтаж кабельных сегментов возможен в пространствах (например, воздуховодах, шахтах (стояках), помещениях, не оборудованных системами контроля микроклимата (склады), производственных помещениях и т.п.), температура окружающей среды которых может быть выше 20°C.

Для обеспечения соответствия требованиям к вносимым потерям (IL) моделей канала и постоянной линии рекомендуется уменьшать длины кабельных сегментов в зависимости от средней температуры окружающей среды в местах их прокладки, с помощью применения температурного коэффициента вносимых потерь.

В таблице 2 приведены значения возможных изменений длины кабельных сегментов в зависимости от температуры окружающей среды в месте прокладки кабелей и температурного коэффициента вносимых потерь (0,4% на 1 градус Цельсия).

Т а б л и ц а 2

При расчете данных, приведенных выше, учитывались 10 м аппаратных и коммутационных шнуров в соответствии с моделью канала.

4.1.1.3. Кабели горизонтальной подсистемы.

Общие положения

Требования, установленные в настоящем разделе, распространяются на кабели на основе симметричной витой пары проводников, предназначенные для использования в горизонтальной кабельной подсистеме.

Кабели горизонтальной кабельной подсистемы состоят из одножильных проводников калибров 22 - 24 AWG в термопластиковой изоляции, сформированных в четыре витые пары, покрытые общей термопластиковой оболочкой, с одинарным экраном из фольги или двойным экраном из фольги и проволочной сетки в качестве дополнительных элементов.

Все кабели, построенные на основе симметричной витой пары проводников, имеют волновое сопротивление 100 Ом.

П р и м е ч а н и я .

1. Запрещено использование многопарных кабелей на основе симметричной витой пары проводников любой категории рабочих характеристик передачи.

2. Не допускается использование жгутованных кабелей. Формирование пучков кабелей во время монтажа, при соблюдении требований раздела 5, не приводит к образованию жгутованного кабеля и не считается запрещенной практикой.

Цветовое кодирование проводников и пар в 4-парных кабелях горизонтальной подсистемы соответствует схеме, приведенной в таблице 3.

Т а б л и ц а 3

Экранированные кабели

Применение кабелей на основе витой пары проводников для поддержки работы телекоммуникационных приложений иногда требует использования экрана. Экранирование проводников кабеля помогает улучшить защиту от электромагнитного излучения, создаваемого носителями сигналов, и невосприимчивость к воздействию электромагнитных помех от внешних источников. Способность экрана создавать определенные преимущества для кабельной системы зависит от множества факторов. К этим факторам можно отнести рабочие характеристики компонентов кабельной системы, специфические методы и тщательность монтажа, а также конструктивные особенности и способы подключения активного оборудования.

Особенностью экранированных кабелей является добавление к конструкции неэкранированного кабеля гальванически непрерывного экрана, расположенного вокруг четырех пар под общей оболочкой. Одинарный экран состоит из спиральной или продольной металлической или ламинированной металлом пластиковой ленты, двойной — из ленты и сетки, состоящей из луженых неизолированных одножильных медных проводников калибра 26 AWG. К экранам добавляется луженый медный дренажный проводник калибра 26 AWG, находящийся в гальваническом контакте с металлической поверхностью ленты.

4.1.1.4. Кабели магистральной подсистемы

Общие положения

Требования, приведенные в настоящем разделе, распространяются на кабели на основе симметричной витой пары проводников, предназначенных для использования в магистральной кабельной подсистеме.

Кабели магистральной подсистемы построены на основе одножильных проводников калибров 22 - 24 AWG в термопластиковой изоляции, сформированных в четыре витые пары, покрытые общей термопластиковой оболочкой, с одинарным или двойным экраном из фольги и проволочной сеткой в качестве дополнительных элементов.

Все кабели, построенные на основе симметричной пары проводников, имеют волновое сопротивление 100 Ом.

Цветовое кодирование проводников и пар в 4-парных кабелях магистральной подсистемы соответствует схеме, приведенной в таблице 3.

Разрешается использование многопарных кабелей на основе симметричной витой пары проводников с рабочими характеристиками передачи категорий 3 и 5 в магистральной кабельной подсистеме.

Применение многопарных кабелей ограничивается передачей однородных сигналов низкоскоростных телекоммуникационных приложений (с рабочей полосой частот до 1 МГц).

П р и м е ч а н и е . Допускается использовать для внешней прокладки многопарные кабели, рабочие характеристики которых не выходят за рамки первого и второго уровней, при условии, что кабели состоят из одножильных медных проводников калибра 19 AWG (0,9 мм), 22 AWG (0,64 мм), 24 AWG (0,5 мм) или 26 AWG (0,4 мм) в термопластиковой изоляции и предназначены для передачи сигналов приложений передачи речи и низкоскоростных данных (кабели типа OSP) или приложений передачи речи, высокоскоростных данных и видео (широкополосные кабели типа BBOSP).

Экранированные кабели

Применение кабелей на основе витой пары проводников для поддержки работы телекоммуникационных приложений иногда требует использования экрана. Экранирование проводников кабеля помогает улучшить защиту от электромагнитного излучения, создаваемого носителями сигналов, и невосприимчивость к воздействию электромагнитных помех от внешних источников. Способность экрана создавать определенные преимущества для кабельной системы зависит от множества факторов, таких как рабочие характеристики компонентов кабельной системы, специфические методы и тщательность монтажа, а также конструктивные особенности и способы подключения активного оборудования.

Экранированные кабели на основе симметричной витой пары проводников, используемые в магистральной кабельной подсистеме, должны соответствовать всем требованиям общих положений.

Особенностью экранированных кабелей является добавление к конструкции неэкранированного кабеля гальванически непрерывного экрана, расположенного вокруг четырех пар под общей оболочкой. Одинарный экран состоит из спиральной или продольной металлической или ламинированной металлом пластиковой ленты, двойной — из ленты и сетки, состоящей из луженых неизолированных одножильных медных проводников калибра 26 AWG. К экранам добавляется луженый медный дренажный проводник калибра 26 AWG, находящийся в гальваническом контакте с металлической поверхностью ленты.

Категория кабельной линии определяется по наименьшей категории пассивного элемента, входящего в состав кабельной линии.

Только при соблюдении следующих условий возможно создание кабельных линий соответствующих заданной категории:
• все пассивные компоненты отвечают определенной категории или превышают ее
• соблюдены требования по максимально допустимой длине кабельной линии для витой пары
• количество соединений не превышает максимально допустимое число для выбранной модели кабельной линии и типа кабеля
• монтаж кабелей произведен согласно требованиям стандартов на СКС

Категория 1, категория 2, категория 4, категория 5 являются недействующими и выведены из рассмотрения стандарта, но в программном обеспечении кабельных тестеров и у некоторых производителей многопарных кабелей витая пара можно встретить продукцию с категорей 5.

Категория 5 позволяет передать по двум парам на расстоянии до 100 метров до 100 Мбит/сек с использованием технологии FastEthernet.

Правила монтажа оптического кабеля

Важно при прокладке избегать деформации кабеля. Меры по предотвращению деформаций включают в себя:

Основное условие многолетнего и эффективного функционирования систем заземления – правильный подбор материалов, которые применяются в конструкциях соединенных между собой естественных и искусственных заземлителей. Выбор несовместимых материалов может привести к ускорению коррозии заземлителей и в итоге к быстрому ухудшению их электрических параметров.

Фундаментный заземлитель во многих случаях – эффективное решение для заземления электрических или молниезащитных систем, в связи с чем в настоящее время требуется его использование в качестве основного заземлителя на строительных объектах, в том числе и на энергообъектах, таких как трансформаторные подстанции и линии электропередачи высокого, среднего и низкого напряжения. Часто такой заземлитель требуется соединить с дополнительными внешними искусственными заземлителями, чтобы получить достаточно малое активное сопротивление заземления или обеспечить выполнение нормативных требований, касающихся геометрических размеров заземлителя. Согласно требованиям стандарта [1], проложенные в грунте металлические элементы искусственного заземлителя, соединенного с фундаментным, должны быть изготовлены только из меди, нержавеющей стали или омедненной стали. Применение с этой целью оцинкованной стали недопустимо из-за слишком большой разницы между электрохимическими потенциалами оцинкованной стали в земле и железобетона, что способствует ускоренной коррозии внешнего заземлителя (оцинкованной стали).

Современные принципы проектирования систем фундаментных и искусственных заземлителей, применяемых на строительном объекте, подробно описаны в стандарте PN-EN 62305-3:2009, указанном в Распоряжении Министра инфраструктуры относительно технических условий, которым должны отвечать здания и их расположение [3]. Этот стандарт в настоящее время используется в версии 2011 г. [1]. Он имеет статус обязательного к исполнению, поэтому фундаментные заземлители и их соединения с искусственными должны выполняться в соответствии с его требованиями.

Для выполнения искусственных заземлителей, прокладываемых непосредственно в грунте, применяются: проволока, многопроволочные проводники, полоса, стержни, пластины или решетки. Требования, которым они должны отвечать, содержатся в самых последних стандартах, касающихся электрических систем (PN-HD 60364-5-54:2011 Электрические системы низкого напряжения– Часть 5- 54: Подбор и монтаж электрического оборудования – Схемы заземления и защитные проводники (ориг.) [5], PN-EN 50522:2011 Заземление электроэнергетических систем переменного тока с напряжением выше 1 кВ), а также систем молниезащиты (PN-EN 62305-3:2011 Молниезащита Часть 3: Физические повреждения объектов и угроза жизни (ориг.), PN-EN 62561-2:2012 Элементы молниезащитных устройств (LPSC) – Часть 2: Требования, касающиеся проводов и заземлителей (ориг.) (ранее как PN-EN 50164-2:2010).

В этих документах содержатся требования относительно допустимых к использованию материалов, видов покрытий, а также размеров элементов.

Требования, которые содержатся в стандартах PN-HD 60364-5-54:2011, PN-EN 62305-3:2011 и PN-EN 62561-2:2012, в большой степени не противоречат друг другу, а вот некоторые требования стандарта PN-EN 50522:2011, который утвержден CENELEC как европейский стандарт на ближайший период, отличаются от требований остальных стандартов. В таблице 1 сопоставляются требования,касающиеся элементов заземления, собранные из вышеприведенных стандартов. Красным цветом обозначены величины, которые отличаются в отдельных документах.

Таблица 1. Материалы, допустимые к использованию для заземлителей в грунте, их конфигурация и минимальные размеры,а так же толщина защитных покрытий

Допустимые материалы Во всех упомянутых стандартах в качестве материалов, применяемых для изготовления элементов заземления, рекомендуется использовать медь (без покрытия или луженую), а также сталь (горячеоцинкованную, нержавеющую или омедненную электролитическим методом). Стандарты по электрическим системам (как PN-HD 60364-5-54:2011, так и PN-EN 50522:2011) допускают также использование стали с медным покрытием толщиной 1000 мкм, однако такой материал подвержен отслоению медного покрытия под влиянием механических факторов. Учитывая это, стандарты по молниезащите допускают применение только стали, омедненной электролитическим методом, которая обеспечивает гораздо более долговечный контакт обоих слоев даже при значительно меньшей толщине медного покрытия. Стандарт PN-EN 50522 – единственный из упомянутых допускает использование таких материалов, как сталь и медь со свинцовым покрытием. Учитывая вредные качества свинца, такие материалы сегодня не должны допускаться к использованию. Некоторые различия между рекомендациями отдельных стандартов касаются набирающей популярность в последние годы стали, омедненной электролитическим методом. В стандарте PN-EN 50522 речь идет только о стержнях, выполненных из такого материала, при этом остальные стандарты допускают также проволоку и полосу. Ошибочной представляется указанная в PN-EN 50522 минимальная толщина медного покрытия для вертикальных стержней: 90 мкм. Стандарты по молниезащите, как и стандарт, касающийся системы низкого напряжения, требуют, чтобы толщина этого слоя составляла как минимум 250 мкм, потому что покрытие толщиной 90 мкм может оказаться слишком малоустойчивым к механическим воздействиям, которым подвергаются стержни при погружении в землю. Зато более тонкая толщина покрытия допускается в случае проволоки и полосы, которые укладываются горизонтально в траншеях и засыпаются землей, в результате чего в гораздо меньшей степени повреждаются. Представляется не слишком логичным, чтобы к системам низкого напряжения (для которых также требуется толщина слоя 250 мкм) предъявлялись более строгие требования, чем к системам с напряжением более 1 кВ. Сегодня эти требования выполняют немногие производители. Например, на рынке доступны стальные стержни c медным покрытием толщиной 240 мкм. Разница хоть и небольшая, но она говорит о том, что данный продукт не отвечает нормативным требованиям. Примеры специальных вертикальных омедненных заземлителей, соответствующих упомянутым стандартам, представлены на рис. 3. а) резьбовой б) безмуфтовый Рис. 3. Вертикальные омедненные заземлители Galmar с медным покрытием толщиной 250 мкм Для полос, омедненных электролитическим методом, требования относительно меньшей толщины покрытия вытекают из меньшего риска повреждения покрытия заземлителя. Полосы, которые укладываются в траншеях и засыпаются землей, не подвергаются значительному механическому воздействию, поэтому для них достаточным является медное покрытие толщиной 70 мкм (рис.4). При этом омедненная полоса должна быть достаточно стойкой к выгибанию, при этом не должно происходить отслоение медного защитного покрытия. Рис. 4. Полоса и проволока Galmar из стали с медным покрытием толщиной 70 мкм В самых новых стандартах по молниезащите предъявляется не слишком много требований к толщине цинковых покрытий, хотя такая информация приводилась в предыдущей версии стандарта PN-EN 62305-3:2009. В нем указывалось, что цинковое покрытие должно быть гладким, сплошным и без пятен, а его минимальная толщина должна составлять 50 мкм для круглых элементов (проволока и стержни) и 70 мкм – для плоских элементов (полосы).

5.4.5.2 Желательно, чтобы шина имела гальваническое покрытие для снижения контактного сопротивления. В случае отсутствия покрытия шина должна быть очищена перед закреплением проводников. На рисунке 5.4-1 изображен пример типичной TMGB.

Рисунок 5.4-1 Типичная главная телекоммуникационная шина заземления

Рисунок. Шина

5.4.6 Шлейф на распределительном щитке телекоммуникационной системы

5.4.6.1 В тех случаях, когда распределительный щиток телекоммуникационной системы расположен в одном помещении или пространстве с TMGB, шина заземления оборудования с питанием от переменного тока (Alternating Current Equipment Ground, ACEG) распределительного щитка телекоммуникационной системы (если установлена) или его корпус должны быть соединены шлейфом с TMGB.

5.4.6.2 TMGB должна быть расположена как можно ближе к распределительному щитку телекоммуникационной системы с соблюдением требований к расстояниям, устанавливаемым приложимыми электрическими нормативами.

5.4.7 Соединения с TMGB

5.4.7.1 Для соединения телекоммуникационного шлейфового проводника и TBB с TMGB должны использоваться коннекторы обжимного типа с двумя отверстиями, соединения: выполненные с помощью экзотермической сварки или ее эквивалента.

5.4.7.2 Соединение шлейфовых проводников телекоммуникационного оборудования с TMGB допускается выполнять с помощью контактов лепесткового типа с одним отверстием или их эквивалента, однако предпочтительным видом коннектора является коннектор обжимного типа с двумя отверстиями.

5.4.7.3 Все металлические лотки телекоммуникационной кабельной системы, расположенные в одном помещении или пространстве с TMGB, должны быть соединены шлейфами с TMGB.

5.4.8 Правила монтажа

5.4.8.1 TMGB должна быть изолирована от своих средств поддержки. Рекомендуется соблюдать разделение в 50 мм (2 дюйма).

5.4.8.2 Практичным местом расположения TMGB является одна из боковых сторон распределительного щитка (если таковой установлен). При выборе вертикального расположения TMGB рекомендуется принимать во внимание то, как заземляющие и шлейфовые проводники проходят под фальшпол или на верхние кабельные лотки.

5.5 Описание TGB

5.5.1.1 TGB должна:

а) представлять собой медную шину с заранее просверленными отверстиями, размеры и расстояние между которыми должны отвечать требованиям NEMA к используемым типам коннекторов;

б) иметь минимальные размеры 6 мм (толщина) х 50 мм (ширина) и необходимую длину с целью обеспечения поддержки как существующих приложений, так с расчетом на будущие расширения.

5.5.1.2 Желательно, чтобы шина имела гальваническое покрытие для снижения контактного сопротивления. В случае отсутствия покрытия шина должна быть очищена перед закреплением проводников.

5.5.2 Соединение шлейфов с TGB

5.5.2.1 TBB и другие TGB, расположенные в одном пространстве, должны быть соединены с TGB с помощью проводника, определенного в 5.3.4.1.

5.5.2.2 Шлейфовый проводник, соединяющий TBB и TGB, должен быть непрерывным и проходить по наикратчайшему пути.

5.5.2.3 В тех случаях, когда распределительный щиток телекоммуникационной системы расположен в одном помещении или пространстве с TGB, шина распределительного щитка ACEG (при наличии) или его корпус должны быть соединены щлейфом с TGB.

5.5.2.4 TGB должна быть расположена как можно ближе к распределительному щитку с соблюдением требований к расстояниям, устанавливаемым приложимыми электрическими нормативами.

5.5.2.5 В тех случаях, когда распределительный щиток телекоммуникационной системы расположен не в одном помещении или пространстве с TGB, рекомендуется соединить шину распределительного щитка ACEG или его корпус шлейфом с TGB.

5.5.2.6 TGB должна быть соединена шлейфом с TBBIBC везде: где это требуется согласно 5.3.4.2.

5.5.2.7 Все металлические лотки телекоммуникационной кабельной системы, расположенные в одном помещении или пространстве с TGB, должны быть соединены шлейфами с TGB.

5.5.3 Соединения с TGB

5.5.3.1 Соединения TBB с TGB должны быть выполнены с помощью сертифицированных коннекторов обжимного типа с двумя отверстиями.

5.5.4 Правила монтажа

5.5.4.1 TGB должна быть изолирована от своих средств поддержки. Рекомендуется соблюдать разделение в 50 мм (2 дюйма).

5.5.4.2 Практичным местом расположения TGB является одна из боковых сторон распределительного щитка (если таковой установлен). При выборе вертикального расположения TGB рекомендуется принимать во внимание то, как заземляющие и шлейфовые проводники проходят под фальшпол или на верхние кабельные лотки.

5.6 Соединение шлейфов с металлическим каркасом здания

5.6.1 Все шлейфовые проводники и коннекторы: используемые для соединения с металлическим каркасом здания, должны быть сертифицированы для данного применения и одобрены национальной поверочной лабораторией (NRTL).

5.6.2 В тех зданиях, где металлическая арматура (структурная сталь) эффективно заземлена, каждая TGB должна быть соединена с арматурой в пределах помещения с помощью проводника калибра 6 AWG.

5.6.3 В тех случаях, когда металлическая арматура находится за пределами помещения, но доступ к ней легко осуществим, рекомендуется соединять ее с TGB с помощью проводника калибра 6 AWG.

5.6.4 В тех случаях, когда металлическая арматура находится за пределами помещения, но доступ к ней легко осуществим, рекомендуется соединять ее с TMGB с помощью проводника калибра 6 AWG.

5.6.5 В некоторых случаях с целью сокращения расстояний или других соображений при наличии горизонтальных стальных элементов, надежно соединенных с вертикальными элементами, допускается соединение TGB шлейфом с этими горизонтальными элементами вместо вертикальных.

5.6.6 Данный стандарт не требует соединения шлейфами стальной арматуры бетонных конструкций здания с TGB или TBB.

6.2.1.2 TMGB является общей точкой TEF, в которой выполняются все заземляющие соединения для данного помещения.

6.2.1.3 TMGB должна быть расположена как можно ближе к распределительному щитку телекоммуникационной системы с соблюдением требований к расстояниям, устанавливаемым приложимыми электрическими нормативами.

6.2.1.4 В тех случаях, когда распределительный щиток телекоммуникационной системы не установлен в TEF, TMGB рекомендуется располагать вблизи магистральной кабельной системы и соответствующих точек терминирования. Кроме того, рекомендуется располагать TMGB таким образом, чтобы телекоммуникационный шлейфовыйпроводник был как можно короче и проходил по как можно более прямому пути.

6.3 Прочие соединения с TMGB/TGB

6.3.1 В тех случаях, когда трасса телекоммуникационного городского ввода включает в себя изолирующий разрыв, ее сегмент на стороне здания должен быть соединенщлейфом с TMGB.

6.3.2 В зданиях, где магистральные кабели имеют в своей конструкции экран или металлические элементы, экран или металлический элемент должны быть соединены шлейфом с TMGB/TGB.

6.3.3 Телекоммуникационные устройства первичной защиты, установленные на внутренних магистральных кабелях, должны быть соединены шлейфами с TMGB.

Рисунок. Шлейфовый контакт

Рисунок. Монтаж шлейфового контакта

6.3.4 Прочие шины заземления

TMGB предназначена для соединения шин заземления, являющихся частью оборудования, расположенного в TEF (такого, например, как MUX или волоконно-оптического терминального оборудования).