Енергија од мрежата Напојување со напојување преку етернет; Управување со ИТ; LANline
15 октомври 2020 година, 5:00 часот | Норберт Милер/натаму
Со цел да се намалат ресурсите и трошоците, практичното напојување преку Power over Ethernet е идеално за одредени области на примена. Сепак, важно е да се земат предвид некои основни технички барања и да се избере вистинскиот квалитет на кабелот.
Во мрежата на компанијата, не секој уред што е компатибилен со мрежата, бара напон од 230 волти. Со напојување преку етернет (PoE), компатибилните уреди како што се телефони со VoIP или активни мрежни компоненти можат да се снабдуваат со напојување директно преку мрежниот кабел. Ова значи дека нема потреба од наменски далновод да навлегува во најоддалечените агли на просториите на компанијата, само за да се обезбеди енергија за надзорна камера, на пример.
Структура и функционалност
Со Power over Ethernet, преносот на напојувањето се одвива во истиот кабел како и мрежните податоци. Напојувањето се одвива или преку прекинувач PoE (endspan) или преку интерпониран PoE инјектор (midspan). Енергијата може да се напојува преку познатата како фантомска моќност, во која жичаните парови кои носат податоци ја пренесуваат моќноста. Струјата што треба да се пренесе е надредена врз мрежните податоци. Друга варијанта е методот на резервни парови, кој ги користи двата неискористени жични парови (4/5 и 7/8) за пренос на електрична енергија со 10Base-T и 100Base-T.
ПоЕ стандарди
Од 2019 година постојат три верзии на спецификацијата PoE: Стандардот „IEEE 802.3af“ (PoE) ги користи само стандардите за пренос 10Base-T и 100Base-TX. Стандардот теоретски обезбедува максимална моќност на напојувањето до 15,4 вати на прекинувач приклучок со напон помеѓу најмалку 44 и максимум 57 волти и струја од 350 милиампер. Ако се користи кабелска патека од 100 метри, во пракса сè уште постои максимален капацитет за вадење од околу 12,95 вати. Кога напојувањето се напојува со фантомска моќност, моќта и податоците се пренесуваат преку жични парови 1/2 и 3/6. Ако, пак, се користи методот резервни парови, сообраќајот на податоците се одвива преку жици 1/2 и 3/6, додека струјата тече низ неискористените жици 4/5 и 7/8. За напојување преку етернет според IEEE 802.3af, барем еден кабел од типот Cat. 3 да бидат во употреба.
Со цел да се зголеми бројот на уреди испорачани од PoE и да може да се исполнат барањата за изведба на уредите, како што се греење на фотоапаратот или опсегот на пристапни точки, наследникот IEEE 802.3at (PoE +) го зголеми максималното напојување до 25,5 Ват по приклучок за прекинувач. По одземањето на загубите што се случуваат во практична употреба, околу 21,9 вати од ова остануваат како максимален капацитет за повлекување. Покрај тоа, минималниот напон во споредба со неговиот претходник сега е 50 волти, а струјата е 600 милиампери. PoE според IEEE 802.3at стандардот е исто така погоден за 1000Base-T, иако треба да се напомене дека методот на резервни парови не може да се користи со Gigabit Ethernet, бидејќи податоците се пренесуваат на сите достапни жични парови. За работа со PoE + е потребен стандарден кабел од категорија 5.
Со моменталната повторување на PoE стандардот IEEE 802.3bt (4PPoE/PoE ++), излезот постигна дополнително значително зголемување до 100 вати. Постои поделба на четири вида.
Откако беа употребени само два жични парови за напојување во претходните верзии, сите четири парови на жици сега се користат со 4PPoE, освен од типот 1. Соодветно на тоа, за енергетската храна се користи само методот на фантомско напојување.
ПоЕ во пракса
Табела 1. Поделба на стандардот PoE на четири типа.
Предности на PoE
Во многу случаи, може да се зачува посебна линија за напојување со употреба на напојување преку етернет. Не е потребно поставување на наменски кабел за напојување на надзорна камера инсталирана во најоддалечениот агол од просториите на компанијата. Покрај тоа, централизираното напојување преку мрежата ја елиминира потребата за многу надворешни напојувања, како што се оние во IP телефони.
Следниот пример илустрира дека PoE исто така може да заштеди трошоци: инсталирањето на пет IP камери за надзор веќе резултира со заштеда од 500 евра. Иако IP-камерите со PoE се околу двапати поскапи од конвенционалната верзија, нема трошоци за приклучоци за напојување. Покрај тоа, потребното работно време е намалено за околу 50 проценти, што на крајот се гледа во потенцијална заштеда од 500 евра во корист на решението PoE.
Проблемот на затоплување
Бидејќи мрежните кабли обично не се поставуваат индивидуално, туку во пакети, зголемувањето на температурата на кабелот при употреба на PoE е фактор што не треба да се потценува. Се применува следниот принцип: колку е поголем преносот на електричната енергија, толку е поголем порастот на температурата. Покрај тоа, загреаните кабли имаат поголемо слабеење, што има негативен ефект врз преносот на сигналот. Пресекот на кабелскиот проводник е многу важен, бидејќи меѓу другото влијае и на отпорот на еднонасочна струја. Со зголемување на електричната моќност во зависност од струјата, овој отпор на линијата обезбедува загуба на моќност - претворена во топлина.
ISO/IEC 11801
ISO/IEC 11801 дефинира максимална отпорност на јамка DC (= 2x отпорност на линија) од 21 оми за дел за каблирање (постојана врска). Поради оваа причина, спецификациите за соодветен дијаметар на спроводникот се потребни при планирање на кабелската зграда. Кабел поставен во пакет со пресек на спроводник од 0,4 милиметри (AWG 26) се загрева значително повеќе од кабел со 0,63 милиметарски спроводник (AWG 22).
Табела 2: Преглед на заштедите на трошоците.
Покрај пресекот на спроводникот, структурата на кабелот исто така не треба да се занемари. Едноставен незаштитен кабел за извртени парови (UTP) без дополнително заштитено загревање се загрева значително повеќе од заштитениот кабел за извртени парови (STP). Металот во штитот ја дисипира отпадната топлина поефикасно од кабелот UTP, што на крајот резултира со намалена температура во кабелот. Начинот на кој се поставува кабелот, исто така, влијае на топлинскиот товар. Отворените или полуотворените кабелски канали се покажаа поволни. Затворените канали и цевки, сепак, се помалку соодветни. Покрај самите кабли, загубите на топлина што се јавуваат во изворите на напон не треба да се занемарат. Топлината на отпад се додава при снабдување со повеќе уреди, на пример кога користите центар за средно растојание во кабинет за податоци.
Заклучок