Parmi les applications où l'alimentation par Ethernet (PoE) est particulièrement efficace, on peut citer :
les caméras de surveillance IP, avec un large éventail d'applications et installées dans des zones reculées ;
les commandes audiovisuelles, les panneaux, les dispositifs interactifs et les écrans d'information dans tous types de pièces ;
la téléphonie VoIP ;
les systèmes de point de vente et les bornes d'information dans les centres commerciaux et les espaces publics.
De manière générale, une large gamme d'appareils et d'applications nécessitent néanmoins une conception de réseau adaptée, afin d'éviter l'échauffement des câbles et les problèmes de connectivité susceptibles d'affecter leurs performances.
Aperçu des normes :
La figure 1 présente les capacités et les applications en fonction de la puissance fournie (15,4-30, 60 ou 100 W) et du nombre de paires utilisées pour la transmission (2 ou 4 paires).
Plusieurs organismes (TIA, ISO, IEEE) étudient également les caractéristiques spécifiques du PoE haute puissance (supérieure à 60 watts). En particulier, Underwriters Laboratory (UL) a défini en 2015 une certification à potentiel limité (LP) comme désignation spécifique pour ce type d’applications ; et le NEC a publié en 2017 une recommandation indiquant la taille maximale des faisceaux de câbles afin d’éviter la surchauffe dans ces applications.
Équipements pour installations PoE
Un système PoE comprend deux composants principaux : l’équipement d’alimentation (PSE) et les périphériques alimentés (PD). Le PD est alimenté par le PSE via un câblage Ethernet standard. On distingue deux types de PSE : les PSE d’extrémité et les PSE intermédiaires (voir figure 2).
Les PSE d’extrémité sont des commutateurs Ethernet dotés d’un circuit PoE intégré, tandis que les PSE intermédiaires sont placés entre le commutateur et le périphérique alimenté.
Également appelés injecteurs PoE, les PSE intermédiaires sont généralement utilisés lorsque le PoE est la seule mise à niveau apportée au réseau, par exemple pour ajouter des téléphones IP ou des points d’accès sans fil à un réseau non PoE existant. Cela permet d’éviter le remplacement de commutateurs non PoE encore fonctionnels. Les PSE intermédiaires peuvent être installés n’importe où, à condition d’être installés dans un local conforme aux normes, comme une salle ou une armoire de télécommunications, et de ne pas faire partie d’une liaison permanente.
Recommandations de câblage pour PoE :
Les normes PoE autorisant des transmissions de puissance plus élevées, les problèmes d’échauffement des faisceaux de câbles peuvent devenir plus fréquents et dépasser la limite de 15 °C au-dessus de la température ambiante moyenne fixée par la TIA. Voir figure 3.
La température des câbles ne doit pas dépasser leur température nominale, et le câblage d'installation a généralement une
température maximale de 60 °C (140 °F). Cependant, de nombreux câbles supportant des températures plus élevées sont désormais disponibles, notamment 70 °C, 75 °C et même 90 °C (voir figure 4).
Outre l'utilisation de câbles à température nominale plus élevée, d'autres solutions permettent d'éviter les problèmes de performance liés à des températures de câble élevées, comme la conception des armoires, la classification des câbles et les bonnes pratiques d'installation. Il s'agit notamment de réduire le nombre de câbles par faisceau, de bien séparer les câbles alimentés et non alimentés au sein d'un même faisceau et d'utiliser des chemins de câbles ou des conduits ventilés ou bien ventilés.
Câbles blindés ou non blindés avec gaine isolante :
L’utilisation de câbles LEVITON dotés d’une gaine isolante métallique entourant les 4 paires d’âmes, ou de câbles blindés (F/UTP), permet de réduire l’élévation de température moyenne de plus de 2 °C par rapport aux câbles UTP standard. Voir figure 5.
Intégrité et performances de la connexion :
Un autre point à prendre en compte avec le PoE haute puissance est le risque de dommages, à terme, causés par le passage du courant vers les connecteurs RJ-45 du réseau. Ce risque est particulièrement élevé si, lors du débranchement d'un câble de brassage sous tension, un petit arc électrique se produit entre le connecteur et la prise.
Les prises et les connecteurs doivent impérativement être dotés d'embouts plaqués or 50 µm, conformément aux normes ANSI/TIA-1096-A et ANSI/TIA-568-C.2. Certains connecteurs et câbles de brassage disponibles sur le marché ne possèdent pas de plaquage or ; souvent vendus à un prix bien inférieur, ces produits non conformes s'useront plus rapidement lors d'une utilisation avec l'alimentation PoE.
De plus, l'utilisation de connecteurs à corps métallique, tels que le connecteur LEVITON Atlas-X1, permet d'améliorer de 53 % la dissipation thermique dans cette zone du système. Voir figure 6.
Préparation à la prochaine génération : PoE haute puissance.
Une connectivité de haute qualité est essentielle pour garantir les performances et la fiabilité requises pour les opérations actuelles et futures des réseaux PoE.
Les composants du système doivent être conçus pour minimiser l’échauffement et respecter les normes industrielles afin d’assurer la longévité du système et de préparer les réseaux aux futures mises à niveau et à la croissance, telles que les besoins en énergie accrus des appareils compatibles PoE ou l’utilisation de faisceaux de câbles plus importants.
(Article extrait du livre blanc de LEVITON intitulé « Câblage et connectivité pour l'alimentation par Ethernet »)
