Такой он разный CCA кабель
Основные характеристики кабеля CCA и его описание. Виды кабеля CCA и продажа по низким ценам. Расшифровка кабеля CCA
4 comments
Ввиду большого спроса на кабельную продукцию «витая пара» производители выпускают максимально широкую линейку разнообразных проводников.
На сегодняшний день наряду с медными проводниками производят омеднённые кабели, жилы которых состоят из алюминия, поверх которого наложен слой меди. Замена медножильных проводников на алюминий делает ССА-кабели на порядок дешевле, однако и качество передачи данных падает. Тем не менее, несмотря на очевидные преимущества витой пары с медными жилами, ценовой фактор зачастую определяет выбор.
Но не всё так просто с омеднённым кабелем. Производители идут на уловки с маркировкой проводников для ещё большего удешевления продукта. На первый взгляд, с кабелем ССА всё понятно, однако не стоит торопиться с выводами. Дело в том, что под одной маркировкой ССА скрывают разные по конструкции кабели витая пара. Изначально ССА расшифровывается как Cooper Clad Aluminum, что в переводе означает алюминий плакированный медью. Плакирование – это технологический процесс, при котором при определенной температуре через специальные валики вытягивают медь и алюминий. При нагревании происходит активная диффузия, которая обеспечивает сцепление двух материалов. В итоге кабель ССА в среднем содержит 30-35 % меди.
Однако производители для еще большего удешевления и соответственно более заманчивых предложений покупателю разработали кабель CCA, который расшифровывается уже как Copper Coated Aluminum, алюминий покрытый медью. Это максимально дешёвый проводник, содержание меди в котором составляет уже не более 10%. Такие жилы получают уже путём электролитического осаждения.
Таким образом, кабели с абсолютно разным содержанием меди и технологией имеют одинаковую маркировку. Совпадение это, или же хитрая уловка – вопрос открытый. Многие покупатели, приобретая кабель ССА, и не догадываются о причинах заниженной цены. Определить же состав и соотношение меди и алюминия простому обывателю «на глазок» вряд ли удастся. Большинство уверено, что пользуется кабелем Cooper Clad Aluminum, когда в реальности оказывается Copper Coated Aluminum. Отметим, что на рынке кабельно-проводниковой продукции представлено широкое разнообразие кабеля витая пара, в том числе омеднёнки ССА.
Безусловно, низкая цена привлекает покупателей. Дешёвая витая пара легко находит своего потребителя, однако долго ли такой кабель прослужит и насколько качественная будет построенная локальная сеть сказать сложно.
Из достоинств ССА кабелей можно отметить низкую стоимость. Также кабель Cooper Clad Aluminum можно охарактеризовать приемлемой проводимостью и хорошим соотношением цена/качество.
Недостатков на сегодняшний день, к сожалению, омеднённый кабель имеет больше. Если говорить о кабеле ССА (Copper Coated Aluminum), то можно отметить крайне низкое качество передачи данных и практически полное отсутствие меди.
В целом из минусов ССА кабелей всех типов стоит отметить:
— несоответствие заявленной 5-й категории и сильный разброс параметров при тестировании;
— низкая совместимость с существующими на сегодня соединителями;
— невозможность использования технологии Power over Ethernet или PoE;
— малый срок службы.
Безусловно, кабель ССА – изделие противоречивое. Цена проводника привлекает, но вот качество передачи данных оставляет желать лучшего. Если же ценовой фактор является определяющим, то лучше выбирать кабель Cooper Clad Aluminum, содержащий 30-35% меди. Он, конечно, хуже стандартных медных кабелей связи, но лучше дешевой алюминиевой витой пары с 10% содержанием меди. Мы же рекомендуем купить витую пару с медными жилами по выгодным ценам в компании «Вионет» от проверенных заводов-производителей.
- Технологии, Блог, Силовой кабель, Монтаж
- Кабель, Оптика, Монтаж, Инструкции
Выбор кабеля для структурированной кабельной системы
В статье «Технология PoE в вопросах и ответах» мы рассказали о новых коммутаторах Zyxel, предназначенных для построения систем видеонаблюдения и других сегментов ИТ инфраструктуры с применением питания через PoE.
Однако просто купить хороший коммутатор и подключить соответствующие устройства — это ещё далеко не всё. Самое интересное может проявиться немного позже, когда это хозяйство придется обслуживать. Иногда возникают своеобразные подводные камни, о существовании которых следует знать.
Омедненная витая пара
В разных источниках информации по применению PoE можно встреть фразу типа «Использовать только медные кабели». Или «Do not use for CCA twisted pair». Что означают подобные предупреждения?
Существует устоявшееся заблуждение, что, витая делается всегда из медной проволоки. Оказывается, не всегда. В некоторых случаях производитель в целях экономии используем так называемые омедненный кабель.
По сути это алюминиевый кабель, у которого проводники покрыты тонким слоем меди. Полное название «витая пара из омедненного алюминия»
Витая пара из цельномедных проводников маркируется как «Cu» (от латинского «cuprum»
Омедненный алюминий обозначается как «CCA» (Copper-clad Aluminum — алюминий, покрытый медью).
Производители CCA могут и не ставить вообще маркировку. Иногда и вовсе недобросовестные производители рисуют параметр «Cu» на витой паре из омедненного алюминия.
Примечание. Согласно ГОСТ ставить такую маркировку не обязательно.
Единственный бесспорный аргумент в защиту омедненного кабеля — низкая цена.
Другой гораздо менее значимый аргумент — меньший вес. Считается, что бухты с алюминиевым кабелем легче перетаскивать при монтаже, потому что удельный вес алюминия меньше, чем у меди.
Примечание. На практике не все так однозначно. Свою роль играют вес упаковки, вес изоляции, наличие подручных средств механизации и тому подобное. Привезти на тележке и поднять на лифте 5-6 коробок с бухтами ССА кабеля занимает примерно столько же времени и сил, как и столько же коробок с бухтами «полноценной меди».
Как точно распознать алюминиевый кабель
Омедненный алюминий не всегда бывает легко распознать. Советы вроде: «Поскрести поверхность провода или оценить вес бухты кабеля, приподняв в руке», — работают весьма относительно.
Самый доступный и быстрый тест: поджечь зачищенный конец проволоки, например, зажигалкой. Алюминий довольно быстро начинает гореть и крошиться, в то время как конец проводника из чистой меди может раскалиться докрасна, но сохраняет свою форму и при остывании возвращает физические свойства, например, упругость.
Труха, оставшаяся от поджигания омедненного алюминия — это в принципе то, во что со временем превращается такой «экономичный» кабель. Все страшные сисадминские рассказы про «высыпающиеся кабели» — это как раз про «омеднёнку».
Примечание. Можно зачистить проволоку от изоляции и взвесить, рассчитав удельные вес. Но на практике такой способ используется редко. Нужны точные весы, установленные на строго горизонтальной ровной поверхности, и свободное время, чтобы этим заниматься.
Таблица 1. Сравнение удельных весов меди и алюминия.
Наши друзья из компании NeoNate, которая между прочим сама делает очень хороший кабель, сделали вот такую табличку вам в помощь.
Потеря мощности при передаче
Сравним удельное сопротивление:
- удельное сопротивление меди — 0, 0175 ом*мм2/м;
- удельное сопротивление алюминия — 0, 0294 ом*мм2/м/
Суммарное сопротивление такого кабеля вычисляется по формуле:
Учитывая, что толщина медного покрытия на дешевом омедненном кабеле «стремится к нулю», получаем большее сопротивление за счет алюминия.
А как же скин-эффект?
Скин-эффект назван от английского слова skin — англ. «кожа».
При передаче высокочастотного сигнала наблюдается эффект, при котором электрический сигнал передается в первую очередь по поверхности кабеля. Это явление служит аргументом, при помощи которого производители дешевой витой пары пытаются оправдать экономию в виде покрытого медью алюминия, мол, «всё равно ток пойдёт по поверхности».
На самом деле скин-эффект — это достаточно сложный физический процесс. Утверждать, что в любой омедненной витой паре передача сигнала всегда будет идти строго по медной поверхности, не «захватывая» слой алюминия — это не совсем справедливое утверждение.
Проще говоря, не имея на руках лабораторного исследования по этой конкретной марке провода нельзя достоверно утверждать, что данный CCA кабель благодаря скин-эффекту, по характеристикам передает ничем не хуже качественного медного кабеля.
Меньшая прочность
Алюминиевая проволока ломается гораздо проще и быстрее чем медная того же диаметра. Однако «взять и сломать» — это не самая большая беда. Гораздо большей неприятностью являются микротрещины на кабеле, которые увеличивают сопротивление и могут приводить к появлению плавающего эффекта затухания сигнала. Например, когда кабель время от времени подвергается изгибам или температурным воздействиям. Алюминий более критичен к такого рода воздействиям.
Критичность к перепаду температур
Все физические тела обладают способностью изменять объем под воздействием
температуры. При разном коэффициенте расширения данные металлы будут изменяться по-разному.
Это может влиять как на сохранение целостности медного покрытия, так и на
качество контактов в местах сочленений алюминиевых проводников и устройств
крепления. Способность алюминия к большему расширению при повышении температуры
способствует появлению микротрещин, которые ухудшают электрические
характеристики и снижают прочность кабеля.
Способность алюминия быстрее окисляться
Помимо температурного расширения нужно принять во внимание свойство алюминия быстро окисляться, о чем свидетельствует тест с зажигалкой.
Но даже если на алюминиевый провод не воздействует открытое пламя и внешние высокотемпературные нагреватели, со временем при перепаде температуры или при нагреве за счет передачи электрического тока для питания устройств (PoE) большее количество атомов металла вступает в соединение с кислородом. Электрические свойства кабеля это отнюдь не улучшает.
Контакт алюминия с другими цветными металлами
Алюминий не рекомендуют соединять с проводниками из других цветных металлов, в первую очередь с медью и медьсодержащими сплавами. Причина — повышение окисляемости алюминия в местах соединения.
По прошествии времени придется заменить коннекторы, а проводники в патчпанели перезаделать заново. Неприятно, что с этим могут быть связаны плавающие ошибки.
Проблемы с PoE для омедненной витой пары
В случае с PoE электрический ток для питания устройств передается частично по медному покрытию, но в основном по алюминиевому наполнению, то есть с большим сопротивлением, и, соответственно, с большими потерями мощности.
Помимо этого, возникают другие проблемы: из-за нагрева проводов при передаче тока электропитания, на который данная витая пара не рассчитывалась; из-за микротрещин, окисления провода и так далее.
Что делать если СКС с кабелем из омедненного алюминия досталась «в наследство»?
Нужно иметь в виду, что часть сегментов со временем придется заменить (по тем или иным причинам). Лучше сразу зарезервировать на этот случай в бюджете денежные средства. (Понимаю, что звучит как фантастика, но что ещё поделать?)
Контролировать состояние СКС. Следить за температурой, влажностью и другими физическими показателями в помещениях и других местах, где проходит витая пара. Если там более жарко, холодно, влажно или есть подозрение на механическое воздействие, например, вибрацию — стоит подумать о превентивных мерах. В принципе, в ситуации с традиционной медной витой парой подобный контроль также не помешает, но алюминиевые провода более капризны к указанным явлениям.
Существует мнение, что уже нет особого смысла приобретать какие-то особенно хорошие патчпанели, сетевые розетки, патчкорды для подключения пользователей и другое пассивное оборудование. Поскольку проводная часть, скажем так — «не фонтан», то тратится на крутую «обвеску» может быть уже и не стоит.
С другой стороны, если вы со временем всё же захотите заменить такую замечательную «в основном ничем не отличающуюся» витую пару CCA на проверенную временем «медь» — стоит ли поступать по принципу «шаг вперед, два шага назад», закупая сейчас патчпанели и розетки по бросовой цене?
Также нужно очень внимательно относиться к внезапным пропаданиям связи. Когда какое-то время не было даже пинга, а пока искали — «всё само чудесным образом» восстановилось. Качество кабеля и соединения могут играть в таких инцидентах не последнюю роль.
Если планируется использовать PoE, например, для камер видеонаблюдения — для этого участка лучше сразу заменить витую пару на медную. Иначе можно столкнуться с ситуацией, когда сначала повесили камеру с малым энергопотреблением, потом поменяли на другую и приходится ломать голову — почему не работает.
5E хорошо, а 6 категория лучше!
Категория 6 более устойчива к помехам и температурным воздействиям, скрутка проводников в таких кабелях производится с меньшим шагом, что способствует улучшению электрических характеристик. В некоторых случаях в кат. 6 устанавливаются разделители для разнесения пар (удаления друг от друга с целью предотвращения взаимного влияния). Всё это повышает надёжность при эксплуатации.
Для подключения устройств с PoE такие изменения придутся весьма кстати, например, для обеспечения устойчивой работы сети при колебаниях температуры.
Кабели СКС иногда прокладываются в помещениях со слабым климат-контролем, например, через надпотолочное пространство, в подвале, техническом или цокольном этаже, где разница температур в течение дня достигает 25°C. Такие температурные скачки влияют на характеристики кабеля.
Прокладка более дорогого, но и более надежного кабеля 6 категории с лучшими характеристиками вместо категории 5Е — это не повышение «накладных расходов», а инвестиция в более качественную и надежную связь.
Подробнее можно прочитать здесь.
В российском представительстве Zyxel провели собственное исследование зависимости допустимого расстояния для передачи питания PoE от типа используемого кабеля. Для проверки использовались коммутаторы
GS1350-6HP и GS1350-18HP
Рисунок 1. Внешний вид коммутатора GS1350-6HP.
Рисунок 2. Внешний вид коммутатора GS1350-18HP.
Для удобства результаты сведены в таблицу, разделенную по производителям видеокамер (см. ниже таблицы 2-8).
Таблица 2. Процедура тестирования
| Test Procedure | |
|---|---|
| Step | Description |
| 1 | Enable extended-range in port 1,2 |
| -GS1300: DIP switch to ON and press reset&apply button on front panel | |
| -GS1350: Login Web GUI > Go to «Port Setup» > enable extended range and apply. | |
| 2 | Connect PC or Laptop on the switch for camera access |
| 3 | Connect Cat-5e 250m cable on Port 1 and connect camera to power up. |
| 4 | Use PC/Laptop to PING the camera IP, should not see ping loss. |
| 5 | Access camera and check if video quality is good and smooth. |
| 6 | If step#4 or 5 failed, swap the cable to Cat-6 250m and re-test from step#3 |
| 7 | If step#4 or 5 failed, swap the cable to Cat-5e 200m and re-test from step#3 |
Таблица 3. Сравнительные характеристики кабелей для подключения камер LTV
Таблица 4. Сравнительные характеристики кабелей для подключения камер LTV (продолжение)
Таблица 5. Сравнительные характеристики кабелей для подключения камер LTV (продолжение 2).
Таблица 6. Сравнительные характеристики кабелей для подключения камер UNIVIEW.
Таблица 7. Сравнительные характеристики кабелей для подключения камер UNIVIEW (продолжение).
Таблица 8. Сравнительные характеристики кабелей для подключения камер Vivotek.
Заключение
Описанные в статье проблемы не являются обязательными к приобретению. Возможно, найдётся человек, который скажет: «Я вот в своих проектах всё время применяю исключительно омедненную витую пару категории 5Е и проблем не знаю». Разумеется, большую роль играет качество исполнения, условия эксплуатации, периодический контроль и своевременное обслуживание. Однако, остается еще необходимость использовать PoE, а для такой ситуации использование медной витой пары категории 6 является более перспективным решением.
Возможная экономия при использовании дешевой омедненной витой пары носит достаточно специфический характер. Если речь идет о крупномасштабных проектах уровня Enterprise для бизнеса, критичного к ИТ — разумнее использовать высококачественную медную пару от проверенных, хорошо зарекомендовавших себя производителей. Если речь идёт о малых сетях, то экономия на витой паре, особенно в условиях «приходящего админа» выглядит довольно сомнительно. Иногда бывает лучше переплатить за качественный кабель, чтобы снять потенциальные проблемы, повысить надежность, расширить диапазон возможностей (PoE) и снизить стоимость обслуживания.
Благодарим наших коллег из компании NeoNate за помощь в создании материала.
Приглашаем в наш телеграмм канал и на форум. Поддержка, консультации по выбору оборудования и просто общение профессионалов. Добро пожаловать!
Хотите стать партнером Zyxel? Начните с регистрации на нашем партнерском портале.
CCA-кабели: отличия от обычных кабелей и особенности применения
Сейчас на отечественном рынке кабелей все бОльшую долю занимают кабели из Китая. Их основное преимущество, как и всей остальной продукции из Китая, — дешевизна. Причем внешне они полностью идентичны аналогичным кабелям, сделанным в других странах. Часть этой продукции выпускается под китайскими марками, часть – заказывается известными производителями, которые затем наносят на кабели свою маркировку.
Это вызывает закономерный вопрос: а за счет чего достигается такая дешевизна? Ведь китайцы закупают медь в лучшем случае по тем же ценам, что и остальные производители. И при сохранении технологии производства и контроля качества сэкономить удастся только на рабочей силе. Что в итоге позволит снизить цену на 10%, вряд ли более.
Дело в том, что «китайцы» производятся не из чистой меди, а из алюминия плакированного медью (Copper Clad Aluminium, CCA). Плакированную проволоку производят волочением медной трубы, внутри которой находится сердечник из другого металла, в данном случае, алюминия. В результате такой кабель абсолютно идентичен обычному медному, но его сопротивление гораздо выше и составляет 150-180 Ом/км (для кабеля сечением 0,22 мм2). Использование такой проволоки для производства кабеля позволяет существенно снизить себестоимость, а значит – и конечную цену для потребителя.
Благодаря такой разнице сопротивлений определить CCA-кабель несложно: его удельное сопротивление будет в 1,6-1,8 раз больше сопротивления, указываемого в каталогах или в ГОСТах для данной марки кабеля.
Конечно же, для сухих контактов слаботочных систем возросшее сопротивление 160 Ом/км вместо стандартных 100 Ом/км – далеко не катастрофа, но все же надо учитывать некоторые нюансы, связанные с эксплуатацией подобного кабеля.
Т.к. алюминий существенно уступает меди по пластичности, CCA-кабели менее надежны при использовании их в винтовых соединениях датчиков или панелей ОПС, в изгибах проводов и т.п. Кроме того, из-за контакта меди с алюминием в таком кабеле происходит окисление, что сокращает его срок эксплуатации.
В общем, у CCA-кабелей есть свои плюсы (цена) и свои минусы (меньший по сравнению с медными кабелями срок службы). И решать, какой именно кабель стоит использовать, нужно проектировщикам и монтажникам. Насколько важно сэкономить? Может быть целесообразней объяснить заказчику к чему может привести подобная дешевизна? Разумеется, если речь идет о временном сооружении или частая перекладка кабелей нужна также по каким-либо иным причинам (например, в силу специфики производства) – в этом случае использование CCA-кабеля может быть разумно. Но если объект — капитальное строение, со сроком эксплуатации 30-50 лет или даже больше, то подобная экономия неоправданна.
Кстати о расходах: в Европе считается, что стоимость кабельных линий может доходить до 30% от стоимости всей системы.
Применение алюминиевого проводника в коаксиальных ТВ-кабелях и в кабелях «витая пара»
Российский потребитель, приходящий в строительные магазины, очень часто сталкивается с предлагаемой ему кабельной продукцией весьма низкого качества, а зачастую и сфальсифицированной.
Например, в классических коаксиальных ТВ-кабелях, импортируемых из Юго-Восточной Азии (ЮВА), повальным образом и фактически без какого-либо исключения применяется удешевленная алюминиевая оплетка. Также можно, к великому сожалению, констатировать, что в большинстве кабелей «витая пара», предназначенных для передачи данных, массовым образом используются проводники, изготовленные по технологии CCA.
В этой статье мы попытаемся простым и понятным языком рассказать о том, что же на самом деле означает применение алюминиевых материалов в важнейших компонентах телекоммуникационных кабелей.
Что такое CCA и какие риски это несет потребителю ?
Да, в подавляющем большинстве кабелей «витая пара», импортируемых в РФ из ЮВА, применяются алюминиевые проводники с напыленным слоем меди. Такая структура проводника описывается аббревиатурой CCA (Copper Clad Aluminium). Эта «экономия» превращает данную кабельную продукцию в сомнительную и недолговечную поделку, которая зачастую не соответствует никаким стандартам и способна передать сигнал лишь на очень короткие расстояния (десятки метров), и при этом на пониженных скоростях.
Обычные покупатели игнорируют или же не понимают технических ограничений CCA-кабелей, все недостатки которых связаны именно со свойствами алюминия, который используют из-за его дешевизны по отношению к меди. Отметим сразу, что использование кабелей с CCA-проводниками напрямую запрещено такими органами стандартизации, как IEC и CENELEC. Кроме того, крупнейшая расположенная в Дании независимая лаборатория 3P Third Party Testing ApS, которая тестирует кабельную продукцию на соответствие отраслевым стандартам, строго рекомендует не использовать CCA-проводники в кабелях типа “витая пара”. Применение CCA-проводников прямо противоречит спецификациям обоих стандартов Cat.5e и Cat.6, которые требуют использовать исключительно медные проводники в “витых парах”.
В порядке исключения биметаллические кабели, в которых алюминий легируется иными материалами с применением специальных защитных покрытий, могут применяться в авиапромышленности, где выигрыш в весе до 30% по сравнению с медными кабелями может быть оправдан и даже полезен. В иных же отраслях применение биметаллических CCA-кабелей может быть объяснено лишь примитивным желанием поставщика (изготовителя) сэкономить там, где экономить не следует.
Само создание биметаллического CCA-проводника для «витой пары» было основано на использовании классического скин-эффекта: на частотах в десятки МГц происходит вытеснение электрического тока на поверхность проводника. Вот эту самую поверхность выполняют из тончайшего слоя меди (единицы микрон), а основная центральная часть проводника в целях экономии изготавливается из алюминия, т.е. CCA — это по сути алюминий с напыленным на него слоем меди или т.н. «омедненка».
Обязательные к применению в CCA-структурах толщины наружного медного слоя следующие:
- 67 мкм на частоте 1 МГц
- 21 мкм на частоте 10 МГц
- 6 мкм на частоте 100 МГц
- 2 мкм на частоте 1000 МГц
где 1 мкм = 0,001 мм.
Как мы видим, на частотах порядка 1000 МГц, используемых в современных высокоскоростных сетях доступа, разрешенная толщина медного слоя в проводнике составляет всего лишь 2 мкм, что исключительно мало. Такой чрезвычайно тонкий медный слой неизбежно разрушается при заделке проводников в разъем. Рассчитывать на то, что производитель из ЮВА будет многократно утолщать слой меди, тем самым резко увеличивая свои затраты, простому потребителю не приходится.
Процитируем здесь близко к тексту одну из статей, опубликованных в журнале Информ-Курьер-Связь №3-4/2017 профессором МТУСИ Андреем Семеновым, активным исследователем проблем сетей СКС (LAN). Он пишет, что строительство в РФ магистральных линий связи на основе волоконной оптики в основном завершено, а вот создание той части сетей доступа, которая предоставляет услуги широкому кругу частных пользователей, все еще находится в активной фазе своего развития. Основным типом технологии, обслуживающей «последний метр последней мили», на данном этапе развития становится Fast-Ethernet 100 Мбит/сек, поскольку высокая пропускная способность оптических кабелей на подходах к абоненту в большинстве случаев оказывается невостребованной. Среднестатистический пользователь не в состоянии воспринимать всю ту информацию, которая поступает к нему со скоростью свыше 50 Мбит/сек, и тем более он не в состоянии наполнить обратный канал столь же скоростным потоком. Здесь же профессор МТУСИ констатирует, что кабели с CCA-проводниками могут удовлетворительно функционировать лишь на скоростях не более 100 Мбит/сек и при протяженности тракта не свыше 70 метров, т.е. на понятном каждому языке это звучит так: CCA-кабели имеют серьезные технические ограничения и могут обслуживать лишь простые задачи на примитивно-бытовом уровне. Применение CCA-кабелей в профессиональных сетях невозможно по ряду причин, о которых подробнее рассказывается ниже.
Другой важный вывод из процитированной статьи таков, что роль кабелей «витая пара» в целом для современного этапа развития сетей доступа в интернет возрастает, и при этом от качества применяемых кабелей будут зависеть напрямую параметры создаваемых сетей.
Поэтому, если Вам повезло, и из океана импортируемых в РФ из ЮВА CCA-кабелей типа “витая пара” все же удалось выудить продукт с чисто медными проводниками, то помните, что Вам необходимо внимательно проконтролировать даже такие параметры этой «ЮВА-продукции», как диаметры проводников в «витых парах», т.к. от этих диаметров напрямую зависит дальность передачи сигнала.
Чем больше диаметр по отношению к стандартной величине 0,51 мм (например, 0,57 мм или, что еще лучше, 0,64 мм), тем больше рабочая дальность при передаче цифровых потоков. ЮВА-изготовители примитивным образом экономят на использовании дорогостоящей меди. Например, многие поставщики применяют медные проводники диаметром 0,40-0,45 мм, что приводит к рассогласованию линии по волновому сопротивлению, стандартное значение которого должно быть 100 Ом при диаметре медных проводников 0,51 мм. Несоответствие волнового сопротивления величине 100 Ом ведет к значительным потерям сигнала в сетях передачи данных, а снижение диаметра проводника до 0,40 мм существенно ограничивает дальность передачи сигнала и создает непреодолимые трудности в осуществлении дистанционного питания PoE (Power over Ethernet), особенно на повышенных мощностях.
Какие серьезные проблемы существуют у CCA-кабелей ?
Риск возникновения коррозии из-за разрушения тонкого слоя меди при заделке «витой пары» в разъем
Важно понимать, что при установке стандартных разъемов типа RJ-45 на вот такие «алюминиевые» CCA-проводники в контактных группах в условиях влажной среды, например, при подключении наружной IP-камеры, Wi-Fi-роутера в чердачном помещении и т.д., в разъеме будет развиваться коррозия, которая рано или поздно приведет к потере сигнала.
Действительно, при заделке витых пар CCA в разъем RJ-45 происходит повреждение внешнего медного слоя контактными ножами и установление гальванического контакта с алюминиевой сердцевиной проводника.
Алюминиевые проводники очень быстро окисляются и в месте данного гальванического контакта образуется дополнительный резистивный участок, который ухудшает общее электрическое сопротивление CCA-проводника по постоянному току, которое и так слишком высоко по отношению к чисто медным проводникам. Все это очень усложняет (и даже делает невозможным) передачу по CCA-проводникам как сигнала в целом, так и дистанционного питания PoE.
Что касается чисто медных кабелей, то даже если какой-то участок медного проводника окислился по той или иной причине, он все равно останется электропроводящим в отличие от аналогичной ситуации в CCA-проводниках.
Еще раз повторим, что развивающаяся в разъеме гальваническая коррозия является серьезной потенциальной проблемой, если применяются CCA-проводники. Риск развития коррозии особенно высок в условиях влажных сред.
Проблемы передачи дистанционного питания PoE через «витую пару», у которой структура проводников CCA
Следует помнить о том, что развитие дистанционного питания в сетях СКС идет непрерывно, и в этой области уже просматривается несколько этапов (поколений) оборудования и соответствующих ему стандартов:
В последние годы мощности дистанционно запитываемых активных устройств непрерывно нарастают, и само применение PoE становится все более глобальным, и поэтому структура проводников витой пары является наиважнейшим фактором для понимания возможно ли дистанционное питание в принципе или нет.
ВНИМАНИЕ !
CCA-проводники не позволяют надежно осуществлять дистанционное питание PoE ни в каком его виде.
Для осуществления дистанционного питания в соответствии с новейшими требованиями (стандартами) PoE требуется максимально низкое сопротивление по постоянному току. В случае биметаллической структуры CCA достаточно большой постоянный ток будет протекать по всему сечению и, главным образом, по центральной алюминиевой жиле, которая имеет гораздо большее сопротивление, чем аналогичный по диаметру полностью медный проводник. Это приводит к большим потерям мощности в алюминиевых проводниках и к сильному нагреву CCA-кабелей, особенно в случае использования кабельных жгутов. Как следствие, из-за применения повышенных мощностей PoE++ возможно расплавление изоляции проводников витой пары и полный выход из строя как кабеля, так и подключенного активного устройства (!).
Уважаемые потребители, обратите внимание на то, что Вам предлагают во многих розничных торговых точках в качестве так называемого «акустического кабеля» . С виду это медный провод соответствующего сечения, но взгляните на терминальный (концевой) срез этого очередного «ЮВА-продукта», и Вы увидите, как там внутри поблескивает алюминий, т.е. Вам под видом медного акустического кабеля, продают все тот же дешевый CCA-сэндвич. Не попадайтесь на эту уловку. Акустические кабели, изготовленные по технологии CCA, будучи подключенными к Вашей аудио-аппаратуре, создадут реальные технические сложности для выходных каскадов усилителей, и звучать Ваша дорогостоящая техника будет более чем скромно.
Хрупкость витых пар на основе CCA-проводников
Алюминиевые проводники, имеющие структуру CCA, не выдерживают многократных изгибов и ломаются при небольших радиусах изгиба.
При заделке в стандартный RJ-45 разъем CCA-проводник обжимается плохо и не может обеспечить надежного контакта, т.е. у потребителя сразу возникает риск появления «плавающего» (исчезающего) контакта уже в ближайшем будущем.
Следует помнить, что медный проводник существенно прочнее, чем CCA, т.е. чисто медные кабели просто по определению надежнее. Медь также обладает большим коэффициентом удлинения и выдерживает в среднем в 6 раз больше перегибов, чем алюминий, а это всегда важно в практическом монтаже. Те, кто хоть раз обжимал (фиксировал) алюминиевые и медные провода в электротехнических устройствах, например, в электрощитке, отлично помнят ту великую разницу, которую обеспечивают чисто медные проводники по отношению к алюминиевым: медный провод можно многократно и без потери качества соединения зажимать-обжимать в электроразъемах, в то время как алюминию можно довериться, как правило, лишь один раз.
CCA-проводник имеет существенно меньшую прочность на разрыв, чем медный, и поэтому во время протягивания в CCA-кабеле могут быть повреждены не только отдельные проводники, но и весь кабель в целом. Следует также помнить, что CCA-проводники в витых парах имеют существенно худшие допуски по радиусу изгиба, чем медные проводники.
Проблемы, которые несет применение алюминия в экранирующей оплетке коаксиальных ТВ-кабелей
Многочисленные жуликоватые трейдеры пытаются всеми доступными способами подсунуть доверчивому потребителю красиво-оформленные импортируемые из ЮВА кабели с алюминиевой оплеткой, притягивая внимание покупателя сниженной ценой.
Ни один из производителей алюминиевых кабелей никогда не афиширует тот факт, что низкая цена достигнута ими в том числе вследствие примитивной замены материала 2-го экрана (оплетки) на алюминий (вместо луженой меди, как например у профессиональных кабелей европейского / итальянского происхождения).
Внешняя алюминиевая оплетка (она же и внешний проводник) обязана находиться в постоянном гальваническом контакте со стандартным телевизионным F-коннектором, типовой материал которого — никелированная латунь, т.е. медь-содержащая субстанция (. ).
В условиях перманентного присутствия влажности (как внутри, так и во вне помещений) протекающие по алюминиевой оплетке токи создают классический «эффект гальванопары», и электро-контакт с разъемом постепенно разрушается. Через определенное время монтажник, посланный устранить неисправность, скручивает F-разъем и не находит под ним ничего, кроме трухи и белого порошка продуктов окисления.
Еще раз повторим, что продукты окисления меди, которая сама по себе весьма стойка к воздействию влаги, остаются с течением лет проводящими, в то время как гальваническое окисление алюминия создает непроводящие (резистивные) участки, которые разогреваются протекающими токами, тем самым ускоряя развитие коррозии и дополнительно усугубляя появившиеся проблемы в электро-контакте.
Даже в научных работах инженеров американского кабельного гиганта COMMSCOPE, чье производство ныне перенесено в Китай, проблема гальванического окисления алюминиевой оплетки воспринимается очень серьезно, и предлагаются дорогостоящие методы коррозионной защиты этой оплетки.
Таким образом, электрическая проводимость контактных соединений, в которых участвует алюминиевая оплетка, постепенно падает, и особенно негативным образом это отражается на низких частотах передачи, до 50 МГц, например, на upstream-частотах обратного канала в таких технологиях передачи, как DOCSIS, поскольку относительно низкочастотным токам труднее преодолевать вышеупомянутые резистивно-емкостные участки.
По этой причине применение кабелей с алюминиевой оплеткой, а также CCA-кабелей, категорически противопоказано в аудио-видео системах, в сетях передачи данных (технологии DOCSIS и пр.), во всех наружных антенно-кабельных сетях, где по кабельному проводнику одновременно передается и электропитание, а также в системах видео-наблюдения CCTV, где искажение импульсов строчной синхронизации является типовой проблемой алюминиевых кабелей, в которых относительно низкочастотные композитные видеосигналы значительно затухают из-за низкой проводимости алюминия.
Алюминий обеспечивает лишь 61% проводимости по сравнению с медью, при этом его стоимость составляет приблизительно 30% от стоимости меди. Вот такая экономия на материалах со стороны большинства производителей сомнительного ширпотреба.
Внешний проводник (экранирующая оплетка) полновесно участвует в передаче ВЧ-токов, и при этом, когда расстояния передачи значительны, то худшая (по отношению к меди) проводимость алюминия играет весьма отрицательную роль. А именно, невозможно избежать такого негативного эффекта, как общее снижение экранирующей способности кабеля в целом, что особенно критично в эпоху полной цифровизации всех сигналов связи. Если требуется достичь такого же экранирования, как у чисто медных кабелей, то компенсировать разницу приходится увеличением оптической плотности алюминиевой оплетки и т.д.
Такой параметр, как коэффициент экранирования кабеля, является важнейшим в нынешние времена, когда интенсивность электромагнитной «загруженности» эфира постоянно увеличивается, когда число всевозможных сотовых станций и зон их покрытия непрерывно нарастает. Запуск новых сотовых мощностей в диапазоне LTE уже сделал ситуацию еще более драматичной, а на подходе уже новые передатчики 5G с увеличенными мощностями.
Дополнительное предостережение: также существуют коаксиальные ТВ-кабели и «витая пара» с применением технологии CCS
Приобретая в розничной сети коаксиальные кабели для передачи телевизионного сигнала, либо кабели «витая пара» для передачи данных и доступа в интернет, потребитель может столкнуться с применением в этих импортируемых из ЮВА кабелях также и технологии CCS (Copper Clad Steel), т.е. когда совсем уж дешевые стальные проводники покрываются тончайшим слоем меди и при этом задействован все тот же физический «скин-эффект». Технология CCS часто применяется в ТВ-кабелях для изготовления центрального проводника, но ее можно встретить и в кабелях «витая пара». Подобных «приобретений» следует по возможности избегать полностью.
- коррозия в контактных соединениях при установке разъемов
- чрезмерная жесткость стального проводника
- ненадежный («плавающий») контакт в разъеме
- передача сигнала на меньшее расстояние, чем даже в случае CCA
- полная невозможность передачи дистанционного питания PoE
- кабели с использованием технологии CCA
- кабели с использованием технологии CCS
- или все-таки чисто медные кабели ?
Рекомендуем использовать обычный нож, но полным набором инструментов было бы наличие лупы, магнита и острого ножа.
Проводники CCA (алюминий, покрытый медью) мягче чисто медных, они легко перерезаются ножом или переламываются после нескольких перегибов, на изломе серебристо-белые. Нож снимает с боковой поверхности стружку, обнажающую белый алюминий, который тоже срезается. Магнитом не притягиваются.
Проводники CCS (омедненная сталь) жесткие, ножом перерезаются с усилием, обладают некоторой упругостью. На срезе или изломе светло-серый металл. Нож снимает с боковой поверхности только тонкий слой меди, не срезая стальной сердечник. Притягиваются магнитом.
Чисто медный проводник достаточно мягкий, но все же он более жесткий, чем алюминиевый. Выдерживает десяток и больше перегибов туда-сюда, прежде чем сломается. Нож снимает стружку, легко перерезает, на срезе — равномерный медно-розовый цвет. Магнитом не притягивается.
Заключение
Потребителю следует помнить, что для него, потребителя, при использовании CCA-проводников вместо чисто медных никакой значительной экономии не возникает, зато возникает немалое количество скрытых проблем, которые себя проявят уже в ближайшем будущем после установки «витых пар» на основе CCA-проводников. Реальная экономия, и не маленькая, случается только у тех, кто импортирует эти «витые пары» CCA в страну в контейнерных количествах.
Полностью медные телевизионные коаксиальные кабели, а также полностью медные кабели типа «витая пара», следует рассматривать как действительно профессиональные, т.е. готовые к работе в любых условиях, в т.ч. во влажной среде и вне помещений.
Кабели же с алюминиевой оплеткой и с проводниками, в которых применена технология CCA (а иногда даже CCS), следует рассматривать как временные и не предназначенные для профессионального применения.
Такие кабели, где используется алюминиевая оплетка и технологии CCA / CCS, необходимо ограничивать в применении лишь для весьма простых (временных) задач, для абсолютно сухих внутренних помещений, на достаточно коротких дистанциях и низких скоростях передачи, помня при этом о том, что организовать по этим CCA / CCS кабелям питание на активные устройства не удастся.