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喜報 | 《直流供電條件下的數據電纜升溫特性研究》獲中國通信學會2024年（43屆）通信線路學術年會論文一等獎

發(fā)布者：兆龍互連發(fā)布時間：2024-09-06

2024 年 9 月 4 日 - 6 日，中國通信學會 2024 年（43 屆）通信線路學術年會在山東威海召開。兆龍互連連接系統首席專家何方博士與其團隊的周欽陽、沈金濤共同完成的《直流供電條件下的數據電纜升溫特性研究》榮獲論文一等獎。

該研究構建了數據電纜直流供電時的升溫模型，并通過實驗詳盡測試了不同規(guī)格數據電纜承載直流電流時的升溫狀況。研究精確計算出電纜的升溫系數，揭示了導體線徑和屏蔽結構對電纜升溫的影響規(guī)律，即導體線徑較粗的電纜升溫低于線徑較細的電纜，帶有屏蔽結構的電纜升溫低于無屏蔽結構的電纜。基于這些發(fā)現，研究針對不同功率需求的以太網供電應用場景，給出了數據電纜和跳線的具體規(guī)格建議，為以太網供電應用下的綜合布線提供指導，推動行業(yè)發(fā)展。

以下是該文章的主要內容概覽：

數據電纜直流供電時的升溫模型

該研究構建了數據電纜直流供電時的升溫模型，指出當數據電纜成束捆扎安裝且進行遠程供電時，線束內層電纜散熱受阻，溫度上升至新熱交換平衡。

電纜升溫特性分析

根據我們的試驗測試和分析，屏蔽結構電纜升溫低于同規(guī)格非屏蔽電纜，粗線徑電纜升溫低于細線徑電纜。

圖 14 通風環(huán)境電纜升溫曲線對比

（由左至右依次為：5e 類 U/UTP 0.45 mm、5e 類 U/UTP 0.5 mm、6 類 U/UTP 0.53 mm、6 類 U/UTP 0.57 mm、6 類 U/UTP 0.55 mm、6A 類 U/UTP 0.565 mm、6A 類 U/FTP 0.57 mm、6 類 F/UTP 0.565 mm、7A類 S/FTP 0.58 mm、7 類 S/FTP 0.56 mm、8.1 類 S/FTP 0.595 mm）

圖 15 電纜升溫曲線對比

（由左至右依次為：5e 類 U/UTP 0.45 mm、5e 類 U/UTP 0.5 mm、6 類 U/UTP 0.53 mm、6 類 U/UTP 0.57 mm、6A 類 U/UTP 0.565 mm、6 類 F/UTP 0.565 mm、6A 類 U/FTP 0.57 mm、7 類 S/FTP 0.56 mm、8.1 類 S/FTP 0.595 mm）

電纜升溫對性能的影響

電纜升溫會影響導體電阻和插入損耗，需關注遠程供電時信道插入損耗在高溫時是否滿足標準限值要求。

圖 22 不同水平線纜的導體電阻測量值

由圖可見，導體直徑是影響導體電阻值的重要因素，直徑越大電阻越小。

圖 23 不同工作區(qū)線纜的導體電阻測量值

圖 26 6A 類 U/FTP 電纜在不同溫度條件下的插入損耗

圖 30 布纜長度隨捆扎數量變化的關系（PoE Type 4，20℃環(huán)境溫度，通風環(huán)境）

圖 31 布纜長度隨捆扎數量變化的關系（PoE Type 4，20℃環(huán)境溫度，封閉套管環(huán)境）

電纜升溫研究總結

文章通過測試驗證不同數據電纜在直流供電下升溫情況，分析以太網供電應用時升溫特性。得出粗線徑、有屏蔽結構電纜升溫低的結論。在當前布線行業(yè)追求低成本、小線徑風向下，需考慮電纜升溫影響。對于最高功率需求場景（以太網供電 Type 4），建議用導體直徑不小于 0.56mm 的 6A 類屏蔽數據電纜等用于水平布纜，用特定 6A 類屏蔽跳線用于工作區(qū)布纜；較高功率需求場景（以太網供電 Type 3），可使用上述 6A 類或更高類別電纜及屏蔽跳線布纜，也可考慮特定 6 類電纜和跳線；功率需求不高場景（以太網供電 Type 1 和 2），對布纜電纜規(guī)格無特別建議，但不建議用導體直徑小于 0.45mm 的電纜用于水平布纜。