Artykuł rozmawialiśmy o nowych przełącznikach Zyxel przeznaczonych do budowy systemów monitoringu wizyjnego i innych segmentów infrastruktury IT wykorzystujących zasilanie poprzez PoE.
Jednak sam zakup dobrego przełącznika i podłączenie odpowiednich urządzeń to nie wszystko. Najciekawsze może pojawić się nieco później, kiedy to gospodarstwo będzie musiało zostać serwisowane. Czasami zdarzają się specyficzne pułapki, o których istnieniu warto wiedzieć.
Skrętka miedziana
W różnych źródłach informacji na temat wykorzystania PoE można znaleźć sformułowanie typu „Używaj wyłącznie kabli miedzianych”. Lub „Nie używać do skrętki CCA”. Co oznaczają te ostrzeżenia?
Istnieje ugruntowane błędne przekonanie, że drut skręcony jest zawsze wykonany z drutu miedzianego. Okazuje się, że nie zawsze. W niektórych przypadkach, chcąc zaoszczędzić pieniądze, producent stosuje tzw. kabel miedziany.
Zasadniczo jest to kabel aluminiowy, którego żyły są pokryte cienką warstwą miedzi. Pełna nazwa: skrętka aluminiowa pokryta miedzią
Skręcona para przewodów z litej miedzi jest oznaczona jako „Cu” (od łacińskiego „cuprum”
Aluminium powlekane miedzią jest oznaczone jako „CCA” (aluminium powlekane miedzią).
Producenci CCA mogą w ogóle go nie etykietować. Czasami nawet pozbawieni skrupułów producenci rysują parametr „Cu” na skrętce wykonanej z miedziowanego aluminium.
Notatka. Według GOST takie oznaczenie nie jest wymagane.
Jedynym niepodważalnym argumentem przemawiającym za kablem miedzianym jest jego niska cena.
Kolejnym znacznie mniej istotnym argumentem jest mniejsza waga. Uważa się, że aluminiowe szpule kablowe są łatwiejsze do przenoszenia podczas instalacji, ponieważ ciężar właściwy aluminium jest mniejszy niż miedzi.
Notatka. W praktyce nie wszystko jest takie proste. Ważną rolę odgrywa waga opakowania, waga izolacji, dostępność dostępnych środków mechanizacji i tym podobne. Przeniesienie na wózku 5-6 skrzynek ze zwojami kabla CCA i podniesienie ich na windzie zajmuje mniej więcej tyle samo czasu i wysiłku, co taka sama liczba skrzynek ze zwojami „pełnej jakości miedzi”.
Jak dokładnie rozpoznać kabel aluminiowy
Aluminium pokryte miedzią nie zawsze jest łatwe do rozpoznania. Wskazówki typu: „Podrap powierzchnię drutu lub oszacuj wagę cewki kabla, podnosząc ją w dłoni” – działają bardzo względnie.
Najbardziej dostępny i najszybszy test: podpal odizolowany koniec drutu, na przykład zapalniczką. Aluminium zaczyna się palić i kruszyć dość szybko, podczas gdy koniec przewodu z czystej miedzi może rozgrzać się do czerwoności, ale zachowuje swój kształt, a po ochłodzeniu przywraca właściwości fizyczne, na przykład elastyczność.
Pył pozostały po zapaleniu miedziowanego aluminium jest w zasadzie tym, w co taki „ekonomiczny” kabel z biegiem czasu zamienia się. Wszystkie przerażające historie administratorów systemu o „wypadających kablach” dotyczą tylko „miedzi”.
Notatka. Można zdjąć izolację z drutu i zważyć go, obliczając ciężar właściwy. Ale w praktyce ta metoda jest rzadko stosowana. Potrzebujesz dokładnych wag zainstalowanych na ściśle poziomej, płaskiej powierzchni i wolnego czasu, aby to zrobić.
Tabela 1. Porównanie ciężarów właściwych miedzi i aluminium.
Zrobili to nasi przyjaciele z NeoNate, który swoją drogą robi bardzo dobry kabel pomóc Ci.
Strata mocy podczas transmisji
Porównajmy rezystancję:
-
rezystywność miedzi - 0 oma*mm0175/m;
-
Rezystywność aluminium - 0 om*mm0294/m/
Całkowitą rezystancję takiego kabla oblicza się ze wzoru:
Biorąc pod uwagę, że grubość powłoki miedzianej na tanim kablu miedzianym „zmierza do zera”, większy opór uzyskujemy dzięki aluminium.
A co z efektem na skórze?
Nazwa efektu skóry pochodzi od angielskiego słowa skin. "skóra".
Podczas przesyłania sygnału o wysokiej częstotliwości obserwuje się efekt, w którym sygnał elektryczny jest przesyłany głównie wzdłuż powierzchni kabla. Zjawisko to stanowi argument, za pomocą którego producenci tanich skrętek próbują uzasadnić oszczędności w postaci aluminium pokrytego miedzią, mówiąc, że „prąd nadal będzie płynął po powierzchni”.
W rzeczywistości efekt skóry jest dość złożonym procesem fizycznym. Twierdzenie, że w każdej skrętce miedzianej transmisja sygnału będzie zawsze przebiegać ściśle po powierzchni miedzi, bez „przechwytywania” warstwy aluminium, nie jest do końca uczciwym stwierdzeniem.
Mówiąc najprościej, bez badań laboratoryjnych drutu tej konkretnej marki nie można rzetelnie stwierdzić, że ten kabel CCA, ze względu na efekt naskórkowania, przekazuje właściwości nie gorsze niż wysokiej jakości kabel miedziany.
Mniej siły
Drut aluminiowy łamie się znacznie łatwiej i szybciej niż drut miedziany o tej samej średnicy. Jednak „weź i złam” nie jest największym problemem. Znacznie większą uciążliwością są mikropęknięcia w kablu, które zwiększają rezystancję i mogą powodować efekt pływającego tłumienia sygnału. Na przykład, gdy kabel jest od czasu do czasu narażony na zginanie lub wpływ temperatury. Aluminium jest bardziej krytyczne dla tego rodzaju wpływu.
Krytyczność zmian temperatury
Wszystkie ciała fizyczne mają zdolność zmiany objętości pod wpływem
temperatura. Przy różnych współczynnikach rozszerzalności metale te będą się zmieniać inaczej.
Może to mieć wpływ zarówno na integralność miedzi, jak i
jakość styków na złączach przewodów i urządzeń aluminiowych
zapięcia Zdolność aluminium do rozszerzania się wraz ze wzrostem temperatury
sprzyja pojawianiu się mikropęknięć, które pogarszają właściwości elektryczne
właściwości i zmniejszają wytrzymałość kabla.
Zdolność aluminium do szybszego utleniania
Oprócz rozszerzalności cieplnej należy wziąć pod uwagę właściwość aluminium do szybkiego utleniania, o czym świadczy lżejszy test.
Ale nawet jeśli drut aluminiowy nie jest narażony na działanie otwartego płomienia i zewnętrznych grzejników wysokotemperaturowych, z biegiem czasu, z powodu zmian temperatury lub nagrzewania w wyniku przesyłania prądu elektrycznego do urządzeń zasilających (PoE), więcej atomów metalu styka się z tlenem . Nie poprawia to wcale właściwości elektrycznych kabla.
Kontakt aluminium z innymi metalami nieżelaznymi
Nie zaleca się łączenia aluminium z przewodnikami wykonanymi z innych metali nieżelaznych, przede wszystkim miedzi i stopów zawierających miedź. Powodem jest zwiększone utlenianie aluminium na złączach.
Z biegiem czasu złącza będą musiały zostać wymienione, a przewody w panelu krosowym będą musiały zostać przerobione. Nieprzyjemne jest, że mogą się z tym wiązać błędy pływające.
Problemy z PoE dla skrętki miedzianej
W przypadku PoE prąd elektryczny do urządzeń zasilających przekazywany jest częściowo poprzez powłokę miedzianą, ale głównie poprzez wypełnienie aluminiowe, czyli z dużą rezystancją, a co za tym idzie z dużymi stratami mocy.
Ponadto pojawiają się inne problemy: z powodu nagrzewania się drutów podczas przesyłania prądu mocy, dla którego ta skrętka nie została zaprojektowana; z powodu mikropęknięć, utlenienia drutu i tak dalej.
Co zrobić, jeśli „odziedziczono” SCS z kablem wykonanym z miedziowanego aluminium?
Należy pamiętać, że niektóre segmenty z biegiem czasu (z tego czy innego powodu) będą musiały zostać wymienione. Lepiej od razu zarezerwować środki w budżecie na tę sprawę. (Rozumiem, że to brzmi jak science fiction, ale co innego możesz zrobić?)
Monitoruj stan SCS. Monitoruj temperaturę, wilgotność i inne wskaźniki fizyczne w pomieszczeniach i innych miejscach, w których przebiegają skrętki. Jeśli jest cieplej, zimniej, wilgotniej lub istnieje podejrzenie wystąpienia naprężeń mechanicznych, np. wibracji, warto rozważyć środki zapobiegawcze. W zasadzie w sytuacji tradycyjnej skrętki miedzianej takie sterowanie też nie zaszkodzi, jednak druty aluminiowe są bardziej kapryśne na te zjawiska.
Panuje opinia, że nie ma już sensu kupować szczególnie dobrych patch paneli, gniazd sieciowych, patchcordów do podłączenia użytkowników i innego sprzętu pasywnego. Ponieważ część przewodowa nie jest, powiedzmy, „fontanną”, wydawanie pieniędzy na fajny „zestaw do ciała” może już nie być tego warte.
Natomiast jeśli z czasem nadal będziesz chciał wymienić tak cudowną „w zasadzie nie inną” skrętkę CCA na sprawdzoną w czasie „miedź” – czy warto kierować się zasadą „jeden krok do przodu, dwa kroki do tyłu”, kupując łatkę panele i gniazda teraz w okazyjnej cenie?
Trzeba także bardzo uważać na nagłą utratę komunikacji. Gdy przez jakiś czas nie było nawet pingu i gdy patrzyli, „wszystko cudownie” zostało przywrócone. Jakość kabla i połączenia może odgrywać ważną rolę w takich zdarzeniach.
Jeśli planujesz używać PoE na przykład do kamer monitoringu wideo, w tym obszarze lepiej od razu wymienić skrętkę na miedź. W przeciwnym razie może się zdarzyć sytuacja, że najpierw zainstalowałeś kamerę o niskim poborze mocy, a następnie zmieniłeś ją na inną i będziesz musiał się zastanawiać, dlaczego to nie działa.
5E jest dobre, ale kategoria 6 jest lepsza!
Kategoria 6 jest bardziej odporna na zakłócenia i wpływy temperatury, żyły w takich kablach są skręcone z mniejszymi skokami, co poprawia właściwości elektryczne. W niektórych przypadkach u kat. 6, separatory instaluje się w oddzielnych parach (odległość od siebie w celu uniknięcia wzajemnego oddziaływania). Wszystko to zwiększa niezawodność podczas pracy.
Do podłączenia urządzeń za pomocą PoE takie zmiany przydadzą się np. po to, aby zapewnić stabilną pracę sieci podczas wahań temperatury.
Kable SCS bywają układane w pomieszczeniach o słabej klimatyzacji, np. przez przestrzeń stropową, w piwnicy, na podłodze technicznej czy w piwnicy, gdzie różnica temperatur w ciągu dnia sięga 25°C. Takie wahania temperatury wpływają na właściwości kabla.
Ułożenie droższego, ale także bardziej niezawodnego kabla kategorii 6 o lepszych parametrach zamiast kategorii 5E nie oznacza zwiększenia „narzutu”, ale inwestycję w lepszą i bardziej niezawodną komunikację.
Rosyjskie przedstawicielstwo firmy Zyxel przeprowadziło własne badania zależności dopuszczalnej odległości przesyłu energii PoE od rodzaju użytego kabla. Do testów użyto przełączników
Rysunek 1. Wygląd przełącznika GS1350-6HP.
Rysunek 2. Wygląd przełącznika GS1350-18HP.
Dla wygody wyniki podsumowano w tabeli w podziale według producentów kamer wideo (patrz Tabele 2-8 poniżej).
Tabela 2. Procedura badania
Procedura testowa
Ewolucja krok po kroku
Opis
1
Włącz rozszerzony zasięg na porcie 1,2
-GS1300: Przełącznik DIP w pozycji ON i naciśnij przycisk resetowania i stosowania na panelu przednim
-GS1350: Logowanie w sieci Web GUI > Przejdź do „Konfiguracja portu” > włącz rozszerzony zasięg i zastosuj.
2
Podłącz komputer PC lub laptop do przełącznika, aby uzyskać dostęp do kamery
3
Podłącz kabel Cat-5e o długości 250 m do portu 1 i podłącz kamerę, aby włączyć zasilanie.
4
Użyj komputera/laptopa, aby wykonać polecenie PING adresu IP kamery, nie powinno być widać utraty pingu.
5
Uzyskaj dostęp do kamery i sprawdź, czy jakość wideo jest dobra i płynna.
6
Jeśli krok 4 lub 5 nie powiódł się, zamień kabel na Cat-6 250 m i przetestuj ponownie od kroku 3
7
Jeśli krok 4 lub 5 nie powiódł się, zamień kabel na Cat-5e 200 m i przetestuj ponownie od kroku 3
Tabela 3. Charakterystyka porównawcza kabli do podłączenia kamer LTV
Tabela 4. Charakterystyka porównawcza kabli do podłączenia kamer LTV (cd.)
Tabela 5. Charakterystyka porównawcza kabli do podłączenia kamer LTV (kontynuacja 2).
Tabela 6. Charakterystyka porównawcza kabli do podłączenia kamer UNIVIEW.
Tabela 7. Charakterystyka porównawcza kabli do podłączenia kamer UNIVIEW (ciąg dalszy).
Tabela 8. Charakterystyka porównawcza kabli do podłączenia kamer Vivotek.
wniosek
Problemy opisane w artykule nie są wymagane do zakupu. Być może znajdzie się ktoś, kto powie: „W moich projektach zawsze używam skrętki dwużyłowej miedzianej kategorii 5E i nie znam żadnych problemów”. Oczywiście dużą rolę odgrywa jakość wykonania, warunki pracy, okresowy monitoring i terminowa konserwacja. Jednakże nadal istnieje potrzeba stosowania PoE i w takiej sytuacji bardziej obiecującym rozwiązaniem jest zastosowanie skrętki miedzianej kategorii 6.
Możliwe oszczędności w przypadku stosowania taniej skrętki miedzianej są dość specyficzne. Jeśli mówimy o dużych projektach na poziomie Enterprise dla firm o krytycznym znaczeniu dla IT, rozsądniej jest zastosować wysokiej jakości pary miedziane od sprawdzonych, ugruntowanych producentów. Jeśli mówimy o małych sieciach, to oszczędzanie na skrętce, szczególnie w warunkach „nadchodzącego administratora”, wydaje się raczej wątpliwe. Czasami lepiej zapłacić więcej za kabel dobrej jakości, aby wyeliminować potencjalne problemy, poprawić niezawodność, rozszerzyć zakres możliwości (PoE) i obniżyć koszty konserwacji.
Dziękujemy naszym kolegom z firmy za pomoc w tworzeniu materiału.
Zapraszamy do naszego i . Wsparcie, doradztwo w zakresie wyboru sprzętu i po prostu komunikacja pomiędzy profesjonalistami. Powitanie!
Chcesz zostać partnerem Zyxel? Zacznij od rejestracji na naszym .
Źródła informacji
Źródło: www.habr.com