Избор на кабел за структурно окабеляване

Статията „PoE технология във въпроси и отговори“ говорихме за нови комутатори Zyxel, предназначени за изграждане на системи за видеонаблюдение и други сегменти от ИТ инфраструктура, използващи захранване чрез PoE.

Въпреки това, закупуването на добър превключвател и свързването на подходящите устройства не е всичко. Най-интересното може да се появи малко по-късно, когато тази ферма ще трябва да бъде обслужена. Понякога има особени капани, за чието съществуване трябва да сте наясно.

Медна усукана двойка

В различни източници на информация за използването на PoE можете да намерите фраза като „Използвайте само медни кабели“. Или „Не използвайте за CCA усукана двойка“. Какво означават тези предупреждения?

Има добре установено погрешно схващане, че усуканата тел винаги е направена от медна жица. Оказва се не винаги. В някои случаи, за да спести пари, производителят използва така наречения кабел с медно покритие.

По същество това е алуминиев кабел, чиито проводници са покрити с тънък слой мед. Пълно име: алуминиева усукана двойка с медно покритие

Усукана двойка твърди медни проводници се маркира като "Cu" (от латински "cuprum"

Алуминият с медно покритие е обозначен като „CCA“ (алуминий с медно покритие).

Производителите на CCA може изобщо да не го етикетират. Понякога дори безскрупулни производители начертават параметъра "Cu" върху усукана двойка, изработена от алуминий с медно покритие.

Забележка. Според GOST такава маркировка не се изисква.

Единственият безспорен аргумент в полза на медния кабел е ниската му цена.

Друг много по-малко значим аргумент е по-малкото тегло. Смята се, че алуминиевите кабелни макари се движат по-лесно по време на монтаж, тъй като специфичното тегло на алуминия е по-малко от това на медта.

Забележка. На практика не всичко е толкова просто. Теглото на опаковката, теглото на изолацията, наличието на налични средства за механизация и други подобни играят роля. Пренасянето на 5-6 кутии с намотки CCA кабел на количка и повдигането им на асансьор отнема приблизително същото време и усилия като същия брой кутии с намотки от „пълнокачествена мед“.

Как точно да разпознаете алуминиев кабел

Покритият с мед алуминий не винаги е лесен за разпознаване. Съвети като: „Надраскайте повърхността на жицата или преценете теглото на намотката на кабела, като я вдигнете в ръката си“ - те работят много относително.

Най-достъпният и бърз тест: подпалете оголения край на жицата, например със запалка. Алуминият започва да гори и да се разпада доста бързо, докато краят на проводник от чиста мед може да се нажежи до червено, но запазва формата си и при охлаждане възвръща физическите си свойства, например еластичност.

Прахът, останал от запалването на меден алуминий, по принцип е това, в което такъв "икономичен" кабел се превръща с времето. Всички страшни истории на системния администратор за „падащи кабели“ са само за „мед“.

Забележка. Можете да премахнете изолацията от проводника и да го претеглите, като изчислите специфичното тегло. Но на практика този метод се използва рядко. За да направите това, имате нужда от точни везни, инсталирани на строго хоризонтална равна повърхност и свободно време.

Таблица 1. Сравнение на специфичните тегла на мед и алуминий.

Нашите приятели от NeoNate, които между другото правят много добър кабел, направиха това знак да ти помогне.

Загуба на мощност по време на предаване

Нека сравним съпротивлението:

• съпротивление на мед - 0 ohm*mm0175/m;

• Алуминиево съпротивление - 0 ohm*mm0294/m/

Общото съпротивление на такъв кабел се изчислява по формулата:

Като се има предвид, че дебелината на медното покритие на евтин меден кабел „клони към нула“, получаваме по-голяма устойчивост поради алуминия.

Какво ще кажете за ефекта на кожата?

Скин ефектът е кръстен на английската дума skin. "Кожа".

При предаване на високочестотен сигнал се наблюдава ефект, при който електрическият сигнал се предава предимно по повърхността на кабела. Това явление служи като аргумент, чрез който производителите на евтини кабели с усукана двойка се опитват да оправдаят спестяванията под формата на алуминий с медно покритие, като казват, че „токът все още ще тече по повърхността“.

Всъщност скин-ефектът е доста сложен физически процес. Да се ​​каже, че във всяка медно свързана усукана двойка предаването на сигнала винаги ще върви стриктно по протежение на медната повърхност, без да „улови“ алуминиевия слой, не е напълно справедливо твърдение.

Казано по-просто, без да има лабораторно изследване на тази конкретна марка проводник, е невъзможно надеждно да се каже, че този CCA кабел, поради ефекта на кожата, предава характеристики не по-лоши от висококачествен меден кабел.

По-малко сила

Алуминиевата тел се къса много по-лесно и по-бързо от медната жица със същия диаметър. Но „вземете го и го счупете“ не е най-големият проблем. Много по-голямо неудобство са микропукнатините в кабела, които увеличават съпротивлението и могат да доведат до ефект на плаващо затихване на сигнала. Например, когато кабелът е подложен на огъване или температурни влияния от време на време. Алуминият е по-критичен за този вид влияние.

Критичност към температурни промени

Всички физически тела имат способността да променят обема си под влияние
температура. При различни коефициенти на разширение тези метали ще се променят по различен начин.
Това може да повлияе както на целостта на медното покритие, така и на
качество на контактите на кръстовищата на алуминиеви проводници и устройства
закопчалки Способността на алуминия да се разширява повече с повишаване на температурата
насърчава появата на микропукнатини, които увреждат електрическите
характеристики и намаляват здравината на кабела.

Способността на алуминия да се окислява по-бързо

В допълнение към термичното разширение трябва да вземете предвид свойството на алуминия да се окислява бързо, както се вижда от теста за запалка.

Но дори ако алуминиевата жица не е изложена на открит пламък и външни високотемпературни нагреватели, с течение на времето, поради температурни промени или нагряване поради пренос на електрически ток към захранващи устройства (PoE), повече метални атоми влизат в контакт с кислорода . Това изобщо не подобрява електрическите свойства на кабела.

Контакт на алуминий с други цветни метали

Алуминият не се препоръчва да се свързва с проводници от други цветни метали, предимно мед и медни сплави. Причината е повишеното окисляване на алуминия по ставите.

С течение на времето конекторите ще трябва да бъдат сменени и проводниците в пач панела ще трябва да бъдат преработени. Неприятно е, че плаващите грешки могат да бъдат свързани с това.

Проблеми с PoE за усукана двойка с медна връзка

При PoE електрическият ток към захранващите устройства се предава частично през медното покритие, но основно през алуминиевия пълнеж, тоест с високо съпротивление и съответно с големи загуби на мощност.

Освен това възникват и други проблеми: поради нагряване на проводниците при предаване на захранващ ток, за който тази усукана двойка не е проектирана; поради микропукнатини, окисляване на тел и т.н.

Какво да направите, ако SCS с кабел от меден алуминий е „наследен“?

Трябва да имате предвид, че някои сегменти ще трябва да бъдат заменени след време (по една или друга причина). По-добре е незабавно да запазите средства в бюджета за този случай. (Разбирам, че звучи като научна фантастика, но какво друго можете да направите?)

Следете състоянието на SCS. Следете температурата, влажността и други физически показатели в помещения и други места, където минават кабели с усукана двойка. Ако е по-горещо, по-студено, влажно или има съмнение за механично натоварване, като например вибрации, струва си да помислите за превантивни мерки. По принцип, в ситуация с традиционна медна усукана двойка, такъв контрол също няма да навреди, но алуминиевите проводници са по-капризни към тези явления.

Има мнение, че вече няма смисъл да се купуват особено добри пач панели, мрежови контакти, пач кабели за свързване на потребители и друго пасивно оборудване. Тъй като кабелната част, да кажем, „не е фонтан“, харченето на пари за страхотен „комплект за тяло“ може вече да не си струва.

От друга страна, ако с течение на времето все още искате да замените такава прекрасна „по принцип не различна“ усукана двойка CCA с изпитана във времето „мед“ - струва ли си да следвате принципа „една стъпка напред, две стъпки назад“, закупуване на пластир панели и фасунги сега на изгодна цена?

Също така трябва да сте много внимателни при внезапна загуба на комуникация. Когато дори нямаше пинг за известно време и докато те гледаха, „всичко по чудо“ беше възстановено. Качеството на кабела и връзката може да играе важна роля при подобни инциденти.

Ако планирате да използвате PoE, например, за камери за видеонаблюдение, за тази област е по-добре незабавно да смените усуканата двойка с мед. В противен случай може да срещнете ситуация, в която първо сте инсталирали камера с ниска консумация на енергия, след това сте я променили на друга и трябва да озадачавате защо не работи.

5E е добре, но категория 6 е по-добра!

Категория 6 е по-устойчива на смущения и температурни влияния, проводниците в такива кабели са усукани с по-малки стъпки, което подобрява електрическите характеристики. В някои случаи при кат. 6 са монтирани сепаратори за разделяне на двойки (разстояние една от друга, за да се предотврати взаимно влияние). Всичко това повишава надеждността по време на работа.
За да свържете устройства с PoE, такива промени ще бъдат полезни, например, за да се осигури стабилна работа на мрежата по време на температурни колебания.

SCS кабелите понякога се полагат в помещения с лош климатичен контрол, например през таванното пространство, в сутерена, техническия или сутеренния етаж, където температурната разлика през деня достига 25 ° C. Такива температурни колебания влияят на характеристиките на кабела.

Полагането на по-скъп, но и по-надежден кабел от категория 6 с по-добри характеристики вместо от категория 5E не е увеличение на „режийните разходи“, а инвестиция в по-добри и по-надеждни комуникации.
Можете да прочетете повече тук.

Руското представителство на Zyxel проведе собствено проучване на зависимостта на допустимото разстояние за предаване на мощност PoE от вида на използвания кабел. За тестване са използвани превключватели
GS1350-6HP и GS1350-18HP

Фигура 1. Външен вид на превключвателя GS1350-6HP.

Фигура 2. Външен вид на превключвателя GS1350-18HP.

За удобство резултатите са обобщени в таблица, разделена по производители на видеокамери (вижте таблици 2-8 по-долу).

Таблица 2. Процедура на изпитване

Процедура на теста

Стъпка
Описание

1
Разрешете разширен обхват в порт 1,2

-GS1300: DIP превключвател на ON и натиснете бутона за нулиране и прилагане на предния панел

-GS1350: Уеб GUI за влизане > Отидете на „Настройка на порт” > активирайте разширен обхват и приложете.

2
Свържете компютър или лаптоп към превключвателя за достъп до камерата

3
Свържете Cat-5e 250m кабел към порт 1 и свържете камерата, за да включите захранването.

4
Използвайте компютър/лаптоп за PING на IP на камерата, не трябва да виждате загуба на ping.

5
Влезте в камерата и проверете дали качеството на видеото е добро и гладко.

6
Ако стъпка №4 или 5 е неуспешна, сменете кабела с Cat-6 250m и тествайте отново от стъпка №3

7
Ако стъпка №4 или 5 е неуспешна, сменете кабела с Cat-5e 200m и тествайте отново от стъпка №3

Таблица 3. Сравнителни характеристики на кабелите за свързване на LTV камери

Таблица 4. Сравнителни характеристики на кабелите за свързване на LTV камери (продължение)

Таблица 5. Сравнителни характеристики на кабели за свързване на LTV камери (продължение 2).

Таблица 6. Сравнителни характеристики на кабелите за свързване на камери UNIVIEW.

Таблица 7. Сравнителни характеристики на кабелите за свързване на камери UNIVIEW (продължение).

Таблица 8. Сравнителни характеристики на кабелите за свързване на камери Vivotek.

Заключение

Проблемите, описани в статията, не са необходими за покупка. Може би ще има човек, който ще каже: „В моите проекти винаги използвам помеднен кабел с усукана двойка от категория 5E през цялото време и не познавам никакви проблеми.“ Разбира се, голяма роля играят качеството на изработката, условията на работа, периодичното наблюдение и навременната поддръжка. Въпреки това, все още има нужда от използване на PoE и за такава ситуация използването на мед от категория 6 с усукана двойка е по-обещаващо решение.

Възможните спестявания при използване на евтини кабели с усукана двойка с медно покритие са доста специфични. Ако говорим за мащабни проекти на корпоративно ниво за критични за ИТ предприятия, по-разумно е да се използват висококачествени медни двойки от доказани, утвърдени производители. Ако говорим за малки мрежи, спестяването на кабел с усукана двойка, особено в условията на „предстоящ администратор“, изглежда доста съмнително. Понякога е по-добре да платите повече за качествен кабел, за да елиминирате потенциални проблеми, да подобрите надеждността, да разширите обхвата на възможностите (PoE) и да намалите разходите за поддръжка.

Благодарим на колегите от фирмата Новородено за помощ при създаването на материала.

Каним ви на нашия телеграм канал и форума. Поддръжка, съвети при избора на оборудване и просто комуникация между професионалисти. Добре дошли!

Интересувате ли се да станете партньор на Zyxel? Започнете, като се регистрирате в нашия партньорски портал.

източници

PoE технология във въпроси и отговори

PoE IP камери, специални изисквания и безпроблемна работа - всичко това заедно

Смарт управлявани суичове за системи за видеонаблюдение

Какъв UTP кабел да изберете – помеднен алуминиев или меден?

Усукана двойка: мед или биметал (мед)?

Какво представлява скин ефектът и къде се използва на практика?

Категория 5e срещу Категория 6

Уебсайт на компанията NeoNate

Източник: www.habr.com