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PoE以太网供电对线缆的耐温有较严格的要求

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📶 最新的802.3bt PoE++以太网供电,最高可以提供90W的直流供电,采用四对线同时供电,所以也称4PPoE。其中两对线上加载的是直流电源的正极(如DC 48V),另外两对线上加载的是直流电源的负极,每对线最高提供960mA的电流,所以每根铜导体上实际加载的是480mA,也就是业内默认的0.5A电流。
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📶 正是因为在双绞线上加载了高达480mA的直流电流,根据焦耳定律,由于导体本身有一定的电阻,所以当电流经过的时候,会产生一定的热量。实验得知,从26AWG的线缆(一般为跳线),到24AWG的超五类线缆,再到23AWG的六类线缆、超六类线缆,甚至是七类线缆,由于其导体直径和电阻的不同,线缆发热的程度也有所不同。根据TSB-184A标准指南的要求,电缆的升温不能超过15摄氏度(IEC TS29125标准更是规定升温不能超过10摄氏度)。由试验结果可知,如果按照TSB-184A标准规定升温不超过15摄氏度的话,则超五类线及以上规格的线缆均可支持90W的Type-4以太网供电应用,但如果按照IEC TS29125标准规定升温不超过10摄氏度的话,则只有超六类线缆和七类线缆还能支持90W的以太网供电,这才是我们在设计PoE布线链路的时候建议选用超六类及以上规格线缆的原因了。
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📶 另外,由于PoE导致的线缆温度的升高,从而会导致线缆的衰减增大,根据试验所得(如图所示),标准默认的综合布线永久链路的长度不能超过90米,是在温度为20摄氏度环境下的允许值,但是随着线缆温度的升高(如高达线缆60度耐温值的话,则永久链路的长度值会有所下降,其中非屏蔽线缆的永久链路长度不能超过75米,屏蔽线缆的永久链路长度不能超过83米。
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📶 由此可见,线缆的屏蔽层能有效地抑制线缆温度的升高,从而使得不同结构的线缆在高温下的链路长度限制略有不同,以不同结构的超六类线缆为例,实际的实验数据如下:当温度高达60摄氏度时,非屏蔽永久链路的长度仅为72米;但如果采用的是F/UTP的铝箔总屏的单层屏蔽线缆,在60摄氏度环境下的永久链路长度为83米;但如果选用的是U/FTP每对线都是铝箔屏蔽结构的超六类线缆,则即便是在70摄氏度的高温环境下,其永久链路的长度还是86米(60度环境下的长度为87米);但如果选用的是S/FTP丝网总屏加铝箔对屏结构的超六类线缆,则即便是在70度高温环境下,其永久链路的长度依然能保持90米。
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📶 另外,根据NEC 2020 标准中电流表及同一空间线缆的最大根数的表格可知,如果选用的是24AWG的线缆,在同一管道内,60度耐温的线缆可以最多敷设61条,75耐温的24AWG线缆可以敷设91条。如果采用的是23AWG的线缆,则即便是60度耐温的线缆,也可以在同一管道内布置91条线缆,如果是75度耐温的线缆,则最多可以放置192条的线缆。
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📶 当然在实际的安装应用中,为了避免太多铜缆线捆绑一起,导致温度升高太大,一般建议24条以内为一束最好,而且尽可能的减少堆叠铜缆束层排列铜缆,线束之间要留有一定的空间,以便进行空气的对流或强制通风,避免线缆温度升高太多导致布线链路性能下降,甚至是安全隐患。
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📶 为了能更好地支持高功率PoE应用,建议尽量选用大规格(如23AWG)和高耐温的线缆(如耐温75摄氏度),在传统线缆60度耐温值的基础上,额外增加15摄氏度的PoE温升余量(TSB-184A标准要求温升不能超过15摄氏度)。
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📶 综上所述,我们给出了一个大概的支持不同等级PoE应用时,对应的布线线缆的选型规格推荐如下:如果只需要支持15W的Type-1类型的PoE应用,只需选用超五类网线即可;如果是要支持30W的Type-2类型的PoE+应用,则建议是选用23AWG的六类线缆;如果是要支持60W的Type-3类型的PoE++应用,则需要考虑布置超六类线缆;如果以后要升级到90W的Type-4类型的PoE++应用,建议选用七类线缆。

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