以太网线缆不仅用于传输数据,还越来越多地用于为连接的设备供电。该技术称为以太网供电,缩写为 PoE。此处介绍一些优化使用贸联以太网线缆的技术条件。
PoE 技术的主要优点是无需在以太网线缆旁边铺设电源线缆。通过 4 对数据线可输出 15 W (PoE) 或 30 W (PoE+),取决于使用的线缆和设备;在 4PPoE 供电的情况下甚至可高达 100 W (PoE++)。简化了 IP 摄像机、蓝牙设备、IP 电话、小型服务器或集线器等的安装和运行。
技术背景:
使用 PoE 遵循 IEEE 802.3 标准。IEEE 802.3af (PoE) 标准允许通过数据线路为以太网设备供电,输出功率为 15 W。每根导线允许的电流为 175 mA(每对 350 mA)。4 对以太网线缆的 2 对导线用于输出和返回馈电。以 IEEE 802.3at (PoE+) 标准为例,输出甚至达到 30 W。此处允许的电流为每根导线 300 mA(每对 600 mA)。同样,4 对以太网线缆的 2 对导线用于输出和返回馈电。IEEE 802.3bt (PoE++) 标准也称为四对以太网供电 (4PPoE)。此前 PoE 仅使用数据线缆的四个芯对中的两个,而现在使用所有 4 个芯对(输出和返回各两个)在允许的电流下传输功率高达 100 W。
以太网线缆的安装:
以太网布线最初的设计并不是用于供电。所以只需要考虑数据安全的典型问题,例如电磁场的辐射和干扰。原则上,可以大捆敷设线缆束。然而,使用 PoE 时,必须考虑安装和使用以太网线缆所产生的其他物理影响。主要包括:
• 单根数据线缆和数据线缆束的发热问题
• 连接器触点熔化
单根数据线缆的发热:
通过 PoE,电导体和线对承载的电流显著增加,从而增加了电输出。由于导体具有电阻,因此增加了线缆中产生的热量。这只能通过电导体释放。对于非屏蔽以太网线缆,由此产生的热量比相同结构的仅用于传输数据的线缆高出五倍。屏蔽以太网线缆由于散热效果更好,热量仅为电气屏蔽层的 2.5 至 3 倍。线缆发热的关键决定因素包括:
• 电力负载(取决于所使用的 PoE 标准)
• 导体横截面
• 线缆结构和所用材料
• 线缆长度
• 使用的电压和电压降
数据线缆束的发热:
除了单根以太网线缆的发热和散热因素之外,线缆束的敷设方式也至关重要,因为线缆束的散热需要其他额定值。ISO/IEC TR 29125 和 Cenelec EN 50174-99-1 标准草案规定了有关线缆束中特定的热负载额定值。除了所述单根线缆的决定因素之外,线缆束还必须特别考虑以下因素:
• 束中线缆的数量
• 安装环境(散热)
• 环境温度
• 散热条件
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