Омическое сопротивление кабеля витая пара

Вопрос № 432
06.02.2013

В спецификациях на кабели Siemon вижу для категории 5е сопротивление петли постоянному току 9.38 Ом, а для категории 7 – 17.0 Ом. Как такое может быть? Ведь у категории 7 сечение заведомо больше, значить, сопротивление должно быть меньше! При этом во всех случаях указана размерность на 100 м.

Для кабеля большего сечения омическое сопротивление при прочих равных действительно должно быть меньше. Но цифры, указанные в спецификациях, отличаются в разы не потому, что это ошибка, а потому, что в одном случае речь идет о сопротивлении проводника длиной 100 м, а в другом – о сопротивлении петли, полученной замыканием проводников на дальнем конце. Во втором случае суммарная длина проводника составляет 200 м. Приведем данные по кабелям Siemon из спецификаций и каталогов производителя:

Тип кабеля Калибр проводника Диаметр жилы Площадь поперечного сечения Омическое сопротивление, указанное в спецификациях
Категория 5е UTP и F/UTP 24 AWG 0.511 мм 0.205 мм2 < 9.38 Ом на проводнике 100 м
Категория 6 UTP 23 AWG 0.574 мм 0,259 мм2 < 9.38 Ом на проводнике 100 м
Категория 6А UTP 23 AWG 0.574 мм 0,259 мм2 < 9.38 Ом на проводнике 100 м
Категория 6А F/UTP 23 AWG 0.574 мм 0,259 мм2 < 8.5 Ом на проводнике 100 м
Категория 7/7A F/FTP, S/FTP 23 AWG 0.574 мм 0,259 мм2 < 17.0 Ом на петле 100 м (проводнике 200 м)
Категория 7A S/FTP 22 AWG 0.643 мм 0,325 мм2 < 17.0 Ом на петле 100 м (проводнике 200 м)

Почему в спецификациях не следуют единой размерности? Скорее всего, исторически было принято указывать сопротивление отдельного проводника, ведь витая пара появилась позже, чем кабели с неспаренными проводниками. И лишь потом стали давать сопротивление петли. Для витой пары логичнее указывать именно сопротивление петли длиной 100 м, т.е. в расчете на проводник длиной 200 м. Именно так проводят измерение и сертификационные приборы, и карманные тестеры, поскольку на объектах кабель уже проложен, другой конец далеко, ответные части приборов по сути лишь делают короткое замыкание на каждой паре.

При переходе от калибра 24 AWG к 23 AWG омическое сопротивление действительно должно уменьшаться, так как сечение увеличивается. При уменьшении калибра на единицу площадь поперечного сечения жилы возрастает примерно на 26%. Казалось бы, на такой же процент должно уменьшаться активное сопротивление проводника. Но так было бы только при прочих равных условиях. На деле же в более высоких категориях меняется еще и шаг повива, пары скручены плотнее. Длина в 100 м, указанная в спецификации, относится к кабелю по меткам на внешней оболочке, а проводники внутри находятся в перевитом состоянии. Их протяженность окажется больше, если их распрямить, а значит, из-за этого сопротивление будет выше. Борются противоположные тенденции: уменьшение сопротивления из-за увеличения площади сечения и увеличение сопротивления из-за удлинения проводника в результате плотного повива. Этим объясняется разница между величинами 9.38 Ом и 8.5 Ом – если бы у категории 6А не было такого плотного повива, можно было бы ожидать цифру в 7.4 Ом. И еще меньше можно было бы ожидать сопротивление в кабеле калибром 22 AWG, с самыми толстыми жилами. Однако из таблицы следует, что в категории 7/7A и для 23 AWG, и для 22 AWG предел омического сопротивления составляет те же 8.5 Ом, хотя при этом плотность витков в категории 7/7A вовсе не так велика.

Следует учитывать, что в спецификации всегда указан максимум, причем с некоторым запасом. Производитель не имеет права выходить за предел ни для одной из пар, ни для какой партии этого кабеля. А ведь расхождение между парами за счет того, что плотность повива разная у пар разных цветов, может быть довольно ощутимым. Характеристики могут меняться и при использовании сырья от разных поставщиков. Если значение сопротивления самого кабеля превышает заявленный максимум, то это свидетельство брака кабеля и основание для подачи рекламации. По этой причине производители довольно часто проявляют консерватизм и сохраняют в спецификациях прежние предельные значения, хотя по факту продукция давно вписывается в более жесткие ограничения.

Поскольку у нас есть статистика собственных измерений, можем привести пример фактических значений сопротивления, полученных на довольно большой выборке кабелей категории 5е. Так, при измерении прибором сопротивления постоянному току на проводнике длиной 100 м можно получить фактические значения порядка 7.7÷7.9 Ом (т.е. 15.4÷15.8 Ом для петли) при заявленном предельно допустимом значении 9.38 Ом (18.76 Ом). Это вполне приемлемые показатели, подтверждающие хорошее качество кабеля.

Автор ответа:
Екатерина Оганесян
Директор учебного центра ICS, автор и преподаватель курсов по структурированным кабельным системам учебного центра "Специалист" при МГТУ им. Баумана, кандидат наук, доцент РХТУ им. Д.И. Менделеева

Поделиться:

Вопрос опубликован в разделах:

Навигация по номерам вопросов:

Пожалуйста, оцените представленный материал:

(Голосов: 37, Рейтинг: 4.19)