Алюминий плакированный медью cca что это
Алюминий плакированный медью cca что это
Алюмомедный провод CCA (биметаллическая витая пара)
В предыдущей статье описано, что такое вообще витая пара, что означает маркировка в ее названии. В данной статье будет рассказано, что такое биметаллическая витая пара, в чем плюсы и минусы медной и алюмомедной витой пары, какая разница между CCA разных производителей.
ССА — это общее обозначение омедненной жилы проводника с алюминиевым сердечником. Витая пара, содержащая два металла — медь и алюминий — считается биметаллической.
Основные достоинства и недостатки медных и алюминиевых жил
Медь.
малая величина электрического сопротивления;
эластичность и механическая прочность материала и контактов;
хорошо паяется, лудится, сваривается и даже скручивается;
даже после окисления поверхности контакты имеют низкое переходное сопротивление;
при опрессовке или монтаже смазка поверхностей не нужна;
высокая стоимость меди и продукции, содержащей медь.
Алюминий
в три раза легче меди;
в несколько раз дешевле меди;
электропроводимость в 1,7 раза хуже, чем у меди;
аморфный материал, со временем «вытекает» из обжима;
окисляясь, поверхность значительно теряет проводимость;
сварка проводится в среде инертного газа, а пайка невозможна без специальных флюсов с припоями;
зону контакта при соединении следует зачистить и после соединения (кроме сварки) покрыть нейтральной смазкой.
Алюмомедный провод
Указанные плюсы и минусы побудили провести поиск компромисса, которым и стала алюмомедь. Алюмомедный проводник – алюминиевая жила в центре, плакированная медью снаружи.
Достоинства витой пары CCA
1. Проводимость значительно выше, чем у алюминия, хотя и меньше, чем у меди. Но медная поверхность не образует поверхностную плёнку окисла и не снижает качество соединения.
2. Провода и кабели из алюмомеди стоят меньше медных и имеют меньший вес, что делает их особенно полезными там, где важно уменьшение массы (например, при прокладке «по воздуху»), успешно заменяя медь и снижая до 40% вес проводки.
3. Обмедненный кабель CCA реже воруют, так как его переработка слишком дорога из-за необходимости отделения меди от алюминия и поэтому перекупщики цветных металлов просто не принимают алюмомедь.
Недостатки витой пары CCA
1. Значительное количество низкосортной продукции, не соответствующей характеристикам, заявленным в документации: низкосортные токопроводящие материалы и их заниженное сечение, более тонкая изоляция и оболочка.
2. Результаты тестирований этого кабеля дают значительный разброс параметров, зачастую не соответствующих заявленной категории 5-е. В некоторых случаях даже при длине кабеля 120 метров (от проверенного производителя) были получены удовлетворительные результаты при условии, что подключённое оборудование тоже было высококачественным, но в большинстве случаев с «левым» кабелем UTP-ССА работоспособность сети протяжённостью 60-70 метров не удавалось наладить.
3. «Текучесть» алюминия, аморфного металла, требует регулярной (1-2 раза в год) подтяжки обжимных соединений в силовых цепях, а в низковольтных – ещё более пристального наблюдения. В значительном числе случаев возникает необходимость полного обновления контакта.
4. Несовместимость с технологией Power over Ethernet или PoE, обеспечивающей питание абонентских устройств с помощью тех же кабелей передачи данных, так как сопротивление алюминия значительно выше меди, а постоянный ток будет течь по всему сечению проводника, большая часть которого – алюминий. А это – потери мощности на нагрев, особенно опасный при прокладке кабелей пучками.
Таким образом, в случае применения чисто медных проводников проблемы возникают крайне редко, срок службы сетей максимально длинный, обслуживание редко, но цена такой сети гораздо выше. В случае биметаллических проводников в витой паре результат может отличаться от ожидаемого, причём не в лучшую сторону, да и газонепроницаемость контактов может быть под вопросом. К тому же после врезки в коннектор невозможно предугадать, какая именно часть кабеля (медь или алюминий) будет контактировать с ножевым контактом IDC, что в свою очередь каким-то непредсказуемым образом повлияет на величину волнового сопротивления (импеданс). Но при малой длине линии и краткосрочных проектах организации сетей можно значительно снизить себестоимость проекта и получить рабочую сеть с достаточными для эксплуатации параметрами.
Что такое CCA и в чем может быть разница в кабеле с одной аббревиатурой.
Copper Coated Aluminum – алюминий покрытый медью. Это более экономичная технология в плане уменьшения содержания меди. Витая пара CCA Copper Coated Aluminum получена способом электролитического осаждения и имеет более тонкий слой меди – ориентировочно 9%. Соответственно, чем меньше биметаллическая жила содержит меди, а больше алюминия, тем менее она качественна и имеет существенно разные характеристики. Сигнал в омедненной витой паре с 9% содержанием меди затухает быстрее, чем в 20-35%-х, что сказывается на уменьшении длины сегментов при сохранении равных значений передачи сигнала.
В настоящее время на рынке CCA витой пары много предложений, в которых неподготовленному потребителю разобраться достаточно сложно, чем пользуются недобросовестные поставщики. На глаз найти отличие между разновидностями CCA кабелей практически невозможно. А поставщики CCA витой пары не всегда готовы предоставить полную информацию по данному вопросу, сознательно или по незнанию вводя потребителя в заблуждение и делая аргумент на более низкой цене. Дешевая витая пара CCA находит своего потребителя и может быть применима в различных системах видеонаблюдения при условии точного знания ее характеристик.
Приобретая кабель витая пара, уточняйте у поставщика не только категорию витой пары, диаметр кабеля, но и процент содержания меди, вес бухты, а также каким способом нанесения меди витая пара CCA сделана. Специалисты расскажут о характеристиках реализуемой продукции и помогут грамотно подобрать именно тот кабель витая пара, который нужен для решения конкретных ваших задач.
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.
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:
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)
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.
5. ССС (Copper Clad Copper – омедненная медь)
При производстве кабелей связи может быть использована медь разного качества. Условно можно выделить три класса: А, B, С.
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
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 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.
CCA-кабели: отличия от обычных кабелей и особенности применения
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.
Кстати о расходах: в Европе считается, что стоимость кабельных линий может доходить до 30% от стоимости всей системы.
Сравнение медных и CCA кабелей и патчкордов
В последнее время на рыке появились дешевые кабели для передачи данных (в основном Категории 5Е) со специальной конструкцией проводников
В последнее время на рыке появились дешевые кабели для передачи данных (в основном Категории 5Е) со специальной конструкцией проводников. Эти проводники Copper Clad Aluminium Wires (CCAW) состоят из двух различных материалов – жилы изготовлены из алюминия снаружи покрытого медью. Причина такой конструкции очевидна — медь вносит весомую составляющую в общую стоимость кабеля, и частичная замена меди алюминием существенно снижает стоимость кабеля.
Более того, на первый взгляд такие кабели должны иметь хорошие характеристики при передаче высокочастотных сигналов из-за поверхностного эффекта (т.н. Skin-Effect). Теоретическая физика подтверждает то, что при передаче высокочастотных сигналов, сигнал распространяется только по поверхности проводника – что собственно и называется поверхностным эффектом. Таким образом, в кабелях с омедненной алюминиевой жилой (кабель cca), благодаря поверхностному эффекту, сигнал передается по внешнему (медному) слою жилы и поэтому характеристики кабеля должны соответствовать требованиям категории 5е. В действительности – если протестировать только кабель это окажется правдой. И с первого взгляда всё выглядит неплохо! Тогда в чем может быть проблема?
Появление омедненных кабелей не связано с инновациями и технологическими прорывами в производстве кабелей. Омеднение проводника широко использовалось при производстве телевизионных коаксиальных кабелей, самые бюджетные из которых были именно биметаллические (стальная жила покрытая медью). Появление омедненной витой пары прежде всего связано с экономическими причинами.
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.
Виды биметаллических кабелей витая пара
В настоящее время получили распространение два вида биметалических кабелей UTP:
Витая пара со стальной жилой плакированная медью (ССS), достаточно редкое предложение, в основном на рынке представлены кабели CCA. На наш взгляд, из двух видов омедненных кабелей CCS – наихудший вариант.
Плюсы и минусы
Плюсы:
Минусы:
Есть и другие технологические ухищрения, на которые идут китайские производители, чтобы снизить себестоимость уже и без того дешевых CCA кабелей.
По сравнению с толстым слоем (меди), полученным в результате плакирования, проводники, полученные способом электролитического осаждения, содержат более тонкий слой меди – примерно 9%. Таким образом, технология Copper Coated Al позволяет получать еще более дешевые омедненные кабели, чем технология Copper Clad Al. Всего-то изменилось одно слово в аббревиатуре, а экономия меди составила порядка 25%. Согласитесь, неплохой результат для одного слова.
Нетрудно догадаться, что чем меньше биметаллический проводник содержит меди, тем он хуже. Низкое содержание меди естественно скажется не самым лучшим образом на механических, электрических и передаточных характеристиках кабелей. Сигнал в омедненных кабелях с 9% содержанием меди затухает еще быстрей, чем в 35 %-х, что отрицательно влияет на длину сегментов.
В связи с тем, что даже уже в сегменте CCA кабелей развивается ценовая конкуренция, (вызванная технологическими новшествами) рядовому потребителю будет непросто на глазок отличить одну разновидность CCA кабелей от другой. А как показывает практика, импортеры CCA кабелей порой не спешат делиться такой информацией на упаковке или на самом кабеле.
В первом случае мы имеем вполне знакомую ситуацию, как и в случае с обычной медной жилой – импедансы согласованы.
Во втором случае, из-за контакта 110 ножа с алюминиевым сердечником мы имеем несогласованные импедансы, т.к. медь и алюминий имеют разное волновое сопротивление. Заранее знать с какой частью жилы будет контакт разъема IDC невозможно. Несогласованные импедансы в одной паре или в разных парах, в случае омедненного кабеля существенным образом сказываются на работе активного оборудования, что приводит к многочисленным ошибкам и неустойчивой работе.
Какие последствия можно ожидать от кабеля сса?
В худшем случае, сразу после инсталляции всё будет выглядеть хорошо (что возможно даже в случае с омедненной жилой) – но спустя некоторое время контакт может пропасть. Это повлечет за собой много проблем, так же как и увеличение затрат, вызванных непредсказуемыми простоями сети. Именно такой эффект можно ожидать в случае применения кабелей с омедненными алюминиевыми жилами, вызванный температурными изменениями и отсутствием герметичности в зоне IDC-контакта.
И еще один недостаток кабелей с омедненной жилой
Это 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 испрльзования кабельных жгутов.
Выводы и заключение
Что выглядит на первый взгляд вполне логично и правильно, при более детальном рассмотрении может оказаться сомнительным и неоднозначным (когда принимается во внимание технология оконцовки кабеля и особенность работы некоторых приложений). Хорошие качественные соединители для профессиональных инсталляций сегодня разработаны для оконцевания только полностью медной жилы, так как только такая комбинация гарантирует хорошее качество соединения и его надежность. Кабели для передачи данных с омедненной алюминиевой жилой (CCAW) будут стоить дешевле, но, в конечном счете, сэкономленные деньги будут быстро потеряны из-за проблем с передачей информации и отказов в компьютерной сети. Поэтому приходим к заключению, что для гарантированной работы сетевых приложений могут использоваться только кабели с полностью медной жилой.
Обзор кабеля витая пара UTP CCA
Алюмомедный провод CCA (биметаллическая витая пара)
В предыдущей статье мы писали о том, что такое вообще витая пара, что означает маркировка в ее названии. В данной статье мы расскажем, что такое биметаллическая витая пара, в чем плюсы и минусы медной и алюмомедной витой пары, объясним разницу между CCA разных производителей.
ССА — это общее обозначение омедненной жилы проводника с алюминиевым сердечником. Витая пара, содержащая два металла — медь и алюминий — считается биметаллической.
Основные достоинства и недостатки медных и алюминиевых жил
малая величина электрического сопротивления;
эластичность и механическая прочность материала и контактов;
хорошо паяется, лудится, сваривается и даже скручивается;
даже после окисления поверхности контакты имеют низкое переходное сопротивление;
при опрессовке или монтаже смазка поверхностей не нужна;
высокая стоимость меди и продукции, содержащей медь.
в три раза легче меди;
в несколько раз дешевле меди;
электропроводимость в 1,7 раза хуже, чем у меди;
аморфный материал, со временем «вытекает» из обжима;
окисляясь, поверхность значительно теряет проводимость;
сварка проводится в среде инертного газа, а пайка невозможна без специальных флюсов с припоями;
зону контакта при соединении следует зачистить и после соединения (кроме сварки) покрыть нейтральной смазкой.
Указанные плюсы и минусы побудили провести поиск компромисса, которым и стала алюмомедь. Алюмомедный проводник – алюминиевая жила в центре, плакированная медью снаружи.
Достоинства витой пары CCA
1. Проводимость значительно выше, чем у алюминия, хотя и меньше, чем у меди. Но медная поверхность не образует поверхностную плёнку окисла и не снижает качество соединения.
2. Провода и кабели из алюмомеди стоят меньше медных и имеют меньший вес, что делает их особенно полезными там, где важно уменьшение массы (например, при прокладке «по воздуху»), успешно заменяя медь и снижая до 40% вес проводки.
3. Обмедненный кабель CCA реже воруют, так как его переработка слишком дорога из-за необходимости отделения меди от алюминия и поэтому перекупщики цветных металлов просто не принимают алюмомедь.
Недостатки витой пары CCA
1. Значительное количество низкосортной продукции, не соответствующей характеристикам, заявленным в документации: низкосортные токопроводящие материалы и их заниженное сечение, более тонкая изоляция и оболочка.
2. Результаты тестирований этого кабеля дают значительный разброс параметров, зачастую не соответствующих заявленной категории 5-е. В некоторых случаях даже при длине кабеля 120 метров (от проверенного производителя) были получены удовлетворительные результаты при условии, что подключённое оборудование тоже было высококачественным, но в большинстве случаев с «левым» кабелем UTP-ССА работоспособность сети протяжённостью 60-70 метров не удавалось наладить.
3. «Текучесть» алюминия, аморфного металла, требует регулярной (1-2 раза в год) подтяжки обжимных соединений в силовых цепях, а в низковольтных – ещё более пристального наблюдения. В значительном числе случаев возникает необходимость полного обновления контакта.
4. Несовместимость с технологией Power over Ethernet или PoE, обеспечивающей питание абонентских устройств с помощью тех же кабелей передачи данных, так как сопротивление алюминия значительно выше меди, а постоянный ток будет течь по всему сечению проводника, большая часть которого – алюминий. А это – потери мощности на нагрев, особенно опасный при прокладке кабелей пучками.
Таким образом, в случае применения чисто медных проводников проблемы возникают крайне редко, срок службы сетей максимально длинный, обслуживание редко, но цена такой сети гораздо выше. В случае биметаллических проводников в витой паре результат может отличаться от ожидаемого, причём не в лучшую сторону, да и газонепроницаемость контактов может быть под вопросом. К тому же после врезки в коннектор невозможно предугадать, какая именно часть кабеля (медь или алюминий) будет контактировать с ножевым контактом IDC, что в свою очередь каким-то непредсказуемым образом повлияет на величину волнового сопротивления (импеданс). Но при малой длине линии и краткосрочных проектах организации сетей можно значительно снизить себестоимость проекта и получить рабочую сеть с достаточными для эксплуатации параметрами.
Что такое CCA и в чем может быть разница в кабеле с одной аббревиатурой.
Copper Coated Aluminum – алюминий покрытый медью. Это более экономичная технология в плане уменьшения содержания меди. Витая пара CCA Copper Coated Aluminum получена способом электролитического осаждения и имеет более тонкий слой меди – ориентировочно 9%. Соответственно, чем меньше биметаллическая жила содержит меди, а больше алюминия, тем менее она качественна и имеет существенно разные характеристики. Сигнал в омедненной витой паре с 9% содержанием меди затухает быстрее, чем в 20-35%-х, что сказывается на уменьшении длины сегментов при сохранении равных значений передачи сигнала.
В настоящее время на рынке CCA витой пары много предложений, в которых неподготовленному потребителю разобраться достаточно сложно, чем пользуются недобросовестные поставщики. На глаз найти отличие между разновидностями CCA кабелей практически невозможно. А поставщики CCA витой пары не всегда готовы предоставить полную информацию по данному вопросу, сознательно или по незнанию вводя потребителя в заблуждение и делая аргумент на более низкой цене. Дешевая витая пара CCA находит своего потребителя и может быть применима в различных системах видеонаблюдения при условии точного знания ее характеристик.
Приобретая кабель витая пара, уточняйте у поставщика не только категорию витой пары, диаметр кабеля, но и процент содержания меди, вес бухты, а также каким способом нанесения меди витая пара CCA сделана. Специалисты торгового дома «Строительство и Безопасность» подробно расскажут о характеристиках реализуемой продукции и помогут грамотно подобрать именно тот кабель витая пара, который нужен для решения конкретных ваших задач.