PoE供電——你的網線選對了嗎？

發表時間：2024-03-18 11:31

PoE供電技術

（Power Over Ethernet）


PoE 指的是在現有的以太網布線基礎架構不作任何改動的情況下，在為一些基于IP的終端（如IP電話機、無線局域網接入點AP、網絡攝像機等）傳輸數據信號的同時，還能為此類設備提供直流供電的技術。PoE也被稱為基于局域網的供電系統(PoL, Power over LAN )或有源以太網( Active Ethernet)，有時也被簡稱為以太網供電，這是利用現存標準以太網傳輸電纜的同時傳送數據和電功率的最新標準規范，并保持了與現存以太網系統和用戶的兼容性。PoE技術可以將電力和數據信號同時通過網線直接傳輸，使得設備不需要額外的電源線纜。


Part 1

PoE供電應用

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IP電話

無線接入點（墻面AP、吸頂AP）


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網絡攝像機

數字標牌顯示器

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小型基站

邊緣計算機

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Part 2

PoE供電系統組成

PoE一般由以下兩個部分組成：

①PSE(Power Sourcing Equipment):電源設備，提供電能。

②PD(Powered Decive):受電設備，用電設備，常見有IP攝像頭，無線AP等。


Part 3

PoE以太網供電通過網線供電的原理

PoE標準為使用以太網的傳輸電纜輸送直流電到PoE兼容的設備定義了三種方法：

方法一：中間跨接法(Mid-Span)，利用空閑線（4,5,7,8）傳遞48V的電源。

使用以太網電纜中沒有被使用的空閑線對來傳輸直流電（即1236線序走數據，4578線序走電力)，相應的EndpointPSE支持PoE功能的以太網交換機、路由器、集線器或其他網絡交換設備。如下圖所示：

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方法二：末端跨接法(End-Span)，利用信號線（1,2,3,6）同時傳遞數據信號和48V的電源。

在傳輸數據所用的芯線上同時傳輸直流電,其輸電采用與以太網數據信號不同的頻率（即1236線序同時走數據和電力）。如下圖所示：

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方法三：PoE ++，1000M BASE-T應用下，PoE供電系統使用四對電纜在IEEE 802.3bt下為設備提供高達60 W的功率。4個線序對均傳輸數據，故無空閑對，均采用數據對供電。1腳和2腳、3腳和6腳通過網絡變壓器進行電壓、信號的分頻、分離出來的電壓連接到橋式整流進行整流供電，如下圖3所示：

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Part 4

PoE協議標準


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Part 5

網線質量好壞對PoE供電的影響

網線的那些特性對PoE供電造成影響？


1. 銅導體的純度

國標規定(3、5、5e)類網線的單根導體直流電阻標準值為≤9.5Ω/100m、(6、6A、7)類網線的單根導體直流電阻標準值為≤9.0Ω/100m、(7A、8.1、8.2)類網線的單根導體直流電阻標準值為≤7.0Ω/100m，然而現在市面還存在較多非標網線單根導體直流電阻遠大于標準值，例如：采用銅包鋼、銅包鋁、銅包鐵等材料，不是嚴格按照標準網線的要求來生產，這些網線的阻值過大，對PoE供電性能影響較大，都不適合POE供電。

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2. 銅導體的銅徑

銅導體材料銅徑的大小與電阻大小有莫大的關系。電導描述的是導電能力的強弱，電阻描述的是對電子流動的阻礙能力的強弱，根據標準公式電阻R=ρ*l/s，其中ρ是電阻率，l是導體長度，s是導體截面積可知，銅徑越粗電阻越小，導電效率越高。所以，在選擇網線的時候，一定要選擇國標《YD/T 1019-2023》當中符合銅徑標準的網線。

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3. 銅導體的真圓度

銅纜的生產工藝好壞決定著銅導體質量的優劣，好的生產工藝可以提高銅導體的真圓度，使得整體銅導體的電阻率相對比較平均，電流電壓相對穩定。而差的生產工藝會使得銅導體的真圓度不均勻，真圓度不均勻會極大影響電纜供電時的穩定性，一旦電流電壓不穩定，整個鏈路傳輸性能都會大打折扣，不利于PoE供電的傳輸。

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4. 線纜散熱能力

根據綜合布線系統工程設計規范：屏蔽雙絞線在20℃～60℃時，溫度每升高1℃，傳輸距離下降0.2%；非屏蔽雙絞線在20℃～40℃時，溫度每升高1℃，傳輸距離下降0.4%；在 40℃～60℃時，溫度每升高1℃，傳輸距離下降0.6%。根據TIA-568-C.2表G.2 所示：屏蔽雙絞線在60℃時的傳輸距離從20℃的90米下降至83.0米；非屏蔽雙絞線在 60℃時的傳輸距離從20℃的90米下降到75.0米。所以銅纜溫度的增高會導致其信道衰減和插入損耗的性能下降，在PoE纜線敷設中，應重點考慮線纜敷設對散熱的影響。不同網線在供電時的散熱情況如下圖：

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可以看出最新發布的TIA 568.2-D標準中的《TSB-184-A平衡 雙絞布線的支持功率輸出指南》規定了針對功率為100W的PoE系統，溫度升高需控制在不超過15攝氏度。而更大的線規尺寸讓超六類網線的散熱能力相比超五類和六類網線更加優良。因此，為了更加嚴格的溫控要求，標準規定了線束中允許使用的超六類非屏蔽雙絞線數量超過六類雙絞線的25%，比超五類雙絞線多70%。



Part 6

總結

PoE供電是一種可以在以太網中透過雙絞線來傳輸電力與數據到設備上的技術。PoE供電質量、距離與網線的材質、等級息息相關，網線的等級越高，阻抗越低，傳輸性能越優，傳輸距離越遠。要想PoE供電傳輸質量有所保證、傳輸距離足夠遠，建議所選網線應滿足以下條件：

1. 網線銅導體采用標準無氧銅材料；

2. 網線生產工藝符合國標YD/T 1019要求；

3. 通過福祿克90米永久鏈路和100米信道測試；

4. 采用散熱性能較好的網線，優先選擇超六類系統。

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公司簡介

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        廣東歡聯電子科技有限公司是專業從事綜合布線等產品的研制和銷售，是全球領先的網絡基礎設施供應商之一，長期為BATJ等客戶的大型數據中心提供優良的網絡解決方案，并為包括美國及歐洲主要電信公司（Verizon、AT&T、T-mobile、Vodafone）等全球100個國家合作伙伴的網絡提供性能優異的基礎設施。ENJOYLink歡聯端到端的解決方案，包含了客戶建立高性能的有線和無線網絡所要求的一切硬件。ENJOYLink歡聯，她是互聯網數據的中心，云的堅實的骨架。通過堅持不懈的技術革新，提供的基礎設施實現人與技術的互聯。伴隨著時代的發展，ENJOYLink歡聯的目標一如既往：幫助客戶創造、革新、設計并建立傳輸更快更好的網絡，將始終為客戶提供在家中在工作中所需的最優的網絡解決方案。

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