🥇בחירת כבלים למערכת כבלים מובנית

המאמר "טכנולוגיית PoE בשאלות ותשובות" דיברנו על מתגי Zyxel חדשים המיועדים לבניית מערכות מעקב וידאו ומקטעים אחרים של תשתיות IT תוך שימוש בכוח באמצעות PoE.

עם זאת, רק לקנות מתג טוב ולחבר את המכשירים המתאימים זה לא הכל. הדבר המעניין ביותר עשוי להופיע מעט מאוחר יותר, כאשר החווה הזו תצטרך לקבל שירות. לפעמים יש מלכודות מוזרות, שאת קיומן עליך להיות מודע להן.

זוג מעוות נחושת

במקורות מידע שונים על השימוש ב-PoE, אתה יכול למצוא ביטוי כמו "השתמש רק בכבלי נחושת." או "אל תשתמש עבור זוג מעוות CCA". מה משמעות האזהרות הללו?

קיימת תפיסה מוטעית מבוססת כי חוט מעוות עשוי תמיד מחוטי נחושת. מסתבר שלא תמיד. במקרים מסוימים, על מנת לחסוך כסף, היצרן משתמש במה שנקרא כבל מצופה נחושת.

זהו בעצם כבל אלומיניום שהמוליכים שלו מצופים בשכבה דקה של נחושת. שם מלא: זוג מעוות אלומיניום מצופה נחושת

זוג מעוות של מוליכים נחושת מוצקה מסומן כ-"Cu" (מהלטינית "cuprum"

אלומיניום מצופה נחושת מכונה "CCA" (Copper Coated Aluminum).

ייתכן שיצרני CCA לא תווית אותו כלל. לפעמים אפילו יצרנים חסרי מצפון מציירים את פרמטר "Cu" על זוג מעוות עשוי אלומיניום מצופה נחושת.

הערה. על פי GOST, סימון כזה אינו נדרש.

הטיעון היחיד שאין עליו עוררין בעד כבל מצופה נחושת הוא המחיר הנמוך שלו.

עוד טיעון הרבה פחות משמעותי הוא פחות משקל. מאמינים כי קל יותר להזיז סלילי כבלים מאלומיניום במהלך ההתקנה מכיוון שהמשקל הסגולי של אלומיניום קטן מזה של נחושת.

הערה. בפועל, לא הכל כל כך פשוט. משקל האריזה, משקל הבידוד, זמינות אמצעי המיכון הזמינים וכדומה משחקים תפקיד. הבאת 5-6 קופסאות עם סלילי כבל CCA על עגלה והרמתה במעלית לוקחת בערך אותה כמות זמן ומאמץ כמו אותו מספר קופסאות עם סלילים של "נחושת בדרגה מלאה".

כיצד לזהות במדויק כבל אלומיניום

אלומיניום מצופה נחושת לא תמיד קל לזהות. טיפים כמו: "שרטו את פני החוט או העריכו את משקל סליל הכבל על ידי הרמתו בידכם" - הם עובדים יחסית.

הבדיקה הנגישה והמהירה ביותר: הדליקו את קצה החוט המופשט, למשל, בעזרת מצית. האלומיניום מתחיל להישרף ולהתפורר די מהר, בעוד שקצהו של מוליך נחושת טהור יכול להפוך לוהט, אך שומר על צורתו, וכאשר מתקרר, מחזיר תכונות פיזיקליות, למשל, גמישות.

האבק שנותר מהצתת אלומיניום מצופה נחושת הוא, באופן עקרוני, מה שכבל "חסכוני" כזה הופך עם הזמן. כל הסיפורים המפחידים של מנהל המערכת על "כבלים נושרים" עוסקים רק ב"נחושת".

הערה. אתה יכול להפשיט את החוט מהבידוד ולשקול אותו, לחשב את המשקל הסגולי. אבל בפועל שיטה זו משמשת לעתים רחוקות. אתה צריך סולמות מדויקים המותקנים על משטח אופקי ושטוח לחלוטין וזמן פנוי כדי לעשות זאת.

טבלה 1. השוואה של משקלים סגוליים של נחושת ואלומיניום.

החברים שלנו מ-NeoNate, שדרך אגב מייצרת כבל טוב מאוד, הכינו את זה סִימָן עוזר לך.

אובדן חשמל במהלך שידור

בואו נשווה את ההתנגדות:

התנגדות של נחושת - 0 אוהם * מ"מ / מ"ר;
התנגדות אלומיניום - 0 אוהם*mm0294/m/

ההתנגדות הכוללת של כבל כזה מחושבת על ידי הנוסחה:

בהתחשב בכך שעובי ציפוי הנחושת על כבל מצופה נחושת זול "שואף לאפס", אנו מקבלים התנגדות גדולה יותר בגלל אלומיניום.

מה לגבי אפקט העור?

אפקט העור נקרא מהמילה האנגלית skin. "עוֹר".

בעת שידור אות בתדר גבוה, נצפה השפעה שבה האות החשמלי מועבר בעיקר לאורך פני הכבל. תופעה זו משמשת כטיעון שבאמצעותו מנסים יצרני כבלים מפותלים זולים להצדיק את החיסכון בצורה של אלומיניום מצופה נחושת, באומרו, "הזרם עדיין יזרום לאורך פני השטח".

למעשה, אפקט העור הוא תהליך פיזי מורכב למדי. לומר שבכל זוג מעוות קשור נחושת שידור אותות תמיד יעבור אך ורק לאורך משטח הנחושת, מבלי "ללכוד" את שכבת האלומיניום, זו לא אמירה הוגנת לחלוטין.

במילים פשוטות, בלי לערוך מחקר מעבדה על המותג המסוים הזה של תיל, אי אפשר לומר באופן אמין שכבל CCA זה, בשל אפקט העור, משדר מאפיינים לא גרועים יותר מכבל נחושת איכותי.

פחות כוח

חוט אלומיניום נשבר הרבה יותר קל ומהיר מחוט נחושת באותו קוטר. עם זאת, "קח את זה ושבור את זה" הוא לא הבעיה הגדולה ביותר. מטרד הרבה יותר גדול הוא סדקים זעירים בכבל, אשר מגבירים את ההתנגדות ויכולים להוביל לאפקט של הנחתת אות צף. לדוגמה, כאשר הכבל נתון מעת לעת לכיפוף או להשפעות טמפרטורה. אלומיניום קריטי יותר להשפעה מסוג זה.

ביקורתיות לשינויי טמפרטורה

לכל הגופים הפיזיים יש את היכולת לשנות נפח בהשפעה
טֶמפֶּרָטוּרָה. עם מקדמי התפשטות שונים, מתכות אלו ישתנו אחרת.
זה יכול להשפיע הן על שלמות ציפוי הנחושת והן
איכות המגעים בצמתים של מוליכים והתקנים אלומיניום
הידוק היכולת של האלומיניום להתרחב יותר ככל שהטמפרטורה עולה
מקדם את המראה של סדקים מיקרו שפוגעים בחשמל
מאפיינים ולהפחית את חוזק הכבל.

יכולתו של האלומיניום להתחמצן מהר יותר

בנוסף להתפשטות תרמית, אתה צריך לקחת בחשבון את המאפיין של אלומיניום להתחמצן במהירות, כפי שמעידה הבדיקה הקלה יותר.

אבל גם אם חוט האלומיניום אינו חשוף ללהבות פתוחות ולתנורי חימום חיצוניים בטמפרטורה גבוהה, לאורך זמן, עקב שינויי טמפרטורה או חימום עקב העברת זרם חשמלי למכשירי חשמל (PoE), יותר אטומי מתכת באים במגע עם חמצן . זה לא משפר את התכונות החשמליות של הכבל כלל.

מגע של אלומיניום עם מתכות לא ברזליות אחרות

לא מומלץ לחבר את האלומיניום למוליכים העשויים ממתכות לא ברזליות אחרות, בעיקר נחושת וסגסוגות המכילות נחושת. הסיבה היא החמצון המוגבר של אלומיניום במפרקים.

עם הזמן, יהיה צורך להחליף את המחברים, ואת המוליכים בלוח התיקון יהיה צורך לבצע מחדש. זה לא נעים שגיאות צפות עשויות להיות קשורות לזה.

בעיות עם PoE עבור זוג מעוות קשור נחושת

במקרה של PoE, הזרם החשמלי למכשירי החשמל מועבר בחלקו דרך ציפוי הנחושת, אך בעיקר דרך מילוי האלומיניום, כלומר בהתנגדות גבוהה ובהתאם, עם הפסדי הספק גבוהים.

בנוסף, מתעוררות בעיות אחרות: עקב חימום החוטים בעת העברת זרם כוח, שעבורו לא תוכנן זוג מעוות זה; עקב סדקים מיקרו, חמצון תיל וכן הלאה.

מה לעשות אם SCS עם כבל עשוי אלומיניום מצופה נחושת "עבר בירושה"?

עליך לזכור שחלק מהקטעים יצטרכו להיות מוחלפים לאורך זמן (מסיבה זו או אחרת). עדיף לשריין מיד כספים בתקציב למקרה זה. (אני מבין שזה נשמע כמו מדע בדיוני, אבל מה עוד אפשר לעשות?)

עקוב אחר מצב ה-SCS. עקוב אחר טמפרטורה, לחות ומחוונים פיזיים אחרים בחדרים ובמקומות אחרים שבהם עוברים כבלים מעוותים. אם חם יותר, קר יותר, לח, או שיש חשד ללחץ מכני, כמו רטט, כדאי לשקול אמצעי מניעה. באופן עקרוני, במצב עם זוג מעוות נחושת מסורתי, שליטה כזו גם לא תזיק, אבל חוטי אלומיניום הם יותר קפריזיים לתופעות אלה.

ישנה דעה שכבר אין טעם ברכישת לוחות תיקון טובים במיוחד, שקעי רשת, כבלי תיקון לחיבור משתמשים וציוד פסיבי אחר. מכיוון שהחלק החוטי הוא, נניח, "לא מזרקה", הוצאת כסף על "ערכת גוף" מגניבה אולי כבר לא שווה את זה.

מצד שני, אם עם הזמן אתה עדיין רוצה להחליף CCA זוג מעוות "בעצם לא שונה" כזה ב"נחושת" שנבדק בזמן - האם כדאי לפעול לפי עקרון "צעד אחד קדימה, שני צעדים אחורה", לרכוש תיקון פאנלים ושקעים עכשיו?במחיר מציאה?

אתה גם צריך להיות זהיר מאוד מאובדן פתאומי של תקשורת. כשלא היה אפילו פינג במשך זמן מה, ובזמן שהם חיפשו, "הכל בנס" שוחזר. איכות הכבל והחיבור יכולים לשחק תפקיד חשוב בתקריות כאלה.

אם אתה מתכנן להשתמש ב-PoE, למשל, עבור מצלמות מעקב וידאו, עבור אזור זה עדיף להחליף מיד את הזוג המעוות בנחושת. אחרת, אתה עלול להיתקל במצב שבו התקנת לראשונה מצלמה עם צריכת חשמל נמוכה, ואז שינית אותה לאחרת ואתה צריך לחשוב מדוע היא לא עובדת.

5E זה טוב, אבל קטגוריה 6 טובה יותר!

קטגוריה 6 עמידה יותר בפני הפרעות והשפעות טמפרטורה; המוליכים בכבלים כאלה מעוותים עם פסים קטנים יותר, מה שמשפר את המאפיינים החשמליים. במקרים מסוימים בחתול. 6, מפרידים מותקנים להפרדת זוגות (מרחק זה מזה על מנת למנוע השפעה הדדית). כל זה מגביר את האמינות במהלך הפעולה.
כדי לחבר מכשירים עם PoE, שינויים כאלה יהיו שימושיים, למשל, כדי להבטיח פעולה יציבה של הרשת במהלך תנודות הטמפרטורה.

כבלי SCS מונחים לפעמים בחדרים עם בקרת אקלים לקויה, למשל דרך חלל התקרה, במרתף, בקומה הטכנית או במרתף, שם הפרש הטמפרטורות במהלך היום מגיע ל-25 מעלות צלזיוס. תנודות טמפרטורה כאלה משפיעות על מאפייני הכבל.

הנחת כבל קטגוריה 6 יקר יותר, אך גם אמין יותר, בעל מאפיינים טובים יותר במקום קטגוריה 5E אינו גידול ב"תקורה", אלא השקעה בתקשורת טובה ואמינה יותר.
אתה יכול לקרוא עוד כאן.

הנציגות הרוסית של Zyxel ערכה מחקר משלהם על התלות של המרחק המותר להעברת כוח PoE בסוג הכבל שבו נעשה שימוש. מתגים שימשו לבדיקה
GS1350-6HP ו-GS1350-18HP

איור 1. מראה מתג GS1350-6HP.

איור 2. מראה מתג GS1350-18HP.

מטעמי נוחות, התוצאות מסוכמות בטבלה, מחולקת לפי יצרן מצלמות וידאו (ראה טבלאות 2-8 להלן).

טבלה 2. נוהל בדיקה

נוהל הבדיקה

שלב
תיאור

1
אפשר טווח מורחב ביציאה 1,2

-GS1300: מתג DIP למצב ON ולחץ על לחצן איפוס והחל בלוח הקדמי

-GS1350: כניסה לממשק משתמש אינטרנט > עבור אל "הגדרת יציאות" > אפשר טווח מורחב והחל.

2
חבר מחשב או מחשב נייד על המתג לגישה למצלמה

3
חבר כבל Cat-5e 250 מטר ליציאה 1 וחבר את המצלמה כדי להפעיל.

4
השתמש במחשב/מחשב נייד כדי לעשות PING את ה-IP של המצלמה, לא אמור לראות אובדן פינג.

5
גש למצלמה ובדוק אם איכות הווידאו טובה וחלקה.

6
אם שלב #4 או 5 נכשלו, החלף את הכבל ל-Cat-6 250m ובדוק שוב משלב #3

7
אם שלב #4 או 5 נכשל, החלף את הכבל ל-Cat-5e 200m ובדוק שוב משלב #3

טבלה 3. מאפיינים השוואתיים של כבלים לחיבור מצלמות LTV

טבלה 4. מאפיינים השוואתיים של כבלים לחיבור מצלמות LTV (המשך)

טבלה 5. מאפיינים השוואתיים של כבלים לחיבור מצלמות LTV (המשך 2).

טבלה 6. מאפיינים השוואתיים של כבלים לחיבור מצלמות UNIVIEW.

טבלה 7. מאפיינים השוואתיים של כבלים לחיבור מצלמות UNIVIEW (המשך).

טבלה 8. מאפיינים השוואתיים של כבלים לחיבור מצלמות Vivotek.

מסקנה

הבעיות המתוארות במאמר אינן נדרשות לרכישה. אולי יהיה אדם שיגיד: "בפרויקטים שלי אני תמיד משתמש בכבל זוג מעוות מצופה נחושת מקטגוריה 5E כל הזמן ואני לא מכיר בעיות". כמובן, איכות הביצוע, תנאי ההפעלה, ניטור תקופתי ותחזוקה בזמן משחקים תפקיד גדול. עם זאת, עדיין יש צורך להשתמש ב-PoE, ולמצב כזה, שימוש בנחושת זוג מעוות בקטגוריה 6 הוא פתרון מבטיח יותר.

החיסכון האפשרי בעת שימוש בכבלים זולים בציפוי נחושת הוא די ספציפי. אם אנחנו מדברים על פרויקטים בקנה מידה גדול של ארגונים לעסקים קריטיים ל-IT, חכם יותר להשתמש בזוגות נחושת באיכות גבוהה מיצרנים מוכחים ומבוססים. אם אנחנו מדברים על רשתות קטנות, אז חיסכון בכבל זוג מעוות, במיוחד בתנאים של "מנהל מגיע", נראה די בספק. לפעמים עדיף לשלם יותר עבור כבל איכותי כדי למנוע בעיות פוטנציאליות, לשפר את האמינות, להרחיב את מגוון היכולות (PoE) ולהוזיל את עלות התחזוקה.

אנו מודים לעמיתינו מהחברה NeoNate לסיוע ביצירת החומר.

אנו מזמינים אתכם לשלנו ערוץ טלגרם ו - форум. תמיכה, ייעוץ בבחירת ציוד וסתם תקשורת בין אנשי מקצוע. ברוך הבא!

מעוניין להיות שותף של Zyxel? התחל בהרשמה אצלנו פורטל שותפים.