l'articolo abbiamo parlato dei nuovi switch Zyxel progettati per la realizzazione di sistemi di videosorveglianza e altri segmenti di infrastrutture IT che utilizzano l'alimentazione tramite PoE.
Tuttavia, acquistare semplicemente un buon interruttore e collegare i dispositivi appropriati non è tutto. La cosa più interessante potrebbe apparire un po' più tardi, quando questa fattoria dovrà essere sottoposta a manutenzione. A volte ci sono delle trappole particolari, della cui esistenza dovresti essere consapevole.
Doppino intrecciato in rame
In varie fonti di informazione sull'uso di PoE è possibile trovare una frase del tipo "Utilizzare solo cavi in rame". Oppure “Non utilizzare per doppino intrecciato CCA”. Cosa significano questi avvertimenti?
Esiste un malinteso radicato secondo cui il filo intrecciato è sempre realizzato con filo di rame. Risulta non sempre. In alcuni casi, per risparmiare denaro, il produttore utilizza il cosiddetto cavo ramato.
Si tratta essenzialmente di un cavo in alluminio i cui conduttori sono rivestiti da un sottile strato di rame. Nome completo: doppino intrecciato in alluminio rivestito di rame
Una coppia intrecciata di conduttori solidi in rame è contrassegnata come “Cu” (dal latino “cuprum”
L'alluminio rivestito in rame è denominato "CCA" (alluminio rivestito in rame).
I produttori di CCA potrebbero non etichettarlo affatto. A volte anche i produttori senza scrupoli disegnano il parametro "Cu" su un doppino intrecciato in alluminio ramato.
Nota. Secondo GOST, tale marcatura non è richiesta.
L'unico argomento indiscutibile a favore del cavo rivestito in rame è il suo prezzo basso.
Un altro argomento molto meno significativo è il minor peso. Si ritiene che le bobine di cavo in alluminio siano più facili da spostare durante l'installazione perché il peso specifico dell'alluminio è inferiore a quello del rame.
Nota. In pratica, non tutto è così semplice. Il peso dell'imballaggio, il peso dell'isolamento, la disponibilità dei mezzi di meccanizzazione disponibili e simili giocano un ruolo. Portare 5-6 scatole con bobine di cavo CCA su un carrello e sollevarle su un ascensore richiede circa la stessa quantità di tempo e fatica dello stesso numero di scatole con bobine di “rame di prima qualità”.
Come riconoscere con precisione un cavo in alluminio
L’alluminio rivestito in rame non è sempre facile da riconoscere. Suggerimenti come: "Gratta la superficie del filo o stima il peso della bobina del cavo sollevandolo in mano" - funzionano in modo molto relativo.
Il test più accessibile e veloce: dare fuoco all'estremità spelata del filo, ad esempio, con un accendino. L'alluminio inizia a bruciare e sgretolarsi abbastanza rapidamente, mentre l'estremità di un conduttore di rame puro può diventare rovente, ma mantiene la sua forma e, una volta raffreddata, restituisce proprietà fisiche, ad esempio l'elasticità.
La polvere rimasta dall'accensione dell'alluminio ramato è, in linea di principio, ciò in cui si trasforma un cavo così "economico" nel tempo. Tutte le storie spaventose degli amministratori di sistema sulla caduta dei cavi riguardano solo il rame.
Nota. Puoi togliere l'isolamento dal filo e pesarlo, calcolando il peso specifico. Ma in pratica questo metodo viene utilizzato raramente. Per farlo sono necessarie bilance precise installate su una superficie piana e rigorosamente orizzontale e tempo libero.
Tabella 1. Confronto dei pesi specifici di rame e alluminio.
I nostri amici di NeoNate, che tra l'altro produce un ottimo cavo, hanno realizzato questo aiutarti.
Perdita di potenza durante la trasmissione
Confrontiamo la resistività:
-
resistività del rame - 0 ohm*mm0175/m;
-
Resistività dell'alluminio - 0 ohm*mm0294/m/
La resistenza totale di tale cavo è calcolata dalla formula:
Considerando che lo spessore del rivestimento in rame su un cavo ramato economico “tende a zero”, otteniamo una maggiore resistenza grazie all'alluminio.
E l'effetto pelle?
L'effetto pelle prende il nome dalla parola inglese skin. "pelle".
Quando si trasmette un segnale ad alta frequenza, si osserva un effetto in cui il segnale elettrico viene trasmesso principalmente lungo la superficie del cavo. Questo fenomeno funge da argomento con cui i produttori di cavi a doppino intrecciato economici cercano di giustificare i risparmi sotto forma di alluminio rivestito di rame, dicendo: "la corrente continuerà a scorrere lungo la superficie".
In effetti, l'effetto pelle è un processo fisico piuttosto complesso. Dire che in qualsiasi doppino intrecciato legato in rame la trasmissione del segnale avverrà sempre rigorosamente lungo la superficie del rame, senza "catturare" lo strato di alluminio, non è un'affermazione del tutto corretta.
In poche parole, senza uno studio di laboratorio su questa particolare marca di filo, è impossibile affermare con certezza che questo cavo CCA, a causa dell'effetto pelle, trasmette caratteristiche non peggiori di un cavo in rame di alta qualità.
Meno forza
Il filo di alluminio si rompe molto più facilmente e più velocemente del filo di rame dello stesso diametro. Tuttavia, “prendilo e rompilo” non è il problema più grande. Un fastidio molto più grande sono le microfessure nel cavo, che aumentano la resistenza e possono portare ad un effetto di attenuazione del segnale fluttuante. Ad esempio, quando il cavo è soggetto di tanto in tanto a piegamenti o a influssi termici. L’alluminio è più critico per questo tipo di influenza.
Criticità alle variazioni di temperatura
Tutti i corpi fisici hanno la capacità di cambiare volume sotto l'influenza
temperatura. Con diversi coefficienti di espansione, questi metalli cambieranno in modo diverso.
Ciò può influire sia sull'integrità della placcatura in rame che
qualità dei contatti alle giunzioni di conduttori e dispositivi in alluminio
fissaggi La capacità dell'alluminio di espandersi maggiormente all'aumentare della temperatura
favorisce la comparsa di microfessure che compromettono l'elettricità
caratteristiche e ridurre la resistenza del cavo.
La capacità dell'alluminio di ossidarsi più velocemente
Oltre alla dilatazione termica, bisogna tenere conto della proprietà dell'alluminio di ossidarsi velocemente, come evidenziato dal test dell'accendino.
Ma anche se il filo di alluminio non è esposto a fiamme libere e riscaldatori esterni ad alta temperatura, nel tempo, a causa di sbalzi di temperatura o riscaldamento dovuto al trasferimento di corrente elettrica ai dispositivi di alimentazione (PoE), più atomi di metallo entrano in contatto con l'ossigeno . Ciò non migliora affatto le proprietà elettriche del cavo.
Contatto dell'alluminio con altri metalli non ferrosi
Si sconsiglia di collegare l'alluminio a conduttori costituiti da altri metalli non ferrosi, principalmente rame e leghe contenenti rame. Il motivo è la maggiore ossidazione dell'alluminio nelle giunture.
Con il passare del tempo i connettori dovranno essere sostituiti e i conduttori del patch panel dovranno essere rifatti. È spiacevole che a questo possano essere associati errori fluttuanti.
Problemi con PoE per doppino intrecciato con collegamento in rame
Nel caso del PoE, la corrente elettrica per alimentare i dispositivi viene trasmessa parzialmente attraverso il rivestimento in rame, ma principalmente attraverso il riempimento in alluminio, cioè con elevata resistenza e, di conseguenza, con elevate perdite di potenza.
Inoltre, sorgono altri problemi: a causa del riscaldamento dei fili durante la trasmissione della corrente di alimentazione, per il quale questo doppino non è stato progettato; a causa di microfessurazioni, ossidazione dei fili e così via.
Cosa fare se un SCS con cavo in alluminio ramato fosse “ereditato”?
È necessario tenere presente che alcuni segmenti dovranno essere sostituiti nel tempo (per un motivo o per l'altro). È meglio riservare immediatamente i fondi nel budget per questo caso. (Capisco che sembri fantascienza, ma cos'altro puoi fare?)
Monitorare le condizioni dell'SCS. Monitorare la temperatura, l'umidità e altri indicatori fisici nelle stanze e in altri luoghi in cui passano i cavi a doppino intrecciato. Se fa più caldo, più freddo, è umido o si sospetta uno stress meccanico, come le vibrazioni, vale la pena prendere in considerazione misure preventive. In linea di principio, in una situazione con il tradizionale doppino intrecciato in rame, anche tale controllo non farà male, ma i fili di alluminio sono più capricciosi rispetto a questi fenomeni.
Si ritiene che non abbia più molto senso acquistare patch panel, prese di rete, cavi di connessione particolarmente buoni per il collegamento di utenti e altre apparecchiature passive. Dato che la parte cablata è, diciamo, "non una fontana", spendere soldi per un fantastico "kit per il corpo" potrebbe non valere più la pena.
D'altra parte, se nel tempo desideri comunque sostituire un meraviglioso doppino intrecciato CCA "praticamente non diverso" con "rame" testato nel tempo, vale la pena seguire il principio "un passo avanti, due passi indietro", acquistando la patch pannelli e prese adesso a un prezzo speciale?
È inoltre necessario prestare molta attenzione all'improvvisa perdita di comunicazione. Quando per qualche tempo non si udì nemmeno un ping, e mentre guardavano, “tutto miracolosamente” fu ripristinato. La qualità del cavo e della connessione può svolgere un ruolo importante in tali incidenti.
Se si prevede di utilizzare PoE, ad esempio, per le telecamere di videosorveglianza, per quest'area è meglio sostituire immediatamente il doppino intrecciato con il rame. Altrimenti, potresti riscontrare una situazione in cui hai prima installato una fotocamera a basso consumo energetico, poi l'hai cambiata con un'altra e devi chiederti perché non funziona.
La 5E è buona, ma la categoria 6 è migliore!
La categoria 6 è più resistente alle interferenze e agli influssi della temperatura; i conduttori di tali cavi sono intrecciati con passi più piccoli, il che migliora le caratteristiche elettriche. In alcuni casi nel cat. 6, i separatori sono installati per separare le coppie (distanza l'uno dall'altro per impedire l'influenza reciproca). Tutto ciò aumenta l'affidabilità durante il funzionamento.
Per connettere i dispositivi con PoE, tali modifiche torneranno utili, ad esempio, per garantire un funzionamento stabile della rete durante le fluttuazioni di temperatura.
I cavi SCS vengono talvolta posati in ambienti con scarsa climatizzazione, ad esempio attraverso il soffitto, nel seminterrato, nel piano tecnico o nel seminterrato, dove la differenza di temperatura durante il giorno raggiunge i 25°C. Tali fluttuazioni di temperatura influiscono sulle caratteristiche del cavo.
La posa di un cavo di Categoria 6 più costoso, ma anche più affidabile e con caratteristiche migliori rispetto a quello di Categoria 5E non rappresenta un aumento dei “tempi generali”, ma un investimento in comunicazioni migliori e più affidabili.
L'ufficio di rappresentanza russo di Zyxel ha condotto uno studio sulla dipendenza della distanza consentita per la trasmissione di potenza PoE dal tipo di cavo utilizzato. Per i test sono stati utilizzati gli interruttori
Figura 1. Aspetto dello switch GS1350-6HP.
Figura 2. Aspetto dello switch GS1350-18HP.
Per comodità i risultati sono riassunti in una tabella, divisa per produttore di telecamere (vedi Tabelle 2-8 sotto).
Tabella 2. Procedura di prova
Procedura di prova
step
Descrizione
1
Abilita il range esteso nella porta 1,2
-GS1300: DIP switch su ON e premere il pulsante reset&apply sul pannello frontale
-GS1350: Accedi alla GUI Web > Vai a "Impostazione porta" > abilita l'intervallo esteso e applica.
2
Collega il PC o il laptop allo switch per accedere alla fotocamera
3
Collega il cavo Cat-5e da 250 m alla porta 1 e collega la fotocamera per accenderla.
4
Utilizzare il PC/laptop per eseguire il PING dell'IP della telecamera, non dovrebbe verificarsi alcuna perdita di ping.
5
Accedi alla fotocamera e controlla se la qualità del video è buona e fluida.
6
Se i passaggi n. 4 o 5 falliscono, scambiare il cavo con Cat-6 da 250 m e ripetere il test dal passaggio n. 3
7
Se i passaggi n. 4 o 5 falliscono, scambiare il cavo con Cat-5e 200 m e ripetere il test dal passaggio n. 3
Tabella 3. Caratteristiche comparative dei cavi per il collegamento delle telecamere LTV
Tabella 4. Caratteristiche comparative dei cavi per il collegamento delle telecamere LTV (continua)
Tabella 5. Caratteristiche comparative dei cavi per il collegamento delle telecamere LTV (continua 2).
Tabella 6. Caratteristiche comparative dei cavi per il collegamento delle telecamere UNIVIEW.
Tabella 7. Caratteristiche comparative dei cavi per il collegamento delle telecamere UNIVIEW (continua).
Tabella 8. Caratteristiche comparative dei cavi per il collegamento delle telecamere Vivotek.
conclusione
I problemi descritti nell'articolo non sono necessari per l'acquisto. Forse ci sarà qualcuno che dirà: "Nei miei progetti utilizzo sempre cavi a doppino intrecciato placcato in rame della categoria 5E e non noto alcun problema". Naturalmente, la qualità della lavorazione, le condizioni operative, il monitoraggio periodico e la manutenzione tempestiva giocano un ruolo importante. Tuttavia, esiste ancora la necessità di utilizzare PoE e, per una situazione del genere, l'utilizzo di rame a doppino intrecciato di categoria 6 è una soluzione più promettente.
I possibili risparmi quando si utilizzano cavi economici a doppino intrecciato rivestiti in rame sono piuttosto specifici. Se parliamo di progetti su larga scala a livello aziendale per aziende critiche per l'IT, è più saggio utilizzare coppie di rame di alta qualità di produttori affermati e comprovati. Se parliamo di reti di piccole dimensioni, il risparmio su un cavo a doppino intrecciato, soprattutto nelle condizioni di un "amministratore in arrivo", sembra piuttosto dubbio. A volte è meglio pagare di più per un cavo di qualità per eliminare potenziali problemi, migliorare l'affidabilità, espandere la gamma di funzionalità (PoE) e ridurre i costi di manutenzione.
Ringraziamo i colleghi dell'azienda per assistenza nella creazione del materiale.
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fonti
Fonte: habr.com