Hardwareinstallationsanleitung zu Cisco Catalyst Switches der Serie 9400
Inklusive Sprache
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Analyse der Verkabelungsanforderungen für Geräte nach IEEE 802.3bt Typ 4
Der National Electrical Code (NEC) in der Ausgabe von 2017 beschreibt die Einschränkungen für PoE-Systeme (Power over Ethernet).
Die Einschränkungen basieren auf der Stromstärke pro Leiter und zielen darauf ab, den thermischen Anstieg zu minimieren, der
in großen Kabelbündeln auftreten kann, die Power over Ethernet liefern.
Hinweis
Das NEC definiert ein Kabelbündel als eine Gruppe von Kabeln, die in einer eng gepackten Konfiguration für mindestens 1,0 m
zusammengebunden oder in Kontakt miteinander sind.
Ein Kabel der Standardkategorie, das in Ethernet-Systemen verwendet wird, besteht aus acht Leitern. Bei IEEE 802.3af- und
802.3at-Systemen werden nur vier dieser Leiter zum Leiten von Strom verwendet. Bei Cisco UPOE- und IEEE 802.3bt-Systemen dagegen
werden alle acht Leiter zum Leiten von Strom eingesetzt. In der folgenden Tabelle sind die maximal zulässige Stromstärke für
die einzelnen Standards und die zugehörige Stromstärke pro Kabel und pro Leiter aufgeführt.
Tabelle 1. Für verschiedene Standards vorgegebene maximale Stromstärke
Standard
Stromstärke Kabel
Stromstärke Leiter
802.3af
350 mA
175 mA
802.3at
600 mA
300 mA
Cisco UPOE
1.200 mA
300 mA
802.3bt
1.732 mA
433 mA
Die Analyse eines NEC-konformen Kabelsystems beginnt mit Abschnitt 840.160:
Die Installation der aufgeführten 4-paarigen Kommunikationskabel für einen Kommunikationsschaltkreis oder eine Installation,
bei der 4-paarige-Kommunikationskabel gemäß 725.154(A) für Kabel der Klasse 2 und 3 ersetzt werden, muss 725.144 entsprechen.
Ausnahme: Die Installation von Kommunikationskabeln in Übereinstimmung mit 725.144 ist für die aufgeführten 4-paarigen Kommunikationskabel
nicht erforderlich, wenn der Nennstrom der Stromquelle bei Leitern mit 24 AWG oder höher den Wert von 0,3 Ampere nicht überschreitet.
Dies besagt quasi, dass bei 802.3af-, 802.3at- und Cisco UPOE-Systemen keine weiteren Überlegungen erforderlich sind, wenn
die Leitergröße mindestens 24 AWG beträgt. Außerdem erfordern TIA-568-konforme horizontale Kabel mindestens 24-AWG-Leiter.
Daher müssen bei IEEE-konformen PoE-Systemen, die 60 W oder weniger liefern, die Kabel nicht weiter berücksichtigt werden.
Für Systeme nach IEEE 802.3bt Typ 4 (Klasse 7 und Klasse 8, 75 W und 90 W) gilt die 0,3-A-Ausnahme nicht. Daher wechselt die
Analyse zur NEC-Konformität zu Abschnitt 725.144:
Wenn die Typen CL3P, CL2P, CL3R, CL2R, CL3 oder CL2 Strom und Daten übertragen, darf der Nennstrom pro Leiter die in Tabelle 725.144
aufgeführten Werte bei einer Umgebungstemperatur von 30 °C nicht überschreiten. Bei Umgebungstemperaturen über 30 °C gelten
die Korrekturfaktoren aus 310.15(B).
Ausnahme: Bei Installationen mit Leitern von mindestens 24 AWG ist die Übereinstimmung mit 725.144 nicht erforderlich, wenn
der Nennstrom der Stromquelle den Wert von 0,3 Ampere nicht überschreitet.
Die Typen CL3P-LP, CL2P-LP, CL3R-LP, CL2R-LP, CL3-LP und CL2-LP dürfen zum Übertragen von Strom aus einer Stromquelle an ein
Gerät eingesetzt werden, wenn die Nennleistung pro Leiter unter der gekennzeichneten Ampere-Grenze (direkt nach dem Suffix
„-LP“ angegeben) bleibt. Sie dürfen außerdem für die Übertragung von Daten an die Geräte genutzt werden.
Die folgende Tabelle ist von Tabelle 725.144 abgeleitet und gemäß 310.15(B) für eine Umgebungstemperatur von 45 °C angepasst.
Die Werte in den grünen Zellen sind akzeptable Werte für PoE-Systeme nach IEEE Typ 4.
Die Analyse der für eine Umgebungstemperatur von 45 °C angepassten NEC 2020-Tabelle 725.144 und der Anforderungen aus Abschnitt 725.144
führen zu der Empfehlung von Cisco, Kabel der Kategorie 6a, bewertet bei 75 °C, mit 23-AWG-Leitern in Bündeln von jeweils
maximal 192 Kabeln zu nutzen.