Innehåll på sidan:

• Räknesnurra - kabellängd >
• Reduktion för olika buntar >
• Bakgrund - varför det är viktigt att beräkna värmeökning >
• Fem faktorer som påverkar kablarnas drifttemperatur >
• Strömstyrka och effekt som får överföras >
• Formler för beräkning av temperaturökning och drifttemperatur >

Räknesnurra - kabellängd

Nedanstående räknesnurra användas för beräkning av maximal längd på Permanet länk (PL) för RP 3 där buntarna kan antas vara ungefärligt runda (worst case).

Reduktion för olika buntar

Runda buntar har den minsta möjliga ytan mot omgivningen för en given tvärsnittsarea och temperaturökningen anses vara störst i sådana buntar. Formeln som används i Räknesnurran samt under rubriken "Formler för beräkning av temperaturökning och drifttemperatur" baserar sig därför på runda buntar.

Om annan buntform nyttjas kan temperaturökningen beräknas med de reduktionsfaktorer du ser i tabellen nedan:

Exempel - 144 kablar med 0,075 Ω/m och 7 mm ytterdiameter (i E/F ventilerade förhållande, trådstege):

• Rund bunt = 16 °C värmeökning.
• Rektangulär bunt (200 mm × 50 mm) (ger förhållande 4:1) = 16 °C × 0,71 = 11,36 °C.
• Rektangulär bunt på andra ledden 50mm X200 mm ger ingen reducering =16C värmeökning.

Bakgrund - varför det är viktigt att beräkna värmeökning

I början av 2019 gavs nya installationsstandarden för fastighetsnät SS-EN 50174-1 och -2 ut. En av nyheterna var att möjlighet för strömförsörjning via fastighetsnätet med upp till 100W. Det benämns i standarden som Remote Powering och på svenska Fjärrmatning men kallas i vardagligt tal PoE.

Detta innebär att man dels vid projektering men även vid konstruktion och installation kommer att behöva beräkna vilken värmeökning som sker till följd av fjärrmatning (strömförsörjning via fastighetsnätet). Detta påverkar i sin tur den maximala länk och kanal längden man kan installera.

Fem faktorer som påverkar kablarnas drifttemperatur

Vid fjärrmatning finns fem faktorer som påverkar kablarnas drifttemperatur som i sin tur begränsar möjlig kabellängd:

• Omgivningstemperatur. Temperatur får uppskattas för de givna kabelvägarna. En högre omgivningstemperatur medför mindre utrymme för temperaturökning i kabeln. Omgivningstemperatur bör definieras i kravspecifikation för installation (förfrågningsunderlaget) som en generell omgivningstemperatur eller en omgivningstemperatur för varje enskilt installationsutrymme.
• Ledarresistans. Högre resistans i kabeln ger högre temperaturökning. Kommunikationskablar har som oftast en given ledardimension utan möjlighet att välja grövre ledare för att erhålla lägre resistans.
• Kabelns ytterdiameter. Större kabeldiameter ger ett större avstånd mellan ledare samt en större mantelyta och därmed lägre temperaturökning.
• Storlek och utformning av kabelbuntar. Större kabelbuntar ger en högre temperaturökning av de innersta kablarna. Utformning av kabelbuntar med större omgivande yta (ej cirkulär) ger lägre temperaturökning.
• Installationsmiljö. Kablar som förläggs i ventilerade förhållanden har minst temperaturökning. Kablar som förläggs i mer eller mindre värmeisolerade förhållanden kommer ha en högre temperaturökning. Installationsmetoden är den enskilt största faktorn för temperaturökning.

Strömstyrka och effekt som får överföras

Installationsstandarden för fastighetsnät klassificerar fastighetsnätet i tre RP (remote powering) kategorier som styr vilken strömstyrka och därmed effekt som får överföras enligt nedan:

• RP1 = medelströmmen för alla ledare (ic-average) inte överstiger 212 mA. Det betyder i princip att enbart PoE (IEEE 802.3at) och PoE+ (IEEE 802.3af) utrustning får anslutas.
• RP2 = medelströmmen för alla ledare (ic-average) begränsas till ett angivet värde mellan 212 mA och 500 mA.
• PR3 = anslutningen av utrustning för fjärrmatning är obegränsad, förutsatt att ic ≤ 500 mA/ ledare upprätthålls. Det betyder att utrustning enligt IEEE 802.3af/at/bt, Klass 1-8 fritt användas utan begränsningar på alla kablar.

Standarden rekommenderar att dimensionering enligt RP3 utförs vid ny installation.

Formler för beräkning av temperaturökning och drifttemperatur

Formel för Temperaturökning (T_ambien) för olika kabelbuntar (kategori RP3):

Formel för T-global (drifttemperatur):

Så här kan du utläsa formlerna:

• N är antal kablar i bunten (st)
• Inst.met är en variabel/värde baserat på installationsmetoden
• R är kabeln resistans (Ohm/m)
• D är kabelns ytterdiameter (m)
• L är den sammanlagda längden på länken; (m)
• L_cord är kablagens sammanlagda längd; (m)
• L_n är längden på den länk som har gemensamma installationsförhållanden – längder under 1 m ska inte beaktas på grund av inverkan av axial dissipation; (Segmentets längd i m)
• L_m är längden på kablage som har gemensamma installationsförhållanden – längder under 1 m ska inte beaktas på grund av inverkan av axial dissipation;
• T_ambient-n är omgivningstemperaturen inom längden L_n; (°C)
• T_ambient-m är omgivningstemperaturen inom längden L_m; (°C)
• ΔT_n är den tillkommande temperaturen inom längden L_n till följd av fjärrmatning; (°C)
• ΔT_m är den tillkommande temperaturen inom längden L_m till följd av fjärrmatning. (°C)
• i_c-average (A) är den ström som genomsnittligt överförs / ledare i (Ampere) RP3 =0,5A, RP2 0,5A- 0,212A, RP1 är <0,212A

Beräkningen av T_global kräver kännedom om den förväntade ΔT till följd av fjärrmatning och omgivningstemperaturer T_ambient (verklig eller förväntad) på alla punkter längs kanalen.