DC 接触抵抗の問題 - DSX CableAnalyzer
はじめに
過去に認証されたリンクでアプリケーションに問題が発生している場合は、さまざまな原因が考えられますが、その 1 つは直流接触抵抗の問題です。このような問題は認証プロセスで明らかになると思われるかもしれませんが、必ずしもそうではありません。標準 TIA カテゴリー 5e、6、6A、または ISO/IEC クラス D、E、EA のフィールド試験では、直流接触抵抗の問題が見過ごされることがあります。
直流接触抵抗の問題の対処方
導体間の直流抵抗アンバランスの試験を要求してください。Whilst it is a requirement of the cabling system standard ANSI/TIA-568-C.2, it is not a mandated field test in ANSI/TIA-1152, titled Requirements for Field Test Instruments and Measurements for Balanced Twisted-Pair Cabling. The table below shows how certain field tests are excluded in ANSI/TIA-1152:
フィールド・テスターで導体間の直流抵抗アンバランスを測定することが義務付けられていないため、直流接触抵抗の問題が検出されずに放置されることがあります。平衡度測定（TCL と ELTCTL）もフィールド試験の規格に含まれていません。ISO/IEC 11801 に従っている場合も同様のことが言えます。
ISO/IEC 11801 では、基準適合試験は実験室環境で行われる試験、敷設適合性試験はフィールド試験です。さらに、ISO/IEC 11801 では、長さの試験は情報提供のみを目的としています。規格に適合するために義務付けられている試験ではありません。
直流抵抗アンバランス（導体間）
対撚り線の 2 本の回線内のアンバランス抵抗と定義されています。測定例を見てみましょう。
- 直流ループ抵抗= 10.1 Ω + 10.2 Ω = 20.3 Ω
- 導体間の直流抵抗アンバランス = |10.1 Ω - 10.2 Ω| = 0.1 Ω
これは新しい要件ではありません。2001 年 4 月 23 日 年に発行された ANSI/TIA/EIA-568-B.2 に含まれています。It was carried across into ANSI/TIA-568-C.2, published 2009 年 8 月 11 日. It has gathered more attention in recent years with the prevalence of Power over Ethernet (PoE) devices, where this parameter is key for successful operation. IEEE 802.3 イーサネット規格にも含まれています。
標準カテゴリー 5e フィールド試験（ANSI/TIA-1152）
下は DSX-5000 ケーブルアナライザーの画面図です。This is a standard ANSI/TIA-1152 Category 5e field test, one of the most common field tests conducted today. The customer was reporting issues with their links. パッチ・コードに問題があることが考えられたため、パッチ・コードを配線した状態でリンク全体をテストして、チャンネル使用の限界を測定しました。これがコードなしで敷設されたリンクであれば、パーマネント・リンク試験を選択します。
上の結果要約画面では、このリンクは正常に見えます。何が問題なのでしょうか？上の画面で [RESISTANCE（抵抗）] をタップした場合：
Pair 1,2 has a significantly higher DC Loop Resistance (13.3 Ohms) when compared to the other pairs. You can expect each pair to be slightly different due to the different twist rates in the pairs, but not by this amount. Something is not quite right here. Experience tells us that there is a DC Contact Resistance issue somewhere in the link. 抵抗の測定値を確認しなければ、アプリケーションに問題が発生するまでわかりません。直流接触抵抗に問題がある場合は、挿入損失で不合格になると思われるかもしれませんが、この例のように、現場のデータによると必ずしもそうとは限りません。
直流ループ抵抗（上図）の合否が確認されない理由は、ANSI/TIA-1152 で直流ループ抵抗の準拠が義務付けれられていないためです。この問題を解決するため、ANSI/TIA-1152-A が発行される際に直流ループ抵抗の準拠が義務付けられます。ただし、ANSI/TIA-568-C.2 または ISO/IEC 11801 で指定された 25 オームのリミット値がこのリンクに適用され、直流接触抵抗の問題があったとしても合格します。
改良されたカテゴリー 5e フィールド試験 (ANSI/TIA-568-C.2)
導体間の直流抵抗アンバランスを含めて、このリンクを再度テストすると、不合格になりました。技術者とエンド・ユーザーは、このリンクに何らかの問題があることを確信しています。
画面で [RESISTANCE（抵抗）] をタップすると、今度は追加の抵抗試験として次の 2 種類が報告されます。
次世代 PoE デバイスをサポートするために、IEEE と TIA では新しいテスト・パラメーター、対線間の直流抵抗アンバランスを規定しました。規格の策定過程で数値が変わる可能性があるため、現時点では合否は提供されていませんが、草案のリミット値がガイダンスとして表示されます。よく見ると、2 回のテストで直流ループ抵抗が 13.3 オームから 11.7 オームに変わっています。直流抵抗の問題がある場合は、報告される抵抗にバラツキがあるのがこの問題の特徴です。
原因
この例では、不良なパッチ・コードが原因でした。他の原因としては、IDC ブロックでの回線の破損やジャック内のリード・フレームの汚れなどが考えられます。銅膜アルミニウム・ケーブルの使用でも、抵抗の問題が発生することがあります。
まとめ
導体間の直流抵抗アンバランスは、標準的なフィールド認証試験では検出されない直流接触抵抗の問題を検出します。ただし、ANSI/TIA 規格および ISO/IEC 規格ではフィールド試験の要件になっていないため、直流抵抗アンバランス試験を指定する必要があります。この測定は DSX-5000またはDSX-8000 ケーブルアナライザーに含まれており、オート・テストにかかる時間が約 1 秒だけ長くなります。DSX-5000 またはDSX-8000 ケーブルアナライザーは TCL 測定と ELTCTL 測定も実行できるため、フィールド試験ではこれらも指定することが推奨されます。これによってオート・テストの時間が 3～5 秒余分にかかります。Selecting a test limit with a suffix of (+All) in the test limit name will ensure Resistance Unbalance within a pair, Resistance Unbalance between pairs, TCL and ELTCTL measurements are carried out. You may wish to specifically call out the test limit name in your test specification.
The following (+All) limits can be found in Version 6.0 (and later versions) for the DSX CableAnalyzer Series:
- TIA カテゴリー 6A パーマネント・リンク (+すべて)
- TIA カテゴリー 6 パーマネント・リンク (+すべて)
- TIA カテゴリー 5e パーマネント・リンク (+すべて)
- TIA カテゴリー 6A チャンネル (+ すべて)
- TIA カテゴリー 6 チャンネル (+ すべて)
- TIA カテゴリー 5e チャンネル (+ すべて)
- TIA 1105A Category 6A Channel (+All)
- TIA 1105 A Category 6 Channel (+All)
- TIA 1105A Category 5e Channel (+All)
- ISO11801 PL2 クラス Ea (+ すべて)
- ISO11801 PL3 クラス Ea (+ すべて)
- ISO11801 PL クラス E (+すべて)
- ISO11801 PL クラス D (+ すべて)
- ISO11801 チャンネル・クラス Ea (+ すべて)
- ISO11801 チャンネル・クラス E (+ すべて)
- ISO11801 チャンネル・クラス D (+ すべて)
Here is an example of a LinkWare PC test result for an Autotest containing (+All) measurements.
