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Technischer artikel
Mai 2015
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www.read-eurowire.comKupferkaschiertes
Aluminium (CCA)
Eine Probe aus UTP-CCA-Kabeln mit
24 AWG-Leitern wurde analog der in
Abschnitt 3 erwähnten U/FTP-Kabelprobe
Cat6A 26 AWG erfasst und gemessen.
Der
GS-Schleifenwiderstand
der
untersuchten Aderpaare je Kabeltyp ist
in der
Tabelle 1
dargestellt. Zum Vergleich
wurde ein Cat5e UTP-Kabel mit 24
AWG-Leitern aus massivem Kupfer in der
Studie eingeschlossen. Wegen des hohen
Widerstands des untersuchten CCA-Kabels
konnte die zur Erzeugung eines Stroms
von 2,2A erforderliche Hochspannung
nicht mit der Laborstromversorgung
erfolgen.
Anders
gesagt,
war
die
beim Ansteigen von Temperatur und
Widerstand geforderte Spannung (zur
Erfüllung
des
Ohmschen
Gesetzes)
höher als die 60V-Höchstspannung der
Laborstromversorgung.
Es wurde ein Stromwert von 1,95A
gewählt, um den fünften Datenpunkt
zu erzeugen.
Abb. 6
zeigt die Änderung
der Leitertemperatur im Vergleich zum
Gleichstromniveau, das anhand der
Messung berechnet wurde. Für die
CCA-Kabelprobe ergab sich eine Näherung
des Temperaturanstiegs im Leiter von:
Es ist bekannt, dass der Temperaturanstieg
wegen des Joule-Erwärmungseffekts im
gleichen Verhältnis zu den I
2
R-Verlusten
[8]
steht. Da der Strom für jeden einzelnen
Messpunkt unveränderlich ist, wird der
Temperaturanstieg von einem Kabel
zum anderen durch den Widerstand des
untersuchten Kabeladerpaars differenziert.
Demzufolge weist erwartungsgemäß das
Kabel mit dem höchsten GS-Widerstand
den höchsten Temperaturanstieg auf, und
das gleiche gilt umgekehrt.
Debatte
Es ist bekannt, dass die Erwärmung
der Kabel die Dämpfung
[9]
erhöht, was
wiederum eine begrenzte Wirkung auf die
Kabellänge hat. Für PoE heißt dies, dass
die
Höchsttemperatur
wahrscheinlich
in der Nähe spannungsführender Leiter
lokalisiert ist, die für Datenübertragung
eingesetzt werden könnten. Demzufolge
sollten die Folgen der GS-Speisung auf
die Dämpfung desselben Aderpaars
berücksichtigt werden.
Die in diesem Artikel dargestellten
Ergebnisse zeigen den Temperaturanstieg
eines
GS-führenden
Aderpaars
unter Einsatz eines Kabels bei einer
kontrollierten
Umgebungstemperatur
Einzelwertdiagramm der Unterschiede (mit Ho und 95% t-Konfidenzintervall für
den Durchschnittswert)
Unterschiede
Δ Leitertemperatur (ºC)
Strom (A)
Cat6A-26AWG
CCA-24AWG
Cat5e-24AWG
Strom (A)
Δ Leitertemperatur (ºC)
Messung
Simulation
Approximation
AWG
GS-Schleifenwiderstand
(Ω)
Cat6A
26
23.3
CCA
24
28.4
Cat5e
24
18.2
▼
▼
Tabelle 1
:
GS-Schleifenwiderstand der untersuchten
Aderpaare je Kabeltyp
▲
▲
Abb. 4
:
Simulierte, gemessene und genäherte Änderung der Leitertemperatur
▲
▲
Abb. 5
:
Einzelwertdiagramm der Temperaturunterschiede
▼
▼
Abb. 6
:
Gemessene Änderung der Leitertemperatur