Trong bài viết chúng tôi đã nói về các thiết bị chuyển mạch Zyxel mới được thiết kế để xây dựng hệ thống giám sát video và các phân khúc cơ sở hạ tầng CNTT khác sử dụng nguồn điện qua PoE.
Tuy nhiên, chỉ mua một switch tốt và kết nối các thiết bị phù hợp chưa phải là tất cả. Điều thú vị nhất có thể xuất hiện muộn hơn một chút, khi trang trại này sẽ phải được phục vụ. Đôi khi có những cạm bẫy đặc biệt mà bạn nên biết đến sự tồn tại của chúng.
Cặp xoắn đồng
Trong nhiều nguồn thông tin khác nhau về việc sử dụng PoE, bạn có thể tìm thấy cụm từ như “Chỉ sử dụng cáp đồng”. Hoặc “Không sử dụng cho cặp xoắn CCA”. Những cảnh báo này có ý nghĩa gì?
Có một quan niệm sai lầm lâu đời rằng dây xoắn luôn được làm từ dây đồng. Hóa ra không phải lúc nào cũng vậy. Trong một số trường hợp, để tiết kiệm tiền, nhà sản xuất sử dụng cái gọi là cáp mạ đồng.
Về cơ bản, nó là một sợi cáp nhôm có dây dẫn được phủ một lớp đồng mỏng. Tên đầy đủ: cặp xoắn nhôm mạ đồng
Một cặp dây dẫn đồng đặc xoắn được đánh dấu là “Cu” (từ tiếng Latin “cuprum”
Nhôm phủ đồng được ký hiệu là “CCA” (Nhôm tráng đồng).
Các nhà sản xuất CCA có thể không dán nhãn cho nó. Đôi khi ngay cả những nhà sản xuất vô đạo đức cũng vẽ thông số “Cu” trên một cặp xoắn làm bằng nhôm mạ đồng.
Ghi chú. Theo GOST, việc đánh dấu như vậy là không cần thiết.
Lập luận không thể chối cãi duy nhất ủng hộ cáp bọc đồng là giá thành thấp.
Một lập luận khác ít quan trọng hơn là trọng lượng ít hơn. Người ta tin rằng cuộn cáp nhôm dễ di chuyển hơn trong quá trình lắp đặt vì trọng lượng riêng của nhôm nhỏ hơn trọng lượng riêng của đồng.
Ghi chú. Trong thực tế, không phải mọi thứ đều đơn giản như vậy. Trọng lượng của bao bì, trọng lượng của vật liệu cách nhiệt, sự sẵn có của các phương tiện cơ giới hóa sẵn có và những thứ tương tự đều đóng một vai trò quan trọng. Việc mang 5-6 hộp có cuộn cáp CCA lên xe đẩy và nâng lên thang máy mất khoảng thời gian và công sức tương đương với số hộp có cuộn dây “đồng nguyên chất”.
Cách nhận biết chính xác cáp nhôm
Nhôm mạ đồng không phải lúc nào cũng dễ dàng nhận biết. Những lời khuyên như: “Cào bề mặt dây hoặc ước lượng trọng lượng của cuộn cáp bằng cách nhấc nó lên trên tay” - chúng có tác dụng rất tương đối.
Thử nghiệm dễ tiếp cận nhất và nhanh nhất: chẳng hạn như đốt đầu dây bị đứt, bằng bật lửa. Nhôm bắt đầu cháy và vỡ vụn khá nhanh, trong khi phần cuối của dây dẫn bằng đồng nguyên chất có thể nóng đỏ nhưng vẫn giữ được hình dạng và khi nguội sẽ trả lại các đặc tính vật lý, chẳng hạn như độ đàn hồi.
Về nguyên tắc, bụi còn sót lại khi đốt cháy nhôm mạ đồng là thứ mà một sợi cáp “tiết kiệm” như vậy sẽ biến thành theo thời gian. Tất cả những câu chuyện đáng sợ của quản trị viên hệ thống về việc “rơi dây cáp” đều chỉ về “đồng”.
Ghi chú. Bạn có thể tước dây cách điện và cân nó, tính trọng lượng riêng. Nhưng trong thực tế phương pháp này hiếm khi được sử dụng. Bạn cần lắp đặt cân chính xác trên bề mặt phẳng, nằm ngang và có thời gian rảnh để thực hiện việc này.
Bảng 1. So sánh trọng lượng riêng của đồng và nhôm.
Những người bạn của chúng tôi từ NeoNate, công ty sản xuất một loại cáp rất tốt, đã làm ra sản phẩm này giúp bạn.
Mất điện trong quá trình truyền tải
Hãy so sánh điện trở suất:
-
điện trở suất của đồng - 0 ohm*mm0175/m;
-
Điện trở suất của nhôm - 0 ohm*mm0294/m/
Tổng điện trở của cáp như vậy được tính theo công thức:
Xét rằng độ dày của lớp phủ đồng trên cáp mạ đồng giá rẻ “có xu hướng bằng XNUMX”, chúng ta có điện trở lớn hơn do nhôm.
Còn tác dụng trên da thì sao?
Hiệu ứng da được đặt tên theo từ tiếng Anh skin. "da thú".
Khi truyền tín hiệu tần số cao, người ta quan sát thấy hiệu ứng trong đó tín hiệu điện được truyền chủ yếu dọc theo bề mặt của cáp. Hiện tượng này đóng vai trò là lý lẽ mà các nhà sản xuất cáp xoắn đôi giá rẻ cố gắng biện minh cho việc tiết kiệm được dưới dạng nhôm phủ đồng, khi nói rằng “dòng điện vẫn sẽ chạy dọc theo bề mặt”.
Trên thực tế, hiệu ứng da là một quá trình vật lý khá phức tạp. Nếu nói rằng trong bất kỳ việc truyền tín hiệu xoắn đôi liên kết bằng đồng nào sẽ luôn đi dọc theo bề mặt đồng mà không “bắt” lớp nhôm thì không phải là một nhận định hoàn toàn công bằng.
Nói một cách đơn giản, nếu không có nghiên cứu trong phòng thí nghiệm về nhãn hiệu dây đặc biệt này, thì không thể nói một cách đáng tin cậy rằng cáp CCA này, do hiệu ứng bề mặt, truyền tải các đặc tính không thua kém cáp đồng chất lượng cao.
Ít sức mạnh hơn
Dây nhôm đứt dễ dàng và nhanh hơn nhiều so với dây đồng có cùng đường kính. Tuy nhiên, “cầm lấy và đập vỡ” không phải là vấn đề lớn nhất. Một mối phiền toái lớn hơn nhiều là các vết nứt nhỏ trên cáp, làm tăng điện trở và có thể dẫn đến hiệu ứng suy giảm tín hiệu nổi. Ví dụ, khi cáp thỉnh thoảng bị uốn cong hoặc bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ. Nhôm quan trọng hơn đối với loại ảnh hưởng này.
Mức độ quan trọng đối với sự thay đổi nhiệt độ
Mọi cơ thể vật lý đều có khả năng thay đổi âm lượng dưới tác động
nhiệt độ. Với hệ số giãn nở khác nhau, các kim loại này sẽ thay đổi khác nhau.
Điều này có thể ảnh hưởng đến cả tính toàn vẹn của lớp mạ đồng và
chất lượng tiếp xúc tại các điểm nối của dây dẫn và thiết bị nhôm
dây buộc Khả năng giãn nở của nhôm nhiều hơn khi nhiệt độ tăng
thúc đẩy sự xuất hiện của các vết nứt nhỏ làm suy yếu hệ thống điện
đặc tính và làm giảm độ bền của cáp.
Khả năng oxy hóa nhanh hơn của nhôm
Ngoài hiện tượng giãn nở nhiệt, bạn cần tính đến đặc tính oxy hóa nhanh chóng của nhôm, bằng chứng là thử nghiệm nhẹ hơn.
Nhưng ngay cả khi dây nhôm không tiếp xúc với ngọn lửa trần và lò sưởi nhiệt độ cao bên ngoài, theo thời gian, do thay đổi nhiệt độ hoặc nóng lên do truyền dòng điện đến các thiết bị điện (PoE), nhiều nguyên tử kim loại tiếp xúc với oxy hơn . Điều này hoàn toàn không cải thiện tính chất điện của cáp.
Sự tiếp xúc của nhôm với các kim loại màu khác
Nhôm không được khuyến khích kết nối với dây dẫn làm bằng kim loại màu khác, chủ yếu là đồng và hợp kim chứa đồng. Nguyên nhân là do quá trình oxy hóa nhôm ở các khớp nối tăng lên.
Theo thời gian, các đầu nối sẽ phải được thay thế và các dây dẫn trong bảng vá lỗi sẽ phải được làm lại. Thật khó chịu khi các lỗi nổi có thể liên quan đến điều này.
Các vấn đề với PoE đối với dây xoắn đôi bọc đồng
Trong trường hợp PoE, dòng điện đến các thiết bị điện được truyền một phần qua lớp phủ đồng, nhưng chủ yếu qua lớp đệm bằng nhôm, nghĩa là có điện trở cao và do đó, có tổn thất điện năng cao.
Ngoài ra, các vấn đề khác cũng phát sinh: do dây dẫn bị nóng lên khi truyền dòng điện mà cặp xoắn này không được thiết kế; do các vết nứt nhỏ, quá trình oxy hóa dây, v.v.
Phải làm gì nếu SCS có cáp làm bằng nhôm mạ đồng bị “thừa kế”?
Bạn cần lưu ý rằng một số phân khúc sẽ phải được thay thế theo thời gian (vì lý do này hay lý do khác). Tốt hơn hết bạn nên dự trữ ngay tiền trong ngân sách cho trường hợp này. (Tôi hiểu rằng điều này nghe có vẻ giống khoa học viễn tưởng, nhưng bạn có thể làm gì khác?)
Theo dõi tình trạng của SCS. Theo dõi nhiệt độ, độ ẩm và các chỉ số vật lý khác trong phòng và những nơi khác có cáp xoắn đôi đi qua. Nếu trời nóng hơn, lạnh hơn, ẩm ướt hoặc có nghi ngờ về ứng suất cơ học, chẳng hạn như rung, thì nên xem xét các biện pháp phòng ngừa. Về nguyên tắc, trong tình huống với cặp xoắn đồng truyền thống, việc điều khiển như vậy cũng sẽ không gây hại gì, nhưng dây nhôm lại dễ xảy ra hiện tượng này hơn.
Có ý kiến cho rằng việc mua bất kỳ bảng vá lỗi, ổ cắm mạng, dây vá nào để kết nối người dùng và các thiết bị thụ động khác không còn ý nghĩa gì nữa. Vì bộ phận có dây, giả sử, "không phải là đài phun nước", nên việc chi tiền cho một "bộ body kit" thú vị có thể không còn xứng đáng nữa.
Mặt khác, nếu theo thời gian, bạn vẫn muốn thay thế một cặp xoắn CCA “về cơ bản không khác biệt” như vậy bằng “đồng” đã được thử nghiệm theo thời gian - thì có đáng tuân theo nguyên tắc “một bước tiến, hai bước lùi” khi mua bản vá không? bảng điều khiển và ổ cắm bây giờ?với giá hời?
Bạn cũng cần phải hết sức cẩn thận về việc mất liên lạc đột ngột. Khi thậm chí không có tiếng ping trong một thời gian, và trong khi họ đang tìm kiếm, "mọi thứ kỳ diệu" đã được khôi phục. Chất lượng của cáp và kết nối có thể đóng một vai trò quan trọng trong những sự cố như vậy.
Ví dụ: nếu bạn dự định sử dụng PoE cho camera giám sát video, đối với khu vực này, tốt hơn là nên thay ngay cặp xoắn bằng đồng. Nếu không, bạn có thể gặp phải tình huống lần đầu tiên lắp đặt một camera có mức tiêu thụ điện năng thấp, sau đó đổi sang camera khác và bạn phải phân vân không biết tại sao nó không hoạt động.
5E thì tốt, nhưng loại 6 thì tốt hơn!
Loại 6 có khả năng chống nhiễu và ảnh hưởng nhiệt độ cao hơn; các dây dẫn trong loại cáp này được xoắn với bước nhỏ hơn, giúp cải thiện các đặc tính điện. Trong một số trường hợp, ở cat. 6, các dải phân cách được lắp đặt để tách các cặp (khoảng cách với nhau để tránh ảnh hưởng lẫn nhau). Tất cả điều này làm tăng độ tin cậy trong quá trình hoạt động.
Để kết nối các thiết bị với PoE, những thay đổi như vậy sẽ có ích, chẳng hạn như để đảm bảo mạng hoạt động ổn định khi nhiệt độ biến động.
Cáp SCS đôi khi được đặt trong các phòng có khả năng kiểm soát khí hậu kém, chẳng hạn như xuyên qua trần nhà, tầng hầm, tầng kỹ thuật hoặc tầng hầm, nơi chênh lệch nhiệt độ trong ngày lên tới 25°C. Sự dao động nhiệt độ như vậy ảnh hưởng đến đặc tính của cáp.
Việc đặt cáp Loại 6 đắt tiền hơn nhưng cũng đáng tin cậy hơn với các đặc tính tốt hơn thay vì Loại 5E không phải là sự gia tăng “chi phí chung” mà là một khoản đầu tư vào truyền thông tốt hơn và đáng tin cậy hơn.
Văn phòng đại diện Zyxel của Nga đã tiến hành nghiên cứu riêng về sự phụ thuộc của khoảng cách cho phép để truyền tải điện PoE vào loại cáp được sử dụng. Công tắc được sử dụng để thử nghiệm
Hình 1. Hình dáng bên ngoài của công tắc GS1350-6HP.
Hình 2. Hình dáng bên ngoài của công tắc GS1350-18HP.
Để thuận tiện, các kết quả được tóm tắt trong một bảng, chia theo nhà sản xuất máy quay video (xem Bảng 2-8 bên dưới).
Bảng 2. Quy trình thử nghiệm
Thủ tục kiểm tra
Bước
Mô tả
1
Kích hoạt phạm vi mở rộng ở cổng 1,2
-GS1300: Công tắc DIP sang BẬT và nhấn nút đặt lại & áp dụng trên bảng mặt trước
-GS1350: Đăng nhập GUI Web > Đi tới "Thiết lập cổng"> bật phạm vi mở rộng và áp dụng.
2
Kết nối PC hoặc Laptop trên switch để truy cập camera
3
Kết nối cáp Cat-5e 250m trên Cổng 1 và kết nối camera để cấp nguồn.
4
Dùng PC/Laptop để PING IP camera, không bị mất ping.
5
Truy cập camera và kiểm tra xem chất lượng video có tốt và mượt mà không.
6
Nếu bước #4 hoặc 5 không thành công, hãy đổi cáp sang Cat-6 250m và kiểm tra lại từ bước #3
7
Nếu bước #4 hoặc 5 không thành công, hãy đổi cáp sang Cat-5e 200m và kiểm tra lại từ bước #3
Bảng 3. Đặc điểm so sánh của các loại cáp kết nối camera LTV
Bảng 4. Đặc điểm so sánh của cáp kết nối camera LTV (tiếp theo)
Bảng 5. Đặc điểm so sánh của cáp để kết nối camera LTV (tiếp theo 2).
Bảng 6. Đặc điểm so sánh của cáp để kết nối camera UNIVIEW.
Bảng 7. Đặc điểm so sánh của cáp để kết nối máy ảnh UNIVIEW (tiếp theo).
Bảng 8. Đặc tính so sánh của các loại cáp kết nối camera Vivotek.
Kết luận
Các vấn đề được mô tả trong bài viết không bắt buộc phải mua. Có lẽ sẽ có người sẽ nói: “Trong các dự án của tôi, tôi luôn sử dụng cáp xoắn đôi mạ đồng loại 5E và tôi không biết có vấn đề gì cả”. Tất nhiên, chất lượng tay nghề, điều kiện vận hành, giám sát định kỳ và bảo trì kịp thời đóng một vai trò lớn. Tuy nhiên, vẫn có nhu cầu sử dụng PoE và trong tình huống như vậy, sử dụng đồng xoắn đôi Loại 6 là một giải pháp hứa hẹn hơn.
Khả năng tiết kiệm khi sử dụng cáp xoắn đôi bọc đồng giá rẻ khá cụ thể. Nếu chúng ta đang nói về các dự án cấp Doanh nghiệp quy mô lớn dành cho các doanh nghiệp quan trọng về CNTT, sẽ khôn ngoan hơn nếu sử dụng các cặp đồng chất lượng cao từ các nhà sản xuất có uy tín và đã được chứng minh. Nếu chúng ta đang nói về các mạng nhỏ, thì việc tiết kiệm cáp xoắn đôi, đặc biệt là trong điều kiện có “quản trị viên sắp tới”, có vẻ khá đáng nghi ngờ. Đôi khi, tốt hơn là bạn nên trả nhiều tiền hơn cho một sợi cáp chất lượng để loại bỏ các vấn đề tiềm ẩn, cải thiện độ tin cậy, mở rộng phạm vi khả năng (PoE) và giảm chi phí bảo trì.
Chúng tôi cảm ơn các đồng nghiệp của chúng tôi từ công ty để được hỗ trợ trong việc tạo ra vật liệu.
Chúng tôi mời bạn đến với chúng tôi và . Hỗ trợ, tư vấn lựa chọn thiết bị và trao đổi thông tin giữa các chuyên gia. Chào mừng!
Bạn quan tâm đến việc trở thành đối tác của Zyxel? Bắt đầu bằng cách đăng ký trên của chúng tôi .
nguồn
Nguồn: www.habr.com