PoE dùng cáp thế nào
Power over Ethernet, định nghĩa trong họ IEEE 802.3 (các sửa đổi 802.3af, 802.3at và 802.3bt), gửi nguồn một chiều từ một switch hay bộ chèn đến một thiết bị được cấp qua các cặp xoắn của một cáp mạng. Các loại trước dùng hai trong bốn cặp cho nguồn; các loại công suất cao hơn định nghĩa trong 802.3bt có thể dùng cả bốn. Mức công suất tại nguồn và tại thiết bị do tiêu chuẩn đặt ra cho từng loại và từng lớp, và cáp phải truyền nguồn đó mà không quá nóng và không tụt quá nhiều áp dọc đường.
Cả hai giới hạn đó phụ thuộc một tính chất của cáp: điện trở một chiều của các ruột dẫn. Mỗi mét ruột dẫn biến một phần dòng điện thành nhiệt và tụt một phần điện áp. Một ruột dẫn có điện trở thấp hơn lãng phí ít điện hơn, chạy mát hơn và để lại nhiều điện áp hơn cho thiết bị. Điện trở ruột dẫn do hai điều đặt ra: tiết diện của ruột dẫn và kim loại nó được chế từ.
Cỡ dây: 23 AWG so với ruột dẫn mỏng hơn
Cấu tạo Cat6 U/UTP tham chiếu trên trang cáp LAN và đồng trục của chúng tôi dùng ruột dẫn đồng đặc 23 AWG khoảng 0.555 đến 0.58 mm. Một bảng dữ liệu công khai cho cấu tạo này nêu điện trở một chiều ruột dẫn dưới 9.38 ohm mỗi 100 m. Nhiều cáp Cat5e, và một số cáp giá thấp được bán như Cat6, dùng ruột dẫn 24 AWG, mỏng hơn và vì vậy có điện trở mỗi mét cao hơn. Trong quy ước AWG, số cao hơn nghĩa là dây mỏng hơn.
Với một tuyến ngắn đơn lẻ, chênh lệch nhỏ. Nó trở nên đáng kể khi tuyến dài, khi thiết bị lấy công suất PoE cao và khi nhiều cáp PoE được bó cùng nhau. Trong các điều kiện đó, ruột dẫn dày hơn sinh ít nhiệt hơn mỗi cáp, và cả bó chạy mát hơn. Đó là một lý do các dự án với tải PoE dày, như các lưới điểm truy cập Wi-Fi và chiếu sáng PoE, thường quy định Cat6 hay Cat6A 23 AWG. Các đánh đổi giữa các hạng được trình bày trong Cat6 và Cat6A.
| Ruột dẫn | Điện trở mỗi mét | Tác động PoE | Tuân thủ hạng |
|---|---|---|---|
| Đồng đặc, 23 AWG (Cat6 tham chiếu) | Thấp hơn; theo bảng dữ liệu, dưới 9.38 ohm/100 m trong một ví dụ | Ít nhiệt và ít tụt áp hơn | Có, khi cáp đáp ứng hạng |
| Đồng đặc, 24 AWG | Cao hơn 23 AWG | Nhiều nhiệt hơn trong bó lớn và tuyến dài | Có cho Cat5e; Cat6 theo bảng dữ liệu và hồ sơ thử |
| Đồng xoắn (patch cord) | Cao hơn đồng đặc cùng cỡ | Chỉ hợp các dây ngắn | Cho dây nối, không cho tuyến cố định |
| Nhôm bọc đồng (CCA) | Cao hơn nhiều so với đồng cùng cỡ | Nhiều nhiệt hơn, tụt áp nhiều hơn | Không; cáp category yêu cầu ruột dẫn đồng đặc |
Vì sao CCA là một vấn đề PoE
Nhôm bọc đồng là một lõi nhôm với một lớp đồng mỏng. Nhôm dẫn điện kém hơn đồng, nên một ruột dẫn CCA cùng cỡ có điện trở cao hơn rõ rệt. Các hiệp hội ngành chỉ ra rủi ro lớn nhất dưới PoE, vì ruột dẫn nhôm nóng hơn đồng khi mang cả dữ liệu lẫn điện. Ruột dẫn CCA cũng giòn hơn và có thể đứt tại các điểm đấm, và nhôm có thể oxy hóa tại các tiếp điểm theo thời gian.
Quy tắc rất đơn giản: cáp category yêu cầu ruột dẫn đồng đặc. Một cáp bán như Cat5e, Cat6 hay Cat6A, hay ghi định mức CM, CMR hay CMP, mà dùng CCA thì không đáp ứng hạng và nên được coi là hàng giả. Nó vẫn có thể qua một phép kiểm thông mạch cơ bản, đó là lý do nó đến được thị trường. Các phương pháp phát hiện được trình bày trong ruột dẫn CCA và đồng:
- Cáp CCA nhẹ hơn đồng khoảng 30%, nên một thùng 305 m thấp hơn hẳn trọng lượng kỳ vọng là một dấu hiệu cảnh báo.
- Cào hay cắt đầu ruột dẫn lộ nhôm màu bạc dưới lớp đồng.
- Phân tích XRF nhận diện kim loại mà không phá hủy mẫu.
- Điện trở một chiều ruột dẫn trên báo cáo thử, so với bảng dữ liệu, bộc lộ cả CCA lẫn đồng thiếu cỡ.
Bó cáp, nhiệt và lắp đặt
Nhiệt trong một cáp đơn thoát dễ dàng. Trong một bó lớn, các cáp ở giữa bị bao quanh bởi các cáp ấm khác và chạy nóng hơn, và nhiệt độ cao hơn làm tăng điện trở ruột dẫn và suy hao chèn. Các tiêu chuẩn đi cáp và hướng dẫn lắp đặt vì vậy đưa ra các giới hạn và khuyến nghị cho cỡ bó và cho PoE trong không gian kín; thợ lắp và kỹ sư dự án áp dụng chúng cho thiết kế thực tế. Các biện pháp thực tế gồm bó nhỏ hơn, khay mở thay cho ống luồn chật kín, và ruột dẫn lớn hơn nơi nhiều thiết bị công suất cao dùng chung một tuyến.
Các patch cord cũng xứng đáng một lời nhắc. Chúng thường được chế với ruột dẫn xoắn để mềm, và đồng xoắn có điện trở cao hơn đồng đặc cùng cỡ. Điều đó chấp nhận được trên vài mét của một dây, nhưng là một lý do các tuyến cố định nên dùng ruột dẫn đặc, và vì sao không nên dùng các dây xoắn dài để kéo dài một tuyến PoE. Giữ dây ngắn và cùng hạng với cáp đã lắp giữ cả kênh trong giới hạn thiết kế của nó.
Vỏ và định mức cháy tách biệt với hiệu năng PoE nhưng đi vào cùng một quy cách: một vỏ LSZH hay PVC với hạng CPR công bố trên DoP cho các công trình EU, hay một định mức CMR hay CMP cho các dự án Mỹ để thỏa mãn AHJ. PoE không làm thay đổi các yêu cầu đó. Về hoạch định toàn tòa nhà, xem trang ứng dụng xây dựng công trình.
Nên quy định và kiểm tra gì
Với bất kỳ đơn hàng cáp nào sẽ mang PoE, bàn thu mua ghi các điều sau vào bảng thông số kỹ thuật và kiểm trước giao hàng:
- Ruột dẫn: đồng đặc, nêu cỡ (23 AWG cho Cat6 tham chiếu), không CCA hay thép bọc đồng.
- Điện trở ruột dẫn: điện trở một chiều theo bảng dữ liệu, kèm hồ sơ thử của nhà máy cho lô.
- Hạng và hồ sơ thử: kết quả thử truyền dẫn đối chiếu hạng đã đặt.
- Kiểm mẫu: trọng lượng thùng, màu ruột dẫn trên một đầu cắt, và đường kính ruột dẫn trên một mẫu.
- Vỏ và định mức: hạng CPR trên DoP, hay định mức loại Mỹ, cho thị trường dự án.
Các kiểm tra này là một phần quy trình kiểm soát chất lượng của bàn thu mua. MOQ cho Cat6 thường 50 đến 100 thùng 305 m, được xác nhận bằng văn bản cho từng đơn hàng cùng thời gian giao hàng. Hãy gửi ứng dụng PoE, chiều dài tuyến và số lượng qua mẫu báo giá.