Исследование тепловых характеристик кабелей в сетях PoE

Авторы и источники / Правообладателям

В связи с растущим спросом на высокие мощности, передаваемые по сетям Ethernet, на рынке появляются разнообразные нестандартные продукты, обеспечивающие передачу более высоких мощностей, чем те, которые предусмотрены стандартом IEEE 802.

Кабельные системы, в которых применяется технология Power over Ethernet (PoE), позволяющая передавать удалённому устройству вместе с данными электрическую энергию через стандартную витую пару в сети Ethernet, во многом различаются по конфигурации и с точки зрения воздействия на окружающую среду. Во избежание возможных рисков целесообразно выполнять математическое  моделирование и экспериментальную проверку тепловых характеристик кабелей, используемых в сетях PoE.

В проведённых компанией Brand-Rex Ltd (Великобритания) исследованиях использовался метод испытаний, предложенный Подкомитетом 46с МЭК. Этот метод предполагает измерение напряжения и температуры оболочки кабеля сети Ethernet, по которому передаётся электроэнергия с целью определения повышения температуры токопроводящих жил в результате передачи постоянного тока. В качестве испытательного образца использовался 100-метровый отрезок кабеля без экрана категории 6А U/FTP, с экранированными витыми парами в общем экране из фольги, со сплошными медными жилами размером 26 AWG. Для сравнительной оценки использовался образец кабеля UTP CCA (с неэкранированными витыми парами), с алюминиевыми жилами, плакированными медью, размером 24 AWG. Для воспроизведения результатов испытаний была создана двухмерная модель с использованием программного обеспечения COMSOL Multiphysics.

Была продемонстрирована отличная корреляция моделируемых значений и результатов измерений. Такой высокий уровень корреляции служит основанием для успешного использования этого программного обеспечения для прогнозирования термических характеристик кабелей в сетях с высокой плотностью каналов, а также для прогнозирования величины увеличения температуры кабелей, проложенных пучком, при различных температурах окружающей среды, различных конфигурациях кабельных систем. Было показано, что кабели с алюминиевыми жилами с медным покрытием, по которым осуществляется передача постоянного тока, излучают больше тепла, чем кабели со сплошными медными жилами при одинаковых значениях токовой нагрузки.