PoE: Vše, co potřebujete vědět o vzdálenosti a výkonu

Úvod do PoE a jeho významu

PoE (Power over Ethernet) je technologie, která umožňuje přenášet elektrickou energii spolu s daty prostřednictvím jednoho ethernetového kabelu (např. CAT5e, CAT6). To znamená, že zařízení jako IP kamery, bezdrátové přístupové body, telefony nebo NVR rekordéry mohou být napájeny a zároveň připojeny k síti pomocí jediného kabelu.

Význam PoE technologie

1. Jednodušší instalace
Není třeba táhnout samostatné elektrické vedení – stačí jeden síťový kabel. To snižuje náklady i čas potřebný k instalaci.

2. Flexibilita při umísťování zařízení
Zařízení mohou být umístěna na místech, kde není dostupná elektrická zásuvka (např. stropy, vnější stěny).

3. Bezpečnost a spolehlivost
Napájení přes PoE je bezpečné a spravované – přepěťové ochrany, kontrola proudu a automatické vypnutí při chybě jsou součástí technologie.

4. Centrální řízení napájení
Zařízení lze jednoduše restartovat nebo spravovat na dálku prostřednictvím PoE switche nebo NVR systému.

Příklady využití PoE

• Bezpečnostní kamery – napájení IP kamer bez potřeby blízké zásuvky.

• VoIP telefony – snadné zapojení na pracovištích.

• Wi-Fi přístupové body – rozšíření sítě bez dodatečné kabeláže.

• IoT zařízení a senzory – napájení i datová komunikace najednou.

• Maximální výkon a dosah u PoE zařízení

Důležité poznamky:

• V reálném provozu je třeba počítat se ztrátami na kabelu – čím delší kabel, tím větší pokles výkonu.
• Všechna zařízení v řetězci (PoE switch, kabel, zařízení) musí podporovat stejný nebo vyšší PoE standard.
• Pro větší výkon je nutno použít kvalitní kabely typu CAT5 nebo lepší (např. CAT6).

Omezení vzdálenosti PoE při použití ethernetových kabelů

Standardní omezení pro PoE (Power over Ethernet) je:

Maximální doporučená vzdálenost: 80 metrů

Toto platí pro běžné ethernetové kabely typu CAT5e, CAT6 nebo CAT6a, přičemž jde o kombinovanou délku:

• 70 metrů trvalé vedení (instalační kabel ve zdi nebo liště)
• 2 × 5 metrů patch kabely na obou koncích

Proč je limit 80 m?

• Jedná se o fyzikální omezení ethernetové technologie (kvůli útlumu signálu a ztrátě napětí).
• Po překročení této délky může dojít k poklesu napájecího napětí ak chybám v přenosu dat.

Jak prodloužit PoE dosah?

1. PoE extender (opakovač)
   → Přidává dalších 70 m, napájený přímo z PoE kabelu. Možné kaskádování (např. 200–300 m).

2. PoE switch na sloupku nebo meziúrovni
   → Použije se jako „mezistanice“, která znovu napájí a posílá signál dál.

3. Použití optického vlákna + PoE injector
   → Data přenášíte přes optiku na delší vzdálenost, a PoE přidáte až u koncového bodu.

4. Vyšší napěťový PoE systém (48–56V DC)
   → Používá se při speciálních instalacích a při vyšších výkonech (např. IEEE 802.3bt).

Faktory ovlivňující limity vzdálenosti PoE

I když je standardní maximální doporučená vzdálenost PoE 80 metrů, reálná vzdálenost může být krátší nebo delší v závislosti na několika technických faktorech:

1. Spotřeba napájeného zařízení (PD – Powered Device)

• Čím vyšší výkon zařízení vyžaduje (např. PTZ kamera, Wi-Fi AP), tím více energie se ztratí při přenosu.
• U výkonných zařízení může být nutné zkrátit kabel nebo použít kvalitnější.

2. Typ a kvalita ethernetového kabelu

3. Teplota prostředí

• Vyšší teplota zvyšuje odpor v kabelu → zvýšené ztráty napětí.

• V exteriéru a v horkých místnostech může dojít k přehřívání a omezení výkonu.

4. Elektromagnetické rušení (EMI)

• Blízkost silových kabelů, trafostanic nebo jiných zdrojů rušení může ovlivnit datový přenos.

• Řešením je stíněný kabel (FTP/STP) nebo oddělená kabeláž.

5. Kvalita zakončení a konektorů

• Nekvalitní RJ-45 konektory nebo špatné krimpování mohou vést k neúplnému napájení nebo výpadkům.
• Vždy používejte profesionální nástroje a komponenty.

6. Typ PoE standardu

7. Tloušťka vodiče (AWG)

• Nižší číslo AWG = silnější vodič = menší odpor = menší ztráty.

•  Např. AWG 23 je vhodnější než AWG 26 pro dlouhé PoE vedení.

Důležité parametry při výběru kabelu

1. Materiál vodiče

• 100 % měď (Cu) – nejlepší vodivé vlastnosti.

•  CCA (mědí pokrytý hliník) – vysoký odpor, nestabilní PoE.

2. Tloušťka vodiče – AWG

• AWG 23 (silnější) → menší odpor → menší ztráty.

•  AWG 24 je běžný standard.

•  AWG 26 a vyšší se nedoporučují pro dlouhé PoE vedení.

3. Stínění (STP/FTP)

• Nutné v prostorech s elektromagnetickým rušením (např. továrny, blízkost silových kabelů).

•  STP/FTP = stíněné kabely, lepší odolnost proti rušení.

•  UTP = nestíněné, vhodné do běžného prostředí.

Doporučení pro instalaci

• Nepřekračujte délku 100 m přímého kabelu bez prodlužovače/přepínače.

•  Nepoužívejte CCA kabely, i když jsou levnější.

•  Vyhýbejte se ostrým ohybům a tahání kabelu, které mohou způsobit mikrotrhliny a zvýšený odpor.

•  Používejte kvalitní RJ-45 konektory určené pro zvolený typ kabelu (např. AWG 23).

Doplňková zařízení pro prodloužení dosahu PoE

1. PoE extender / repeater

• Funkce: Prodlouží dosah o dalších 80 m.

•  Napájení: Čerpá energii z PoE vstupu – nevyžaduje samostatné napájení.

•  Použití: Kaskádování až 2–3 extenderů (např. 200–300 m při nízkém zatížení).

👉 Pozor: Každý extender snižuje dostupný výkon → nevhodné pro výkonné PTZ kamery na velmi dlouhé vzdálenosti.

2. PoE switch jako mezikruh

• Funkce: Připojíte jej do sítě (např. v rozvodné skříni), kde opět rozdělí data a napájení do dalších linek.

•  Použití: Pokud máte napájení k dispozici uprostřed trasy, použijte PoE switch + adaptér.

3. Optický převodník + PoE injector

• Funkce: Přenos dat na velké vzdálenosti přes optiku (až několik km), PoE se přidá až na konci.

• Vybavení:

  • Mediální konvertor (Ethernet ↔ optika)

  •  PoE injektor (napájí zařízení na konci trasy)

• Výhoda: Ideální pro rozsáhlé instalace (např. areály, městské systémy)

4. Adaptéry PoE over Coax (EoC)

• Funkce: Používají staré koaxiální kabely k přenosu PoE + dat.

•  Výhoda: Vhodné při rekonstrukcích starých analogových systémů.

Praktické rady před instalací systému PoE

 1. Naplánujte vzdálenosti a výkony

• Změřte vzdálenost od přepínače k zařízením.

•  Zkontrolujte, kolik W vyžaduje každá kamera/zařízení.

 2. Používejte pouze 100% měděné kabely (ne CCA)

• Doporučení: CAT5e/6, AWG 23–24, 100 % Cu.

•  Vyhněte se levným kabelům – mohou způsobit výpadky a nestabilitu.

 3. Vyberte správný PoE switch/injektor

• Počet PoE portů

•  Celkový PoE rozpočet (součet výkonů pro všechny porty)

•  Podporovaný standard (802.3af/at/bt)

4. Ověřte skutečnou spotřebu zařízení

• Výrobci často uvádějí „maximální výkon“, ale skutečná spotřeba může být nižší (např. statická kamera ≈ 4–6 W).

 5. Zajistěte záložní napájení (UPS)

• Pokud chcete, aby systém PoE fungoval i při výpadku proudu.

 6. Před montáží na místě proveďte test

• Před montáží na zeď/sloup otestujte funkčnost kamery + kabelu + switche.

Časté problémy a jejich řešení při instalacích PoE

I když je PoE (Power over Ethernet) spolehlivá technologie, při špatné instalaci nebo nesprávném návrhu mohou nastat problémy. Zde je přehled nejčastějších chyb a způsobů jejich řešení:

 1. Zařízení se nezapne (žádné napájení)

Příčina:

• Nepodporovaný standard PoE (např. kamera vyžaduje PoE+, ale switch je pouze PoE).

•  Použitý injektor/switch vůbec nepodporuje PoE.

•  Příliš dlouhý kabel nebo kabel CCA s vysokým odporem.

Řešení:

• Zkontrolujte kompatibilitu standardů PoE (af/at/bt).

•  Zkontrolujte výstupní výkon na portu.

•  Použijte 100% měděný kabel, zkraťte délku nebo použijte prodlužovač.

•  Vyzkoušejte jinou kameru/zařízení na stejném portu.

2. Nestabilní napájení nebo výpadky videa

 Příčina:

• Slabý PoE switch (nedostatečný PoE budget).

•  Příliš mnoho zařízení na jeden switch.

 Řešení:

• Vypočítejte celkový PoE budget a porovnejte s výkonem switche.

•  Rozdělte zařízení mezi více switchů.

 Tipy pro předcházení problémům:

• Používejte pouze ověřené značky a komponenty.

•  Před montáží na sloup nebo zeď systém otestujte.

•  Vždy zkontrolujte délku kabelu, spotřebu zařízení a výkonový rozpočet přepínače.

•  Zaznamenejte si zapojení portů a napájení pro budoucí servisní zásahy.