CCA жица срещу медна жица: Основни различия, разходи и приложения

Електрически параметри: Защо CCA жицата изостава по проводимост и цялостност на сигнала

DC съпротивление и падане на напрежението: Реално въздействие върху захранването чрез Ethernet (PoE)

Проводникът от CCA всъщност има около 55 до 60 процента по-голямо DC съпротивление в сравнение с чиста мед, тъй като алуминият просто не провежда електричество толкова добре. Какво означава това? Има да има прекалено голяма загуба на напрежение, което става сериозен проблем особено при системи Power over Ethernet. Когато говорим за обикновени кабелни дължини от 100 метра, напрежението пада толкова ниско, че устройства като IP камери и безжични точки за достъп престават да работят правилно. Понякога те произволно мигат включени и изключени, друг път просто спират напълно. Тестове, извършени от трети страни, показват, че кабелите от CCA продължават да не отговарят на стандарта TIA-568 за изисквания за DC съпротивление на контура, надвишавайки значително лимита от 25 ома на двойка. Съществува и проблемът с топлината. Цялото това допълнително съпротивление създава топлина, която по-бързо износва изолацията, правейки тези кабели ненадеждни с течение на времето във всяка конфигурация, при която PoE се използва активно.

AC поведение при високи честоти: Ефект на повърхността и загуба при вмъкване в инсталации Cat5e–Cat6

Идеята, че ефектът на повърхността по някакъв начин компенсира материалните слабости на CCA, не издържа при разглеждане на реалната производителност при високи честоти. Когато преминем над 100 MHz, което днес е доста стандартно за повечето инсталации с Cat5e и Cat6, кабелите CCA обикновено губят между 30 и 40 процента повече сигнална мощност в сравнение с обикновените медни кабели. Проблемът се влошава, защото алуминият има естествено по-високо съпротивление, което прави загубите от ефекта на повърхността още по-значителни. Това води до лошо качество на сигнала и повече грешки при предаването на данни. Тестовете за производителност на канала показват, че полезната честотна лента може да намалее до половината в някои случаи. Стандартът TIA-568.2-D изисква всички проводници да бъдат изработени от един и същ метал по цялата дължина на кабела. Това гарантира стабилни електрически характеристики в целия честотен диапазон. Но CCA просто не отговаря на това изискване, тъй като съществуват прекъсвания там, където ядрото се допира до обвивката, както и самият алуминий ослабва сигнали по различен начин в сравнение с медта.

Сигурност и съответствие: Нарушения на NEC, пожарни рискове и правното положение на CCA жици

По-ниска точка на топене и прегряване при PoE: Документирани режими на повреда и ограничения по член 334.80 на NEC

Фактът, че алуминият се топи при около 660 градуса по Целзий, което е приблизително с 40 процента по-ниско от температурата на топене на медта от 1085 градуса, създава реални термични рискове за приложенията на Power over Ethernet. При пренасяне на една и съща електрическа натовареност, проводниците от алуминий с медно покритие се нагряват приблизително с 15 градуса повече в сравнение с жиците от чиста мед. Специалисти от индустрията са съобщавали за случаи, при които изолацията всъщност се топи и кабелите започват да димят в PoE++ системи, които доставят над 60 вата. Тази ситуация противоречи на изискванията, посочени в NEC статия 334.80. Точно тази точка от правилника изисква всички жици, поставени в стени или тавани, да остават в безопасни температурни граници при непрекъснато захранване. В пространствата с висока степен на пожароопасност конкретно не могат да се използват материали, които биха могли да преживеят топлинен пробой, а все повече пожарни инспектори посочват инсталациите с CCA като несъответстващи на тези стандарти по време на рутинни проверки на сгради.

TIA-568.2-D и изискванията за UL сертифициране: Защо CCA кабелите не отговарят на сертификационните изисквания за структурирана кабелна инсталация

Стандартът TIA-568.2-D изисква използването на масивни медни проводници за всички сертифицирани инсталации на усукана двойка в структурираното кабелно разпределение. Причината? Освен въпросите, свързани с производителността, съществуват сериозни опасения за безопасността и проблеми с продължителността на живота при CCA, които просто не отговарят на изискванията. Независими тестове показват, че кабелите CCA не изпълняват стандарта UL 444 при изпитвания за пламък в вертикални кабелни ленти и имат затруднения и при измерванията за удължение на проводника. Това не са просто числа върху хартия – те директно повлияват механичната устойчивост на кабелите с течение на времето и способността им да ограничават разпространението на пожар, ако възникне аварийна ситуация. Тъй като получаването на UL сертификация зависи изцяло от еднородна медна конструкция, която отговаря на специфични критерии за съпротивление и якост, CCA автоматично отпада от разглеждане. Всеки, който предвижда използването на CCA за търговски проекти, ще срещне големи проблеми по-късно. Може да бъдат отхвърлени разрешения, осигурителни искове могат да бъдат обявени за недействителни, а скъпата повторна инсталиране на кабели става задължителна, особено в центровете за данни, където местните органи редовно проверяват сертификацията на кабелите по време на инспекции на инфраструктурата.

^{Източници на нарушения: NEC статия 334.80 (температурна безопасност), TIA-568.2-D (изисквания за материали), UL Стандарт 444 (безопасност на кабели за комуникации)}

Общ разход за притежание: Скрити рискове зад по-ниската първоначална цена на CCA жиците

Въпреки че CCA жиците имат по-ниска начална цена, истинската им стойност се проявява едва с времето. Подробен анализ на общия разход за притежание (TCO) разкрива четири основни скрити риска:

• Разходи за преждевременно подмятане : По-високите проценти на повреди водят до необходимост от повторно окабеляване на всеки 5–7 години – удвоявайки разходите за труд и материали в сравнение с типичния срок на служене на медта от 15+ години
• Разходи за простои : Мрежови прекъсвания поради проблеми с връзките при CCA струват на бизнесите средно по 5600 щатски долара на час загубена продуктивност и разходи за отстраняване
• Санкции за несъответствие : Инсталации, които не отговарят на изискванията, водят до анулиране на гаранцията, регулаторни глоби и необходимост от напълно нова системна преустройство – често надминаващи първоначалните разходи за инсталиране
• Енергийна неефективност : До 25% по-висока устойчивост увеличава топлообразуването при PoE, което повишава нуждата от охлаждане и енергийното потребление в климатично контролирани среди

Когато тези фактори се моделират в рамките на 10-годишен хоризонт, чистата мед постига последователно с 15–20% по-ниски разходи за целия й животен цикъл – дори при по-високите първоначални инвестиции – особено в критична инфраструктура, където непрекъснатата работа, безопасността и мащабируемостта са задължителни.

Къде CCA кабелът е (и не е) допустим: Приемливи приложения спрямо забранени разположения

Разрешени приложения с нисък риск: Кратки не-PoE линии и временни инсталации

CCA жицата може да работи в някои ситуации, когато риска е нисък и продължителността е кратка. Мислете за неща като старомодни аналогови CCTV системи, които не превишават много 50 метра, или за окабеляване при временни събития. Тези приложения обикновено нямат нужда от силно захранване, висококачествени сигнали или отговаряне на всички изисквания за постоянно инсталиране. Но има ограничения. Не опитвайте да провирате CCA през стени, в пленумни зони или навсякъде, където може да стане твърде горещо (над 30 градуса по Целзий) според правилник NEC, раздел 334.80. И ето още нещо, което никой не харесва да споменава, но има голямо значение: качеството на сигнала започва да намалява задълго преди да се достигне онзи магически праг от 50 метра. В крайна сметка обаче, истински важното е какво ще каже местният строителен инспектор.

Стриктно забранени сценарии: центрове за данни, окабеляване за гласова връзка и основни мрежи в търговски сгради

Използването на CCA кабели остава строго забранено във всички приложения за критична инфраструктура. Според стандарта TIA-568.2-D, търговските сгради не могат да използват този тип окабеляване за основни връзки или хоризонтални трасета поради сериозни проблеми, включително неприемливи забавяния, чести загуби на пакети и нестабилни импедансни характеристики. Опасността от пожар е особено тревожна за средите на центрове за данни, където термичното образуване разкрива опасни горещи точки, достигащи над 90 градуса по Целзий при натоварване с PoE++, което очевидно надхвърля безопасните граници за експлоатация. За системите за гласова комуникация се появява друг сериозен проблем с течение на времето, тъй като алуминиевият компонент има тенденция да корозира в точките на свързване, постепенно влошавайки качеството на сигнала и затруднявайки разбирането на разговорите. И двата регламента NFPA 70 (Национален електротехнически кодекс) и NFPA 90A категорично забраняват монтирането на CCA кабели във всяка постоянна структурирана окабеляване система, като ги определят като потенциални пожароопасности, които заплашват живота и безопасността в сгради, в които хората работят и живеят.