Что нужно учесть при проектировании СКС для работы технологии PoE?
Технологии электропитания PoE (Power over Ethernet), использующие информационный кабель в качестве среды для передачи энергии на сетевые устройства, основываются на существующих стандартах СКС. Предполагается, что в СКС, спроектированной и смонтированной согласно этим стандартам, будет работать и PoE. Но следует понимать, что изначально стандарты СКС не предполагали передачу электроэнергии. Соответственно, стандарты СКС не включают и не исходят из каких-либо специальных требований и условий обеспечения передачи энергии. Это не вызывало каких-либо проблем в первые годы применения PoE – когда передаваемая по этой технологии электрическая мощность была сравнительно невелика. Однако развитие технологии PoE, рост передаваемой мощности и величины токов питания в Ethernet-трактах заставляют более внимательно подходить к выбору кабелей и прочих компонентов СКС, участвующих в передаче питания по технологии PoE.
Практика применения PoE для питания сетевых устройств сложилась достаточно обширная, а применение технологии можно считать отработанным. Это отразилось в рекомендациях TIA TSB-184-A “Guidelines for Supporting Power Delivery Over Balanced Twisted-Pair Cabling” (“Руководство по поддержке подачи питания по кабелю с балансной витой парой”), и специальном функционале устройств подачи электропитания PoE. Мы собрали информацию из различных источников, консультировались с производителями СКС, активного сетевого оборудования, камер видеонаблюдения, и сформулировали конкретные рекомендации для проектирования СКС и ЛВС в системах видеонаблюдения с PoE.
Примечание
Под термином «тракт» здесь понимается полный состав «медных» компонентов, образующий «медный» Ethernet-канал — кабель, патч-корды, патч-панели, переходные адаптеры, розетки, разъемы и пр.
1. Проверять соответствие допустимого напряжения и напряжения, передаваемого по PoE
Согласно стандартам PoE от источников питания в линию Ethernet поступает ток напряжением от 44 до 57 вольт. Для компонентов же СКС — таких, как патч-панели, проходные адаптеры и др. — указанное в даташите номинальное рабочее напряжение может оказаться ниже напряжения, идущего на питаемое устройство.
2. Выбирать кабели с наименьшим сопротивлением постоянному току
По технологии PoE передается постоянный ток. Вследствие закона Ома пришедшее на питаемое устройство напряжение обязательно будет ниже напряжения, выдаваемое PoE-коммутатором. И чем выше потребление энергии PoE-устройством — тем больше будет ток и соответственно потери напряжения на активном сопротивлении кабеля, и всего медного тракта.
Максимальное значение сопротивления регламентируется стандартами ISO/IEC: менее 20 Ом для проводника категории 5e длиной 200 метров. При этом на рынке присутствуют кабели с меньшим сопротивлением — и их применение позволяет снизить потери напряжения, и тем самым повысить надежность обеспечения питанием PoE-устройств.
3. Выбирать кабели и другие компоненты СКС с температурой эксплуатации на 10 градусов выше заданной техническими условиями объекта
Опять же вследствие закона Ома часть (до 25% от выдаваемой PoE-источником) передаваемой мощности потратится на нагрев проводников (прежде всего – в кабелях). Повышение температуры чревато деградацией материалов оболочки кабеля, потерей механической целостности, необратимым ухудшением характеристик передачи данных (в т.ч. сопротивления).
Встречаются рекомендации по сокращению длины «медной» линии связи для обеспечения нормальной работы оборудования до 75 (или даже менее) метров без замены кабеля. Но при выборе кабеля на этапе проектирования мы считаем правильным закладывать кабель устойчивый к повышенным температурам.
4. Применять экранированные кабели
В случае прокладки в жгутах дополнительно рекомендуется использовать кабели типа STP (U/FTP), т.к. экраны пар проводников улучшают отвод и рассеивание тепла (по сравнению с неэкранированными кабелями).
Обратить внимание
Применение экранированного кабеля возможно только при условии обеспечения заземления экрана. В отсутствии заземления экран кабеля превращается в своего рода антенну и может создавать дополнительные наводки, которые негативно сказываются на стабильность передачи информации. Применение экранированного кабеля требует соответствующего исполнения и всех остальных компонентов тракта: розетки, патчкорды, разъемы и т.п.
5. Применять компоненты СКС категории 6А
Более высокие (по сравнению с 5e) частотные и другие характеристики категории 6A (в первую очередь особенность конструкции) позволяют несколько скомпенсировать ухудшение параметров вследствие нагрева жил и обеспечить работоспособность на скоростях 1 Гбит/с и 100 Мбит/с.
6. Использовать PoE-источники (коммутаторы, инжекторы) с возможностью регулировки выходного напряжения
Возможность отрегулировать уровень подаваемого в витую пару напряжения позволит в случае необходимости скомпенсировать падение напряжения в кабелях, вызванное сопротивлением проводников. Это может быть полезным вне зависимости от характеристик и типа выбранного кабеля и других компонентов тракта.
Не производите коммутацию на работающем оборудовании
Производители компонентов СКС рекомендуют выполнять физическую коммутацию кабелей, идущих к питаемым по PoE устройств, только после прекращения подачи питания (путем физического выключения PoE-источника или программного отключения передачи PoE). Это связано с тем, что возникающая при размыкании соединения микродуга может привести к коррозии и появлению выщербин на поверхности контактов
Специалисты Видеомакс консультируют по вопросам построения ЛВС для видеонаблюдения, выбору компонентов СКС и PoE-источников питания, коммутаторов PoE. Обращайтесь с запросами в поддержку проектировщиков по телефону 8 800 302-55-46, либо направляйте запрос на e-mail: info@videomax.ru.
