Таблице 2. Первичные параметры витой пары с диаметром проводника 0,4 мм и полиэтиленовой изоляцией.
|
Частота (кГц) |
0 |
10 |
20 |
40 |
100 |
150 |
200 |
400 |
500 |
|
R (Ом/км) |
268 |
268 |
269 |
271 |
282 |
295 |
312 |
390 |
425 |
|
L (мкГн/км) |
680 |
678 |
675 |
669 |
650 |
642 |
635 |
619 |
508 |
|
С (нФ/км) |
45,5 |
45,5 |
45,5 |
45,5 |
45,5 |
45,5 |
45,5 |
45,5 |
45,5 |
Вторичные параметры городских телефонных кабелей — постоянная распространения γ и волновое сопротивление ZВ. Параметр γ зависит от первичных параметров R, C, L и G и является комплексной величиной, состоящей из коэффициента затухания α и коэффициента фазы β. На основе этих параметров и рассчитываются все характеристики кабеля в рабочем диапазоне частот.
К параметрам влияния между двумя парами относятся: переходное затухание на ближнем конце (Near End Crosstalk, NEXT); переходное затухание на дальнем конце (Far End Crosstalk, FEXT); защищенность на ближнем конце (ACR); защищенность на дальнем конце (ELFEXT).
Четверочная скрутка позволяет добиться меньших внешних габаритов кабеля, большей стабильности его конструкции и лучших электрических характеристик, однако кабель с четверочной скруткой более сложен в производстве и разделке и поэтому достаточно мало распространен в технике СКС. В качестве материала изоляции проводников обычно используется поливинилхлорид, встречаются также другие изоляционные материалы, например, полиолефин, полиэтилен и полипропилен. С целью снижения уровня затухания проводники горизонтального кабеля изготавливаются из монолитной (Solid) медной проволоки. Отдельные витые пары образуют кабельный сердечник, покрытый общей для всех пар внешней защитной изоляционной оболочкой толщиной примерно 0,5-0,6 мм. Для придания сердечнику определенной структуры в процессе производства и ее сохранения во время эксплуатации может применяться обмотка пар полимерными ленточками или нитями. Облегчение разделки некоторых конструкций кабелей обеспечивается использованием разрывной нити (rip-cord), расположенной под оболочкой. При вытягивании эта нить делает на оболочке продольный разрез и открывает доступ к кабельному сердечнику. Кабели "витая пара", у которых под общей оболочкой находятся три и более четырехпарных элемента, относятся к многопарным. Для изготовления внешней оболочки наряду с обычным поливинил-хлоридом достаточно часто применяется материал типа компаунда, который не содержит галогенов и не поддерживает горения, а также так называемые малодымные полимеры. Полному вытеснению поливинилхлорида из материалов оболочки препятствует тот факт, что переход на оболочку из негорючих материалов немедленно увеличивает цену готового продукта примерно на 20-30 процентов, а не содержащие галогенов компаунды обладают низкой огнестойкостью. Внешняя оболочка окрашивается обычно в серый цвет различных оттенков, встречаются также другие стандартные для конкретного производителя цвета (синий, фиолетовый, белый, красный). Оранжевая окраска обычно указывает на то, что оболочка изготовлена из негорючего материала и кабель может быть использован для прокладки в так называемых plenum-полостях. Конструкции, предназначенные для внешней прокладки, снабжаются полиэтиленовой оболочкой, так как этот материал обладает существенно более высокой влагостойкостью по сравнению с поливинилхлоридом и огнестойким компаундом. На внешнюю оболочку наносятся маркирующие надписи, в которых указывается тип кабеля, диаметр и тип проводников, характеристики оболочки, наименование производителя и его фирменное обозначение кабеля, наименование стандарта и сертифицирующей лаборатории, а также футовые или метровые метки длины. По двум последним параметрам имеются определенные различия между американскими и европейскими кабельными компаниями. Так, основной сертифицирующей лабораторией для американских производителей кабельной продукции является UL Laboratory, европейские обращаются в датскую испытательную организацию DELTA. Американские кабельные компании применяют в основном футовые метки длины, европейские изготовители используют метровый дискрет этого параметра.
Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи разъёма 8P8C (который ошибочно называют RJ45)
Экранированный и неэкранированный горизонтальный кабель типа "витая пара"
В зависимости от наличия или отсутствия дополнительных экранирующих покрытий отдельных витых пар и/или сердечника в целом горизонтальные кабели из витых пар подразделяются на неэкранированные и экранированные. В свою очередь, среди экранированных конструкций различают кабели с общим внешним экраном, с экранами для каждой пары и с одновременным экранированием отдельных пар и сердечника в целом. Экранирование применяют для повышения переходного затухания (NEXT), снижения уровня ЭМИ и для повышения помехозащищенности. Внешний вид различных вариантов кабелей изображен на рисунке.
Рис.2 Кострукции горизонтальных кабелей
Наибольшее распространение для экранирования отдельных пар получили металлизированные алюминием тонкие полимерные пленки, причем известны конструкции с ориентацией стороны металлизации как внутрь, так и наружу. Внешние экраны, окружающие кабельный сердечник, изготавливаются из такой же пленки, или же выполняются в виде оплетки из оцинкованной медной проволоки. В состав конструкции пленочного экрана обычно вводится дополнительный тонкий неизолированный медный луженый или оцинкованный дренажный проводник диаметром около 0,5 мм. В функции последнего входит обеспечение электрической непрерывности экрана при случайных разрывах пленки во время прокладки и эксплуатации.
|
Рис.3 Экранированный и неэкранированный кабель "витая пара" 1. Внешняя оболочка 2. Витая пара 3. Общий экран 4. Дренажный проводник 5. Экран витой пары |
На практике получили достаточно широкое распространение кабели "витая пара" с общим пленочным экраном, который дополняется оплеткой. Пленочные экраны хорошо защищают кабель от высокочастотных помех (RFI), а экраны в виде оплетки - от низкочастотных (EMI), то есть двухслойный экран рассматриваемого вида обеспечивает надежное экранирование кабельного сердечника во всем диапазоне частот.
Электромагнитные излучения-ЭМИ
|
Условное обозначение |
Экран |
Цель экранирования | |
|
Основное |
Альтернативное | ||
|
UTP |
- |
Отсутствует |
- |
|
STP |
- |
Экранирование каждой пары |
- Снижение уровня ЭМИ - Повышение защищенности от внешних помех - Повышение переходного затухания |
|
- |
PiMF |
Индивидуальный пленочный экран каждой пары | |
|
S/UTP |
STP, FTP |
Общий экран для всех пар |
- Снижение уровня ЭМИ - Повышение защищенности от внешних помех |
|
S/STP |
STP, S-STP |
Экранирование каждой пары плюс общий экран вокруг всех пар |
- Снижение уровня ЭМИ - Повышение защищенности от внешних помех - Повышение переходного затухания - Увеличение механической прочности |
Областью применения кабелей S/UTP является построение горизонтальной подсистемы СКС при значительном уровне внешних наводок (производственные цеха и другие помещения с источниками сильных электромагнитных полей) или при повышенных требованиях к безопасности кабельной системы (защита от несанкционированного доступа). S/STP-кабели обладают в сравнении с STP улучшенными характеристиками по защите от внешних помех и по уровню ЭМИ, однако основным их преимуществом перед другими конструктивными решениями являются значительно более высокое (на 10 ... 15 дБ и более при условии правильного монтажа) значение NEXT. На сегодняшний день считается, что обеспечить передачу линейных сигналов с тактовой частотой свыше 250-300 МГц на требуемое стандартами расстояние 90 м можно только с использованием конструкции S/STP. STP- и S-STP-кабели следует применять во всех случаях, перечисленных для S/UTP-кабелей, в тех ситуациях, когда:
требуется получение кабельных сегментов, превышающих по длине 90 м;
при построении систем передачи данных, для которых электрические характеристики кабелей категории 5 являются недостаточными;
должны выполняться повышенные требования по защите от несанкционированного доступа к передаваемой информации. Хотя параметры кабелей с индивидуальной экранировкой каждой пары могут существенно превосходить требования категории 5 (особенно по параметру NEXT и соответственно по параметру ACR), следует иметь в виду, что пока не существует стандартов ни на увеличенные длины сегментов, ни на сети, для работы которых электрические характеристики неэкранированных витых пар категории 5 являются недостаточными. UTP-кабели в сравнении с экранированными обладают следующими преимуществами:
меньшая стоимость;
меньшая трудоемкость монтажа и эксплуатации;
отсутствие повышенных требований к внутреннему заземляющему контуру здания;
лучшие массогабаритные показатели;
меньший радиус изгиба. Основными преимуществами экранированных конструкций являются потенциально лучшая защита от внешних электромагнитных наводок, повышенная механическая прочность в случаях применения оплеточных экранов и более эффективная защита от несанкционированного доступа к передаваемой информации. Высокая теплопроводность экранов обеспечивает эффективный отвод тепла, которое возникает в проводниках в процессе передачи информации из-за протекания электрического тока. На основании этого некоторые производители гарантируют для производимых ими экранированных конструкций меньшее затухание по сравнению с неэкранированными. Сравнительная характеристика некоторых механических и эксплуатационных параметров основных вариантов конструкции четырехпарных горизонтальных кабелей приведена в таблице.
|
Тип кабеля |
UTP |
STP |
S-UTP |
S-UTP |
S-STP | ||||||||||||||||||||||||
|
Кат. 5 |
Кат. 6 |
Пленочный экран |
Комбинированный экран | ||||||||||||||||||||||||||
|
Масса, кг/км |
30-33 |
34-37 |
42 |
49 |
65-85 |
82-88 | |||||||||||||||||||||||
|
Внешний диаметр, мм |
4.9 |
5.2 |
5.4 |
6.2 |
7.6 |
8.0 | |||||||||||||||||||||||
|
Рабочий диапазон температур, С |
-20 - +60, +70 | ||||||||||||||||||||||||||||
|
Радиус изгиба, мм |
30-35 |
35-40 |
40-45 | ||||||||||||||||||||||||||
|
Упаковка горизонтальных кабелей |
| ||||||||||||||||||||||||||||
|
Горизонтальные кабели поставляются в двух различных видах упаковки: в картонных коробках и на катушках. При поставке в картонной коробке используется длина 305 м (1000 футов), кабель наматывается на внутреннюю картонную бобину или формируется в виде самонесущей обмотки. Внешний конец обмотки выводится наружу через пластмассовую втулку. На поверхность картонной коробки наносится информация о предприятии-изготовителе, типе кабеля и значение метки длины внутреннего конца. Коробочная поставка очень популярна среди монтажников СКС, так как коробки очень удобны при хранении и транспортировке, а также позволяют выполнять размотку без применения дополнительных приспособлений. Кабель на катушках имеет стандартное значение длины 500 и 1000 м. В принципе возможны и большие длины, однако масса 1000-метровой катушки достигает 50 кг и более, что делает ее неудобной при работе на объекте. Основным преимуществом катушечной поставки является несколько меньшее количество отходов. Меньшая популярность этой упаковки объясняется неудобством транспортировки и складского хранения, а также желательностью применения для размотки специальных приспособлений. Катушки изготавливаются из пластмассы, дерева или фанеры. |
| ||||||||||||||||||||||||||||
Другие кабельные изделия СКС
Кабель для шнуров
Кабель для шнуров, как это следует из его названия, предназначен для изготовления их него коммутационных и оконечных шнуров. Он содержит в большинстве случаев четыре витых пары и по конструкции очень похож на горизонтальный кабель. Основные отличия между этими разновидностями кабельных изделий состоят в том, что в кабеле для шнуров:
для придания устойчивости к многократным изгибам и продления срока эксплуатации проводники изготавливаются из семи тонких перевитых медных проволок диаметром примерно по 0,2 мм каждая (Stranded);
изоляционная оболочка проводника имеет несколько большую по сравнению с горизонтальным кабелем толщину (около 0,25 мм);
для изготовления внешней оболочки выбирается материал с повышенной гибкостью. Кабель для шнуров производится в экранированном и неэкранированном вариантах. Цветовая маркировка проводников должна соответствовать цветовой маркировке горизонтального кабеля, хотя у американских производителей встречаются другие варианты кодировки. На внешнюю оболочку наносятся практически такие же маркирующие и идентифицирующие надписи, а также метки длины. Следует отметить, что изготовленные из кабеля рассматриваемой группы шнуры используются в кроссовых и рабочих помещениях пользователей, которые не относятся к классу plenum-полостей. На основании этого основная масса кабелей для шнуров не производится в вариантах с негорючей и малодымной оболочкой.
Провод для перемычек
Провод для перемычек, или кроссировочный провод, в большинстве случаев представляет собой одну неэкранированную витую пару категории 3 без внешней защитной оболочки. Проводники изготавливаются из монолитной медной проволоки диаметром 0,51 мм с изоляцией из поливинилхлорида. Один провод перемычки по стандарту TIA/EIA-568A должен быть белого цвета, второй окрашивается сплошным цветом, чаще всего синим или красным. Основным назначением провода является его использование на коммутационных панелях типа 66 с контактами типа IDC 66. В некоторых случаях с его помощью выполняется разводка панелей типа 110. Стандартная упаковка двухпарного кроссировочного провода длиной 305 м (1000 футов) или 201 м (660 футов) представляет собой катушку диаметром около 15 см. Наряду с однопарным кроссировочным проводом существуют также двухпарный, трехпарный и четырехпарный его варианты. Формирование структуры такого провода производится скруткой его витых пар друг с другом. В последнее время некоторые производители начали изготавливать провод для перемычек с 2, 3 и 4 парами в общей защитной оболочке, который по своей конструкции фактически представляет собой классический горизонтальный кабель. По мнению разработчиков, такая оболочка помогает сохранить структуру витков пар между контактами коммутационной панели, и поэтому перемычка, изготовленная из такого провода, может обеспечивать характеристики категории 4 и даже 5.
Горизонтальные кабели с граничной частотой свыше 100 МГЦ
В настоящее время на рынке компонентов СКС предлагается ряд типов серийных горизонтальных кабелей, характеристики которых существенно превышают требования стандартов категории 5. Общими чертами неэкранированных конструкций рассматриваемой группы является следующее:
все они обеспечивают получение величины параметра ACR порядка 10 дБ на частотах примерно 150-200 МГц, то есть соответствуют характеристикам кабеля перспективной категории 6;
увеличение параметра ACR достигнуто главным образом за счет улучшения параметра NEXT, хотя определенная доля может быть обеспечена уменьшением погонного затухания;
характеристики кабелей нормируются до частот порядка 350-550 МГц из соображений использования их для передачи сигналов однонаправленных приложений, под которыми на практике в подавляющем большинстве случаев понимается многоканальное эфирное и кабельное телевидение. При этом достаточно четко прослеживается деление рассматриваемых конструкций на два подкласса с граничными частотами, соответственно 350 и 550 МГц. Модели "младшего" подкласса часто отличаются от обычных кабелей категории 5 только несколько лучшими значениями параметра NEXT и PS-NEXT, тогда как высокочастотные изделия имеют наряду с улучшенными характеристиками переходного затухания также меньшее затухание. Дальнейшее увеличение рабочих частот горизонтальных кабелей обычных СКС без индивидуальной подборки параметров отдельных пар с возможностью их использования для сетей передачи данных (то есть по критерию ACR=10 дБ) по мнению многих специалистов при современном уровне техники возможно только на экранированных конструкциях. Отметим, что многие кабельные заводы выпускают экранированные кабели из витых пар, характеристики которых нормируются на частотах вплоть до 1 ГГц. Основной областью их применения считаются системы SOHO и передача сигналов приложений класса F. Для уменьшения затухания применяется увеличение диаметра медной жилы проводника до 0,55 мм против типовых для витой пары категории 5 значений 0,51-0,53 мм и использования изоляционных покрытий с уменьшенными диэлектрическими потерями, в частности, из вспененных материалов. Этим, кстати, объясняется несколько большая погонная масса и внешний диаметр по сравнению с кабелями категории 5. Работы по увеличению параметра NEXT ведутся в двух направлениях. Первое из них основано на сохранении структуры сердечника в процессе прокладки и эксплуатации и базируется на введении в состав кабельного сердечника дополнительного элемента, выполняющего функции его силовой основы. В качестве такого элемента может быть использован центральный пластиковый пруток или полиэтиленовый профилированный элемент типа С (Central Crosstalk Cancellation) в форме четырехлучевой звезды в поперечном сечении.
Рис.5 Конструкция горизонтального кабеля
Последний дополнительно за счет укладки каждой пары в индивидуальный паз разносит их друг от друга, что сопровождается заметным увеличением параметра NEXT. Второе направление основано на поддержании высокой точности балансировки витых пар, то есть шага скрутки. Из соображений сохранения структуры сердечника во время прокладки поставка кабелей рассматриваемого вида выполняется в основном на катушках. Структурные возвратные потери минимизируются ужесточением допусков на возможные флуктуации диаметра жилы, а также эксцентриситет жилы и изоляционной оболочки (до +1% против типовых +3% для конструкций категории 5).
|
Электрические характеристики горизонтального кабеля | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Основными электрическими параметрами горизонтального кабеля, представляющими практический интерес и нормируемыми действующими редакциями стандартов, являются: затухание; переходное затухание или NEXT; волновое сопротивление; сопротивление постоянному току; NVP.Требования стандарта TIA/EIA-568-A к максимальному затуханию любой пары горизонтальных кабелей категорий 3, 4 и 5 на длине 100 м при 20°С приведены в таблице. |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Чаще всего кабели поставляются в заводской упаковке (в коробках или на катушках) отрезками по 1000 футов (305 м). Для обеспечения возможности оперативного входного контроля таких поставок в этой же таблице (см. выше) приведены предельные значения затухания для сегментов длиной 305 м (по TIA/EIA TSB-36). Если тестирование проводится при температуре выше 20°С, то приведенные значения в таблице (см. выше) для категории 4 и 5 должны быть увеличены на 0,4% на каждый градус превышения, а для кабелей категории 3 - на 1,5%.
В таблице представлены требования стандарта TIE/EIA-568-A к минимально допустимому NEXT для любой комбинации витых пар горизонтальных кабелей категорий 3, 4 и 5. Из-за пренебрежимо малой зависимости NEXT достаточно длинных отрезков кабеля от длины для проверки NEXT сегментов кабеля длиной по 305 м можно пользоваться теми же значениями. Стандарт ISO/IEC 11801 задает очень близкие к TIE/EIA-568-A требования по предельным значениям затухания и NEXT, однако в диапазоне частот 20-100 МГц он дает альтернативу для пар значений затухания и NEXT кабелей категории 5. Фактически в этом диапазоне фиксируется величина параметра ACR. Это сделано для того, чтобы предоставить некоторую свободу выбора производителям кабеля. Например, кабель с большим сечением проводника может иметь несколько лучшие показатели по затуханию при слегка ухудшенном NEXT. Если при этом обеспечивается требуемое значение ACR, то такой кабель может быть сертифицирован на категорию 5. Требования ISO/IEC 11801 к параметру NVP витых пар категорий 3, 4 и 5 приводятся в таблице.
Минимально допустимые значения структурных возвратных потерь SRL, возникающих за счет отражений от неоднородностей, даны в таблице (по TIE/EIA-568-A).
Частота f в формулах имеет размерность в МГц. Требования стандартов к остальным электрическим характеристикам витых пар горизонтальных кабелей представлены в таблице.
Они одинаковы для категорий 3, 4 и 5. |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Маркировка компонентов СКС
|
Структурированная кабельная система (СКС) является сложным техническим продуктом, в состав которого входят тысячи и даже десятки тысяч отдельных компонентов. Очевидно, что нормальная эксплуатация и администрирование современной СКС невозможны без четкой и однозначной маркировки ее составных частей и функциональных блоков. Сегодня на рынке представлен широкий спектр технических средств и решений для маркировки и идентификации как отдельных компонентов, так и полных функциональных блоков и секций кабельных систем. Наиболее общие требования к маркировке элементов СКС сформулированы в стандарте TIA/EIA-606, где, в частности, приводится следующий перечень маркируемых компонентов СКС: кабели; кроссовое оборудование; шнуры; розетки; неразъемные соединители различного назначения; лотки и короба; элементы заземления. ВИДЫ ЭЛЕМЕНТОВ МАРКИРОВКИ Как уже говорилось, стандарт TIA/EIA-606 описывает основные требования к элементам маркировки. Согласно этому стандарту, маркировочный элемент должен: соответствовать требованиям теста UL969; обеспечивать нанесение маркирующих надписей требуемой длины не только вручную, но и на принтере, в том числе в полевых условиях; позволять применять цветовую кодировку; обладать простотой установки в сочетании с высокой механической прочностью и устойчивостью к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды; иметь достаточно широкий ряд типоразмеров для выполнения маркировки устройств одинакового функционального назначения разных габаритов. Маркирующие элементы, устанавливаемые на этапе создания СКС, называются технологическими. Ими отмечаются, в основном, кабели, а их использование существенно ускоряет и упрощает монтаж. Маркеры, которые применяются во время эксплуатации, называются финишными. Наличие детальной финишной маркировки является необходимым условием нормального администрирования СКС. При этом часть применяемых сегодня маркеров может использоваться как для технологической, так и для финишной маркировки, причем некоторые из них даже не требуется переустанавливать. Элементы маркировки входят в комплект поставки многих составляющих СКС (панелей, розеток и т. д.), подпадающих под действие стандарта TIA/EIA-606. Такие элементы мы в дальнейшем будем называть штатными. На практике широкое распространение получили также разнообразные типы меток, которые заказчик может приобрести у компаний, специализирующихся на изготовлении этого вида продукции. Данные элементы называются дополнительными. К ним относятся также маркеры, которые не входят в комплект поставки конкретного узла, однако предлагаются компаниями-производителями оборудования СКС в составе различных наборов. Необходимость использования дополнительной маркировки обусловлена следующими причинами: штатная маркировка не всегда в полной мере отвечает перечисленным выше требованиям стандарта. Так, в частности, надписи на маркирующие полоски коммутационных панелей в большинстве случаев можно наносить только вручную; большинство элементов штатной маркировки не позволяют выполнять цветовую кодировку отдельных блоков и функциональных секций. На пример, у упомянутых полосок рабочее поле, как правило, только белого цвета; предусмотреть все разнообразие встре-чающихся на практике ситуаций, когда требуется специальная маркировка, в процессе серийного производства изделий просто невозможно. Наиболее известными на российском рынке компаниями, предлагающими элементы дополнительной маркировки, являются Brady, Hellerman, Legrand и Panduit. Выбор того или иного типа штатного или дополнительного маркера зависит от следующих факторов: диаметра маркируемого проводника или кабеля, размера маркировочного поля коммутационной панели и т. д.; места нанесения маркировки (например, конец или середина кабеля); объема наносимой информации; условий эксплуатации. Многие маркирующие элементы могут снабжаться различными уникальными идентифицирующими надписями. Нанесение этих надписей производится вручную или с помощью принтеров различной конструкции. При ручном изготовлении маркирующих надписей наиболее целесообразно использовать специальные несмываемые чернила. Применение принтеров позволяет значительно улучшить эстетические характеристики маркировки и автоматизировать процесс ее создания. На практике для маркировки используются все разновидности принтеров. Их качественные сравнительные характеристики приведены в Таблице 1. Таблица 1. Сравнительная характеристика различных принтеров для нанесения маркирующих надписей
ЭЛЕМЕНТЫ ШТАТНОЙ МАРКИРОВКИ КОММУТАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ СКС Элементы штатной маркировки коммутационного оборудования позволяют выполнять как цветовую кодировку для обозначения различных типов розеток и функциональных секций, так и символьную маркировку для индивидуального обозначения отдельных портов. Наиболее распространенным способом штатной маркировки отдельных розеток коммутационных панелей является их нумерация. В панелях с многорядным расположением розеток модульных разъемов в подавляющем большинстве случаев используется последовательная цифровая нумерация отдельных портов. Другой подход — его условно можно назвать координатным — применила компания Rittal: ряды разъемов нумеруются цифрами, а вертикальные колонки — латинскими буквами. Поэтому, например, третья слева розетка во втором ряду будет иметь номер С2. Коммутационные панели имеют, как правило, маркировочные поля прямоугольной формы для записи условных обозначений. Поля могут быть как индивидуальными для каждой розетки, так и непрерывно продолжаться на целую группу. В дешевых конструкциях, поставляемых главным образом из стран Юго-Восточной Азии, такое прямоугольное «окошко» представляет собой окрашенный белой краской участок лицевой панели. В высококачественных изделиях в качестве основы поля используется съемная пластинка из пластмассы. Отметки на такую пластинку наносятся мягким карандашом или капиллярной ручкой. Маркировка сменными надписями распространена менее широко. При этом маркировка портов может быть многократной (двойной или тройной), когда маркирующее поле и номер розетки дополняются гнездом для установки цветной вставки со специальной кодирующей «иконкой». Это решение реализовано, например, в некоторых типах панелей компании Ortronics. Лицевые пластины коммутационных панелей с модульными разъемами обычно окрашиваются в черный цвет. Иногда окраска этих пластин может быть иной, что облегчает отнесение панели к той или иной функциональной секции. Так, например, компания ITT Cannon предлагает панели Категории 3 черного, красного и зеленого цветов. На практике отдельные панели могут маркироваться косвенным образом, когда маркирующий элемент располагается не на самом функциональном блоке, а рядом с ним. В частности, некоторые типы горизонтальных органайзеров фирмы Siemon после укладки в них коммутационных и оконечных шнуров закрываются пластмассовыми крышками. В специальное гнездо в левой части крышки может быть установлена цветная вставка с иконкой, а на плоскую лицевую поверхность приклеена этикетка. В панелях типа 110 к элементам штатной маркировки относятся номера 25-парных гребенок, наносимые фабричным способом на боковую площадку. Отдельные порты панели нумеруются с использованием сменных надписей. Значительно большее разнообразие наблюдается в ассортименте штатной маркировки телекоммуникационных розеток, устанавливаемых на рабочих местах. Для маркировки этих розеток используются: цветные вставки с иконкой (изображения телефонной трубки и монитора) или надписями DATA, PHONE, LAN, Voice и т. д.; эти иконки могут устанавливаться в гнезда на корпусе розетки или розеточного модуля, а также на защитной крышке модуля; защитные адаптеры и съемные откидные крышки различного цвета, в том числе с выемками для установки иконок; розеточные модули с различной окраской лицевой поверхности корпуса (типовые цвета — белый, серый, черный, синий, красный и желтый); окошки на корпусе для нанесения маркирующих знаков и условных обозначений с помощью клеевых этикеток, сменных надписей или надписей ручкой; маркеры в виде этикеток, наклеиваемых на корпус розетки в специально предназначенных для этого местах. Цветовая маркировка электрических коммутационных и оконечных шнуров осуществляется двумя способами. В первом случае для изготовления шнуров на производстве используются кабели и/или хвостовики вилок, окрашенные в различные цвета. Второй подход, сторонниками которого являются компании ITT Cannon и IBM, заключается в использовании цветных манжет в виде открывающегося корпуса с защелкой, надеваемых на заднюю часть вилки на заводе-изготовителе или непосредственно на объекте в процессе монтажа. Основное отличие между этими решениями заключается в том, что в манжете IBM применяется дополнительный фиксирующий ремешок в целях повышения надежности крепления. Символьная маркировка распространена значительно меньше. В качестве примеров ее реализации отметим следующие решения. В некоторых шнурах серии МС5 (модульные разъемы) и S110P (разъемы типа 110) компании Siemon вилка дополнительно может быть отмечена небольшими цветными иконками овальной формы десяти различных цветов. Компания Ortronics предлагает для своих шнуров с модульными разъемами раскрывающуюся манжету с окошком для маркировки сменными надписями. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ МАРКИРОВКА Наиболее распространенными маркирующими элементами, широко применяемыми в практике создания и эксплуатации СКС, являются различные клеевые этикетки. Они используются в качестве элементов технологической и финишной маркировки и применяются для идентификации как кабельного и коммутационного оборудования, так и различных дополнительных элементов — коробов, шкафов, пластин заземления и т. д. Этикетки делятся на самоламинирующиеся, самоклеющиеся и маркеры-флажки. Самоламинирующаяся этикетка, или маркер, является основным элементом технологической и финишной маркировки кабелей и представляет собой полоску полимерного материала, имеющую прозрачную и непрозрачную часть. Непрозрачная часть служит для нанесения маркирующей информации и надписей мягким карандашом, фломастером, маркером, шариковыми или капиллярными ручками; иногда она имеет шероховатую поверхность. Прозрачная часть после установки защищает эту надпись от внешних воздействий. Одна из сторон полоски по всей длине покрыта тонким слоем специального клея, полимеризация которого происходит при надавливании на этикетку. Высокая прочность и надежность крепления самоламинирующейся этикетки, в том числе и в случае ее установки на сильно загрязненную и замасленную оболочку кабеля, достигаются за счет того, что, во-первых, полоска этикетки покрывается клеевым слоем по всей длине, и, во-вторых, состав клея подобран таким образом, чтобы обеспечить эффективность сцепления материала этикетки самого с собой. В зависимости от диаметра кабеля используемые маркеры могут иметь различный размер, причем длина полоски всегда выбирается таким образом, чтобы ее прозрачная часть могла быть полностью обернута вокруг кабеля и с небольшим перекрытием (обычно не менее 2 мм) закрывала маркировочную надпись на непрозрачной части этикетки. В качестве основы самоламинирующегося маркера наибольшее распространение получили такие материалы, как винил и полиэстер. Стандартный рабочий диапазон температур маркера составляет от -400 до +700С, т. е. полностью соответствует диапазону температур при эксплуатации кабелей внешней прокладки. В случае необходимости за счет выбора соответствующего материала основы и состава клея рабочий диапазон температур может быть существенно расширен, в том числе и в плюсовую область до +1300С. Последнее свойство весьма ценно в случае прокладки кабелей подсистемы внешних магистралей в коллекторах, так как их маркировка должна сохраняться даже при авариях линий горячего водоснабжения. На практике самоламинирующиеся этикетки часто заменяют бумажной полоской, приматываемой к кабелю прозрачным скотчем. Однако данное решение не обеспечивает высокой прочности крепления и защиты от воздействия окружающей среды, и поэтому она может применяться лишь в качестве временной маркировки.
Основной областью применения маркера-флажка является маркировка тонких проводников диаметром не более 1-2 мм. Именно поэтому он часто используется в качестве элемента финишной маркировки монтажных шнуров в оптических муфтах различных конструкций и силовых проводов в электрических розетках на рабочих местах. Клеевые этикетки во всех трех видах исполнения поставляются: на листах стандартного формата, пригодных для печати на обычных офисных принтерах; на фальцованной бумаге; в рулончиках; на небольших картах; на листках, сброшюрованных в виде книжки карманного формата с твердой картонной обложкой. В первых двух случаях маркирующие надписи могут печататься на принтере, что существенно сокращает трудозатраты на подготовку идентификационных элементов для крупных СКС. Для выполнения этой операции некоторые компании (AMP, Panduit и др.) предлагают специальное программное обеспечение для персональных компьютеров. Последние два варианта поставки предназначены главным образом для ручной маркировки. Этикетки в виде книжек иногда поставляются с уже нанесенными на них маркирующими надписями или пиктограммами (так называемые преднапечатанные этикетки). Рулонная упаковка этикеток может применяться как при машинном, так и при ручном нанесении идентифицирующих надписей и, по мнению авторов, наилучшим образом отвечает потребностям выполнения маркировки непосредственно на объекте монтажа.
Большинство клеевых маркеров имеет белый цвет маркирующего поля, некоторые фирмы, например компания Brady, предлагают также маркеры с другими цветами рабочего поля. НЕКЛЕЕВЫЕ ЭТИКЕТКИ Метки этого типа предназначены для нанесения сменных надписей и используются, в основном, для маркировки коммутационных панелей типа 110. Кроме того, они применяются для некоторых типов розеток в панелях с модульными разъемами, а также для коммутационных шнуров. Например, в панелях с модульными разъемами фирмы Reichle&De-Massari роль держателя этикетки со сменной надписью выполняет откидная крышка, закрывающая в рабочем состоянии IDC-контакты розеток разъемов. Для обеспечения возможности печати на принтерах эти этикетки поставляются в виде листов с перфорированными границами отдельных полей, по которым их можно оторвать после печати. Фирма Brady, в частности, поставляет листы с этикетками основных 9 цветов для панелей типа 110 с возможностью печати на лазерном принтере. Кроме рассмотренных выше самоламинирующихся этикеток маркировка кабельных изделий может производиться с помощью ряда других оригинальных элементов. ЭЛЕМЕНТЫ МАРКИРОВКИ ОТДЕЛЬНЫХ ПРОВОДОВ Наиболее простым специальным маркирующим элементом для кабельных изделий являются ручки-маркеры с несмываемыми чернилами различных цветов. На практике вместо них часто используются подручные средства: обычные капиллярные и гелевые ручки, фломастеры и др. Однако применение таких «нештатных» средств сопряжено с рядом недостатков. В частности, маркирующая надпись плохо выделяется на оболочке кабеля и быстро выцветает с течением времени. Маркеры усадочного типа имеют две основные разновидности. Маркер из термоусадочного материала (ТУМ) представляет собой тонкостенную трубку диаметром от 2 до 25 мм, на которой наносится идентифицирующая информация. Для поддержки печати на принтере такие трубки поставляются в сплющенном виде с наклейкой на ленточный держатель. Усадка маркера после установки на кабель производится с помощью небольшого электрического нагревателя (так называемого монтажного фена) или малогабаритной беспламенной газовой горелки. Величина усадки при нагреве равна примерно 1:2 — 1:3, диаметры маркируемых проводов составляют от 0,9 до 25 мм. Функциональные возможности ТУМ-маркеров могут быть расширены за счет использования при их изготовлении цветных материалов. Рассматриваемые изделия являются единственными на сегодняшний день маркирующими элементами широкого назначения, причем дополнительно они обеспечивают качественную электрическую изоляцию и поэтому очень эффективны для маркировки силовых проводов. Некоторые термоусадочные маркеры изготавливаются из слабоизолирующего термоусадочного материала и представляют собой скрепленные по двум краям посредством плавки две плоские пластинки. Они немного дешевле классического ТУМ-маркера, однако довольно существенно проигрывают ему с эстетической точки зрения. Вторая разновидность маркеров усадочного типа может быть условно названа маркерами с химической усадкой. Это изделие представляет собой трубку, пропитанную летучими химическими соединениями, при испарении которых происходит усадка. Такой маркер может храниться только в герметично закрытом сосуде и из-за этого неудобен в работе. Маркер в форме клипсы представляет собой незамкнутый пластиковый элемент достаточно сложной формы с пружинящими ножками и с одним нанесенным фабричным способом символом на маркировочной площадке (таким символом может быть буква, цифра, специальный электротехнический знак). Клипса может иметь различную окраску в соответствии с международным цветовым кодом (см. Таблица 2). Клипсы рекомендуется использовать в тех ситуациях, когда объем, где производится маркировка, закрыт от внешних воздействий, а для идентификации достаточно четырех-пяти символов. Диаметр маркируемых кабелей составляет от 0,95 до 17 мм. Поставка этих маркеров осуществляется как россыпью, так и в виде блоков.
Пластиковые кольца также имеют на этикетке один алфавитно-цифровой символ и изготавливаются из пластмассы различных цветов. Они используются при финишной маркировке в тех ситуациях, когда конец кабеля еще не закреплен или не армирован соединителем. От клипсы пластиковое кольцо выгодно отличается отсутствием опасности случайной потери маркирующего элемента, однако уступает ей по массогабаритным показателям. Термомаркировка выполняется с помощью специального аппарата. Нагревательные элементы рабочей головки этого устройства с выгравированными на них символами оставляют на поверхности пластиковой оболочки кабеля отпечатки из фольги. Известные аппараты для реализации этого метода позволяют создать информационную надпись длиной до 12 символов различного цвета за 2-3 секунды. Маркировка сменными надписями применяется в тех ситуациях, когда в процессе эксплуатации кабельной системы идентифицирующие надписи требуется заменить без удаления маркера. Для этого на кабель надевается прозрачный стержень с держателем маркировочной этикетки. При необходимости этикетка заменяется на новую. Основной областью применения сменных надписей является маркировка различных коммутационных шнуров. Бирки изготавливаются из толстых пленок, твердого пластика или тонкого листового металла. Применение картона в качестве основы для этого элемента нецелесообразно из-за его низкой механической прочности и стойкости к воздействиям окружающей среды. Бирка представляет собой пластинку прямоугольной или овальной формы с полем для нанесения надписи и с элементами крепления к маркируемому кабелю. Наиболее часто функции крепежных элементов выполняют пластиковые или металлические стяжки, которые продеваются в отверстия по краям пластинок. Обычно бирки имеют две пары отверстий, а стяжки в рабочем положении плотно прижимают бирку к оболочке кабеля. Бирка-флажок с одной парой отверстий не получила широкого распространения из-за существенно большей вероятности ее потери в процессе эксплуатации. Компания Panduit поставляет бирки с крепежными хомутами, причем последние являются интегральной составной частью конструкции бирок. Надписи наносятся методом штамповки, термопечати или рельефной печати. Brady предлагает бирки из толстых пленок, на которые маркировка наносится с помощью принтера. Общим недостатком бирки как маркирующего элемента является то, что она хорошо видна только с одной стороны кабеля. В качестве альтернативы компанией Legrand разработан элемент типа Duplix из двух идентичных держателей, фиксируемых с разных сторон кабеля двумя пластиковыми стяжками. Сама маркировка может выполняться как с помощью специальных клипс плоской формы (максимальная длина надписи — 7 символов), так и посредством сменных надписей. Функциональные возможности рассматриваемого элемента могут быть расширены за счет использования держателей пяти различных цветов. ЭЛЕМЕНТЫ МАРКИРОВКИ КАБЕЛЬНЫХ ЖГУТОВ В качестве элемента маркировки жгутов, в принципе, может использоваться любой маркирующий элемент, если он способен удерживать отдельные кабели в жгуте. На практике для этого часто применяются некоторые типы клеевых этикеток и бирки различных конструкций, подробно рассмотренные выше. Наиболее известным специализированным элементом для маркировки жгутов из проводов различного назначения является ремешок-липучка. От других решений он отличается более эстетичным внешним видом и возможностью применения цветовой маркировки. Сам ремешок достаточно часто снабжается концевой пряжкой и может быть выполнен в двух вариантах. Первый из них имеет крючки и петли на разных сторонах поверхности ленты, и его установка аналогична обмотке липкой лентой. Во втором варианте вдоль большей части длины одной из сторон располагаются петли, а концевой участок снабжен крючками. При этом после продевания в пряжку и затягивания жгута конец ремешка загибается назад в виде петли. Ленточные изделия распространены значительно менее широко и представлены в номенклатуре фирмы Brady, в частности, полиолефиновой термоусадочной лентой с клеевым слоем. Первичное формирование жгута происходит при обмотке кабеля лентой за счет фиксации на клею, окончательная фиксация производится после нагрева и усадки ленты. Дополнительным преимуществом такого решения является возможность создания произвольных маркирующих надписей на портативных принтерах в процессе работы непосредственно на объекте. ЭЛЕМЕНТЫ МАРКИРОВКИ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Маркировка отдельных компонентов волоконно-оптической подсистемы СКС осуществляется в основном с помощью тех же элементов и решений, что и в случае электрической подсистемы. Поэтому здесь мы отметим только особенности, связанные со спецификой волоконно-оптической элементной базы и условиями ее эксплуатации. Для маркировки отдельных портов настенных муфт широко используются этикетки большого размера, наклеиваемые на дверцу. В изделиях импортного производства такие этикетки часто входят в комплект стандартной поставки: в качестве примера мы можем назвать муфту типа LIU-100 компании Lucent Technologies. Дешевые муфты российского производства часто представляют собой пластмассовую коробку. Идентифицирующая информация отдельных ее розеток на практике зачастую наносится на крышку обычным фломастером. Недостаточная устойчивость такой надписи к различным внешним воздействиям в данном случае малосущественна, так как эти муфты применяются в магистральных подсистемах, где количество циклов переключения минимально. В качестве элементов штатной цветовой маркировки оптических разъемов отметим следующие решения. Вилки большинства разъемов первого поколения не предназначены для использования в дуплексном варианте. В целях обеспечения правильного подключения к розеткам эти вилки часто снабжают хвостовиками разного цвета. Так, например, компания Siemon поставляет вилки соединителей ST типа FCON с хвостовиками черного и бежевого цветов. Швейцарская компания BRUGG распространила принцип цветовой кодировки корпуса и на соединители ST, гайка байонетного фиксатора вилок которых изготавливается из металла белого и желтого цвета. Разъемы второго поколения, вилки которых изготавливаются из пластмассы (SC и FJ), предусматривают возможность выделения типа волокна посредством выбора цвета корпуса (бежевый — многомодовое, голубой — одномодовое) и торцевой поверхности наконечника (зеленый цвет принят для разъемов класса APC). В наиболее полной степени принцип штатной цветовой маркировки реализован в оптическом разъеме Е-2000, пользующемся достаточно большой популярностью в некоторых европейских странах и начинающем появляться в России. В настоящее время корпуса вилок и розеток могут быть изготовлены из пластмассы восьми стандартных цветов. Сменная рамка розетки для механический блокировки подключения вилки к отдельным портам также имеет различные цвета. |
Особенности технологии врезного контакта LSA-PLUS
Способ подключения проводников кабеля к контактам разъемов играет важную роль в обеспечении электрических, частотных и эксплуатационных характеристик разъемного соединения.
В плинтах для соединения применяется метод IDC (Insulation Displacement Connection) - так называемый "врезной контакт". Эта технология отличается простотой реализацией, а также более высокой температурной и временной стабильностью в сочетании с вибрационной стойкостью, возможностью в ряде случаев многократного подключения проводов и работы при высоком уровне загрязненности воздуха агрессивными промышленными выбросами.
Разновидности IDC-контактов: с перпендикулярной установкой ножей, с угловой установкой ножей, трубчатый
Варианты реализации метода базируются на применении двойного пружинящего контакта с острыми режущими кромками. В процессе установки проводник вводится в зазор между режущими кромками, которые прорезают в изоляционной оболочке узкую щель и создают электрический контакт с проводником. Малая величина переходного сопротивления обеспечивается за счет того, что кромка рабочего элемента врезается в медь проводника. С течением времени вследствие диффузионных процессов происходит увеличение эффективной площади взаимодействующих элементов, что может сопровождаться даже некоторым улучшением электрических характеристик контакта. Вместе с тем за счет малой толщины ножей в сочетании с отсутствием механических напряжений достигается хорошая герметичность зоны соединения, что предотвращает проникновение в контакт кислорода, содержащегося в воздухе, и возникновение проблем окисления и электрохимической коррозии. Практическое применение нашли несколько основных разновидностей IDC-контактов, отличающихся друг от друга формой и взаимным расположением режущих кромок: типа 110, типа 66, типа Krone, типа КАТТ.
