2024 年 9 月 4 日 - 6 日,中國(guó)通信學(xué)會(huì) 2024 年(43 屆)通信線路學(xué)術(shù)年會(huì)在山東威海召開(kāi)。兆龍互連連接系統(tǒng)首席專家何方博士與其團(tuán)隊(duì)的周欽陽(yáng)、沈金濤共同完成的《直流供電條件下的數(shù)據(jù)電纜升溫特性研究》榮獲論文一等獎(jiǎng)。
該研究構(gòu)建了數(shù)據(jù)電纜直流供電時(shí)的升溫模型,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)詳盡測(cè)試了不同規(guī)格數(shù)據(jù)電纜承載直流電流時(shí)的升溫狀況。研究精確計(jì)算出電纜的升溫系數(shù),揭示了導(dǎo)體線徑和屏蔽結(jié)構(gòu)對(duì)電纜升溫的影響規(guī)律,即導(dǎo)體線徑較粗的電纜升溫低于線徑較細(xì)的電纜,帶有屏蔽結(jié)構(gòu)的電纜升溫低于無(wú)屏蔽結(jié)構(gòu)的電纜?;谶@些發(fā)現(xiàn),研究針對(duì)不同功率需求的以太網(wǎng)供電應(yīng)用場(chǎng)景,給出了數(shù)據(jù)電纜和跳線的具體規(guī)格建議,為以太網(wǎng)供電應(yīng)用下的綜合布線提供指導(dǎo),推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。
以下是該文章的主要內(nèi)容概覽:
數(shù)據(jù)電纜直流供電時(shí)的升溫模型
該研究構(gòu)建了數(shù)據(jù)電纜直流供電時(shí)的升溫模型,指出當(dāng)數(shù)據(jù)電纜成束捆扎安裝且進(jìn)行遠(yuǎn)程供電時(shí),線束內(nèi)層電纜散熱受阻,溫度上升至新熱交換平衡。
根據(jù)我們的試驗(yàn)測(cè)試和分析,屏蔽結(jié)構(gòu)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(xì)線徑電纜。

圖 14 通風(fēng)環(huán)境電纜升溫曲線對(duì)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(duì)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)
電纜升溫會(huì)影響導(dǎo)體電阻和插入損耗,需關(guān)注遠(yuǎn)程供電時(shí)信道插入損耗在高溫時(shí)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)限值要求。

圖 22 不同水平線纜的導(dǎo)體電阻測(cè)量值
由圖可見(jiàn),導(dǎo)體直徑是影響導(dǎo)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(dǎo)體電阻測(cè)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(zhǎng)度隨捆扎數(shù)量變化的關(guān)系(PoE Type 4,20℃環(huán)境溫度,通風(fēng)環(huán)境)

圖 31 布纜長(zhǎng)度隨捆扎數(shù)量變化的關(guān)系(PoE Type 4,20℃環(huán)境溫度,封閉套管環(huán)境)
文章通過(guò)測(cè)試驗(yàn)證不同數(shù)據(jù)電纜在直流供電下升溫情況,分析以太網(wǎng)供電應(yīng)用時(shí)升溫特性。得出粗線徑、有屏蔽結(jié)構(gòu)電纜升溫低的結(jié)論。在當(dāng)前布線行業(yè)追求低成本、小線徑風(fēng)向下,需考慮電纜升溫影響。對(duì)于最高功率需求場(chǎng)景(以太網(wǎng)供電 Type 4),建議用導(dǎo)體直徑不小于 0.56mm 的 6A 類屏蔽數(shù)據(jù)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(chǎng)景(以太網(wǎng)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(chǎng)景(以太網(wǎng)供電 Type 1 和 2),對(duì)布纜電纜規(guī)格無(wú)特別建議,但不建議用導(dǎo)體直徑小于 0.45mm 的電纜用于水平布纜。



兆龍將以此次獲獎(jiǎng)為契機(jī),在電線電纜和綜合布線領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新,為行業(yè)的發(fā)展提供有力支持,為中國(guó)的數(shù)字化建設(shè)貢獻(xiàn)自己的一份力量。