La technologie de lalimentation par câble Ethernet (PoE), qui combine la transmission d’énergie et de données sur un seul câble, a fait de grands progrès au cours des dernières décennies. Les applications du PoE (Power Over Ethernet) se sont étendues du téléphone VoIP et de la caméra de sécurité aux appareils IoT, y compris les appareils médicaux, les systèmes de contrôle d’accès pour les bâtiments intelligents, etc.

Chaque évolution de la technologie PoE a vu la transition vers un niveau de puissance plus élevé. Cependant, la question de la surchauffe ainsi que celle de la puissance plus élevée dans le câblage PoE deviennent un problème essentiel.

Cet article traitera les risques de l’augmentation de la chaleur pour les câbles PoE haute puissance et exposera des solutions pour éviter les problèmes de surchauffe.

Évolution des normes PoE

Comme le marché du PoE continue à se développer, les normes Power Over Ethernet passent par plusieurs générations de versions allant de la norme primaire IEEE 802.3af à la dernière norme IEEE 802.3at pour répondre aux besoins du marché.

Type 1 Type 2 Type 3

Type 4

Appellation PoE PoE+ PoE++, UPoE High-Power PoE
Norme PoE IEEE 802.3af IEEE 802.3at IEEE 802.3bt IEEE 802.3bt
Puissance maximale par port 15,4 W 30 W 60 W 100 W
Paire torsadée utilisée 2-Paire 2-Paire 4-Paire

4-Paire

Câbles supportés Cat5e Cat5e Cat5e Cat5e

Risques liés à la chaleur – L’inquiétude qui émerge avec les PoE de forte puissance

Dans les normes IEEE 802.3af et IEEE 802.3at PoE précédentes, la puissance maximale fournie est de 15,4W et 30W. Il est peu probable qu’il surchauffe à ce niveau de puissance, sauf en cas de températures ambiantes extrêmes ou si les faisceaux de câbles sont trop importants.

Deux paires sur les quatre paires d’un câble Ethernet suffisent pour transporter le courant. Cependant, à mesure que la puissance des appareils finaux augmente, le câblage PoE va forcément s’améliorer pour fournir une puissance plus élevée. Le moyen efficace d’améliorer l’efficacité du câble est d’augmenter le nombre de fils transportant le courant – la norme PoE de type 3 et de type 4 utilise les quatre paires pour injecter le courant au lieu des deux paires utilisées dans les premières normes.

Le PoE à 4 paires a doublé la quantité de puissance disponible, permettant au PoE de s’étendre pour prendre en charge des appareils plus puissants au lieu d’être limité aux appareils nécessitant une faible puissance.

Les fabricants et les consortiums techniques ont travaillé à évaluer l’impact thermique de la fourniture de 100 watts de puissance sur un PoE à 4 paires. Apparemment, l’augmentation de la puissance augmente le flux de courant, ce qui entraîne une augmentation significative de l’échauffement des câbles.

 

Pourquoi l’augmentation de la chaleur représente-t-elle un problème ?

C’est en raison des effets négatifs de l’augmentation de la chaleur sur la stabilité des liaisons et la durée de vie du câblage. Une surchauffe dans le câble     PoE peut entraîner une augmentation de la perte d’insertion. Pour maintenir la qualité du signal, les administrateurs doivent raccourcir la longueur du câble afin de compenser la perte de liaison. L’augmentation de la chaleur entraînera un vieillissement prématuré des matériaux de gainage.

Si le câble est utilisé à haute température pendant une longue période, la gaine extérieure peut se briser et heurter la construction intérieure, rompant l’équilibre du câble à paires torsadées et entraînant une baisse des performances électriques. En outre, comme l’influence de l’élévation de température dans les PoE de haute puissance est incontournable, une évaluation minutieuse avant le déploiement du câblage PoE est nécessaire en cas d’élimination ultérieure. Un meilleur refroidissement du câblage permettra de tirer profit des excellentes performances de transmission.

 

Types d’applications PoE haute puissance

Comme nous l’avons mentionné dans la partie précédente, la montée en température se produit avec un câblage PoE haute puissance. Poussée par le besoin des puissance plus élevée dans le monde entier, la nouvelle technologie PoE devrait progresser pour permettre de nouveaux marchés PoE et élargir le champ d’application du PoE aux marchés existants et nécessitant une puissance élevée. Parmi les applications qui tirent parti de la technologie PoE haute puissance, on peut citer :

  • Bâtiments intelligents avec IoT d’entreprise (éclairage LED connecté)
  • Caméras de sécurité haute définition à balayage horizontal, vertical et zoom
  • Systèmes de points de vente au détail et affichage numérique
  • Points d’accès sans fil à haute performance
  • Kiosques

Précautions à prendre pour minimiser la surchauffe du câblage PoE

En fin de compte, le problème de surchauffe peut être attribué à la construction du câble/conducteur et à des situations d’installation spécifiques. La suggestion suivante visant à minimiser l’échauffement du câblage PoE sera énumérée de manière exhaustive à partir de ces 6 aspects.

1- Utiliser un câblage de catégorie supérieure

En général, plus la catégorie de câble est élevée, plus la chaleur est faible. Il a été prouvé que le câblage de catégorie supérieure est en corrélation avec les températures basses après avoir testé plusieurs types de câbles à fibres optiques de différentes catégories. Pour les nouvelles installations PoE, il est recommandé d’utiliser des câbles Cat6A.

2-  Choisir un câblage avec un conducteur plus gros (Numéro de calibre inférieur)

L’échauffement peut être le résultat de la résistance du conducteur dans les applications PoE. En effet, plus le conducteur est grand, plus il résiste et permet une circulation plus facile du courant et donc génère moins de chaleur.

3- Choisir des connecteurs de câble dotés d’un corps métallique solide

Envisagez d’utiliser des connecteurs dont le corps est entièrement en métal plutôt qu’en plastique. Par rapport aux matériaux de revêtement thermoplastique, le métal a une conductivité plus élevée et se comporte mieux en termes de dissipation de la chaleur.

4- Choisir des câbles avec un faisceau de taille réduite

En mesurant la température d’un grand faisceau de câbles et des petits faisceaux séparés du grand, on remarque que le noyau du grand faisceau de câbles est plus chaud que celui des petits. Il est donc recommandé de laisser les câbles dégroupés pour faciliter une meilleure dissipation de la chaleur. Si ce n’est pas possible, il est recommandé de réduire la taille des faisceaux.

5- Installer un câblage blindé

Il a été affirmé que l’existence d’un bouclier ou d’une feuille métallique aide à dissiper la chaleur. Si le câble utilise une feuille de blindage autour de chaque paire, il fournira de meilleures qualités de dissipation de la chaleur que les câbles à paires torsadées non blindés. Par conséquent, les câbles S/FTP ou F/UTP sont plus applicables que les systèmes de câblage UTP dans les applications PoE.

6- Planifier la gestion du câble PoE

Regroupez vos câbles le plus librement possible au lieu de les regrouper tous ensemble. Nous vous suggérons d’utiliser des outils de gestion de câbles qui permettent une meilleure circulation de l’air.

 

Nous savons que PoE est l’abréviation de Power over Ethernet, mais PoE est aussi synonyme de bien d’autres choses : économies, contrôle, sécurité et fiabilité. Les dispositifs PoE sont le moyen idéal pour créer des environnements intelligents et automatisés. Utiliser le PoE de manière judicieuse en évitant les éventuels problèmes de surchauffe vous permettra de tirer au mieux profit de ses avantages.

 

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