PoE đi được bao xa?
Một trăm mét. Đó là giới hạn kênh trong IEEE 802.3 cho 10/100/1000BASE-T trên cáp đồng xoắn đôi, bao gồm cáp ngang cộng cả hai dây patch. Giới hạn này áp dụng cho tuyến dữ liệu; PoE bổ sung nguồn trên cùng đôi dây nhưng không kéo dài tầm dữ liệu. Một switch PoE ghi 250 m không phải là cổng Ethernet tiêu chuẩn, hoặc nó đang dùng bộ mở rộng hay một chế độ độc quyền.
Con số này thường bị hiểu sai thành "100 m cáp trên trần". Trên thực tế, tuyến cố định bị giới hạn ở 90 m và hai dây patch cộng lại ở 10 m. Nếu đoạn trên trần là 95 m và dây patch trong tủ là 5 m, kênh đã chạm giới hạn trước khi tính dây patch phía xa.
- Kênh = cáp ngang + cả hai dây patch; tổng 100 m.
- Tuyến cố định ≤ 90 m; dây patch ≤ 10 m cộng lại.
- Cat5e, Cat6, Cat6a, Cat7 và Cat8 đều dùng kênh 100 m cho Ethernet.
- PoE (802.3af/at) và PoE++ (802.3bt) không thay đổi giới hạn 100 m.
Cat6 hay Cat6a có đi xa hơn Cat5e không?
Không, về khoảng cách Ethernet. Cấp cáp thay đổi băng thông và khả năng chống nhiễu, không thay đổi kênh 100 m. Cat6 hỗ trợ 10GBASE-T tới 55 m (hoặc 100 m nếu lắp đặt cẩn thận và hạn chế nhiễu xuyên âm ngoại lai); Cat6a hỗ trợ 10GBASE-T tới 100 m. Cat7 và Cat8 là các giải pháp có bọc chống nhiễu với cùng kênh 100 m cho các tốc độ Ethernet mà chúng hỗ trợ. Không loại nào cho phép tuyến PoE 200 m.
Cấp cáp lại quan trọng với nguồn. Dây dẫn lớn hơn (23 AWG so với 24 AWG) có điện trở thấp hơn và do đó sụt áp ít hơn ở cùng dòng điện. Đó là lý do một tải 30 W ở 100 m có thể thấy điện áp thấp hơn rõ rệt trên sợi cáp mảnh, điện trở cao, đặc biệt trong bó cáp nóng. Thiết bị vẫn có thể khởi động, nhưng đang gần ngưỡng điện áp thấp hơn.
| Cáp | Khoảng cách Ethernet | Ảnh hưởng đến PoE |
|---|---|---|
| Cat5e | 100 m | Đủ cho 802.3af/at; sụt áp cao hơn trên đoạn dài |
| Cat6 | 100 m (10GBASE-T tới 55 m) | Điện trở thấp hơn một số Cat5e; kiểm tra AWG |
| Cat6a | 100 m (10GBASE-T tới 100 m) | Tốt hơn cho 10G và PoE công suất cao; có tùy chọn bọc chống nhiễu |
| Cat7 / Cat8 | 100 m cho các tốc độ được hỗ trợ | Không phải mở rộng khoảng cách; vỏ bọc cần liên kết đẳng thế đúng cách |
Khoảng cách là giới hạn của kênh. Cấp cáp thay đổi băng thông và suy hao, không thay đổi quy tắc 100 m.
Vì sao camera 30 W lỗi ở 90 m?
Vì cáp chính là một điện trở. Ở 30 W và 48 V, dòng điện khoảng 0,63 A. Một vòng 100 m dây đồng 24 AWG có điện trở khoảng 20 Ω, nên cả chiều đi và về làm sụt khoảng 12,6 V. Camera nhận khoảng 35 V, không phải 48 V. Nếu dải đầu vào của nó hẹp hoặc cáp bị nóng (điện trở tăng theo nhiệt độ), nó có thể khởi động lại khi đèn LED hồng ngoại hoặc bộ sưởi bật.
Công thức rất đơn giản: Vdrop = I × Rloop, trong đó Rloop là điện trở của cả hai dây dẫn. Lấy điện trở dây dẫn từ datasheet cáp, nhân đôi cho vòng, nhân với dòng điện thiết bị, rồi trừ khỏi điện áp PSE. Sau đó kiểm tra điện áp đầu vào tối thiểu của thiết bị, không phải mức danh định 48 V.
- 30 W ở 48 V ≈ 0,63 A; 90 W ở 48 V ≈ 1,88 A.
- Sụt áp tăng tuyến tính theo dòng điện và chiều dài.
- Nhiệt làm tăng điện trở dây dẫn; cáp trong bó chạy nóng hơn.
- Kiểm tra điện áp đầu vào tối thiểu của thiết bị, không chỉ công suất.
Làm sao đạt 200–500 m?
Có ba hướng thực tế. Bộ mở rộng PoE lặp lại tín hiệu Ethernet và PoE, cộng thêm 100 m mỗi chặng; nó cần nguồn tại điểm giữa, mà thường chính là vấn đề tương tự bị đẩy xuống dọc theo cáp. Một tuyến quang với switch PoE cục bộ loại bỏ hoàn toàn giới hạn khoảng cách, nhưng cần tủ có điện ở đầu xa. Power over Fiber (PoF) truyền dữ liệu và tới 12 W trên cáp lai tới 200 m, không cần điện lưới tại điểm cuối.
Lựa chọn đúng phụ thuộc vào tải và công trường. Camera 10 W ở 180 m không có điện lưới là trường hợp PoF. Camera PTZ 60 W ở 300 m cần tủ cục bộ với switch PoE hoặc nguồn điện lưới, vì 60 W vượt định mức 12 W của cổng PoF. Một cụm tám camera ở 250 m thường rẻ hơn với quang cộng switch cục bộ so với tám tuyến PoF.
| Hướng | Tầm với | Nguồn tại điểm cuối | Điện lưới tại điểm cuối | Phù hợp nhất |
|---|---|---|---|---|
| PoE đồng | Kênh 100 m | 15,4 / 30 W tại nguồn | Switch cần điện lưới | Thiết bị gần tủ có nguồn |
| Bộ mở rộng PoE | 100 m mỗi chặng; thường 200–500 m | Giảm dần qua mỗi chặng | Có, tại mỗi bộ mở rộng | Cải tạo với điểm giữa có nguồn |
| Power over Fiber | Tới 200 m | Tới 12 W mỗi cổng | Không | AP trên trần, camera trên cột, đầu đọc thẻ |
| Quang + switch PoE cục bộ | PON 20 km; đồng cục bộ 100 m | Theo ngân sách switch cục bộ | Có, tại tủ cục bộ | Cụm thiết bị và tải lớn hơn |
Cần đo gì trước khi chọn hướng?
Hãy đo tuyến đi, không phải căn phòng. Bao gồm đoạn xuống dọc, máng cáp, vòng dự phòng và cả hai dây patch. Ghi lại dòng điện danh định và đỉnh của thiết bị, điện áp đầu vào tối thiểu và việc thiết bị có bộ sưởi hay đèn hồng ngoại hay không. Sau đó kiểm tra xem điểm cuối có điện lưới không và tủ gần nhất có chỗ và nguồn cho switch không.
Một bảng một trang với khoảng cách, tải, điện lưới và số lượng thiết bị là đủ để chọn hướng. Nếu câu trả lời vẫn mơ hồ, yếu tố quyết định thường là bảo trì: switch cục bộ thêm một tủ có điện cần phục vụ; một tuyến PoF thêm một cổng chia nhưng không cần nguồn cục bộ.
- Chiều dài tuyến bao gồm đoạn xuống, máng và vòng dự phòng.
- Công suất danh định và đỉnh của thiết bị; điện áp đầu vào tối thiểu.
- Điểm cuối có điện lưới không?
- Tủ gần nhất: chỗ, nguồn, uplink và làm mát.
- Mức phơi nhiễm quá áp dọc tuyến đồng.
Áp dụng vào hiện trường thực tế
Gửi số đầu cuối, chặng dài nhất, điều kiện điện lưới và tải. Chúng tôi sẽ áp dụng phép tính này cho dự án của bạn và gửi lại ngân sách quang/công suất kèm bảng vật tư.
