EuroWire May 2015

Artículo técnico

Referencias

cables blindados actúa como disipador térmico, lo que ayuda a reducir la cantidad de calor irradiado del cable [10] . Por lo tanto, es importante tomar en consideración la estructura del cable y no sólo el diámetro del conductor a la hora de instalar sistemas PoE. mayor suministro eléctrico desde el equipo de alimentación (PSE) hasta el dispositivo alimentado (PD) resulta evidente, y se espera que la IEEE [11] normalice la alimentación de los cuatro pares y una serie de productos no normalizados actualmente disponibles en el mercado que proporcionan niveles de potencia mayores que los indicados por la norma IEEE 802.3at. Un nivel de potencia más alto conlleva un aumento del riesgo funcional, pero también permitirá usar los sistemas PoE en un campo de aplicaciones más amplio. Conclusiones Se realizó un modelo en dos dimensiones usando el software COMSOL Multiphysics para reproducir los resultados medidos. Se utilizó un método de prueba propuesto por el subcomité 46C de la IEC para probar los cables para sistemas de alimentación sobre Ethernet, que describía de forma general cómo tomar medidas en cables de datos calentados por corriente de CC. Se ha demostrado la excelente correlación entre los resultados simulados y los medidos en el caso de un solo cable. Esta correlación fomenta el uso del software para prever el comportamiento térmico de los cables instalados en redes de alta densidad de población. Se espera también dar una importante indicación del aumento de temperatura para varios tamaños de fajos, temperaturas ambiente y sistemas de contención, etc. Se ha demostrado también el rendimiento térmico de un cable CCA alimentado con CC y se ha comprobado que, usando valores de corriente CC iguales, irradia más calor respecto a los cables con conductores de cobre macizo. Las instalaciones que usan tecnología PoE difieren mucho en términos de configuración y entorno. Para la creciente demanda de mayor potencia, que probablemente requerirá un suministro de alimentación por los cuatro pares, es necesario realizar un estudio más detenido sobre las prestaciones de los cables y componentes cuando están dispuestos en fajos, el comportamiento térmico en entornos con distintas temperaturas ambientes, el alcance de los cables en sistemas PoE y el desacoplamiento de conectores bajo carga. n La demanda creciente de

Por lo tanto, como se esperaba, el cable con mayor resistencia CC tendrá el aumento de temperatura mayor, y viceversa.

IEEE Standard 802.3at, 2009

[1]

[2] M Gilmore, ‘The impact of copper clad aluminium (and steel) conductors within balanced pair cables (intended for use within implementations of generic cabling),’FIA-IAN-002, 2011 [3] IEC Subcommittee 46C, ’Proposal for measuring of heating of data cables by current,’ 46C/906/NP, 2009 [4] COMSOL Multiphysics: www.comsol.com [5] G J Anders, Rating of Electric Power Cables in Unfavorable Thermal Environment, Wiley-Blackwell, pp 2-4 (2004) [6] National Instruments LabVIEW: www.ni.com/ labview [7] Minitab: www.minitab.com [8] J Wilson and C Hernández-Hall, Physics Laboratory Experiments, Brooks/Cole, p 361 (2009) [9] F S Akinnuoye, H Sasse, V Kang, A Duffy, ‘Heating Effects on channel performance for Power over Ethernet (PoE) applications,’ Proceedings of the International Wire & Cable Symposium (IWCS), November, 2013 [10] H Congdon, B Davis, ‘Mythbusting takes on shielded cabling,’Bicsi Presentation, 2009 [11] Four-pair PoE study group: www.ieee802. org/3/4PPOE Este documento es presentado por cortesía del 63º Simposio Técnico IWCS, Providence, Rhode Island, EE.UU, Noviembre de 2014.

Argumentación Se sabe que el calentamiento de los cables aumenta la atenuación [9] , que tiene un efecto limitante en el alcance del cable. Por lo que se refiere a la tecnología PoE, es probable que la temperatura máxima esté cerca de los conductores energizados que se podrían usar para la transmisión de datos. Por lo tanto, se deberían tomar en consideración las consecuencias que tiene la alimentación CC sobre la atenuación del mismo par. Los resultados presentados en este artículo muestran el aumento de la temperatura de un par energizado con alimentación de CC usando un cable puesto en un entorno controlado a 20°C. En la práctica, la temperatura ambiente variará dependiendo del lugar de instalación y, por lo tanto, se debería prestar mucha atención cuando se instalan sistemas PoE en ambientes no controlados o más calientes. También se debería tener en cuenta la correlación de los datos simulados con los del lugar de instalación. Por un lado, la simulación puede basarse en un escenario del caso peor; sin embargo, en la realidad, el ciclo de servicio puede imponer que se suministre electricidad sólo durante una fracción de tiempo. Se debería aplicar buenas prácticas de instalación siempre que fuera posible, como reducir de las dimensiones del fajo, tomar en consideración el aumento de temperatura para longitudes de cable máximas, y eliminar materiales aislantes térmicamente en los recorridos y espacios libres. Es importante notar que, aunque se haya observado una excelente correlación entre los resultados simulados y los medidos en el caso de un solo cable, con este trabajo no se pretende reproducir dicho resultado cuando los cables están instalados en fajos. Sin embargo, se espera que la buena correlación entre teoría y práctica también sea válida en instalaciones en fajos, al aire libre y en varios tipos de sistemas de contención de cables, como barandillas, conductos, tubos, etc. Una comparación entre las muestras UTP 24AWG CCA y U/FTP 26AWG Cat6A muestra que los cables con conductores más pequeños pueden irradiar menos calor que los con conductores más grandes cuando son alimentados con valores de corriente CC idénticos. Se sabe también que la lámina conductora de los

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