Tento článek hovořili jsme o nových přepínačích Zyxel navržených pro budování video monitorovacích systémů a dalších segmentů IT infrastruktury s využitím napájení přes PoE.
Pouhý nákup dobrého switche a připojení příslušných zařízení však není vše. To nejzajímavější se může objevit o něco později, kdy bude muset být tato farma obsluhována. Někdy existují zvláštní úskalí, o jejichž existenci byste si měli být vědomi.
Měděný kroucený pár
V různých zdrojích informací o používání PoE můžete najít frázi jako „Používejte pouze měděné kabely“. Nebo „Nepoužívat pro kroucenou dvojlinku CCA“. Co tato varování znamenají?
Existuje dobře zavedená mylná představa, že kroucený drát je vždy vyroben z měděného drátu. Ukazuje se, že ne vždy. V některých případech používá výrobce v zájmu úspory peněz tzv. poměděný kabel.
Jedná se v podstatě o hliníkový kabel, jehož vodiče jsou potaženy tenkou vrstvou mědi. Celé jméno: hliníková kroucená dvojlinka potažená mědí
Kroucený pár pevných měděných vodičů je označen jako „Cu“ (z latinského „cuprum“
Poměděný hliník je označen „CCA“ (Copper Coated Aluminium).
Výrobci CCA jej nemusí označovat vůbec. Někdy dokonce i bezohlední výrobci kreslí parametr „Cu“ na kroucený pár vyrobený z poměděného hliníku.
Poznámka. Podle GOST se takové označení nevyžaduje.
Jediným nesporným argumentem ve prospěch měděného kabelu je jeho nízká cena.
Dalším mnohem méně významným argumentem je menší hmotnost. Předpokládá se, že hliníkové kabelové cívky se během instalace snadněji pohybují, protože měrná hmotnost hliníku je menší než měrná hmotnost mědi.
Poznámka. V praxi není vše tak jednoduché. Roli hraje hmotnost obalu, hmotnost izolace, dostupnost dostupných prostředků mechanizace a podobně. Přivézt 5-6 krabic s cívkami CCA kabelu na vozík a zvednout je na výtah zabere přibližně stejné množství času a úsilí jako stejný počet krabic s cívkami „plnohodnotné mědi“.
Jak přesně rozpoznat hliníkový kabel
Hliník potažený mědí není vždy snadné rozpoznat. Tipy jako: „Poškrábejte povrch drátu nebo odhadněte hmotnost cívky kabelu zvednutím v ruce“ - fungují velmi relativně.
Nejdostupnější a nejrychlejší test: zapalte odizolovaný konec drátu například zapalovačem. Hliník začne poměrně rychle hořet a drolit se, zatímco konec čistého měděného vodiče se může rozžhavit, ale zachovává si svůj tvar a po ochlazení vrací fyzikální vlastnosti, například pružnost.
Prach zbylý po zapálení poměděného hliníku je v zásadě tím, v co se takový „ekonomický“ kabel časem promění. Všechny děsivé příběhy systémových administrátorů o „vypadávání kabelů“ jsou jen o „mědi“.
Poznámka. Z drátu můžete odstranit izolaci a zvážit jej s výpočtem specifické hmotnosti. V praxi se však tato metoda používá jen zřídka. K tomu potřebujete přesné váhy nainstalované na přísně vodorovném, rovném povrchu a volný čas.
Tabulka 1. Porovnání měrných hmotností mědi a hliníku.
Vyrobili to naši přátelé z NeoNate, který mimochodem dělá velmi dobrý kabel pomůže vám.
Ztráta výkonu během přenosu
Porovnejme odpor:
-
měrný odpor mědi - 0 ohm*mm0175/m;
-
Odpor hliníku - 0 ohm*mm0294/m/
Celkový odpor takového kabelu se vypočítá podle vzorce:
Vzhledem k tomu, že tloušťka měděného povlaku na levném poměděném kabelu „má tendenci k nule“, získáme větší odpor díky hliníku.
A co kožní efekt?
Efekt kůže je pojmenován z anglického slova skin. "kůže".
Při přenosu vysokofrekvenčního signálu je pozorován efekt, kdy je elektrický signál přenášen primárně podél povrchu kabelu. Tento jev slouží jako argument, kterým se výrobci levných kroucených párových kabelů snaží ospravedlnit úspory v podobě poměděného hliníku, když říkají, že „proud bude stále téct po povrchu“.
Ve skutečnosti je kožní efekt poměrně složitý fyzikální proces. Tvrdit, že v každém měděném krouceném páru přenos signálu bude vždy probíhat striktně podél měděného povrchu, aniž by „zachytil“ hliníkovou vrstvu, není zcela férové prohlášení.
Jednoduše řečeno, bez laboratorní studie této konkrétní značky drátu nelze spolehlivě říci, že tento kabel CCA díky kožnímu efektu přenáší vlastnosti o nic horší než vysoce kvalitní měděný kabel.
Menší síla
Hliníkový drát se přetrhne mnohem snadněji a rychleji než měděný drát stejného průměru. „Vezmi to a rozbij to“ však není ten největší problém. Mnohem větším nešvarem jsou mikrotrhlinky v kabelu, které zvyšují odpor a mohou vést k plovoucímu efektu útlumu signálu. Například, když je kabel čas od času vystaven ohybu nebo teplotním vlivům. Hliník je pro tento druh vlivu kritičtější.
Kritičnost vůči změnám teploty
Všechna fyzická těla mají schopnost pod vlivem měnit objem
teplota. S různými koeficienty roztažnosti se budou tyto kovy měnit jinak.
To může ovlivnit jak integritu měděného pokovení, tak i
kvalita kontaktů na přechodech hliníkových vodičů a zařízení
upevnění Schopnost hliníku expandovat více s rostoucí teplotou
podporuje vznik mikrotrhlin, které poškozují el
charakteristiky a snižují pevnost kabelu.
Schopnost hliníku rychleji oxidovat
Kromě tepelné roztažnosti je potřeba počítat s vlastností hliníku rychle oxidovat, což dokazuje i test zapalovače.
Ale i když hliníkový drát není vystaven otevřenému plameni a externím vysokoteplotním ohřívačům, v průběhu času, v důsledku teplotních změn nebo zahřívání v důsledku přenosu elektrického proudu do napájecích zařízení (PoE), více atomů kovu přichází do kontaktu s kyslíkem . To vůbec nezlepšuje elektrické vlastnosti kabelu.
Kontakt hliníku s jinými neželeznými kovy
Hliník se nedoporučuje připojovat k vodičům z jiných neželezných kovů, především mědi a slitin obsahujících měď. Důvodem je zvýšená oxidace hliníku na spojích.
Postupem času se budou muset vyměnit konektory a předělat vodiče v patch panelu. Je nepříjemné, že s tím mohou být spojeny plovoucí chyby.
Problémy s PoE pro kroucenou dvoulinku s měděnou vazbou
V případě PoE je elektrický proud k napájení zařízení přenášen částečně měděným povlakem, ale především hliníkovou výplní, tedy s vysokou odolností a tedy s vysokými ztrátami výkonu.
Kromě toho vznikají další problémy: v důsledku zahřívání vodičů při přenosu silového proudu, pro které tato kroucená dvoulinka nebyla navržena; kvůli mikrotrhlinám, oxidaci drátu a tak dále.
Co dělat, když byl SCS s kabelem vyrobeným z poměděného hliníku „zděděn“?
Musíte mít na paměti, že některé segmenty budou muset být časem vyměněny (z toho či onoho důvodu). Je lepší si pro tento případ okamžitě vyhradit prostředky v rozpočtu. (Chápu, že to zní jako sci-fi, ale co jiného můžete dělat?)
Sledujte stav SCS. Sledujte teplotu, vlhkost a další fyzické indikátory v místnostech a na dalších místech, kde procházejí kroucené dvoulinky. Pokud je tepleji, chladněji, vlhko, nebo existuje podezření na mechanické namáhání, např. vibracemi, vyplatí se zvážit preventivní opatření. V zásadě v situaci s tradiční měděnou kroucenou dvojlinkou taková kontrola také neublíží, ale hliníkové dráty jsou k těmto jevům vrtošivé.
Panuje názor, že už nemá smysl pořizovat nějaké zvlášť dobré patch panely, síťové zásuvky, propojovací kabely pro připojení uživatelů a další pasivní zařízení. Protože drátová část není, řekněme, „ne fontána“, utrácet peníze za skvělou „body kit“ se již nemusí vyplatit.
Na druhou stranu, pokud časem stále chcete nahradit takový úžasný „v zásadě žádný jiný“ kroucený pár CCA za osvědčený „měď“ - vyplatí se řídit se zásadou „jeden krok vpřed, dva kroky zpět“, nákup patche panely a zásuvky nyní? za výhodnou cenu?
Musíte si také dávat velký pozor na náhlou ztrátu komunikace. Když nějakou dobu nezazněl ani ping, a zatímco se dívali, „zázračně“ se vše obnovilo. Kvalita kabelu a připojení může v takových incidentech hrát důležitou roli.
Pokud plánujete použít PoE například pro video monitorovací kamery, pro tuto oblast je lepší okamžitě vyměnit kroucený pár za měď. V opačném případě se můžete dostat do situace, kdy jste nejprve nainstalovali kameru s nízkou spotřebou energie, pak ji změnili na jinou a budete si muset lámat hlavu nad tím, proč to nefunguje.
5E je dobré, ale kategorie 6 je lepší!
Kategorie 6 je odolnější proti rušení a teplotním vlivům, vodiče v takových kabelech jsou kroucené s menšími roztečemi, což zlepšuje elektrické vlastnosti. V některých případech je v kat. 6 jsou separátory instalovány k oddělení párů (vzdálenost od sebe, aby se zabránilo vzájemnému ovlivňování). To vše zvyšuje spolehlivost během provozu.
Pro připojení zařízení s PoE se takové změny budou hodit například pro zajištění stabilního provozu sítě při výkyvech teplot.
Kabely SCS se někdy pokládají v místnostech se špatnou klimatizací, například přes stropní prostor, v suterénu, technickém nebo suterénním podlaží, kde rozdíl teplot během dne dosahuje 25 °C. Takové teplotní výkyvy ovlivňují vlastnosti kabelu.
Položení dražšího, ale také spolehlivějšího kabelu kategorie 6 s lepšími vlastnostmi místo kategorie 5E není zvýšením „režie“, ale investicí do lepší a spolehlivější komunikace.
Ruské zastoupení společnosti Zyxel provedlo vlastní studii závislosti povolené vzdálenosti pro přenos PoE napájení na typu použitého kabelu. K testování byly použity spínače
Obrázek 1. Vzhled přepínače GS1350-6HP.
Obrázek 2. Vzhled přepínače GS1350-18HP.
Pro usnadnění jsou výsledky shrnuty v tabulce rozdělené podle výrobce videokamery (viz tabulky 2-8 níže).
Tabulka 2. Postup zkoušky
Postup testu
Krok
Popis
1
Povolit rozšířený dosah na portu 1,2
-GS1300: DIP přepínač do polohy ON a stiskněte tlačítko reset&apply na předním panelu
-GS1350: Web GUI pro přihlášení > Přejděte na "Nastavení portu" > povolte rozšířený rozsah a použijte.
2
Chcete-li získat přístup k fotoaparátu, připojte k přepínači počítač nebo notebook
3
Připojte kabel Cat-5e 250 m k portu 1 a připojte kameru pro zapnutí.
4
Použijte PC/Laptop k PING IP kamery, neměli byste vidět ztrátu pingu.
5
Otevřete fotoaparát a zkontrolujte, zda je kvalita videa dobrá a plynulá.
6
Pokud krok #4 nebo 5 selhal, vyměňte kabel za Cat-6 250m a opakujte test od kroku #3
7
Pokud krok #4 nebo 5 selhal, vyměňte kabel za Cat-5e 200m a opakujte test od kroku #3
Tabulka 3. Srovnávací charakteristiky kabelů pro připojení LTV kamer
Tabulka 4. Srovnávací charakteristiky kabelů pro připojení LTV kamer (pokračování)
Tabulka 5. Srovnávací charakteristiky kabelů pro připojení LTV kamer (pokračování 2).
Tabulka 6. Srovnávací charakteristiky kabelů pro připojení kamer UNIVIEW.
Tabulka 7. Srovnávací charakteristiky kabelů pro připojení kamer UNIVIEW (pokračování).
Tabulka 8. Srovnávací charakteristiky kabelů pro připojení kamer Vivotek.
Závěr
Problémy popsané v článku nejsou nutné pro nákup. Možná se najde někdo, kdo řekne: „Ve svých projektech vždy používám poměděný kroucený párový kabel kategorie 5E a neznám žádné problémy.“ Velkou roli samozřejmě hraje kvalita zpracování, provozní podmínky, periodické sledování a včasná údržba. Stále je však potřeba používat PoE a pro takovou situaci je použití kroucené dvoulinky kategorie 6 perspektivnějším řešením.
Možné úspory při použití levných měděných kroucených párů kabelů jsou zcela specifické. Pokud mluvíme o rozsáhlých projektech na podnikové úrovni pro podniky kritické z hlediska IT, je moudřejší používat vysoce kvalitní měděné páry od osvědčených a zavedených výrobců. Pokud mluvíme o malých sítích, pak úspora na krouceném páru kabelu, zejména v podmínkách „přicházejícího správce“, vypadá poněkud pochybně. Někdy je lepší si připlatit za kvalitní kabel, abyste odstranili případné problémy, zlepšili spolehlivost, rozšířili rozsah schopností (PoE) a snížili náklady na údržbu.
Děkujeme našim kolegům z firmy za pomoc při tvorbě materiálu.
Zveme vás do našeho a . Podpora, poradenství při výběru vybavení a právě komunikace mezi profesionály. Vítejte!
Máte zájem stát se partnerem Zyxel? Začněte registrací na našem .
zdroje
Zdroj: www.habr.com