Page 20 - Plaani 2-2020

KAAPELIT LÄMPENEVÄT
Parikaapelin johtimissa kulkeva sähkövirta aiheuttaa johtimien ja sitä kautta itse kaapeleiden lämpenemistä. Kaapelin lämpötilan nousun määrä riippuu:
• Kaapelin johtimissa kulkevasta kokonaisvirrasta; enimmillään 2 x 4 x 0,5 A = 4 A (2 A toiseen suuntaan ja 2 A toiseen suun- taan => lämpötilaan vaikuttava kokonaisvirta on 4 A)
• Kaapelirakenteesta; johdinhalkaisija, suojausrakenne (suojattu kaapeli lämpenee vähemmän)
• Kaapelin asennustavasta ja sijainnista; esim. kaapelihylly, putki, johtokanava
• Samassa nipussa olevien virrallisten kaapeleiden lukumääräs- tä
Kaapelin lämpötila määräytyy ympäristön lämpötilan ja PoE-virran aiheuttaman lämpötilan nousun perusteella ja se ei saa missään olosuhteissa olla suurempi kuin kaapelille määritelty suurin käyttö- lämpötila. Yleiskaapeloinnissa käytettävien parikaapeleiden suurin sallittu käyttölämpötila on tyypillisesti 60 °C.
LÄMPÖTILAN NOUSUN VAIKUTUKSET
Kaapelin lämpötilan nousun välitön vaikutus on resistanssin kasva- minen. Resistanssin kasvu on sinänsä haitallista jo PoE-syötönkin kannalta, mutta se aiheuttaa myös parikaapeloinnin signaalinsiirron kannalta kriittisen vaimennuksen kasvua. Desibeleissä (dB) ilmoi- tettu vaimennus kasvaa enimmillään noin 0,4 % / °C lämpötiloissa 20...40 °C ja noin 0,6 % / °C lämpötiloissa 40...60 °C. Jos kaapelin lämpötila nousee esimerkiksi arvoon 50 °C, vaimennus desibeleissä kasvaa noin 14 % ja kanavan pituus 100 m (vastaavasti pysyvän siirtotien pituus 90 m) ei enää olekaan saavutettavissa. Lämpötilan nousu rajoittaa siis saavutettavaa kaapelointipituutta.
Lämpötilan nousu aiheuttaa myös kaapelin muovimateriaalin no- peampaa vanhenemista. Karkean säännön mukaan 10 °C lämpö- tilan nousu kaksinkertaistaa vanhenemista. Muovien vanhetessa niiden sähköiset ominaisuudet heikkenevät ja suurilla taajuuksilla tämä vaikuttaa vaimennusta lisäävästi. Vanhetessaan muovit myös heikkenevät mekaanisesti eli haurastuvat. Tämä johtaa vähitellen koko kaapelirakenteen järkkymiseen ja kaapelin muuttumiseen kelvottomaksi. Jatkuva korkea lämpötila vanhentaa kaapeleita nopeasti.
KATEGORIAN RP3 ASENNUSTEN SUUNNITTELU
Kategorian RP3 ainoa virtaa koskeva rajoitus on raja-arvo 500 mA johdinta kohden. Virtaa ei tarvitse erikseen valvoa. Riittää, kun tehonsyöttölaite (PSE) rajoittaa virran arvoon 500 mA. Lämpötilan
Taulukko 1. Parikaapeloinnin saavutettava kanavapituus/pysy- vän siirtotien pituus kaapelin lämpötilasta riippuen (EN 50174-2).
nousu tulee kuitenkin ottaa huomioon ja se edellyttää standardin EN 50174-2 mukaisia suunnittelu- ja asennuskäytäntöjä. Näitä kos- kevat vaatimukset ja ohjeet ovat yksityiskohtaiset ja seikkaperäiset, ja tässä artikkelissa esitetään vain pääperiaatteet.
Kaapelin lämpötilan nousun määrittämistä varten on standardissa esitetty laskukaavat ja taulukot. Alla on esimerkki lämpötilan nou- sun taulukosta, kun kaapelointi on asennettu avoimelle reiättömälle kaapelihyllylle (asennusolosuhde C). Taulukossa oletetaan, että jokaisessa kaapelissa on kahdeksan johdinta ja että jokaisessa johtimessa kulkee 500 mA virta. Standardissa on esitetty vastaavat taulukot myös asennusolosuhteille A (eristetty), B (johtokanava/put- ki) ja E/F (vapaa ilmankierto).
Kun vielä tiedetään ympäristön lämpötila, saadaan kaapeloinnin kohonnut lämpötila lasketuksi standardin EN 50174-2 kaavojen ja taulukoiden perusteella. Tämän jälkeen tulee selvittää saavutetta- va kaapeloinnin enimmäispituus tässä kohonneessa lämpötilassa. Saavutettavat pituudet ovat tämän artikkelin taulukon 1 mukaiset.
Jos kaapelin lämpötila kohoaa esimerkiksi arvoon 50 °C, suurin saavutettava kanavapituus pienenee arvosta 100 m arvoon 86 m, 84 m tai 82 m ja pysyvän siirtotien pituus pienenee vastaavasti arvosta 90 m arvoon 76 m, 79 m tai 62 m riippuen kytkentäkaa-
Taulukko 2. Lämpötilan nousu erikokoisille kaapelinipuille asennusolosuhteissa C (EN 50174-2). Oletus: jokaisessa kaa- pelissa on kahdeksan johdinta ja jokaisessa johtimessa kulkee 500 mA virta.
20Plaani 2 2020 Teleratkaisut ja turvallisuus