Структурированная кабельная система (СКС) включает в свой состав не только стационарно уложенные в кабельные каналы витопарные или оптические кабели, но и коммутационные шнуры – патч-корды (профессиональный жаргон от английского слова patch-cord), служащие «последней милей» между постоянными кабельными линиями и оконечным оборудованием (сетевыми концентраторами, телефонными аппаратами, IP камерами и т.п.).

     Патч-корд представляет собой сегмент оптического или медного кабеля, обычно небольшой длины, с обеих сторон оконеченный соответствующими вилками. Для повышения механической прочности и износостойкости, вблизи вилок может располагаться резиновый или пластиковый колпачок, защищающий кабель в этом месте от больших перегибов. В этой статье мы поговорим о патч-кордах с телекоммуникационными вилками RJ-45, которые наиболее часто используется в составе кабельных систем для коммутации.

     В основном в структурированных кабельных системах для коммутации используются телекоммуникационные разъемы, имеющие гнезда типа 8P8C (8 Position 8 Contact), которые ошибочно называют RJ-45. Настоящий RJ-45 не получил широкого распространения и физически несовместим с 8P8C, так как имеет особый выступ – ключ. Тем не менее, чтобы не создавать путаницы, будем использовать устоявшуюся терминологию и называть этот разъем, а также гнезда и вилки RJ45.

Отличие проводников гибкого кабеля от стандартного горизонтального и магистрального кабеля

В отличие от обычного магистрального или горизонтального кабеля, токоведущие жилы которого монолитны, для изготовления патч-кордов применяется более гибкий кабель с многожильными проводниками. Это делается по следующей причине. В отличие от постоянных линий, защищенных лотками, трубами и другими кабельными каналами, патч-корды чаще всего оказываются не защищенными. В процессе эксплуатации патч-кордовый кабель испытывает регулярные переменные механические нагрузки и изгибы, на которые стандартные 4-ех парные и многопарные кабели витая пара с проводниками, состоящими из одной жилы, просто не рассчитаны и не предназначены.

Ограничение длины патч-кордов в структурированной кабельной системе

Однако надо помнить, что вносимые потери у гибкого кабеля гораздо больше, чем у кабеля с одножильными проводниками. Поэтому кабель с проводниками, состоящими из многожильных проводников, можно использовать только для производства шнуров или перемычек, при этом длина шнуров ограничена. Например, длина шнуров в горизонтальном кроссе (HC) не может превышать 5-ти метров. На рабочем месте длина шнуров также ограничена 5-тью метрами за исключением использования многопользовательских розеток и уменьшения длины постоянной линии в горизонтальной подсистеме СКС – для расчета максимально допустимой длины патч-корда, подключаемого к многопользовательской розетке, необходимо использовать формулу, приведенную в ГОСТ Р 53246-2008.

Стандартные длины патч-кордов с вилками RJ-45

Фабрично патч-корды с вилками RJ-45 изготавливаются несколькими стандартными длинами: 0.5м, 1м, 1.5 м, 2м, 3м, 5м. Шнуры меньшей и большей длины распространены меньше и обычно производятся на заказ.

Изготовление патч-кордов нестандартной длины

В процессе инсталляции или эксплуатации кабельной сети может возникнуть необходимость в кабеле нестандартной длины, например, при подключении достаточно далеко расположенного рабочего места или для осуществления коммутации в шкафу с укладкой кабелей по месту без запаса.

     Патч-корд можно сделать самостоятельно, вручную оконцевав отрезок витопарного кабеля требуемой длины. При оконцевании гибкого или одножильного витопарного кабеля следует убедиться в том, что будут применяться вилки для соответствующего типа проводников – либо для многожильного проводника, либо для одножильного, либо универсальные. Так как контакты у вилок имеют ножи различной конструкции, обеспечивающие надежный контакт только с жилами своего типа. Как обжать витую пару будет показано в статье ниже.

Схемы распределения проводников в вилках RJ-45

Кабельными стандартами приняты две последовательности распределения жил в вилке RJ-45, в соответствии со стандартными схемами Т568A и Т568B, показанные на рисунке 1. Отличие между схемами распределения проводников в вилке по этим стандартам заключается только в различном расположении оранжевой и зеленой пары – проводники у этих пар меняются местами. Обе схемы распределения проводников в вилке Т568A и Т568B разработаны с таким расчетом, чтобы свести к минимуму перекрестные наводки между парами.

Прямые и перекрестные патч-корды

Патч-корды RJ-45 подразделятся на два типа по схемам распределения проводников в вилках с двух сторон. Первый тип патч-кордов – «прямые» или обычные стандартные коммутационные шнуры, которые повсеместно используются на объектах при коммутации. Они предназначены для соединения активного сетевого оборудования (коммутаторов) с пользовательскими терминалами (компьютерами). Оба конца вилок расшиваются одинаково по одной из выбранных схем — либо только по схеме Т568A, либо только по схеме T568B.

     Второй тип патч-кордов – перекрещенные шнуры. Они предназначены для соединения между собой напрямую двух компьютеров, например, Вы можете подключить дома два компьютера друг к другу и создать сеть из двух компьютеров, либо могут использоваться для соединения двух коммутаторов или устаревших на сегодняшний день концентраторов. Такой тип патч-кордов называется кроссовер (cross-over) или перекрестный патч-корд. С одной стороны он расшивается по схеме Т568А, а с другой стороны по другой схеме Т568В. Это связано с тем, что в порту сетевой карты компьютера, работающей по стандарту Ethernet (10 Мбит/с) или Fast Ethernet (100 Мбит/с) используются контакты 1 и 2 для передачи сигналов, а контакты 3 и 6 для приема пакетов данных. В порту коммутатора наоборот, контакты 1 и 2 обеспечивают прием, а 3 и 6 передачу данных. Естественно, что для осуществления связи, приемник одного устройства должен подключаться к передатчику другого устройства, поэтому устройства должны соединяться «перекрестным» (cross-over) патч-кордом, чтобы приемники были всегда подключены к передатчикам. Устройства, работающие по протоколу Gigabit Ethernet (1000Мбит/с) используют все четыре пары и одновременно в двух направлениях, поэтому могут быть соединены обычным «прямым» патч-кордом.

Изготовление шнуров и монтаж вилок RJ-45 на кабеле витая пара и как обжать витую пару

Процедура монтажа вилок на кабель витая пара несложная, однако, требует определенных знаний и навыка. Для монтажа вилок понадобятся:

• отрезок провода витая пара (рисунок 2а) — для изготовления гибкого патч-корда используем кабель с многожильными проводниками;
• вилка типа RJ-45 (рисунок 2б) — тип вилки должен соответствовать типу проводников;
• инструмент (стриппер) для снятия внешней изоляции (рисунок 2в);
• обжимные клещи (рисунок 2г) — профессиональный жаргон обжимка;
• простой кабельный тестер (рисунок 2д);
На рисунке показан пример набор иснтрументов, которые необходимы для изготовления пачт-корда.

Инструментом для снятия изоляции надрезать внешнюю оболочку витой пары на расстоянии около 3 см от края (излишек удобен для выравнивания жил).

Надрезанную изоляцию снять, пары расплести и распределить их по цветам в соответствии с одной из выбранных схем, приведенных на рисунке 1.

Затем проводники выровнять, плотно сжать и с помощью ножа обжимного инструмента удалить излишек проводников, оставив расплетенным примерно 1 см.

На выровненные проводники надеть вилку таким образом, чтобы срезы проводников дошли до конца предназначенных для них ложбин, а оболочка кабеля должна обязательно выйти за фиксирующую защелку и так же дойти до упора.

Еще раз проверив очередность и правильность укладки проводников по цветам, поместить вилку в обжимку до упора и затем сжать ручки обжимного инструмента до защелкивания кабельного фиксатора вилки. При этом необходимо проконтролировать, чтобы лезвия, прижимающие ее ножи, не смещались мимо контактов, так как это может привести к перекосу корпуса вилки и дефектному соединению.

Извлечь обжатый конец кабеля из обжимного инструмента и еще раз визуально проконтролировать качество соединения: целостность конструкции, доводку жил, ножей и фиксатора.

Для изготовление полноценного патч-корда необходимо повторить процедуру со второй вилкой и установить ее на другом конце шнура.

     В случае, когда специальных инструментов нет, а необходимость в патч-корде велика, при некоторой сноровке можно использовать подручные инструменты, такие как лезвие, бокорезы и плоскую отвертку. Это не слишком удобно, займет много времени и качество соединения оставит желать лучшего, поэтому такой патч-корд необходимо заменить при первой возможности!

Проверка правильности изготовления патч-кордов RJ-45 кабельным тестером

С помощью простейшего кабельного тестера необходимо обязательно проверить правильность монтажа и целостность линий. Кабельный тестер состоит из двух частей – основной и удаленной, обозначенных соответственно Master и Remote. Соединить получившимся патч-кордом обе части прибора и включить главную. При этом на главной части должны поочередно загораться по одному из 9 светодиодов, каждый из которых соответствует отдельной жиле (последний соответствует экрану). При правильном соединении, светодиоды удаленной части должны гореть синхронно с главной. При этом загорание вразброс, пропуск одного из диодов или их совместное загорание соответствуют дефектам линии: перепутанные жилы, обрыв или короткое замыкание.

    Несмотря на то, что при наличии «прямых» рук, должных навыков, а так же качественных материалов и инструментов можно изготовить патч-корд, к сожалению, не обладающий хорошими характеристиками. Всегда возможно допустить ошибку. Например, можно слишком далеко расплести пары или слегка подрезать одну из жил. Есть вероятность того, что обжимной инструмент износился и недожимает контакты или могла попасться бракованная вилка. Любая из этих проблем может привести к тому, что связь установится и будет гореть зеленый сигнал «Link» у сетевой платы и коммутатора, а пакеты либо не будут передаваться либо, что еще хуже, буду передавать медленно, и найти ошибку системному администратору в такх случаях бывает очень сложно.

Патч-корды заводского изготовления

Надо помнить следующее правило – категория или класс канала кабельной линии определяется не только категорией кабеля, розеток и коммутационных устройств, а и категорией шнуров, используемых при создании канала связи. Самостоятельно обеспечить хорошее качество патч-кордов или проверить категорию шнура в полевых условиях невозможно. А значит нельзя будет и гарантировать соответствующую категорию или класс канала в СКС.

     В отличие от самодельных, патч-корды заводского изготовления проходят тщательный выходной контроль и выбраковку, благодаря чему вероятность нарушения связи из-за некачественной вилки или патч-кордового кабеля практически близка к нулю.

     Поэтому на критичных для бизнес-процесса участках, например, в соединениях между сервером и коммутатором или между двумя коммутаторами, настоятельно рекомендуется использовать только фабричные патч-корды, от заслуживающего доверия производителя пассивных компонентов или производителя структурированной кабельной системы.