Достижения азиатской промышленности — CCS / CCA / CCAG & CCAM / CCC / ВС.
При производстве кабеля и провода для изготовления гибких токопроводящих жил обычно используется чистая медь. Однако во всем мире проводятся исследования и осуществляются разработки, направленные на удешевление и улучшение конструкции гибких жил. Одним из очевидных, на первый взгляд, решений является попытка замены чистой меди возможными другими материалами или комбинациями различных материалов.
К примеру, алюминий, который намного дешевле и легче меди и при этом обладает достаточной электропроводимостью, является простой альтернативой меди. Однако, преимущества этого материала не исключают его недостатки, в частности плохие показатели механической прочности при изгибе, сложную технологию заделки проводов и кабелей в разъемы, а также низкую коррозионную стойкость в некоторых средах.
Легирование алюминия добавками других материалов и нанесение защитных покрытий позволяет улучшить механические свойства алюминия и его стойкость к коррозии.
В частности, компанией Filatex (Франция) для жил авиапроводов используется проволока из сплава алюминия с 1 % магния (АМГ-1).
В России Всесоюзным институтом легких сплавов (ВИЛС) для ОАО «ОКБ КП» разработан алюминиевый сплав 01417, который превосходит АМГ-1 по показателям электропроводности. Сплав 01417 имеет в своем составе редкоземельные металлы и является жаропрочным, что позволяет производить из него проволоку, которая способна сохранять работоспособность при высоких температурах (+250°С). В частности, из гранулированного алюминиевого сплава 01417 выпускается токопроводящая жила для бортпроводов авиалайнеров (БИФ), что позволяет уменьшить вес кабеля в изделии по сравнению с медными проводами примерно на 100-300 кг. Выигрыш в весе по удельной электропроводимости по сравнению с медной проволокой составляет до 30 %.
Предварительное покрытие жилы из сплава 01417 слоем цинка и защитным гальваническим покрытием из серебра образует один из возможных вариантов усовершенствования сплава 01417 (полезная модель 95426).
И, если в Европе и России работы в основном ведутся в направлении улучшения характеристик (например уменьшение веса авиапроводов), то азиатские производители в первую очередь ищут пути удешевления продукции без значительной потери потребительских качеств.
Лидирующие позиции в производстве биметаллических проводников в мире на данный момент занимает китайская промышленность (например Fushi International (Dalian) Bimetallic Cable Co. Ltd.). Наиболее наглядно это можно продемонстрировать на примере жил для кабеля «витая пара».
Создание «биметаллического проводника» (омедненной жилы) для витой пары основано на использовании «скин-эффекта».
Теоретическая физика подтверждает то, что при передаче высокочастотных сигналов, сигнал распространяется только по поверхности проводника – что собственно и называется поверхностным эффектом (Skin-Effect). Таким образом, в кабелях с омедненной жилой, благодаря поверхностному эффекту, сигнал передается по внешнему (медному) слою жилы.
Расположение меди в наружном слое, а алюминия или стали внутри конструкции, а не наоборот, весьма важно: с одной стороны, при переменном токе достигается более высокая проводимость всего провода, в целом, с другой — медь защищает расположенную под ней металл от коррозии. Алюминий весьма активно окисляется и покрывается тонкой оксидной пленкой с большим электрическим сопротивлением. Эта пленка предохраняет алюминий от дальнейшей коррозии, но создает большое переходное сопротивление в местах контакта алюминиевых проводов и делает невозможной пайку алюминия обычными методами.
Причина появления омедненной витой пары очевидна — спрос рождает «омедненку», это закон рыночной экономики. При наличии спроса на что-либо вопрос только в том, как быстро возникнет предложение.
Видимо в какой-то момент времени, на одном из китайских заводов была проявлена инженерная гибкость, и был найден выход – омедненная витая пара. То есть высокий спрос на дешевую витую пару породил соответствующее предложение на рынке.
На данный момент «омедненка» существует в сегменте 2-х и 4-х парных кабелей UTP. Предложений на рынке омедненных многопарных кабелей пока еще замечено не было, и в этом есть своя логика, т.к. исторически спрос был только на 2-х и 4-х парные дешевые кабели.
«Плюсы» и «минусы» омедненных конструкций указаны в таблице ниже:
| Плюсы | Минусы |
| Низкая стоимость | Хрупкий, проводник ломается при небольших радиусах изгиба |
| Легкий вес | Плохо обжимается коннектором RJ-45 |
| Жила плохо держится в разъеме (плавающий контакт) | |
| Небольшая длина рабочих сегментов | |
| Непредсказуемость импеданса в зоне контакта при заделке кабеля в IDC разъем розетки или патч-панели | |
| Несовместимость с приложениями PoE (Power over Ethernet). Технология PoE обеспечивает питание абонентских устройств по обычным кабелям передачи данных, для чего требуется очень низкое сопротивление по постоянному току. Но в случае биметаллической жилы постоянный ток будет протекать по центральной алюминиевой жиле, а алюминиевая жила имеет сопротивления гораздо больше, чем медная. Это повлечет за собой большие потери мощности сигнала и приведет к нагреву кабелей, что окажется серьезной проблемой, особенно в случае использования кабельных жгутов. | |
| В значительном количестве случаев устойчиво поддерживает только 10Base-T (т.е. только 10 мбит/сек.). | |
| Непредсказуемое изменение характеристик при последующей перекладке кабеля. | |
| Существуют вопросы с допусками биметаллических конструкций проводников в витой паре на некоторые рынки Европы и Америки. Например, специализирующаяся на тестировании элементов СКС на предмет соответствия международным стандартам, авторитетная независимая испытательная лаборатория «3Р Third Party Testing» (Дания) в конце 2006 года опубликовала информационный бюллетень для своих клиентов и бизнес-партнеров. Этот документ констатирует, что пользователи игнорируют или же не понимают технических ограничений ССА-кабелей, недостатки которых связаны со свойствами алюминия. Данный бюллетень обращает внимание на то, что органы стандартизации IEC и CENELEC не разрешают использовать кабели с ССА-проводниками. |
Таб. 1 Сводная таблица «плюсов» и «минусов» существующих биметаллических конструкций
Несмотря на то, что у кабелей с омедненной жилой существует много противников, практические исследования, направленные на совершенствование и еще большее удешевление витой пары продолжаются, и на свет появляются новые, более «продвинутые» конструкции.
Итак, по порядку о «достижениях» азиатской промышленности в создании биметаллических конструкций жил:
1. CCS (Copper Clad Steel — омедненный стальной проводник)
Самый простой и самый дешевый вариант. Широко доступен и широко используется в дешевых коаксиальных кабелях. Витая пара со стальной жилой, плакированная медью (ССS) достаточно редкое предложение, но, тем не менее, присутствует на рынке. По некоторым данным такие кабели более-менее стабильно работают на дистанциях до 30 метров, поддерживают только 10 мбит/сек.
2. CCA (Сopper Сlad Aluminum – омедненный алюминиевый проводник)
Китайская промышленность выпускает несколько видов проволоки — с разным содержанием меди: ССА-10 (10% меди) и ССА-15 (15%), а также ССА-32 (32%). Заявленное удельное сопротивление ССА-10 равно 0,02743 Ом*мм2/м. В витых парах обычно используют ССА-10 и ССА-15. «Рабочая дистанция» у таких кабелей – 80–120 метров.
3. CCAG (Copper Clad Aluminum and Silver) – алюминий плакированный медью, с добавлением серебра).
То же, что и CCA, но для улучшения рабочих характеристик добавлено серебро.
4. CCAM (Copper Clad Aluminum & Magnesium Alloy) — омедненный алюминиево-магниевый сплав)
То же, что и ССА, но вместо алюминия применяется алюминиево-магниевый сплав. По утверждению разработчиков данных конструкций, качественная плакировка с добавлением в материал серебра или магния позволяет добиться более качественного омеднения и более высоких характеристик по сравнению с CCA. Заявленное удельное сопротивление 0,02676 Ом*мм2/м. Заявленная «рабочая дистанция» – 150 — 200 метров на скорости 100 мбит/сек. (данные Shenzhen AVP Network Co)
5. ССС (Copper Clad Copper – омедненная медь)
Словосочетание «омедненная медь» (англ. Copper Clad Copper) означает жилу, в которой середина выполнена из медного лома или сплава 62% меди и 38% цинка, а верхний слой – из качественной электротехнической меди. Заявленная «рабочая дистанция» – около 180 — 220 метров.
При производстве кабелей связи может быть использована медь разного качества. Условно можно выделить три класса: А, B, С.
| Класс меди | Удельное сопротивление (Ом*мм2/м) | Степень чистоты, % | |
| A | безкислородная (oxygen-free-copper) | 0.0165 — 0.0168 | 99,995 |
| B | низкокислородная (oxygen-low-copper) | 0.0165 — 0.0168 | 98-99 |
| C (second hand) | неизвестно | 0.0190 — 0.2500 | неизвестна |
Таб. 2 Классификация и свойства меди
Для справки: в соответствии с международным стандартом (IACS), величина удельного сопротивления меди используемой для электрических проводников должна составлять 0.017241 Ом*мм2/м при температуре 20° C. Чем выше сопротивление, тем, естественно, хуже проводник.
Традиционно производители кабелей связи используют медь класса A, т.е. самую качественную и чистую медь, но в связи с необходимостью уложится в в заданный заказчиком бюджет, производители могут использовать менее качественную медь класса B, С, и даже омедненную медь.
6. BC (Bare Copper) – чистая медь
По заявлению производителей ВС — это 99,9% медь (без содержания кислорода). Сопротивление проводника сечением 0,5 мм заявляется около 90 Ом /км . Рабочая дистанция – более 300 метров.
Заключение
По утверждению производителей все вышеперечисленные конструкции соответствуют стандартам China SJ/T 11223-2000 и USA ASTMB 566-93.
Известно, что уже появились конструкции «второго поколения», но пока они применяются только при изготовлении печатных плат. Подробной информации о них, кроме скана страницы одного рекламно-аналитического обзора из Китая, мы не имеем.
Мы сознательно не приводим в данной статье указанные на сайтах производителей электрические характеристики вышеперечисленных конструкций, так как, во-первых, они очень разнятся у разных источников, а, во-вторых, технической возможности проверить мы их не имеем. Приведем только ссылку на статью о широкомасштабном тестировании «витых пар» различных конструкций в лаборатории ОАО «Одесскабель» (Украина) в 2007 году (после того, как они впервые появились на международном рынке) — http://www.ok-net.ua/files/CiT11.pdf
Мы кратко изложили наше видение ситуации, а что покупать и что применять в каждом конкретном случае пусть каждый решает сам!
1. Матвеев Ю.А., Гаврилова В.П., Баранов В.В. Легкие проводниковые материалы для авиапроводов // 2006. №5 (300). С. 22-23 Кабели и провода,
2. Михайлов В.А., Крайнов И.Б., Кортунов И.М. Электрический провод // http://poleznayamodel.ru/model/9/94753.html, 23 декабря 2013 г.
3. Матвеев А. Н. Электричество и магнетизм. М.: Высшая школа, 1983. C.463.
4. Fushi International (Dalian) Bimetallic Cable Co. Ltd. // en.wikipedia.org/wiki/ Fushi_Copperweld
Витая пара cca что это
Хотим поделиться с клиентами «Кабель плюс» некоторой полезной информацией:
1) Информацией о существующих технологиях изготовления омеднённых кабелей (витой пары) CCA.
2) Подсказать покупателю об очередных технологических премудростях, которые используют китайские заводы, чтобы уменьшить себестоимость уже и без того низкой по цене CCA витой пары.
Об омедненной витой паре написано уже немало статей, в которых предупреждают о существующих проблемах при её применении. В этих статьях описывается омедненная витая пара, полученная применением технологии плакирования. Обращаем внимание на то, что для обозначения омедненной жилы проводника с алюминиевым сердечником применяется знакомая аббревиатура CCA (Cooper Clad Aluminum) — алюминий плакированный медью.
Надо знать, что плакирование — это термомеханический процесс, который в случае CCA витой пары обуславливается совместным протягиванием двух металлов — алюминия и меди. В медную трубу кладут алюминиевый пруток, после нагрева «комбинированную» заготовку протягивают через валики. Связь между алюминием и медью осуществляется в результате диффузии под влиянием совместной деформации нагретой заготовки.
Биметаллические жилы, полученные в соответствии с технологией плакирования, вмещают примерно 30% — 35% меди и 65% — 70% алюминия. Несмотря на это существует более экономичная технология в плане уменьшения содержания меди. Биметаллические жилы, полученные с ее помощью, также могут называться CCA, что, конечно, может сбить с толку покупателя. Но надо иметь в виду, что расшифровывается эта аббревиатура по-другому — Copper Coated Aluminum – алюминий покрытый медью.
В сравнении с вариантом CCA — с толстым слоем (меди), добытым в результате плакирования, проводники, полученные другим способом — способом электролитического осаждения, имеют более тонкий слой меди – ориентировочно 9%. Таким образом, разработка Copper Coated Al даёт возможность получать более дешевую омедненную витую пару, чем технология Copper Clad Al. Неискушённый покупатель может и не заметить, что изменилось только одно слово в аббревиатуре, а снижение меди составило ориентировочно 25%. Как вы считаете, неплохой эффект от изменения одного слова.
Можно догадаться, что чем меньше биметаллическая жила содержит меди, а больше алюминия, тем он менее качественный и имеет не такие хорошие характеристики. Маленькое содержание меди конечно же скажется плохой стороной на механических, электрических и передаточных характеристиках витой пары. Сигнал в омедненной витой паре с 9% содержанием меди затухает быстрее, чем в 35 %-х, что плохо сказывается на длине сегментов.
В настоящее время даже на рынке CCA витой пары развивается конкуренция по цене, вызванная технологическими нововведениями. Обычному потребителю будет сложно на глазок найти отличие между разновидностями CCA кабелей. Практика показывает, что импортеры CCA витой пары не хотят делиться такого рода информацией с покупателями.
В связи с этим мы рекомендуем нашим покупателям брать тестовые образцы витой пары для апробирования их в работе, поскольку порой даже импортёр может не знать истинных характеристик витой пары, в частности процента содержания меди в ней.
Продукция
- Российский кабель
- Европейский кабель
- Китайский кабель
- Кабельные муфты
- Складские остатки
- Цены на кабель
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
ВАЖНО . О массовом применении алюминиевых проводников в коаксиальных ТВ-кабелях и в кабелях «витая пара», импортируемых из Юго-Восточной Азии.
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 трэйдеры 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.
Негативные факторы применения такой CCS-подмены примерно те же, что и в случае CCA-кабелей:
— 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
Как практическим образом определить, что перед вами:
— кабели с использованием технологии CCA
— кабели с использованием технологии CCS
— или все-таки чисто медные кабели ?
Идентифицировать CCA— и CCS-кабели, импортированные из ЮВА, достаточно просто.
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.
PDF версию статьи можно скачать здесь.
Корпорация ЛАНС
Санкт-Петербург, ул. Кузнецовская, д.24, корп.2
+7 (812) 327-13-47
lans@lans.spb.ru,
www.lans.tv
Главная / Новости / ВАЖНО . О массовом применении алюминиевых проводников в коаксиальных ТВ-кабелях и в кабелях «витая пара», импортируемых из Юго-Восточной Азии.
Использование любого рода материалов, размещенных на сайте,
возможно только с письменного разрешения
Italiana Conduttori s.r.l. (CAVEL) и ООО “Корпорация ЛАНС”.