在上述直流功率水平下，没有人真正对PoE的安全性产生过质疑。但是，2018年四线对Type 3和Type 4 PoE一经推出，Type3和Type4 PoE分别提供60 W和90 W功率，许多人开始怀疑PoE是否安全。我们认为有必要仔细探讨一下这个问题。

交流(AC) vs. 直流(DC)

虽然以70分贝的音量播放AC/DC乐队的代表作“Back in Black”(回到黑暗)对您的耳朵来说绝对是不安全的，但长期以来人们一直认为，直流电源是安全的，而交流电源则不然。他们这么认为的背后事实依据是因为交流电被认为比直流电危险大约3至5倍，因此在相同电压下需要比交流电大得多的直流电才会对人产生致命威胁。为了更好地理解其中的原因，我们需要了解这两者之间的区别。

参考上图，交流电源的电流方向周期性变化，而直流电源的电流方向始终不变。这就是为什么交流电源有频率而直流电源没有频率的原因。形象化地表示这种差异的一种简单方法是将其图形化——交流电产生波状(正弦)图案，而直流电只是一条直线。

当您不慎被达到危险电流水平的交流电电击时，交流电的这种方向周期性变化的特性会导致心脏发生房颤。直流电源的持续流动对心脏没有那么危险，但是会引起心脏痉挛性收缩，甚至如果电压足够高的话，足以致人于死地。除了电流水平以外，人体电阻也是一个重要的因素，它会受湿度、皮肤厚度、体重、年龄甚至性别的影响。干燥皮肤比潮湿皮肤的电阻更大，当电阻下降时，流经人体的电流就会上升。由于女性的整体电阻较小，因此比男性更容易受到电流的伤害。

此外，不同的路径也会造成不同的结果。只有当人体存在一条完整的路径，并且具有可供电流进入和流出的两个接触点时，才会发生电击，并且电流会始终采用最容易的接地路径。电流所经过的路径与电击的危害程度密切相关——从一只手流向另一只手的电流会流经心脏，因此比从手指流向手肘的电流要危险得多。

这对PoE来说意味着什么？

根据IEEE标准，PoE注入线缆时的电压为44至57V DC(典型值为48V DC)。通常情况下，任何低于35V AC或60V DC的电压都被视为安全特低电压(SELV)，因此根据定义，支持PoE的端口为SELV。这并不是说48V DC就不会使您遭受电击，如果您小时候用舌头碰过9伏电池，就会知道这种感觉。并且也不会有人建议您将双绞线的绝缘层剥掉，然后裸手去戳它，特别是当手潮湿时。

但是使用PoE时，由于实际协议本身的原因，您仍然很少有机会遭受到断开的电缆的电击。这是因为供电设备（PSE）必须先与受电设备（PD）握手，才能提供功率。即没有握手，则没有功率。这与标准的交流电源插座完全不同，不管您是否将设备插入交流电源插座，它都将持续供电。

简而言之，本文开头的问题的答案是肯定的——PoE是安全的。

凡事总有例外

那么，如果PoE是安全的，为什么要针对60 W以上的功率进行修订呢？PoE在线缆束内产生的热量仍然存在潜在危险，随着时间的推移，可能导致插入损耗和线缆性能下降，从而阻碍正常的数据传输。对于从电话和安防设备，再连接到网络并通过网络供电的生命安全系统来说，信号丢失无疑会成为生命安全问题。所以针对60W或更高功率PoE规定了线缆束中的线缆数量（基于导体尺寸和额定温度），或者要求使用有限功率(LP)线缆。

围绕PoE相关消防安全性的讨论也正在进行之中。虽然从理论上讲存在这种可能，但这绝对是最坏的情况——在天花板空间内的高温(高于40°C)环境下，紧密捆扎在一起的大线缆束中的全部线缆从某点向另一点提供60W或更高功率的PoE，而不分散到较小的线缆束/单独布线。在靠近可燃材料的地方也很有可能使用低质量的非屏蔽线缆结构，例如，铜包铝。上述场景可以通过遵守线缆束捆扎指南和进行认证（CCA布线无法通过认证）来避免。

重要的是，即使没有危险，但如果线缆的平衡性不好，PoE仍然会对传输造成严重破坏。在四线对Type 3和Type 4 PoE中，通过共模电压在所有四线对上传输功率，共模电压在线对内的每根导线之间平均分配电流。要做到这一点，直流电阻必须平衡。过大的不平衡会造成变压器饱和，从而导致以太网数据信号失真。因此，我们建议您使用DSX  CableAnalyzer系列测试仪(DSX2-8000/DSX2-5000)测试直流电阻不平衡。

关键参数

DSX8000测试电阻的不平衡

环路电阻

● 线路损耗=I2R 平均最大，线路电阻过大 PD min不满足要求

● Type4：1580-2120mA 4p 线路损耗14W （ < 18.7W max，PoE++ ）

● 现有标准 loop resistance 25Ω，均满足要求

● 使用超长28AWG跳线链路：100-110m？

✓ 实测Channel或安装前仿真Channel

超标嫌疑：> 26 AWG

● 缩短应用距离 ( channel length <100m ）

●  TIA上浮10% ->110m？

●  坚持Loop resistance <25Ωo 28 AWG？

✓ 缩短长度设计

我的布线系统能支持PoE++等级8吗？

所有四对线 < 25 Ω(单线近似<12.5Ω)

PoE的系统构成及供电特性参数一个完整的PoE系统包括供电端设备(PSE,PowerSourcingEquipment)和受电端设备(PD,PowerDevice)两部分。POE交换机就是PSE设备，无线AP或者物联网LoRa网关就是PD设备。两者基于IEEE802.3af标准建立有关受电端设备PD的连接情况、设备类型、功耗级别等方面的信息联系，并以此为根据PSE通过以太网向PD供电。

标准的五类网线有四对双绞线，IEEE802.3af允许两种线序供电方法：一种是在4、5、7、8线对上传输电流，并且规定，4、5为正极，7、8为负极。另一种供电是在1、2、3、6线上传输电源，极性较为任意，1、2为正极，3、6为负极或是1、2为负极，3、6为正极。POE交换机采用第二种供电线序，无线AP或者物联网LoRa网关两种供电线序都支持。

IEEE802.3af的工作过程：

1、检测：一开始PSE在为受电设备供电前，先输出一个低电压检测受电设备（PD）是否符合IEEE802.3af标准。

2、分级：当PSE检测到符合要求后，会将输出电压进一步提高，来对受电设备进行分级，如果受电设备此时没有回应分级确认电流，PSE默认将受电设备规为0级，为其提供15.4W的输出功率。

3、供电：经过确认分级后，PSE会向受电设备输出48V的直流电，并确认受电设备不超过15.4W的功率要求。

4、维护：更新实时功率，进行断路检测和单端口过载检测，当受电设备超载或短路后，PSE停止为其供电，再次进入检测阶段。

IEEE802.3af主要供电参数：

直流电压在44～57V之间，典型值为48V。典型工作电流为10～350mA，典型的输出功率：15.4W。超载检测电流为350～500mA。在空载条件下，最大需要电流为5mA。为PD设备提供3.84～12.95W四个Class等级的电功率请求。

IEEE802.3af的分级参数：

Class0设备需要的最高工作功率为0~12.95W；

Class1设备需要的最高工作功率为0~3.84W；

Class2设备需要的工作功率介于3.85W~6.49W；

Class3设备的功率范围则介于6.5～12.95W。

为什么会有IEEE802.3at标准？

由于IEEE802.3af标准使受电设备(PD)上的PoE功耗被限制为12.95W，这就限制了以太网电缆供电的应用范围。为了克服PoE对功率预算的限制，推出新标准：IEEE802.3at（也称为PoE+），它将功率要求高于12.95W的设备定义为Class4,可将功率水平扩展到25W或更高。

IEEE802.3at与802.3af相比，802.3at可输出2倍以上的电力，每个端口的输出功率可在30W以上。受电设备PD可以最大到29.95W，PSE将为其提供30W以上的直流电源。PD以Class4分级的电流响应，告诉PSE是否能够为其提供802.3at规定的较高功率。

IEEE802.3at(PoE+)主要供电参数：

直流电压在50～57V之间，典型值为50V。典型工作电流为10～600mA，典型的输出功率：30W。受电设备PD支持Class4的分级。

IEEE802.3bt(PoE++)：

802.3bt规范引入了四种新的高功率PD分级(Class)，从而使单特征类别的总数达到9个。Class5~8对于PoE标准而言是新的，并转化为40.0W至71W的PD功率水平。

802.3bt可向后兼容802.3at和802.3af。一个较低功率802.3at或802.3af的PD可连接至一个较高功率802.3bt的PSE，不会出现任何问题。而当一个较高功率802.3bt的PD连接至一个较低功率802.3at或802.3af的PSE，PD只需能够工作在各自的较低功率状态即可，这被称为“降级”。

各类网线支持的PoE协议：

2018年9月底，针对Type 3和Type 4 PoE的IEEE 802.3bt标准终获批准！虽然我们相当长一段时间都在讨论这些较高级别的PoE，但现在它们终于获得了批准，我们认为这正是明确PoE类型、等级和认证以及重新认识我们的独特优势——测试的好时机。

Type 3 PoE从供电设备(PSE)提供60W功率，并为用电设备(PD)提供高达51W的输入功率，而Type 4 PoE从供电设备提供90W功率，为用电设备提供高达73W的输入功率。与之前Type 1 (15W)和Type 2 (30W) PoE仅使用两对线来传输电力不同，这两种新的PoE类别要用到双绞线电缆中的全部四对线(这就是为什么您经常听到802.3bt被称为四对线PoE)。更高的功率意味着PoE现在可用于为数字标牌和高级云台变焦摄像机、LED灯甚至台式计算机等各种设备供电。

等级系统

IEEE 802.3 PoE为PoE系统分配各种等级，其中等级由供电设备和用电设备都支持的最低公共功率电平确定。这是通过供电设备利用链路层发现协议(LLDP)检测用电设备的功率要求来实现的，该协议本质上分析供电设备和用电设备之间的双向数据包。

等级范围从0到8不等，Type 1和Type 2 PoE包括0级至4级，其涵盖的用电设备输入功率范围为12.95W至25.5W。Type 3包括5级(用电设备最高40W)和6级(用电设备最高51W)，Type 4包括7级(用电设备最高62W)和8级(用电设备最高73W)。我们为什么要分等级？

确定等级系统的主要原因是允许对功率要求进行协商以更好地管理供电设备的电力预算。例如，如果供电设备为6级，但用电设备仅为5级，则该系统被归类为5级，供电设备可以根据设备的要求设置最大输出功率，而不是输出超过需求的功率。

尽管有些技术人员依赖查询LLDP信息来跟踪哪些设备正在用电以及用电量是多少，但好消息是大部分人都无需担心等级问题——您真正需要知道的是设备所需的功率，从而选择正确的供电设备以确保满足需求。如果您对用电设备输入功率的要求比较广泛(这很正常，比如同一个环境下可能有需要低于4W功率的PoE挂钟，也可能有需要70W功率的PoE电视等等)，您无需为此担心，因为PoE类型是向后兼容的。

认证可以给予帮助

在所有这些与我们行业相关的PoE讨论中，您可能也听说过以太网联盟的PoE认证。以太网联盟PoE认证计划旨在通过测试和验证特定的PoE设备来确保互操作性和IEEE 802.3 PoE标准的合规性，从而有助于最大限度地降低市场混乱。毕竟，PoE只是一个名称，任何人都可以用其来描述设备或仪器——甚至专利产品也可能不符合标准要求。

任何公司都可以将产品提交给以太网联盟进行认证，一旦获得认证，该产品就会被纳入至公共注册中心。虽然供电设备比用电设备更为常见，但认证产品上的以太网联盟官方徽标表示其符合标准要求，并确定其是否被视为供电设备或用电设备，并指定该产品提供或消耗的最大功率。

徽标本身很容易理解——红色箭头表示电力的定向流动(接收或发送)以指示供电设备或用电设备，方框内的数字表示等级，以便您知道最大功率(事后看来，如果您依据徽标指示行事，那么最好了解一下等级相关知识)。

测试回顾

我们当然不能在讨论获得批准的Type 3和ype 4时，对测试避而不谈。PoE系统中，通过在两对线上施加共模电压来传输电力——意味着电流在两个导体之间平均分配。因此，线对中的每根导线的直流电阻都必须平衡(相等)，任何差异都被称为直流电阻不平衡。严重不平衡会使数据信号失真，导致误码、重传甚至数据链路失效。

现在，Type 3和Type 4 PoE可以利用全部四对线来提供电力，除了担心每对线上的直流电阻不平衡问题外，多个线对之间严重的直流电阻不平衡也会对PoE系统造成严重破坏。虽然您可能会在供应商的电缆上看到直流电阻不平衡指标，但端接不一致也会导致直流电阻不平衡，因此对该参数进行现场测试是确保可以放心使用PoE系统的唯一方法。

福禄克网络的DSX 2-8000  CableAnalyzer系列铜缆认证仪可快速、轻松地测试线对内和线对间的直流电阻不平衡。

您也许已经听到一些关于四线对PoE应用性能和散热问题的流言蜚语，并且有点担心您部署的布线设备是否已经准备好为客户的全新系列设备供电。您应该知道——更高功率水平的四线对PoE并总是非完美无缺。

我们接下来深入了解一下。

选择您喜欢的类型

首先，我们来了解一下不同类型的PoE之间的差异。Type 1 PoE可提供高达15.4 W的功率，其中13 W用于设备，而Type 2 PoE(有时称为PoE+)可提供高达30 W的功率，其中25.5 W可用于设备。两者都使用两对线来传输功率，采用上述两种方案之一——方案A和方案B。

方案A中，利用线对1-2和3-6来实现同时供电和数据传输。方案B中，利用备用线对4-5和7-8来实现供电。方案A兼容两线对(例如10/100BASE-T)和四线对(例如1000BASE-T)应用，而方案B仅兼容使用两线对的数据信号。

已经提出的四线对PoE 802.3bt标准中包括Type 3和Type 4两种类型，两者都可以利用四线对实现同时供电和数据传输。Type 3 PoE可提供高达60W的功率，其中51W可用于设备，而Type 4可提供高达90W的功率，其中71W可用于设备。

确保平衡

使用方案A的Type 1和Type 2 PoE中，通过在两线对上施加共模电压来传输功率——意味着电流在两根导线之间均匀分配。因此，线对内每根导线的直流电阻必须平衡(相等)，任何电阻差异被称为直流电阻不平衡。严重不平衡会使数据信号失真，导致误码、重传甚至数据链路故障。

与Type 1和Type 2 PoE方案A类似，四线对Type 3和Type 4 PoE也通过共模电压提供功率，因此直流电阻不平衡也很重要。但是，在Type 3和Type 4中，您不仅要担心每对线上的直流电阻不平衡。多个线对之间严重的直流电阻不平衡也会对数据传输造成严重破坏并导致PoE停止工作。

虽然导体直径和同心度(圆度)不一致的劣质电缆具有更高的直流电阻不平衡风险，但是单根导线未被妥善且一致地安置在IDC内，导致端接不一致，也会造成直流电阻不平衡。因此，虽然您可能会看到供应商电缆的直流电阻不平衡指标，但现场测试确实是安装后确保直流电阻不平衡性能的唯一方法。

庆幸的是，福禄克网络的DSX CableAnalyzer?铜缆认证测试仪可快速、轻松地测试线对内和线对间的直流电阻不平衡，因此您完全可以放心确保您所部署的电缆设备将支持两线对和四点对PoE应用。

需要了解的更多信息

遗憾的是，直流电阻不平衡并不是您唯一需要担心的问题。当PoE采用双绞线铜缆布线时，电缆内的温度升高会导致插入损耗增加。这可能造成通道插入损耗测试失败，或需要缩短电缆长度。

当传输PoE的多根电缆被紧密地捆绑在一起时，PoE产生的热量更为严重——功率越大，发热越大。美国国家电气规范规定，60W或更高等级PoE的电缆束中允许的电缆数量取决于导线尺寸和额定温度。UL还推出了限制功率(LP)额定值，用于验证电缆是否超过每线对在特定电流下的温度额定值，TIA也正在制定限制电缆束温度上升的指南。

备受期待的更高水平PoE（以太网供电）技术已经成为业界的热门话题。包括3类和4类PoE在内的PoE 802.11bt标准预计将在2018年初获得批准，我们将会看到更多设备放弃交流电源连接而采用PoE供电。

其中有一个特殊的设备，一直是每间办公室和每张办公桌上最重要的物品——电脑。没错，PoE计算是PoE接下来的重大进展。我们这里所说的并不是瘦客户端或平板电脑——而是实际生活中的台式电脑。每间办公室都在周围设计了交流电源基础设施，并在每个办公桌和每个办公隔间都安装了插座。

何为功率等级？

在即将颁布的802.11bt标准中，3类PoE将提供最大60W的直流电（其中51W可用于设备），4类PoE将提供最大90W直流电 (其中71W可用于设备)。现有的2类PoE (IEEE 802.3at)可提供30W的最大功率 (其中25.5W可用于设备)，使其具备了一些PoE计算能力，但仅限于处理能力有限和应用数量有限的非常小的设备。

3类和4类PoE提供的功率更高，加之目前电脑处理器功能已经变得更强大，能耗更低，这意味着我们现在可以将PoE供电技术应用于实际生活中的的台式电脑。同时，LED屏幕技术的进步意味着这些电脑可以拥有大尺寸(20英寸或更大)的高清屏幕。它们可以采用触摸屏或者使用普通外设，例如键盘和鼠标，而且它们的功能足够强大，可以运行最新版本的Windows?和全套Microsoft?Office软件以及播放高清视频。此外，PoE电脑的能源效率要高得多，耗电量大约相当于普通台式电脑耗电量的一半。

现在已经有通过使用思科UPOE来达到60W PoE供电的台式电脑。当2018年3类和4类PoE获得批准后，我们将看到更快、功能更强大的PoE台式电脑进入市场。事实上，可提供90W功率的4类PoE可能会使多屏PoE计算系统和更大屏幕(可能会达到46英寸以上)成为现实。

使用全部四对线

用于台式电脑的3类和4类PoE通过全部四对线同时供电和传输数据。上述功能通过施加共模电压来实现，该电压将电流均匀地分配给线对中的各根导线。为了将功率平均分配给线对，每根导线的直流电阻必须相等或平衡。两根导体之间的电阻差异被称为直流电阻不平衡，属于不利因素。

虽然PoE设备可以容许一些直流电阻不平衡，但过大的不平衡会造成变压器饱和，从而导致以太网数据信号失真。这对于台式电脑来说是非常严重的问题。而在采用4对线的3类和4类PoE系统中，需要注意的不仅仅是每对线上的直流电阻不平衡——多个线对之间过大的直流电阻不平衡也会导致PoE停止工作。

尽管选择知名制造商生产的优质电缆，确保高质量的工艺和一致的端接，可以避免过大的直流电阻不平衡，但最好对其进行测试，因为这种不平衡可能会对PoE的桌面计算性能产生巨大影响。行业标准规定导线间的最大直流电阻不平衡为3％，而即将颁布的IEEE 802.3bt标准现在还要求任意两个线对间的直流电阻不平衡不能超过这两个线对的总并联电阻的7％。

PoE桌面计算的出现带来了巨大的好处——更安全的低电压连接、节约了成本和能源、更快的部署、提高了灵活性以及网络UPS系统在电力中断时保持电脑运行的能力。还有一个好消息！您可以通过使用DSX CableAnalyzer?系列铜缆认证测试仪来确保PoE台式电脑正常工作，该测试仪能够快速检测出线对内和线对间的直流电阻不平衡。

以太网供电已成为一种流行的终端设备供电方法，因为它能降低部署和维护成本。许多网络设备，例如接入点、VoIP 电话以及最近的 IoT 几乎都是单独使用 PoE 供电的。PoE 供电按 IEEE 802.3 标准分级，设备按其电压和功率分类。有两种 PoE 设备：

1. 供电设备 (PSE) 在网线上供电。在一般情况下，PSE就是交换机，并通常称为末端跨接(endspan)设备。PoE 电源，又称中途跨接(midspan)设备，放在非 PoE 交换机和 PoE 供电设备之前提供电源。根据 PSE 支持的 PoE 标准，业界把 PoE 划分为4种类别（见表 1）。此外，PSE的运行模式也分为A?和 B?两种：a) 模式 A -?PSE 使用 4 对 UTP 线上的 12、36 线对供电

   b) 模式 B?-??PSE 使用备用线对 45 和 78

   一定要注意 PSE 会定义所提供电源的模式。标准并没有要求 PSE 同时支持模式 A 和 B。

2. 通电设备 (PD) 是由供电设备供电的设备，因此消耗能源。802.3af 和 802.3at 兼容 PD 必须同时支持模式 A 和 B。根据 PD 消耗的功率，它被分为 PoE 类 0 – 4（见表 2）。

表1：PoE PSE 类型

UPoE 是 Cisco 在其“数字化天花板”解决方案中引用的专有分类参考。

802.3bt 是提议的 IEEE 标准，计划于 2018 早期批准。

802.3 标准定义 LLDP 为 PD 与 PSE 通信的协议，以及它属于哪个级别，这样 PSE 可配置正确的电压/电流。但在标准被批准前市场上已有使用专用协议的 PoE 设备，例如 Cisco 发现协议 (CDP)。并非所有 PoE 设备完全符合标准，所以我们必须检查。

什麽容易出错？

网络运营团队面临的挑战是随着网络上部署越来越多的不同级别 PD，他们必须管理和了解 PSE 的功率预算以及 PD 和 PSE 之间的互操作性。另外，并非所有 PoE 实施都是符合标准的，现有布线系统也不一定支持 PoE。

我们把PoE的问题归纳为2大类：

1. 无法获得电源 – 问题的成因可能是：I.?线缆故障：

   a.?开路/短路

   b.?使用的线与 PSE 的模式不兼容

   II.? PSE 和 PD 不兼容；不同类型或模式

   III.?PSE 端口无法提供 PoE

   IV.?PSE 和/或 PD 并非完全符合标准

   V.? PSE 没有足够的功率为所有与其连接的 PD 提供电源。

2. 间歇性断电 – 问题的成因可能是：I.?线缆故障：

   a.?缆线过长 (>100m)

   b.?电阻太大

   II.?PSE 无法提供足够的功率让连接的所有 PD 以全功耗运行（例如机动化监控摄像头扫描时）。

使用 LinkRunner G2 智能网络测试仪测试 PoE 案例

第一步：

假设现在某公司的前线员工需要在办公室安装数字化LED?照明，在安装之前需要验证以下几项：

• 为所有4个线对的51W?UPoE 供电插口进行负载测试
• 检查每个UPoE供电插口均可从网关路由器获得正常的网络服务
• 记录每个连接LED 照明设备的UPoE插口编号及详情

第二步：

在 LinkRunner G2 智能网络测试仪上创建自定义的测试文件：

• 激活 TruePowerTM?PoE 功能以进行负载测试
• 选择PoE 类型 （UPoE）

第三步：

测试个链路执行所需要的验证。假如没有因特网连接的话，你可以把测试结果储存在LinkRunner G2 上。完成各项测试后，你可以使用注释字段记录插口的编号，然后用内置的摄像机及二维码扫描APP?扫描二维码并关联到这次的自动测试。当LinkRunner G2 能够连上互联网时，注释和图片以及相关测试结果会自动上传至 Link-Live 云服务平台。

在验证的过程中，你发现需要调整一下交换机的配置。你使用一条 USB?到 console 线连接交换机的 console 并透过 terminal 进行配置。

就这样，你更新了配置，验证了链路，最后按时完成了工作。

随着POE设备的越来越多，许多客户要求可以测试POE的设备。所以标准组织如TIA等，都加入了平衡参数的测试。而福禄克支持平衡参数的设备有，DSX-8000 八类线缆分析仪和DSX-5000 超七类线缆分析仪都支持。标准选择是后面加（+ALL）的标准。

参考阅读：

Fluke DSX-5000:为什么要测试平衡参数特性？

地址：http://dsx5000.faxytech.com/dsx5000-banlance/

一个可选的选项
与即将推出的60W (3类)和100W (4类) IEEE 802.3bt PoE标准相关的PoE设备数量越来越多、功率水平越来越高，引起了人们对线束温度升高的担忧。当多根电缆成束时，束中间的电缆不能消散PoE引起的热量，导致电缆超过额定的工作温度，并造成网络性能不佳，因为热量与插入损耗直接相关。在温度较高的安装环境下，这尤其令人担忧。