homeapartmentpencilmagic-wanddroplighterpoopsunmooncloudcloud-uploadcloud-downloadcloud-synccloud-checkdatabaselockcogtrashdiceheartstarstar-halfstar-emptyflagenvelopepaperclipinboxeyeprinterfile-emptyfile-addenterexitgraduation-hatlicensemusic-notefilm-playcamera-videocamerapicturebookbookmarkuserusersshirtstorecarttagphone-handsetphonepushpinmap-markermaplocationcalendar-fullkeyboardspell-checkscreensmartphonetabletlaptoplaptop-phonepower-switchbubbleheart-pulseconstructionpie-chartchart-barsgiftdiamondlineariconsdinnercoffee-cupleafpawrocketbriefcasebuscartrainbicyclewheelchairselectearthsmilesadneutralmustachealarmbullhornvolume-highvolume-mediumvolume-lowvolumemichourglassundoredosynchistoryclockdownloaduploadenter-downexit-upbugcodelinkunlinkthumbs-upthumbs-downmagnifiercrossmenulistchevron-upchevron-downchevron-leftchevron-rightarrow-uparrow-downarrow-leftarrow-rightmovewarningquestion-circlemenu-circlecheckmark-circlecross-circleplus-circlecircle-minusarrow-up-circlearrow-down-circlearrow-left-circlearrow-right-circlechevron-up-circlechevron-down-circlechevron-left-circlechevron-right-circlecropframe-expandframe-contractlayersfunneltext-formattext-format-removetext-sizebolditalicunderlinestrikethroughhighlighttext-align-lefttext-align-centertext-align-righttext-align-justifyline-spacingindent-increaseindent-decreasepilcrowdirection-ltrdirection-rtlpage-breaksort-alpha-ascsort-amount-aschandpointer-uppointer-rightpointer-downpointer-left

PoE+による電気的要件

RJ45は40年以上前から使用されています。元々は電話回線のプラグとして使われていたものですが、今ではITコネクターの代表格となっています。21世紀初頭にPower over Ethernetが導入されたことで、RJ45はデータを伝送するだけでなく、エンドデバイスに供給するための電力も供給するようになりました。現在のPower over Ethernet Plus(PoE+)で発生する大電流では、RJ45ソケットの接点がすぐに破損してしまいます。信頼性の高い安全な動作のためには、RJ45ソケットがPoE+用に設計されていなければならず、そうでない場合は障害が発生し、最悪の場合は完全なリンク障害となる可能性があります。

100Mbit/sのファーストイーサネット以降、RJ45コネクターは限界に達したと何度も言われてきました。しかし、ギガビットイーサネットでも10ギガビットイーサネットでも、何度も実現してきました。40ギガビットイーサネット(40GBASE-T)もRJ45を使用しており、ケーブル規格ではカテゴリー8.1のコネクターにRJ45の嵌合面を規定しています。これにより、機器や設備は、既存の数十億個のRJ45コネクターとの下位互換性があります。

端子へのリモート給電

従来のアナログ固定電話の時代にも、端末機には音声信号を受信するのと同じ回線から電源が供給されていた。パワー・オーバー・イーサネット(PoE)や新しいタイプのパワー・オーバー・イーサネット・プラス(PoE+)でも同じことが言えます。

  • 別の電気ラインが必要ない
  • エンドデバイスに230Vのソケットは不要
  • DC60V以下の低電圧のため、電気工事士による配線・接続作業が不要です。
  • 給電装置がUPSシステムに接続されていれば、停電時にも給電されているすべてのエンドデバイスが動作します。

PoE+では、IEEE 802.3at規格に基づき、エンドデバイスに最大25.5Wの電力を供給することができます。ノートパソコンやプリンターを操作することは(まだ)できませんが、WLANアクセスポイント、IPカメラ、入退室管理や時間記録用のリーダー、ビルオートメーション用のLCDディスプレイなどを操作することができます。オフィスで普及しているLED照明も、PoE+で運用することができます。現在、60Wや100Wなど、より高い電力定格のPower over Ethernetが検討されています。

PoE

規格:IEEE 802.3af

出版年:2003年

端子の電力:13W

ワイヤペアあたりの電流:350 mA

PoE+(ポーイープラス

規格:IEEE 802.3at

発行年:2009年

エンドデバイスの電力:25.5W

ワイヤペアあたりの電流:600 mA

4PPoE

規格:IEEE 802.3bt

発売年:2019年

端子の電力:51W(タイプ3)/71.3W(タイプ4)

1対の電線に流れる電流:600mA(タイプ3)/960mA(タイプ4)

ブレークアウェイの火花が接点を傷つける

PoE+では、すでにワイヤペアあたり最大600mAの電流が流れており、将来のバージョンでは最大1,000mAの電流が真剣に検討されています。動作中、エンドデバイスのスイッチが完全に切れていない状態でプラグを外すと、いわゆる離脱火花が発生します。PoE+では、ユーザーには無害ですが、RJ45ソケットの微細な接点は必然的に深刻なダメージを受けます。パッチパネルやジャンクションボックスのジャックを交換する作業は、通常、時間と費用がかかり、作業の中断を招きます。そのため、関連規格では、機器の電源を切ってからプラグを抜くことが定められています。端末機器をITの専門家ではない人が使うことがほとんどの世界では、これを遵守することは不可能です。

したがって、実用的なコネクター技術は、負荷がかかった状態で機器が誤って抜かれた場合でも、RJ45ソケットが確実に機能するように設計されていなければならない。このようなジャックでは、データ伝送に使用しない部分で接点の損傷が避けられません。

PoE+による電力供給が行われている状態で機器のプラグを抜くと、必然的に火花が散り、RJ45ソケットの微細な接点が損傷します。

Telegärtnerによるフルネットワークパフォーマンス

PoE+動作中にプラグを抜くと、離脱火花が発生します。Telegärtner社の実用的に設計されたRJ45ソケットでは、火花はデータ伝送に使われる部分(緑)から離れた接点部分(赤)で発生する。

負荷がかかった状態で繰り返しプラグを抜いても、テレガートナーのジャックはネットワーク性能を十分に発揮します。

建設的に最適化されたソケットコンタクトによる安全性

建設的に最適化されたソケットコンタクトでは、上部のより内側のコンタクトエリアがデータ転送に使用されます。プラグがソケットから外れると、プラグとソケットの接点がソケットの開口部に向かって下降します。最適化されたコンタクトでは、ブレークアウェイ・スパークはソケットのコンタクトの下側、外側の領域で発生します。つまり、火花でダメージを受けた部分は、データ伝送に使用される接触部分から非常に離れているため、影響を受けないということです。負荷がかかった状態でプラグが繰り返し抜けても、ジャックはカテゴリー6Aの10Gbit/sのデータレートをフルに発揮します

機械的要件

Power over Ethernet Plus(PoE+)の比較的大きな電流による電気的要件の増加に加えて、実用的なRJ45プラグの接続に求められる機械的要件も厳しくなっています。

医療技術、産業、ワークショップ、会議室などで、より多くのモバイル測定、プレゼンテーション、診断装置が使用されるようになっています。ごくまれに、無線LANを搭載したものもあります。モバイルアプリケーションでは、RJ45ソケットは、すでに説明した離脱スパークに加えて、より大きな機械的ストレスにさらされます。実際にはすぐに起こりうることですが、機器を少しでも動かしてしまうと、接続ケーブルがソケットから引きちぎられてしまいます。機器の接続部が破損してしまうと、高額な修理費用と長いダウンタイムが発生することがほとんどです。最悪の場合、張り詰めた接続ケーブルにつまずくなどして、人が怪我をする可能性があります。

このような場合には、離脱力のあるRJ45ソケットが有効です。いわゆる定義済み切断CPリンク(略してDDCPリンク)では、このようなジャックが短いケーブルの一端に取り付けられ、パッチケーブルとジャンクションボックスの間、またはパッチケーブルと端末機器の間に差し込まれます。ソケットのリリース力を超えた場合、プラグイン接続はダメージが発生する前に安全なスキービンディングのようにリリースされます。柔軟なケーブルピースにより、ターミナルデバイスが壁に沿って移動した場合など、せん断力や横方向の力が加わった場合でも、このソリューションは確実に機能します。

DDCPリンクによる保護

モバイル端末を移動させすぎると、接続ケーブルがソケットから引きちぎられてしまい、ほとんどの場合、破損してしまいます。ここでは、DDCPリンクが有効な保護手段となります。決められた引張力を超えると、接続ケーブルのRJ45プラグが損傷する前にソケットから滑り落ちます。

引張荷重なし

モバイル端末を移動させすぎると、接続ケーブルがソケットから引きちぎられてしまい、ほとんどの場合、破損してしまいます。ここでは、DDCPリンクが有効な保護手段となります。決められた引張力を超えると、接続ケーブルのRJ45プラグが損傷する前にソケットから滑り落ちます。

統合されたコンタクトオーバーベンド保護

建設的に最適化されたソケットには、さらなる利点があります。例えば、電話機やファクシミリのRJ11やRJ12プラグは、専門家でなくても一見してRJ45プラグと見分けがつきません。しかし、幅が狭く、ハウジングの端がコンタクトの舌よりもわずかに高いため、RJ45ジャックの外側の2つのコンタクトの上で曲がってしまうことがあります。Telegärtnerのソケットは、特許取得済みの統合されたコンタクトオーバーベンド保護機能を備えているため、効果的に保護されています。RJ11またはRJ12プラグが繰り返し差し込まれた場合でも、ソケットは完全な伝送性能を発揮するため、ユーザーはフォールトトレラントなプラグ接続の安心感を得ることができます。

結論

今日のデータネットワークでは、RJ45ソケットはこれまで以上に大きな、そして多様なストレスにさらされています。携帯端末の接続ケーブルの破れによる損傷、RJ11やRJ12プラグによる接点の曲がりすぎ、特にリモートパワー時に負荷がかかった状態でプラグを抜いたときの引き裂き火花などは、ジャックとその接点の最適な設計が必要です。これは、ケーブルが耐障害性を持って機能し、最高のデータレートを安全かつ確実に長期間伝送できることを保証する唯一の方法です。