Технологические указания: Медненые алюминиевые кабеля (CCA) | www.flukenetworks.com

Технологические указания: Медненые алюминиевые кабеля (CCA)

Тестирование DSX-5000

Введение

Есть возрастающее беспокойство в промышленности оборудования сети о существенном количестве мультипроводных коммуникационных кабелей, содержащих покрытый медью алюминий (CCA), покрытую медью сталь и другие нестандартные проводники, маскирующихся под кабеля Категории 5e или даже Категории 6.

Существование этих удовлетворяющих нестандартных проводников, и зачастую поддельных кабельных продуктов, на рынке может представить серьезные проблемы для компаний, использующих их, а также для кабельных установщиков и инженеров, которые размещают эти продукты в пределах сетевых сред своих клиентов.

В то время как эти продукты могут быть похожими на стандартный кабель и работать как он в некоторых ситуациях, существуют существенные различия, которые могут представить проблемы для сети и угрозу ее безопасности.

Присутствие поддельного кабеля - не новая проблема для промышленности; согласно экспертам поддельные или нестандартные кабельные продукты существовали на рынке в течение нескольких лет. Это стойкая проблема для промышленности, которая, кажется, не уходит. Часть причины - множество компаний, ищущих недорогие сетевые решения, а эти кабельные продукты имеют тенденцию быть менее дорогостоящими.

Существующие методы для идентификации этих нестандартных продуктов были только частично успешны. Чтобы эффективно решить проблемы CCA и других нестандартных кабельных продуктов, промышленности необходимы новые методы.

Решения для проведения тестирований от компании Fluke Networks показывают надежду точной идентификации таких продуктов. В то время как эти решения не могут немедленно идентифицировать поддельные кабельные продукты нажатием одной кнопки, компания Fluke Networks настроена развить функциональные возможности для облегчения идентификации этих удовлетворяющих нестандартных продуктов для организаций.

Постоянная проблема для промышленности

Кабельные продукты CCA появлялись на рынке в течение нескольких лет, в значительной степени потому, что есть спрос на менее дорогой кабель от компаний, желающих сэкономить деньги. Так как алюминий является менее дорогостоящим чем медь, кабель CCA типично менее дорог чем медные продукты. Многие покупатели работают со стесненными бюджетами, поэтому находка более дешевых кабельных продуктов привлекает. Возможно, они не осознают, что их медные кабели не соответствуют стандартам.

«Не трудно найти эти продукты в Интернете через оптовых торговцев и дистрибьюторов», - говорит Фрэнк Пери (Frank Peri), исполнительный директор Ассоциации коммуникационных кабелей и возможности подключения (CCCA), организации, которая предоставляет передовые практики и образовательную информацию о качественных коммуникационных кабелях, устройствах возможности подключения и связанных с ними продуктах. Поставщики предлагают нестандартные кабельные продукты по значительно более низким ценам, чем удовлетворяющие продукты. Некоторые продают удовлетворяющие и неудовлетворяющие требованиям кабеля. Пери указывает, что есть отрасли промышленности и приложения, где кабель CCA одобрен и подходит для применения, но проблемы со случаями, где CCA не является подходящим, должны быть разрешены.

Обычная проблема

Трудно определить количество рынка для поддельных кабелей, по словам Пери, но он думает, число дистрибьюторов и кабелей CCA представляет достаточно существенную часть рынка, чтобы стать главным беспокойством. «Мы имеем тенденцию нахождения большинства из них на западном побережье [Соединенных Штатов], потому что Лонг-Бич [Калифорния] является огромным портом ввоза», - говорит он.

«Согласно источникам, которые хорошо осведомлены и надежны, примерно 300 километров кабелей CCA маскируются под кабеля Категории 5, 5e и 6 продается в Великобритании каждый месяц определенными оптовыми торговцами и дистрибьюторами», - говорит Майк Гилмор (Mike Gilmore), управляющий директор e-Ready Building Ltd и технический директор Ассоциации оптоволоконной промышленности (FIA), кто вовлечен в стандартизацию дизайна, внедрение и работу телекоммуникационных предприятий и инфраструктур в Великобритании, Европе и других областях.

«Кабели обычно продаются через рынок оптовых торговцев электрическими товарами, а не рынок данных, таким образом я вижу их только после того, как проблема была идентифицирована», - говорит Гилмор.

Gilmore относит спрос на кабель CCA к коммодитизации продуктов и «дисквалификации» промышленности кабелей передачи данных. «Электрические подрядчики - теперь очевидные поставщики для маленьких задач кабелей передачи данных и они очень управляемы стоимостью», - говорит он. - «Оптовые торговцы знают это и реагируют соответственно. Во многих случаях установка не проверяется с помощью стандартного для отрасли тестового оборудования, поэтому проблемы обнаруживаются слишком поздно».

Усилия находятся в стадии реализации в промышленности, чтобы решить проблему поддельных кабелей. Например, в ноябре 2013 года CCCA и BICSI, ассоциация, поддерживающая промышленность ИТ-систем (ITS) информацией, образованием и оценкой знаний, объявила, что они будут сотрудничать на международных усилиях, чтобы остановить поддельные и неудовлетворяющие требованиям кабели.

«Все заинтересованные лица ITS промышленности затронуты поддельными и нестандартными продуктами», - сказал Джерри Боумэн (Jerry Bowman), президент BICSI. «У всех в системе поставок есть обязанность позаботиться о том, чтобы покупаемый и устанавливаемый ими продукт соответствовал стандартам безопасности и качества, а также нормам», - сказал г-н Боумэн. - «Если установлена контрафактная продукция, проблема не только в производительности — это может угрожать безопасности на рабочем месте и поставить потребителя под угрозу».

«CCCA сделала существенные успехи в обучении потребителя ITS и американских правоохранительных органов, чтобы гарантировать, что потребители не обмануты покупкой поддельных кабелей или кабелей, не удовлетворяющих рекламируемые стандарты», - добавил г-н Боумен. Он рассказал, что хотя работа CCCA и выходит за рамки Хартии BICSI, производителей и дистрибьюторы кабельных систем, входящие в CCCA, объединились, чтобы вместе действовать как надзорный орган, отвечающий за проблемы с качеством и безопасностью.

Г-н Пери назвал это «превосходным примером» лидерства ассоциаций CCCA и BICSI, сотрудничающих, чтобы обучить международные правоохранительные органы о поддельных кабелях, которые угрожают глобальной промышленности и рискуют государственной безопасностью.

Г-н Пери говорит, что «Очень прискорбно, что алюминиевые продукты с медным покрытием продаются как соответствующие кодексам и стандартам Северной Америки, а также стандартам низковольтных коммуникаций, хотя на самом деле, они им не соответствуют. Это особенно проблематично, если кабель используется, чтобы поддержать устройства питания через Ethernet. Эти кабели нельзя назвать кабелями категории, потому что они не отвечают стандартам, которые требуют медных проводников для мультипроводных кабелей коммуникаций, включая Национальный свод законов и стандартов США по электротехнике, UL 444, CSA 22,2 и TIA 568C.2.

Кабели с алюминиевыми жилами с медным покрытием (CCA) не включены в Национальный электротехнический кодекс (NEC) и не могут быть законно установлены в зданиях, где необходимы кабели с рейтингом CM, CMG, CMX, CMR или CMP по стандартам CCCA. Последствиями монтажа этих типов кабелей может быть уменьшенная производительность сети и потенциальная угроза безопасности.

В некоторых случаях, могут быть юридические риски монтажа поддельного кабеля. CCCA опубликовала техническое описание, названное «Потенциальное финансовое обязательство подрядчиков, устанавливающих, или изготовителей, продающих ложно маркированный омедненный алюминиевый кабель». Бумага предназначена для обучения промышленности о юридических рисках, принятых монтажниками коммуникационных кабелей, которые определенно не дозволены Национальным сводом законов и стандартов США по электротехнике.

Исследование CCCA показывает, что многие подрядчики не знают, что кабели, помеченные как кабели категории 5e или 6 и сделанные из алюминия с медным покрытием, не могут быть установлены законно в любых областях, для которых необходимо получить рейтинг пожарной безопасности Национальный электротехнического кодекса. Национальный свод законов и стандартов США по электротехнике, который был включен в законы для фактически всех штатов и местных муниципалитетов в США, определяет требования для кабелей, установленных в зданиях, жилых помещениях и других структурах, согласно CCCA. Любая установка мультипроводных коммуникационных кабелей, изготовленных с проводниками CCA, за стенами или в замкнутых пространствах, вероятно, будет нарушением свода законов и стандартов в каждой юрисдикции в стране. В зависимости от юрисдикции, нарушение свода законов и стандартов относительно зданий может привести к существенным штрафам или тюремному заключению.

Другое главное беспокойство - это то, что эти кабели не поддерживают приложения PoE из-за их увеличенного сопротивления прямого тока. Сопротивление алюминиевого кабеля примерно на 55 % больше, чем для медного кабеля того же самого диаметра. Большее сопротивление приведет к большему нагреванию кабеля и понизит напряжение, доступное в приведенном в действие устройстве. С удовлетворяющими требованиям медными кабелями нагревание от сопротивления пучков кабелей привело к спецификации уменьшенной температуры среды для приложений с более высоким электрическим током. В пределах стандарта IEEE 802,3, утверждение «Работа типа 2 требует сокращения максимальной окружающей рабочей температуры кабеля на 10 °C, когда все кабельные пары включены», включено в Пункт 33.1.4.1. Никакой допуск не разрешен для намного большего нагревания, которое произошло бы в кабеле CCA.

Методы идентификации кабелей CCA

Есть несколько методов для того, чтобы обнаружить поддельные кабельные продукты. Один из способов, которым компаний могут проверить на присутствие кабелей CCA, - это взвесить кабельную коробку. Поскольку алюминий легче чем медь, коробки кабеля CCA имеют тенденцию быть заметно легче, чем коробки медных кабелей.

Однако поставщики CCA-кабелей также знают это, и монтажники сообщали нам об обнаруженном «баласте» в кабельных коробках для придания им такого же веса, как и у полностью медных кабелей. Кроме того, есть более тяжелые версии CCA, которые могут близко приблизить вес к весу настоящего медного кабеля.

«Взвешивание коробки не надежно», - говорит г-н Пери. Он говорит, что более эффективный метод для того, чтобы идентифицировать кабель CCA, - это отрезание части кабеля, чтобы обнажить проводник, затем зачистить его ножом, чтобы удалить верхний слой меди. Если под ним присутствует серебряный цвет, это указывает на присутствие алюминия.

«Метод очистки подходит, если компания подозревает, что новый кабель - подделка», - говорит Пери. Если кабель уже установлен в здании, и компания не довольна его работой, отрезание кабеля не столь легко и, вероятно, непредпочтительный метод для большинства компаний.

Кабельное тестирование - другой способ идентифицировать поддельный кабель, но испытание этих кабелей CCA в полевых условиях на соответствие стандартам ANSI/TIA или ISO/IEC не могли бы поймать факт, что это кабели CCA. Проверяя кабели на соответствие стандарту ANSI/TIA-568-C.2 подчиняются требованиям ANSI/TIA-1152 для полевых испытательных инструментов и измерений для сбалансированной кабельной системы на основе витой пары, где измерение сопротивления прямого тока не обязано быть включенным в полевой тест. Даже если бы TIA потребовал измерение сопротивления прямого тока как полевой тест, то это не гарантировало бы обнаружение кабеля CCA.

Мы знаем это от рассмотрения результатов ISO/IEC, где у сопротивления прямого тока нет испытательного предела в полевом тестировании. Используя определенный кабель CCA, кабель Класса D меньше, чем приблизительно71 м. (233 футов), почти наверняка успешно прошел бы тест, потому что испытательный предел сопротивления прямого тока установлен в 25 ОМ, независимо от длины кабеля.

На первый взгляд, решение могло бы казаться очевидным: Сделайте измерение сопротивление прямого тока требованием полевого теста и распределите пропорционально предел, основанный на длине. Фактически говоря, неточность измерения, связанная с измерениями длины, увеличит вероятность непрохождения теста кабелем, который соответствует требованиям. Ограниченные данные, получаемые от полевых исследований, предполагают, что кабель CCA непроходит тестирование несоответствия сопротивления прямого тока, независимо от длины. Это - параметр, который можно найти в стандартах ANSI/TIA и ISO/IEC, а также стандартах IEEE.

Это также измерение, которое можно выполнить с помощью Versiv DSX CableAnalyzer компании Fluke Networks. DSX-5000 разработан, чтобы улучшить эффективность сертификации медных кабельных систем для тестирования Cat 6A и Класса FA. Проверяя кабель CCA с дополнением тестирования несоответствия сопротивления прямого тока, Fluke Networks обнаружила, что несоответствие сопротивление прямого тока было ясно вне спецификации.

Измерение несоответствия сопротивления подтверждает, что оба провода в паре имеют равное сопротивление и будут, поэтому, нести равное количество тока в приложении PoE. Как видно в примере ниже, предел асимметрии сопротивления рассчитывается для каждой пары на основе измеренного петлевого сопротивления этой пары.

Но есть подвох. В то время как ISO/IEC 11801:2010 обеспечивает испытательные пределы несоответствия сопротивления прямого тока для определений канала и постоянного соединения, ANSI/TIA-568-C.2 только обеспечивает испытательные пределы для определения канала.

Название испытательного предела DSX CableAnalyzer Несоответствие сопротивления DC (Ω)
Канал Постоянное соединение
TIA Cat 5e Пост. соединение (+PoE) >0,20 или 3,0%
TIA Cat 6 Пост. соединение (+PoE) 0,20 или 3,0%
TIA Cat 6e Пост. соединение (+PoE) 0,20 или 3,0%
ISO11801 PL Класс D (+PoE) 0,20 или 3,0% 0,15 или 3,0%
ISO11801 PL Класс E (+PoE) 0,20 или 3,0% 0,15 или 3,0%
ISO11801 PL2 Класс Eа (+PoE) 0,20 или 3,0% 0,15 или 3,0%

Теперь, когда стандарт испытания в полевых условиях ANSI/TIA-1152 открыт для пересмотра, может достаточно причин в определении несоответствия сопротивления прямого тока как полевого тестирования, и установления испытательных пределов в ANSI/TIA-568-C.2 или его обновленной редакции ANSI/TIA-568-D.2, чтобы помочь проблеме с кабелями CCA и обеспечить большую гарантию для соответствия требованиям IEEE PoE.

Покупатель остерегайся!

Несмотря на усилия в обучении промышленности о присутствии поддельного кабеля и методах его идентификации, проблема остается серьезной для рынка сетевых кабелей.

Чтобы избежать потенциально серьезных проблем и правовых последствий, важно убедиться, что компании приобретают надежные, стандартные кабельные продукты вне зависимости от их бюджета. Искушение купить и установить недорогой кабель, чтобы уложиться в бюджет, сильно. Но это явно является случаем «покупатель остерегайся».

Поскольку установки нестандартных продуктов «дешевы», тесты часто не предпринимаются в соответствии с нормальной практикой, по словам г-на Гилмора. «Поэтому проблемы надежности соединений, как правило, служат первым предупреждением, которое обычно возникает через несколько недель после завершения установки» — рассказал он.

Компания Fluke Networks понимает, что не существует никакого единого всеобъемлющего решения проблемы на сегодняшний день, и она пытается развить испытательный режим, который фактически призывает требования существующих стандартов использовать параметры с учетом длины, сосредоточиваясь на сопротивлении прямого тока петли.

«В Европе я неоднократно привлекал внимание монтажников и их клиентов к существованию зависимых от длины пределов, так как они были включены в международные и европейские стандарты кабельных систем 10 лет назад», - говорит г-н Гилмор. - «Поэтому с моей точки зрения я очень рад видеть, что в настоящее время делают в компании Fluke Networks».

Компания Fluke Networks, как лидер на рынке тестирования кабеля, явно имеет опыт и экспертизу необходимые для решения этой проблемы.

 
 
Powered By OneLink