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PoE应用的布线方案建议书

发布日间:2018-11-06   浏览次数:

  POE (Power Over Ethernet)指的是在现有结构化布线基础架构不作任何改动的情况下,在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时,还能为此类设备提供直流供电的技术。

  POE (Power Over Ethernet)指的是在现有结构化布线基础架构不作任何改动的情况下,在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时,还能为此类设备提供直流供电的技术。

  信号线缆从发明一开始就传输的不仅仅是信号,德特威勒从1926年生产电话线缆的时候就深知这一点,早期的电话需要通过手摇式发电来发出70-90V的交流电压来振动对方铃响,通线V左右的直流电压。到了上世纪末人们发现这种信号线传输供电需求应用越来越广泛,但是缺乏一个标准的规范制约类这个需求的发展。因此2003年IEEE组织发布了IEEE 802.3af以太网供电(PoE)标准,对这个需求加以规范,设备之间的通用性更强,IEEE 802.3af规范了通过48V直流电压为负载提供13W左右的可用功率。

  1、规划简便:不需要强电专业配合,只需弱电施工即可完成,铺设施工门槛低。

  2、管理方便:有SNMP能力的同样可以应用到PoE系统,可对其进行远程监控管理。

  3、容易维护,减少故障点:众所周知,终端设备的AC转DC的电源转换器是一个非常容易出故障的元器件,设备本身的寿命可以三到五年,但是这个电源转换器的寿命却很难持久,如果设备安装在天花上或者一些比较高的地方,更换维护是非常困难的。

  4、降低成本:无需在单独配置一套强电布线。减少了材料,施工,和维护成本。

  随着综合布线系统的发展,越来越多的设备开始使用IP进行互联,13W的功耗限制了新的需求和应用,IEEE又在2009年更新了PoE标准,发布了IEEE802.3at我们通常称之为PoE Plus或者PoE+。

  最新的消息是目前正在制订中的修订版IEEE 802.3bt草案标准2.0(也称为PoE++或4PPoE),将提供最大输出功率90W;为PD提供高达71W功率。新标准将与2018年发布。

  71W意味着什么?我们常用笔记本电脑的适配器基本是60-70W,也就是说我们的日常办公的80%的工作可以摆脱强电电源,只需一根网线。我们的工作生活中遇到的:无线AP、监控摄像、门禁、广播、信息发布屏等这些都可以仅仅使用1根网线进行互联。

  同时也有许多类PoE协议被应用与智能照明,传感器网络等;商业组织的HD-BaseT标准更是将传输功率定在了100W,可以直接驱动电视机。

  难题一:在电压提升幅度被限制的前提下,传输功率的增加必然提升了传输的电流,而随着电流的增加导线温度升高也会相应升高。

  难题二:随着温度的提高,传输性能和传输距离的下降,TIA和ISO标准中都对于温度高于20℃时,插入损耗的余量会的要求下降;非屏蔽系统从20oC到40oC每oC插入损耗会增长0.4%,从40oC到60oC每oC插入损耗会增加0.6%;屏蔽系统则是从20oC到60oC每oC插入损耗会增加0.2%。

  面对PoE+和即将到来的PoE++的应用需求;德特威勒认为布线系统需要尽最大努力的减少线缆的热负荷,给整个链路乃至系统有效的降温是实现乃至保障PoE供电的关键。

  德特威勒做了大量的工程性实验:我们搭建勒一个布线现场的测试环境,该测试环境里铺设了德特威勒的不同等级不同结构的各种线缆,测试环境由于方便测试采用了开放式桥架,但是我们的测试房间是个较小的密闭空间,关上门后空气流通一般,和一个封闭的天花吊顶空间非常情况相似。

  通过我们的长时间的统计测试,发现在同等结构下,布线等级越高,线缆的温度上升幅度越小。同等等级下,屏蔽结构对抑制温度上升的表现要明显优于非屏蔽结构。

  同时我们很高兴的看到我们的六类线对屏蔽线缆(U/FTP)的测试结果优于6A类的总屏蔽线缆(F/UTP) 。

  结合PoE的工作原理,我们不难找出原因,无论802.3af还是802.3at乃至明年将要发布的802.3bt都是线对供电的,因此线对屏蔽结构也正是为每对线对单独的安装了散热片,可以比总屏蔽结构更快的将热量散发掉,且线对之间的热量影响也更小。

  除了线缆的结构,我们测试中发现,使用宽粘带进行绑扎,且绑扎的适当的宽松,减少扎带对线缆的压力也能非常有效的减少热量堆积点。

  同时我们也做了一些有趣的尝试,如图中红圈所框的那捆绞绕铺设的线缆,它在和同类线缆的温度测试中也一直有很优异的表现,多次测试都比同类的线oC度。可以看出这种绞绕工艺使得每根线都不会被完全的包裹在中心,从而线缆之间的接触面也变成了曲线,使得热量不会堆积在一条直线上,使得热传递接触点由线变成了面,扩大了散热的面积。当然这个需要更高的工艺要求,不过大家不用担心,德特威勒可以为大家提供Cat.6A及Cat.6A以上的2对和4对的绞绕线米的包装规格供大家工程中选择。

  看完了上面的实验和数据,我们不难得出,在越来越普及的PoE以及类PoE应用的未来 ,在PoE的电流越来越高的对双绞线的散热要求越来越高的明天。我们有理由相信,线对屏蔽结构为基础的线缆(注⒈)能够完美的承担起更高功率应用的载体,同时又能由更好的传输性能保障。

  同时优良的施工工艺是优秀工程所不可或缺的,和集成商、施工方一起,将优秀的工程能标准,简单,方便,安全的交付到业主手中,这一理念一直贯穿着德特威勒的研发、制造和服务。

  注⒈:6类屏蔽线缆为U/FTP结构(线A屏蔽线缆为 F/FTP结构(线对铝箔屏蔽+铝箔总屏蔽);7类以上线缆都是S/FTP结构(线对屏蔽+铜编织网屏蔽)。