Объединение подачи питания и передачи данных в одном кабеле известно как питание по Ethernet (Pover over Ethernet, PoE). Благодаря стандарту PoE+, введенному в 2009 году, теперь поддерживаются устройства большей мощности: 25,5 Вт вместо 12,95 Вт. Если возникнет потребность внедрить компоненты, использующие этот стандарт, сегодня или спустя некоторое время, то, прежде чем выбирать компоненты проводки, следует подробно изучить отличия PoE+ от предшествующего стандарта.

Таблица 1 на первый взгляд не содержит ничего, что могло бы предвещать сложности при планировании новой кабельной инфраструктуры.

Таблица 1. Сравнение PoE и PoE+: тип 1 — устройства с низким потреблением электроэнергии, тип 2 — с высоким потреблением.
Таблица 1. Сравнение PoE и PoE+: тип 1 — устройства с низким потреблением электроэнергии, тип 2 — с высоким потреблением.

 

В качестве минимального требования в отношении категории кабелей для PoE принята Категория 3. Новому же стандарту требуется Категория 5. Но ведь в проводке Категории 5 нет ничего особенного, эти кабели используются на протяжении уже многих лет для передачи данных со скоростями Gigabit Ethernet. Однако нормативы — это одно, а на практике зачастую дело обстоит несколько иначе.

Передача энергии по универсальной коммуникационной проводке приводит к повышению температуры в кабеле, которая зависит от таких факторов, как количество передаваемой энергии, сечение проводника и конструкция кабеля. К этому следует добавить еще и число кабелей и их расположение. Те, что находятся в центре, разогреваются сильнее, потому что тепло от них отводится хуже. Компания Nexans провела испытание различных кабельных конструкций на предмет повышения температуры (см. Таблицу 2).

Таблица 2. Результаты имитационного моделирования, проведенного компанией Nexans (такое же использовалось IEEE при подготовке стандарта PoE+), для пучков, состоящих из 100 кабелей.
Таблица 2. Результаты имитационного моделирования, проведенного компанией Nexans (такое же использовалось IEEE при подготовке стандарта PoE+), для пучков, состоящих из 100 кабелей.

 

Разница между кабелями Категории 5 (минимальное требование) и кабелями Категории 7A составляет достаточно внушительные 10°C, а это может привести не только к необходимости дополнительного охлаждения. Дело в том, что с повышением температуры в кабельном пучке увеличивается и вносимое затухание, а значит, часть передаточных характеристик постепенно теряется. Параметры затухания, указанные в нормативных документах и приводимые производителями оборудования, всегда задаются для температуры окружающей среды — 20°C. Для экранированных кабелей максимальная дальность передачи сокращается с каждым дополнительным градусом примерно на 0,2%. Для неэкранированных кабелей в диапазоне от 20 до 40°C этот показатель сокращается на 0,4%, а от 40 до 60°C — уже на 0,6%. Если учесть, что в офисных зданиях обычно теплее, то возможно заметное снижение пропускной способности, особенно при наличии протяженных кабельных линий.

Еще одно отличие PoE+ от «нормального» PoE состоит в следующем: при отсоединении штекерного разъема под нагрузкой из-за более высокой силы тока возникает гораздо более мощная искра. Эти электрические дуги со временем неизбежно повреждают контакты разъема RJ45. Соответствие разъема RJ45 нормам IEC 60603, к сожалению, не гарантирует того, что искрообразование не окажет никакого влияния на процесс передачи данных, поскольку это явление в стандарте не рассматривается. Только при правильной конструкции разъема RJ45, когда контакты вилки и розетки соприкасаются вне зоны искрообразования, удается исключить отрицательное влияние на передачу данных.

НЕСТАНДАРТНЫЕ РЕШЕНИЯ

Описанная проблема еще больше усугубляется из-за существования устройств PoE, выпускаемых производителями активных компонентов, где используются собственные стандарты. В качестве примера достаточно упомянуть технологию Universal Power over Ethernet (UPOE) от Cisco, подающую 60 Вт на каждый порт. Такие нестандартные решения требуют еще более тщательного планирования сети и продуманного выбора компонентов проводки.

Проблема нагрева кабелей в больших пучках более актуальна для тех стран, где широко распространены неэкранированные кабели с малой площадью сечения. В немецкоязычных же странах уже давно отдают предпочтение кабелям с высокой степенью экранирования, имеющим сечение не менее AWG23. Поэтому к популярной в Германии рекомендации некоторых производителей, согласно которой для PoE+ следует использовать «толстые» кабели AWG22, стоит отнестись с некоторой долей скептицизма. Согласно результатам исследований, проведенных компанией Nexans, кабели AWG22 нагреваются всего лишь на градус меньше, чем AWG23, зато последние обходятся дешевле, к тому же они более тонкие и гибкие. Подробности приведены в Таблице 2.

При выборе разъемов RJ45 следует удостовериться в их пригодности именно для стандарта PoE+ (а лучше сразу для UPOE).

Герд Бакхаус — директор по маркетингу и контент-менеджер в компании Nexans.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Купить номер с этой статьей в PDF