Note d'application : Câbles (CCA) en aluminium cuivrés | www.flukenetworks.com

Note d'application : Câbles (CCA) en aluminium cuivrés

Tests DSX-5000

Introduction

Il existe des préoccupations croissantes dans l'industrie des équipements réseau concernant la quantité considérable de câbles multiconducteurs de communication contenant de l'aluminium enduit de cuivre (CCA), de cuivre enduit d'acier et d'autres conducteurs non standards que l'on essaie de faire passer pour des câbles de catégorie 5e ou même des câbles de catégorie 6.

L'existence de ces produits de câblage non conformes aux normes sur le marché, qui sont bien souvent des contrefaçons, peut présenter de graves problèmes pour les entreprises qui les utilisent, ainsi que pour les installateurs et ingénieurs de câblage qui mettent ces produits au sein des environnements réseau de leurs clients.

Bien qu'il semblerait que ces produits aient le même aspect que des câbles standards et semblent se comporter comme eux dans certaines situations, des différences importantes existent et se présentent sous la forme de problèmes réseau et risques de sécurité.

La présence de contrefaçons n'est pas un problème nouveau pour l'industrie ; des produits de câblage non standard ou de faux produits existent sur le marché depuis plusieurs années, selon les experts. Il s'agit d'un problème persistant pour l'industrie, la présence de ces problèmes est toujours d'actualité. Ce qui peut expliquer ces pratiques est la recherche de solutions de mise en réseau peu coûteuses, de nombreuses entreprises cherchent à réduire ces coûts et ces produits de câblage ont tendance à être moins onéreux.

Les méthodes existantes pour identifier ces produits non standards disposent de taux de réussite mitigés. Pour que l'industrie aborde effectivement les problèmes de CCA et d'autres produits de câblage non standard, de nouvelles méthodes sont nécessaires.

Les solutions de tests de Fluke Networks sont prometteuses, elles vont permettre d'identifier avec précision ces produits. Même si ces solutions ne peuvent pas identifier immédiatement les produits contrefaits d'une simple pression sur un bouton, Fluke Networks est déterminé à développer leurs capacités pour faciliter l'identification de ces produits non conformes par les organisations.

Défi permanent pour l'industrie

Les produits de câblage CCA sont apparus sur le marché il y a quelques années, en grande partie parce qu'une demande de câblage moins coûteux existe auprès d'entreprises désirant réaliser des économies. Puisque l'aluminium est moins coûteux que le cuivre, le câble CCA est en général moins cher que des produits entièrement en cuivre. Beaucoup d'acheteurs travaillent avec des budgets serrés, ils trouvent donc ces produits de câblage moins chers attrayants. Ils ne se rendent peut-être pas compte que les câbles qu’ils achètent ne sont pas en cuivre massif et ne sont pas conformes.

« Il n'est pas difficile de trouver ces produits sur Internet par l'intermédiaire de grossistes et distributeurs », explique Frank Peri, directeur exécutif de l'Association Communications Cable and Connectivity Association (CCCA), une organisation qui fournit les meilleures pratiques et des informations éducatives sur les câbles de communication de qualité, des dispositifs de connectivité et des produits connexes. Ces fournisseurs offrent des produits de câblage non standards à des prix nettement inférieurs à ceux des produits conformes. Certains vendent des câbles conformes et non conformes. PERI indique qu'il existe des industries et applications où les câbles CCA sont adaptés et approuvés, mais ce sont les cas où le CCA n'est pas adapté qui doivent être abordés.

Un problème courant

Peri déclare qu'il est difficile de mesurer le marché des câbles de contrefaçon, mais il pense que le nombre de distributeurs et de câbles CCA représente une part suffisamment importante pour que cela soit une préoccupation majeure. « Nous avons tendance à trouver plus de ceux-ci sur la côte ouest [des États-Unis], parce Long Beach [Californie] est un énorme point d'entrée », dit-il.

Selon des sources qui sont bien informées et fiables, environ 300 kilomètres de câbles CCA se faisant passer pour des câbles de catégorie 5, 5e et 6 sont vendus au Royaume-Uni chaque mois par certains grossistes et distributeurs, déclare Mike Gilmore, directeur général de e-Ready Building Ltd. et directeur technique de l'association de l'industrie de la fibre optique (Fibreoptic Industry Association ou FIA), qui est impliquée dans la normalisation de la conception, mise en œuvre et exploitation des installations et des infrastructures de télécommunication au Royaume-Uni, en Europe et dans d'autres régions.

« Les câbles sont généralement vendus sur le marché de la vente en gros d'équipements électriques plutôt que sur le marché des câbles de données, donc je les vois seulement après qu'un problème a été identifié » déclare Gilmore.

Gilmore attribue la demande de câblage CCA à la banalisation des produits et la « déqualification » de l'industrie du câblage de données. Il constate que « les entrepreneurs-électriciens sont maintenant des fournisseurs tout indiqués pour les tâches de câblage de données de petite envergure et ils sont très axés sur la rentabilité ». « Les grossistes savent cela et réagissent en conséquence. Bien souvent, l’installation n’est pas testée avec des équipements de test respectant les normes de l’industrie, de sorte que les problèmes ne sont pas répertoriés jusqu’à ce que cela soit trop tard. »

Des efforts sont entrepris dans l'industrie pour aborder le problème des câbles contrefaits. Notamment : en novembre 2013 la CCCA et BICSI, des associations soutenant les systèmes informatiques (STI) de l'industrie par le biais d'informations, de documents éducatifs et l'évaluation des connaissances, ont annoncé qu'elles collaboreront et prendrons part à l'effort international de lutte contre les câbles non conformes et les contrefaçons.

Tous les intervenants de l'industrie des STI sont affectés par ces produits contrefaits et de qualité inférieure, dit Jerry Bowman, Président de BICSI. « Tout le monde dans la chaîne d'approvisionnement a le devoir de veiller à ce que le produit qu'ils achètent ou installent soit conforme aux normes et règlements de sécurité et de qualité », a déclaré Bowman. « Lorsqu’un produit contrefait est installé, c’est plus qu’une question de rendement, il peut menacer la sécurité du lieu de travail et mettre le consommateur en danger ».

Bowman a ajouté que la CCCA a accompli des progrès considérables afin de s'assurer que les consommateurs et les forces de l'ordre américaines soient bien informés et ne soient pas incités à faire l'acquisition de câblage qui constitue une contrefaçon ou est non conforme aux normes annoncées. Et tandis que ce qu’effectue la CCCA n’est pas régulé par la charte de la BICSI, les fabricants de câblage et les distributeurs membres de la CCCA se sont regroupés pour servir de cellule de surveillance de l’industrie afin de prévenir ces problèmes de qualité et de sécurité, il a ajouté.

PERI a mentionné « qu'un excellent exemple » de la direction et de la collaboration dont la CCCA et BICSI font preuve se situe au niveau de leur engagement à éveiller les consciences des forces de l'ordre internationales quant à l'existence de ces contrefaçons qui menacent la sécurité publique et l'industrie mondiale.

Peri déclare que : « Il est très regrettable que des produits en aluminium cuivrés soient commercialisés comme étant conformes aux codes applicables en Amérique du Nord et comme des produits respectant les normes de communication basse tension, alors qu’en fait, ils ne le sont pas. Ceci est particulièrement inquiétant si le câble est utilisé pour prendre en charge des périphériques à alimentation électrique par câble Ethernet. Ces câbles ne doivent pas être appelés des câbles de catégorie lambda parce qu'ils ne répondent pas aux normes qui exigent que des conducteurs en cuivre rigides soient utilisés en guise de câbles de communication multiconducteurs, y compris le National Electrical Code, UL 444, CSA 22,2 et la norme TIA 568C.2.

Selon la CCCA, les câbles à base de conducteurs CCA ne disposent pas d’une homologation de sécurité valide respectant le National Electrical Code (NEC), et ne peuvent pas être légalement installés dans les zones où des bâtiments exigent des câbles de classe CM, CMG, CMX, CMR ou CMP. Les conséquences que l'installation de ces types de câble entraînent peuvent être des performances réseau réduites et un risque de sécurité potentiel.

Dans certains cas, installer le câble contrefait pourrait présenter des risques juridiques. La CCCA a publié un livre blanc intitulé « responsabilité potentielle pour les installateurs ou les fabricants qui commercialisent des câbles en aluminium cuivré faussement étiquetés. » Le document vise à sensibiliser l'industrie sur les risques juridiques encourus par les installateurs de câbles de communications qui sont spécifiquement interdits par le Code national de l'électricité.

Les recherches de la CCCA indiquent que de nombreux entrepreneurs ne sont pas conscients que les câbles marqués comme étant de catégorie 5e ou 6 et fabriqués avec des conducteurs CCA ne peuvent pas être légalement installés dans une zone qui nécessite une cote de sécurité contre l’incendie établie par le Code national de l’électricité. Le Code national de l'électricité, qui a été incorporée à la régulation de pratiquement tous les États et municipalités locales aux États-Unis, définit les exigences pour les câbles installés dans les bâtiments, résidences et autres structures, selon la CCCA. Toute installation de câbles de communication multi-conducteurs à base de conducteurs CCA encastrés derrière un mur ou dans des espaces clos est susceptible d'être une violation du code dans toutes les juridictions du pays. Selon la juridiction, la violation des codes du bâtiment peut entraîner des amendes importantes ou un emprisonnement.

Une autre préoccupation principale est que ces câbles ne prennent pas en charge les applications PoE en raison de leur résistance CC supérieure. La résistance d'un câble en aluminium rigide est environ 55 % supérieure à celle d'un câble en cuivre du même diamètre. La résistance supérieure se traduira par une chauffe supérieure du câble et une tension inférieure au niveau de l'appareil. Avec un câblage en cuivre rigide conforme, le chauffage par résistance de faisceaux de câblage a conduit à une spécification de la température ambiante réduite pour des applications exigeant un courant plus élevé. Au sein de la norme IEEE 802,3, l'énoncé « une opération de type 2 requiert une réduction de 10 °C dans la température ambiante maximale de fonctionnement du câble si toutes les paires de câbles sont sous tension » est inclus dans la Clause 33.1.4.1. Aucune tolérance n'est prévue pour l'augmentation de la chaleur beaucoup plus importante qui se produit avec un câble CCA.

Méthodes d'identification des câbles CCA

Il existe plusieurs méthodes pour détecter les produits de câblage contrefaits. Une façon dont les entreprises peuvent tester la présence de câbles CCA est de peser la boîte contenant le câble. Comme l'aluminium est plus léger que le cuivre, les boîtes de câble CCA ont tendance à être nettement plus légères que leurs homologues tout en cuivre.

Toutefois, les fournisseurs de câbles CCA sont conscients de cela, et il a été signalé que des installateurs « lestent » leurs boîtes de câblage afin qu’elles soient perçues comme étant aussi lourdes que celles de câbles entièrement composés de cuivre. En outre, il existe des versions plus lourdes de l'ACC qui peuvent se rapprocher étroitement du poids réel du câblage en cuivre.

« Le pesage de boîte n'est pas infaillible », déclare Peri. Il dit que la méthode la plus efficace pour identifier les câbles CCA est de couper un morceau de câble pour exposer le conducteur, puis de le gratter avec un couteau pour enlever la couche supérieure de cuivre. Une couleur argentée sous cette couche indique la présence d'aluminium.

La méthode de grattage convient quand une entreprise soupçonne qu'un câble neuf est une contrefaçon, déclare Peri. Si le câble est déjà installé dans un bâtiment et l'entreprise n'est pas satisfaite des performances, couper le câble n'est pas aussi facile que cela et probablement pas la méthode recommandée pour la plupart des entreprises.

Le test des câbles est un autre moyen d'identifier de mauvais câbles, mais tester ces câbles sur site aux normes ANSI/TIA ou ISO/IEC peut ne pas être à même de détecter le fait qu'ils soient des câbles CCA. Le test à la norme ANSI/TIA-568-C.2 est reporté à l'exigence ANSI/TIA-1152 pour des instruments d'essai sur le terrain et mesures pour câbles à paires torsadées équilibrés, où la résistance en CC ne doit pas être incluse dans un essai sur le terrain. Même si la norme TIA exige le test de résistance CC sur le terrain, cela ne garantirait pas forcément la détection d'un câble CCA.

Nous savons cela en regardant les résultats aux normes ISO/CEI, où la résistance CC comprend une limite de test sur site. L'utilisation d'un câble CCA particulier, une liaison de canal de catégorie D de moins de 71 m (233 pieds) délivreraient presque certainement une réussite aux tests parce que la limite d'essai de résistance CC est fixe, se situe à 25 ohms indépendamment de la longueur du canal.

À première vue, la solution semble évidente : Faire de la résistance CC une exigence de test sur le terrain et partager proportionnellement la limite en se basant sur la longueur. Concrètement, l'incertitude de mesure associée aux mesures de longueur augmenterait la probabilité de ne pas faire passer une liaison conforme aux normes. Des données limitées sur site suggèrent que le câble CCA échoue au test de déséquilibre de résistance CC, indépendamment de la longueur. C'est un paramètre que l'on peut retrouver dans les normes de câblage ANSI/TIA et ISO/IEC ainsi que les normes IEEE.

C’est également une mesure qui peut être effectuée avec la gamme Versiv de Fluke Networks : le DSX CableAnalyzer. Le DSX-5000 est conçu pour améliorer l'efficacité de la certification des liaisons cuivre pour les tests de catégorie 6A et de classe FA. Lors du test d'un câble CCA avec l'ajout de la résistance CC asymétrique, Fluke Networks a détecté que la résistance CC asymétrique ne respectait clairement pas les spécifications.

La mesure de résistance asymétrique vérifie que les deux fils d'une paire ont la même résistance et seront, par conséquent, à même de porter des quantités égales de courant dans une application PoE. Comme le montre l’exemple ci-dessous, la limite de résistance asymétrique est calculée pour chaque paire en se basant sur la résistance de ligne mesurée pour cette paire.

Un problème persiste. Alors que les normes ISO/CEI 11801:2010 fournissent les limites d'essai de résistance asymétrique CC pour le canal et les définitions de liaison permanente, ANSI/TIA-568-C.2 fournit uniquement les valeurs limites pour la définition de canal.

Nom de limite d'essai de DSX CableAnalyzer Résistance CC asymétrique (Ω)
Canal Liaison permanente
Liaison permanente TIA de Cat 5e Liaison (+PoE) >0,20 ou 3,0 %
Liaison permanente TIA de Cat 6 Liaison (+PoE) 0,20 ou 3,0 %
Liaison permanente TIA de Cat 6A Liaison (+PoE) 0,20 ou 3,0 %
Liaison permanente de classe D (+PoE) ISO11801 0,20 ou 3,0 % 0,15 ou 3,0 %
Liaison permanente de classe E (+PoE) ISO11801 0,20 ou 3,0 % 0,15 ou 3,0 %
Liaison permanente 2 de classe Ea (+PoE) ISO11801 0,20 ou 3,0 % 0,15 ou 3,0 %

Avec la norme ANSI/TIA-1152 d'essais sur le terrain qui est en train d'être examinée, la définition de tests de résistance asymétrique CC sur site pourrait être justifiée. Il faudrait de même fixer les limites de l'essai aux normes ANSI/TIA-568-C.2 ou sa révision ANSI/TIA-568-D.2, pour aider à faire face aux problèmes de câble CCA et offrir une plus grande assurance pour répondre aux exigences des normes IEEE concernant le PoE.

Acheteurs : faites bien attention

Malgré les efforts actuels pour sensibiliser l'industrie à la présence de câble de contrefaçon et aux méthodes d'identification des câbles CCA, le problème demeure sérieux pour le marché du câble réseau.

Pour éviter des problèmes potentiellement sérieux et des répercussions juridiques, il est important que les entreprises s’assurent d’installer des produits de câblage standards, fiables, quel que soit leur budget. La tentation d'acheter et d'installer un câble peu coûteux afin de ne pas dépasser les budgets est forte. Mais c'est clairement un cas où les acheteurs doivent être vigilants.

Étant donné que les installations de produits non standards sont « bon marchées », des tests ne sont pas fréquemment entrepris conformément aux pratiques normales, déclare Gilmore. Il ajoute que « les problèmes de fiabilité de connexions sont généralement la première alerte que l’on reçoit, généralement quelques semaines une fois l’installation achevée ».

Fluke Networks comprend qu'aucune solution unique, qui vienne englober tous ces critères n'existe aujourd'hui, et tente de développer une batterie de tests faisant appel aux exigences des normes existantes pour les paramètres dépendant de la longueur, en se concentrant sur la résistance de ligne CC.

« En Europe, j'ai à plusieurs reprises attiré l'attention des installateurs et de leurs clients sur l'existence de limites dépendantes de la longueur, car elles ont été incluses dans les normes internationales et européennes de câblage il a plus de 10 ans », dit Gilmore. « C’est pourquoi je suis pour ma part vraiment heureux de voir les efforts actuellement déployés par Fluke Networks ».

Fluke Networks, un leader dans le marché des tests de câble, a clairement l'expérience et l'expertise nécessaires pour aider à lutter contre ce problème.

 
 
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