文章 我们讨论了新的 Zyxel 交换机，旨在通过 PoE 供电构建视频监控系统和 IT 基础设施的其他部分。
然而，仅仅购买一个好的交换机并连接适当的设备还不够。 最有趣的事情可能会稍后出现，那时这个农场必须进行维修。 有时会有一些特殊的陷阱，您应该意识到它们的存在。
铜双绞线
在有关使用 PoE 的各种信息来源中，您可以找到诸如“仅使用铜缆”之类的短语。 或“请勿用于 CCA 双绞线”。 这些警告是什么意思？
有一个根深蒂固的误解，认为绞合线总是由铜线制成。 事实证明并非总是如此。 在某些情况下，为了省钱，制造商会使用所谓的镀铜电缆。
它本质上是一种铝电缆，其导体上涂有一层薄薄的铜。 全称：铜包铝双绞线
一对双绞实心铜导体被标记为“Cu”（来自拉丁语“cuprum”
镀铜铝被指定为“CCA”（镀铜铝）。
CCA 制造商可能根本不贴标签。 有时甚至无良厂家在镀铜铝制成的双绞线上画上“Cu”参数。
笔记。 根据 GOST，不需要这样的标记。
支持铜包电缆的唯一无可争议的论据是其低廉的价格。
另一个不太重要的论点是重量减轻。 据信，铝制电缆线轴在安装过程中更容易移动，因为铝的比重小于铜的比重。
笔记。 在实践中，并非一切都那么简单。 包装的重量、绝缘材料的重量、可用机械化手段的可用性等都发挥着作用。 将 5-6 个装有 CCA 电缆线圈的盒子放在推车上并用电梯提升，所需的时间和精力与相同数量的装有“全级铜”线圈的盒子大致相同。
如何准确识别铝电缆
铜包铝并不总是容易识别。 像这样的提示：“刮擦电线的表面或用手举起电缆线圈来估计其重量”——它们的作用非常相对。
最容易和最快的测试：例如用打火机将电线的剥皮端点燃。 铝很快就会开始燃烧和破碎，而纯铜导体的末端可能会变得炽热，但会保持其形状，并且在冷却时会恢复物理特性，例如弹性。
原则上，点燃镀铜铝时留下的灰尘就是这种“经济”电缆随着时间的推移而变成的。 所有关于“电缆脱落”的可怕系统管理员故事都与“铜”有关。
笔记。 您可以剥去电线的绝缘层并称重，计算比重。 但实际中这种方法很少被使用。 您需要将精确的秤安装在严格水平、平坦的表面上，并且需要空闲时间来完成此操作。
表1.铜和铝的比重比较。
我们来自 NeoNate 的朋友，顺便说一下，他们制造了一条非常好的电缆，他们做了这个 帮助你
传输过程中的功率损耗
我们来比较一下电阻率：
-
铜电阻率 - 0 ohm*mm0175/m；
-
铝电阻率 - 0 ohm*mm0294/m/
这种电缆的总电阻由以下公式计算：
考虑到廉价镀铜电缆上铜涂层的厚度“趋于零”，我们会因铝而获得更大的电阻。
集肤效果怎么样？
集肤效应得名于英文单词skin。 “皮革”。
当传输高频信号时，会观察到电信号主要沿着电缆表面传输的效应。 这种现象成为廉价双绞线制造商试图证明采用铜包铝形式节省成本的理由，称“电流仍然会沿着表面流动”。
事实上，集肤效应是一个相当复杂的物理过程。 说在任何铜键合双绞线中信号传输将始终严格沿着铜表面传输，而不“捕获”铝层，这并不是一个完全公平的说法。
简而言之，如果没有对这种特定品牌的电线进行实验室研究，就不可能可靠地说这种 CCA 电缆由于集肤效应而传输特性不比高质量铜电缆差。
强度较小
铝线比相同直径的铜线更容易断裂，断裂速度也更快。 不过，“拿来就破”还不是最大的问题。 更大的麻烦是电缆中的微裂纹，它会增加电阻并可能导致浮动信号衰减效应。 例如，当电缆不时受到弯曲或温度影响时。 铝对于这种影响更为关键。
对温度变化的关键
所有物质体都具有在影响下改变体积的能力
温度。 膨胀系数不同，这些金属会发生不同的变化。
这会影响镀铜的完整性和
铝导体和器件连接处的接触质量
紧固件铝随着温度升高而膨胀的能力更大
促进微裂纹的出现，从而损害电气性能
特性并降低电缆的强度。
铝的氧化速度更快
除了热膨胀之外，您还需要考虑铝快速氧化的特性，正如打火机测试所证明的那样。
但即使铝线没有暴露在明火和外部高温加热器中，随着时间的推移，由于温度变化或由于电流传输到功率器件（PoE）而产生的热量，更多的金属原子会与氧接触。 这根本不会改善电缆的电气性能。
铝与其他有色金属的接触
不建议将铝连接到其他有色金属（主要是铜和含铜合金）制成的导体。 原因是接头处铝的氧化加剧。
随着时间的推移，连接器将不得不更换，配线架中的导体也将必须重做。 令人不快的是，浮动错误可能与此相关。
铜连接双绞线的 PoE 问题
在 PoE 的情况下，到功率器件的电流部分通过铜涂层传输，但主要通过铝填充物传输，即具有高电阻，因此具有高功率损耗。
此外，还出现了其他问题：由于传输功率电流时电线会发热，而该双绞线并非为此设计的； 由于微裂纹、电线氧化等原因。
镀铜铝电缆的SCS被“继承”了怎么办？
您需要记住，随着时间的推移，某些部分将不得不被替换（出于某种原因）。 最好立即在预算中为此情况预留资金。 （我知道这听起来像科幻小说，但你还能做什么？）
监视 SCS 的状况。 监控房间及双绞线经过的其他场所的温度、湿度等物理指标。 如果天气较热、较冷、潮湿或怀疑存在机械应力（例如振动），则值得考虑采取预防措施。 原则上，在传统铜双绞线的情况下，这种控制也不会造成伤害，但铝线对这些现象更加任性。
有一种观点认为，购买任何特别好的配线架、网络插座、用于连接用户的跳线和其他无源设备已经没有多大意义。 由于有线部分“不是喷泉”，因此花钱买一个很酷的“身体套件”可能不再值得。
另一方面，如果随着时间的推移，您仍然想用经过时间考验的“铜”来替换如此美妙的“基本没有什么不同”的双绞线CCA - 是否值得遵循“前进两步”的原则，购买补丁现在有面板和插座吗？价格便宜吗？
您还需要非常小心突然失去联系。 当有一段时间没有任何 ping 信号时，当他们观察时，“一切都奇迹般地”恢复了。 电缆和连接的质量在此类事件中发挥着重要作用。
例如，如果您计划将 PoE 用于视频监控摄像头，则最好立即将双绞线替换为铜缆。 否则，你可能会遇到这样的情况：你先装了一个低功耗的摄像头，然后换了另一个，你就不得不困惑为什么它不能工作。
5E不错，但是6类更好！
6 类电缆更能抵抗干扰和温度影响；此类电缆中的导体以更小的节距绞合，从而改善了电气特性。 在某些情况下，在猫身上。 6、分离器安装要分开成对（相互之间保持一定距离，以防止相互影响）。 所有这些都提高了运行期间的可靠性。
对于使用 PoE 连接设备来说，这样的改变将会派上用场，例如，确保网络在温度波动期间稳定运行。
SCS 电缆有时敷设在气候控制较差的房间内，例如通过天花板空间、地下室、技术或地下室地板，这些地方白天的温差达到 25°C。 这种温度波动会影响电缆特性。
铺设更昂贵、但也更可靠、具有更好特性的 6 类电缆而不是 5E 类电缆，并不是增加“开销”，而是对更好、更可靠的通信的投资。
Zyxel 俄罗斯代表处自行研究了 PoE 电力传输的允许距离对所用电缆类型的依赖性。 使用开关进行测试
图 1. GS1350-6HP 交换机的外观。
图 2. GS1350-18HP 交换机的外观。
为了方便起见，结果总结在一个表中，并按摄像机制造商划分（参见下面的表 2-8）。
表 2. 测试程序
测试流程
步
产品描述
1
在端口 1,2 中启用扩展范围
-GS1300：DIP 开关拨至 ON 位置并按前面板上的重置和应用按钮
-GS1350：登录 Web GUI > 转到“端口设置”> 启用扩展范围并应用。
2
将 PC 或笔记本电脑连接到交换机上以访问摄像头
3
将 Cat-5e 250m 电缆连接到端口 1 并连接相机以开机。
4
使用 PC/笔记本电脑 PING 摄像机 IP，不应看到 ping 丢失。
5
访问相机并检查视频质量是否良好且流畅。
6
如果步骤#4或5失败，请将电缆更换为Cat-6 250m并从步骤#3重新测试
7
如果步骤 #4 或 5 失败，请将电缆更换为 Cat-5e 200m 并从步骤 #3 重新测试
表3. 连接LTV摄像机的电缆特性对比
表 4. 连接 LTV 摄像机的电缆的比较特性（续）
表 5. 连接 LTV 摄像机的电缆的比较特性（续 2）。
表 6. 连接 UNIVIEW 相机的电缆的比较特性。
表 7. 连接 UNIVIEW 相机的电缆的比较特性（续）。
表 8. 连接 Vivotek 相机的电缆的比较特性。
结论
文章中描述的问题不需购买。 也许有人会说：“我的项目中一直使用5E类镀铜双绞线，不知道有什么问题。” 当然，工艺质量、运行条件、定期监测和及时维护起着很大的作用。 然而，仍然需要使用 PoE，对于这种情况，使用 6 类双绞线铜缆是更有前途的解决方案。
使用廉价的铜包双绞线电缆时可能节省的成本是非常具体的。 如果我们谈论的是 IT 关键业务的大型企业级项目，那么使用来自经过验证的、信誉良好的制造商的高质量铜对是更明智的选择。 如果我们谈论的是小型网络，那么节省双绞线电缆，尤其是在“即将到来的管理员”的情况下，看起来相当值得怀疑。 有时，最好花更多钱购买优质电缆，以消除潜在问题、提高可靠性、扩大功能范围 (PoE) 并降低维护成本。
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来源： habr.com