Méthodes d'alimentation à distance par rapport aux câblage de communication

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L'incidence du National Electrical Code 2017 sur l'alimentation à distance

 

Depuis l’avènement du premier Power over Ethernet PoE standard, IEEE 802,3af, en 2003, l’industrie des TIC technologies information et des communications a vu un tableau des périphériques PoE et applications prolifèrent les bâtiments commerciaux, tels que Une connexion Wi-Fi, caméras de surveillance, éclairage commercial et capteurs.  La réussite de la technologie peut être grandement attribuée à son avantage sur les méthodes d’alimentation à haute tension à cause du déploiement par le système de câblage de communication.  Comme de nombreux appareils sont désormais compatibles avec les réseaux ou l’IP, le système de câblage de communication qui a toujours été utilisé pour fournir des services de données seules peut également servir à fournir une alimentation de faible intensité.  Si le PoE accapare une bonne part de l’attention et de part de marché, d’autres méthodes d’alimentation à distance sont offertes.

Alimentation de classe 2

Les limites de l’alimentation de classe 2 sont définies dans le code américain de l’électricité National Electrical Code (NFPA 70), qui indique que les circuits de classe 2 sont assortis de restrictions de tension de 30VCA ou 60VCC avec une puissance de sortie maximale de 100VA.  À cause de ses restrictions de puissance, un circuit de classe 2 est réputé sécuritaire en ce qui a trait au déclenchement d’incendies et il offre une protection acceptable contre l’électrocution.  C’est pourquoi les systèmes de classe 2 ne requièrent pas les mêmes méthodes de filage que l’alimentation, l’éclairage et les systèmes de classe 1 définis par le code et qu’ils peuvent être constitués de câbles de communication à faible tension..  Entre autres, les alimentations 24/28 VCA utilisées pour les systèmes de vidéosurveillance et de contrôle d’accès des commerces sont des exemples de source d’alimentation de classe 2.


Alimentation SELV

La tension extra-basse de sécurité (ou séparée) (SELV) est définie dans la norme IEC 60950-1, une norme internationale concernant l’équipement informatique. Les circuits SELV répondent aux critères suivants :

  • Circuit à tension extra-basse (< 35 VAC, <60VCC)
  • Faible risque de contact accidentel avec un circuit principal à tension plus élevée
  • La conception d’un circuit SELV comprend normalement un transformateur isolant, une distance minimale garantie entre les conducteurs et des enceintes d’isolation électrique.

Illustration 1 - Transformateur isolant sur un circuit SELV

L’interface réseau RJ45 sur un commutateur Ethernet ou des appareils de type power over HDBaseT (PoH) sont autant d’exemples de circuit SELV sur un équipement informatique.


Transformateur isolant sur un circuit SELV

Illustration 1 - Transformateur isolant sur un circuit SELV



Norme IEEE 802,3 Power over Ethernet (PoE)

Par définition, les ports compatibles avec la norme IEEE 802,3 PoE sont des SELV.  PoE est transmis par un commutateur de travée d'extrémité ou par un injecteur de travée centrale appelée Power Sourcing Equipment (PSE) sur le câblage de communication qui fournit la connectivité à l'appareil électrique (AE).  L'alimentation est distribuée en mode commun sur au moins deux paires différentielles de fils du système de câblage par paires torsadées équilibrées.

Configurations à travée d'extrémité et à travée centrale pour l'alimentation de caméras PoE.

Illustration 2 - Configurations à travée d'extrémité et à travée centrale pour l'alimentation de caméras PoE



Le comité des normes IEEE 802,3 LAN/MAN a approuvé certaines normes PoE :

  • IEEE 802,3af-2003 - Fournit jusqu'à 15,4 watts de courant continu (PSE), 12,95 watts à charge (AE)
  • La norme IEEE 802,3at-2009 - PoE, aussi appelée PoE+, fournit au plus 30 watts de courant continu (PSE), 25,5 watts à charge (AE)

Des travaux sont en cours afin d'augmenter la puissance disponible pour l'AE à 70 watts; ces travaux sont dirigés par le comité de la norme IEEE P802,3bt DTE - Alimentation par MDI sur 4 paires.  Le tableau qui suit dresse une comparaison des différentes normes IEEE 802,3 PoE :

Normes IEEE 802,3 PoE actuelles et proposées

Illustration 3 - Normes IEEE 3,8 PoE actuelles et proposées


Câblage et infrastructure

Paire torsadée cuivre dans l’horizontal a un avantage sur les autres types de supports tels que la fibre et sans fil dans sa capacité à assurer un transport physique pour les communications de données et un courant faible-watt.  La grande taille du conducteur 23 AWG typique de plusieurs constructions de câble de catégories 6 et 6A par rapport au câble 24 AWG de catégorie 5e implique que ces types de câble conviennent mieux à la dissipation de la chaleur produite par les applications d'alimentation à distance sur le câblage de communication, comme la Catégorie 2 et PoE.


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