تفاوت کابل شبکه مسی و آلومینیومی در پروژه های نظارت تصویری

در این مقاله به صورت مهندسی بررسی می کنیم تفاوت کابل شبکه مسی و آلومینیومی در پروژه های نظارت تصویری فقط روی قیمت نیست؛ بلکه بر رسانایی، افت ولتاژ، گرمایش PoE، نتایج تست های فلوک، الزامات استاندارد TIA/IEC و ریسک های طول عمر سیستم CCTV تاثیر مستقیم دارد و انتخاب اشتباه می تواند کل پروژه را زیر سوال ببرد.

تعریف کابل شبکه مسی و آلومینیومی در پروژه های نظارت تصویری

وقتی از کابل شبکه در CCTV صحبت می کنیم، در عمل درباره دو خانواده اصلی حرف می زنیم: کابل تمام مس (Bare Copper / Solid Copper) و کابل آلومینیومی روکش مس یا همان CCA (Copper Clad Aluminum). از نظر ظاهری هر دو ممکن است با برچسب Cat5e یا Cat6 فروخته شوند، اما از منظر استاندارد، رفتار الکتریکی و پایداری PoE، دو دنیای کاملا متفاوت هستند.:contentReference[oaicite:0]{index=0}

در کابل تمام مس، هر هادی یک رشته مسی با خلوص بالا است که مقاومت DC پایین، پایداری مکانیکی مناسب و قابلیت پاس کردن تست های استاندارد مانند Fluke DTX/DSX را دارد. در مقابل، در CCA هسته اصلی از آلومینیوم است و تنها لایه نازکی از مس روی آن کشیده می شود؛ این لایه نازک برای تست اهم ساده کافی است، اما برای رفتار واقعی در فرکانس بالا و PoE مداوم کافی نیست.:contentReference[oaicite:1]{index=1}

به طور کلی در استانداردهای ساختارمند مانند ANSI/TIA-568 و ISO/IEC 11801 هادی ۱۰۰٪ مس برای لینک های دیتا و PoE الزام شده است و کابل های CCA حتی اگر روی روکش آنها Cat5e یا Cat6 نوشته شده باشد، از نظر استاندارد، کابل شبکه محسوب نمی شوند.:contentReference[oaicite:2]{index=2}

مقایسه الکتریکی: رسانایی، مقاومت DC و افت ولتاژ در PoE

تفاوت بنیادی بین کابل شبکه مسی و آلومینیومی از خواص ماده شروع می شود. رسانایی الکتریکی مس حدود ۶۰٪ بالاتر از آلومینیوم است، بنابراین برای یک سطح مقطع برابر، مقاومت DC مس به شکل محسوسی کمتر است. این اختلاف در کابل های PoE که جریان دائمی روی زوج ها عبور می کند، تبدیل به افت ولتاژ و گرمایش بیشتر در CCA می شود.:contentReference[oaicite:3]{index=3}

مقاومت DC و DC Resistance Unbalance

استانداردهای جدید مانند TIA-568.2-D/E پارامترهای DC Resistance و DC Resistance Unbalance (DCRU) را برای لینک های PoE حیاتی می دانند. تفاوت مقاومت بین رشته های هر زوج و بین زوج های مختلف اگر از حد استاندارد فراتر رود، باعث توزیع غیر یکنواخت جریان PoE، گرمایش موضعی، اعوجاج سیگنال دیفرانسیلی و در نهایت Drop لینک می شود.:contentReference[oaicite:4]{index=4}

آزمایش های Fluke Networks روی نمونه های CCA نشان داده که این کابل ها تقریبا همیشه پارامتر DC Resistance Unbalance را Fail می کنند، حتی در طول های کوتاه، در حالی که کابل های تمام مس استاندارد در همان شرایط به راحتی Pass می شوند. این یافته نشان می دهد مشکل CCA یک استثنا یا «بد شانسی در تولید» نیست، بلکه ناشی از ماهیت آلومینیوم در ساختار زوج های بالانس شده است.:contentReference[oaicite:5]{index=5}

افت ولتاژ در PoE و تاثیر آن روی دوربین IP

در PoE، ولتاژ ۴۴ تا ۵۷ ولت DC از سوی سوئیچ یا اینجکتور روی زوج های کابل اعمال می شود. هر چه مقاومت کابل بیشتر باشد، افت ولتاژ روی طول ۷۰ تا ۱۰۰ متر بیشتر خواهد بود. در کابل مسی تمام مس، با AWG مناسب، این افت در محدوده قابل قبول باقی می ماند و دوربین در انتهای لینک ولتاژ کافی برای کار پایدار دریافت می کند.:contentReference[oaicite:6]{index=6}

از سوی دیگر، مطالعات و مقالات عملی PoE نشان می دهند که کابل های CCA به دلیل مقاومت بیشتر، افت ولتاژ بالاتری ایجاد می کنند و در سناریوهای PoE+ و PoE++ (802.3bt) احتمال خاموش شدن یا ریست شدن دوربین در انتهای مسیر بیشتر است، به خصوص وقتی چندین کابل در یک دسته فشرده کنار هم قرار گرفته باشند.:contentReference[oaicite:7]{index=7}

گرمایش، PoE++ و رفتار حرارتی کابل های مسی و آلومینیومی

با ورود PoE++ و توان های ۶۰ تا ۹۰ وات روی چهار زوج، موضوع گرمایش کابل (Temperature Rise) از یک بحث تئوری به یک ریسک جدی میدانی تبدیل شده است. علاوه بر این، وقتی ده ها کابل PoE در یک داکت یا سینی به صورت دسته فشرده کنار هم قرار می گیرند، گرمای تجمعی می تواند چندین درجه بالاتر از دمای محیط شود.:contentReference[oaicite:8]{index=8}

نتایج آزمایش های حرارتی روی کابل PoE

چندین وایت پیپر از تولیدکنندگان کابل و لابراتوارهای مستقل نشان داده اند که در کابل های تمام مس Cat6/Cat6A، با رعایت محدودیت های استاندارد روی طول کابل و اندازه دسته، افزایش دما در سناریوهای PoE++ قابل کنترل است و لینک همچنان پارامترهای اینسرتشن لاس و NEXT را در محدوده استاندارد نگه می دارد.:contentReference[oaicite:9]{index=9}

در مقابل، همان آزمایش ها وقتی روی کابل های CCA تکرار می شود، علاوه بر افزایش دمای بیشتر، تلفات سیگنال، افزایش Insertion Loss و تشدید DC Resistance Unbalance مشاهده شده است. این رفتار در بلندمدت می تواند به تسریع پیری عایق، نرم شدن ژاکت و در سناریوهای افراطی، ایجاد ریسک حرارتی در دسته کابل منجر شود.:contentReference[oaicite:10]{index=10}

تاثیر گرمایش بر عملکرد CCTV در ۲۴x۷

دوربین های IP در پروژه های نظارت تصویری معمولا ۲۴ ساعته روشن هستند، در حالی که بسیاری از لینک های دیتای سازمانی بار پیکی کوتاه دارند. بنابراین، کابل های CCTV تحت بدترین سناریوهای گرمایی کار می کنند: جریان PoE دائمی، داکت های مشترک، محیط های بدون تهویه و گاهی دمای محیط بالا. در این شرایط، استفاده از کابل آلومینیومی به معنای پذیرش Margin بسیار کم و ریسک Fail تدریجی لینک در سال های بعد است.

به همین دلیل، در راهنماهای PoE و مقالات فنی معتبر، استفاده از کابل تمام مس برای PoE به صراحت توصیه شده و CCA برای لینک های PoE «به هیچ وجه مناسب» توصیف شده است؛ چون گرمای بیشتر، افت ولتاژ بیشتر و انحراف در پارامترهای الکتریکی را به همراه دارد.:contentReference[oaicite:11]{index=11}

نتایج تست های میدانی و استانداردی روی کابل CCA

برای اینکه بحث صرفا تئوری نباشد، بد نیست نتایج چند آزمایش مستقل روی کابل های CCA و مسی را مرور کنیم. علاوه بر این، این نتایج مبنای تصمیم گیری استانداردها و سازمان های بازرسی مانند UL و NEC بوده است.

آزمایش های Fluke Networks و تست فلوک

Fluke Networks در چند Application Note و بلاگ رسمی، کابل های CCA را روی تسترهای سری DTX و DSX بررسی کرده است. در این آزمایش ها، کابل های CCA با برچسب Cat5e/Cat6 در پارامترهای DC Resistance و DC Resistance Unbalance تقریبا همواره Fail شدند، در حالی که کابل های تمام مس با همان متراژ، به راحتی Pass می شدند. به همین دلیل، Fluke صراحتا اعلام می کند که CCA مطابق ISO/IEC 11801 و ANSI/TIA-568 قابل تایید نیست.:contentReference[oaicite:12]{index=12}

نتایج مقالات TrueCable و تولیدکنندگان معتبر

مقالات فنی تولیدکنندگانی مانند TrueCable با تست عملی روی کابل های CCA و مسی، نشان داده اند که:

• CCA از سوی ANSI/TIA برای کابل اترنت به دلیل عملکرد ضعیف دیتا و PoE تایید نشده است.
• CCA از سوی NEC و UL برای کابل کشی دائم (Low Voltage و High Voltage) به دلیل ریسک حرارتی و ایمنی تایید نشده است.
• در تست های فلوک، کانال های CCA حتی در طول های زیر ۱۰۰ متر نیز پارامترهای حیاتی را پاس نمی کنند، در حالی که کابل های مسی استاندارد با حاشیه مناسب Pass می شوند.

این نتایج نشان می دهد که اختلاف بین کابل شبکه مسی و آلومینیومی تنها یک اختلاف «برند» نیست، بلکه اختلاف بین کابل مطابق استاندارد و کابل خارج از محدوده استاندارد است.:contentReference[oaicite:13]{index=13}

جمع بندی استانداردها: «نه» صریح به CCA در ساختارمند

مستندات متعددی از مراجع مختلف (TIA، ISO/IEC، تولیدکنندگان معتبر، وایت پیپرهای PoE) به این جمع بندی رسیده اند که در شبکه های ساختارمند، هادی باید ۱۰۰٪ مس باشد؛ چه در لینک دائمی و چه در Patch Cord. در غیر این صورت، پروژه از نظر استاندارد، تست فلوک، PoE و ایمنی با ریسک جدی مواجه می شود.:contentReference[oaicite:14]{index=14}

تحلیل اقتصادی و ریسک های بلندمدت در پروژه های CCTV

اکنون سوال مهم این است: اگر CCA این همه مشکل دارد، چرا هنوز در بازار دیده می شود؟ پاسخ ساده است؛ قیمت. کابل آلومینیومی به طور قابل توجهی سبک تر و ارزان تر از کابل تمام مس است و در پروژه هایی که صرفا بر اساس قیمت هر متر تصمیم گیری می شود، ممکن است در نگاه اول جذاب باشد.

با این حال، در پروژه های نظارت تصویری سازمانی باید هزینه مالکیت کل (TCO) را در نظر گرفت، نه فقط هزینه اولیه کابل. علاوه بر این، ریسک های زیر را باید به صورت عددی در تحلیل وارد کرد:

• هزینه تست های فلوک Fail و دوباره کاری کابل کشی.
• هزینه اعزام تیم برای رفع Drop تصویر و ریست دوربین های PoE.
• هزینه از دست دادن تصویر در زمان حادثه و تبعات حقوقی آن.
• هزینه تعویض تدریجی کابل های CCA با مسی در چند سال آینده.

تجربه میدانی بسیاری از پیمانکاران نشان داده که در پروژه های متوسط و بزرگ، حتی یک بار تعویض بخشی از کابل های CCA، اختلاف قیمت اولیه کابل مسی را کاملا جبران می کند. بنابراین، از دید مهندسی مالی نیز استفاده از کابل مسی در CCTV تصمیم محافظه کارانه و منطقی است.:contentReference[oaicite:15]{index=15}

جمع بندی مهندسی برای انتخاب کابل در سیستم های نظارت تصویری

با توجه به تمام مباحث بالا، می توان تفاوت کابل شبکه مسی و آلومینیومی در پروژه های نظارت تصویری را این گونه جمع بندی کرد:

• از نظر استاندارد: فقط کابل تمام مس مطابق TIA/IEC برای ساختارمند و PoE پذیرفته می شود؛ CCA خارج از استاندارد است.
• از نظر الکتریکی: مس رسانایی بهتر، مقاومت DC کمتر و DC Resistance Unbalance پایین تری دارد؛ CCA در این پارامترها Fail می شود.
• از نظر حرارتی: در PoE و به خصوص PoE++، CCA گرمایش بیشتر، افت ولتاژ بالاتر و ریسک تسریع پیری عایق را ایجاد می کند.
• از نظر پایداری سیستم CCTV: کابل مسی لینک پایدارتر، تصویر بدون Drop و PoE مطمئن تری برای ۲۴x۷ فراهم می کند.
• از نظر اقتصادی: صرفه ظاهری CCA در برابر هزینه دوباره کاری، توقف سرویس و ریسک حقوقی، در پروژه های جدی توجیه ندارد.

بنابراین، اگر در حال طراحی یا بازطراحی سیستم نظارت تصویری هستید، انتخاب کابل تمام مس برای لینک های دوربین نه یک گزینه لوکس بلکه یک پیش شرط حرفه ای است. در مرزسازان می توانید برای این هدف از کابل های با هادی مسی برند Velocity استفاده کنید و با ترکیب آنها با سایر تجهیزات Passive شبکه، یک زنجیره استاندارد از دوربین تا سوئیچ بسازید. برای مشاهده مشخصات و مدل ها، صفحه

کابل های ولوسیتی مرزسازان

را بررسی کنید.

سوالات متداول