Автор: Михаил ХРАМЫКОВ, продакт-менеджер Pv-Link
Технология PoE: витая пара не замерзнет
Технология Power over Ethernet (PoE) достигла больших успехов в мире телекоммуникации. Она сочетает в себе передачу данных и питания по одному кабелю – витой паре. Преимущества оборудования с поддержкой технологии PoE очевидны: низкое энергопотребление; снижение расходов при проектировании, монтаже и эксплуатации; электробезопасность. Различные устройства обзавелись поддержкой PoE: камеры видеонаблюдения; IP – телефония; точки доступа Wi – Fi 802.11. Стандарты PoE вышли на новый уровень, уже сейчас подать электропитание возможно на тонкие клиенты, AV – оборудование, PTZ-камеры и IoT-устройства. Готова ли кабельная инфраструктура к таким обновлениям? Повышение мощности сказывается, прежде всего, на высоком тепловыделении, не изменятся ли свойства кабеля и качество передаваемого сигнала? Развитие стандартов PoE Первый и основной стандарт – IEEE 802.3af – обеспечивает мощность до 15,4 Вт на PSE (питающее устройство, PoE-коммутатор), при этом на устройстве PD (устройство получающее электропитание) доступно ~ 13 Вт. Стандарт 802.3af, так называемый PoE+ обеспечивает до 30 Вт на PSE и 25,5 Вт на PD. Оба стандарта обеспечивают питание по 2 парам, используя один из двух методов: вариант А или Б. В случае с вариантом А питание подается одновременно с данными по парам 1-2 и 3-6. При варианте Б питание передается по парам 4-5, 7-8. Наряду с необходимостью увеличения мощности для питания устройств, появляется стандарт IEEE 802.3bt, подразделяемый на тип 3 и тип 4, когда для передачи питания на устройство задействованы все 4 пары кабеля. Этот стандарт обеспечивает мощность до 90 Вт.
Больше мощности – выше температура Для стандартов PoE IEEE 802.3af и 802.3at максимальная мощность, обеспечиваемая PSE, составляет 15,4 Вт и 30 Вт. Сомнительно, что при такой небольшой мощности произойдет перегрев кабеля, если, конечно, мы не говорим об аномальной температуре окружающей среды в совокупности с большими пучками кабеля. Двух пар кабеля витой пары будет достаточно для передачи тока и необходимого рассеивания тепла. «Быстрее, выше, сильнее!» Только в данном случае речь идет не об олимпийском девизе, а о работе конечных устройств. Потребление ими тока увеличивается в связи с появлением новых возможностей и различных сценариев использования, поэтому кабельным трассам постепенно придется передавать все более высокую мощность при использовании PoE типов 3 и 4, которые уже используют все четыре пары. Увеличение мощности при неизменном значении напряжения PoE типов 3 и 4 составляет 52-57 В, повлечет увеличение тока в каждой паре, что значительно увеличит нагрев кабеля. Перегрев – как скоро в текущих реалиях? Предположим что в кабельном пучке мы достигли критичной температуры в 60 оС, которая была установлена TIA (Ассоциация телекоммуникационной промышленности), это приведет к увеличению отношения сигнал / шум и как следствие, к потере передачи данных. Чтобы этого избежать, придется сокращать сегменты кабеля для компенсации потерь. Также нагрев скажется на преждевременном старении материалов оболочки кабеля. Ассоциация IEEE рекомендует придерживаться температуры 50 °С. При каких условиях возможно достичь критичной температуры для кабеля категории 5e? Отталкиваемся от руководства, представленного TIA, согласно которому максимальная мощность, вводимая в кабельный пучок с n-ым количеством кабеля при температуре окружающей среды до 45 оС, не должна превышать 5 кВт. При использовании PoE типа 4 мощность, предоставляемая PSE, составит 90 Вт. Простая арифметика говорит о том, что для достижения мощности в ≥5 кВт, емкость кабельного пучка составит 90 кабелей. Такая емкость централизованной кабельной трассы для организации цифровых систем безопасности в настоящее время редко встречается. А даже если и встретится, вряд ли сейчас потребление конечного устройства составит более 60 Вт. То же светодиодное освещение требует меньше. Отказываться от самой популярной категории кабеля 5e в сторону категорий 6, 6A, 7, руководствуясь лишь нагревом кабеля, излишне. Хотя при их эксплуатации в пучке нагрев будет несколько меньше. Качественный кабель с полностью медными проводниками – залог успешной работы и длительной эксплуатации оборудования. При использовании технологии PoE питание осуществляется путем передачи синфазного напряжения, и ток равномерно распределяется между двумя проводниками. Как правило, кабель низкого качества не соответствует заявленной конструкции, что приводит к дисбалансу сопротивления постоянному току и как следствие, негативно влияет на передачу данных.
Внимание! Копирование материалов, размещенных на данном сайте допускается только со ссылкой на ресурс http://www.tzmagazine.ru