WLAN以太网供电防雷技术应用分析

近年来，VoIP 、WLAN、网络视频监控等业务飞速发展，IP电话、无线AP、网络摄像机等设备数量终端、电源数据线布线复杂，取电困难，成本高，以太网供电技术允许供电设备通过以太网在传输数据信号的同时向网络受电设备提供一定功率的直流电，能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作，最大限度地降低成本，该技术受到国内外众多电信运营商青睐。

一、以太网供电技术概述

IEEE从1999年开始对POE进行标准化工作，目前通用标准为IEEE 802.3af，POE主要由两部分组成：提供电源的设备，称为供电设备（PSE），接受和使用电源的设备，称为受电设备（PD）
POE (Power Over Ethernet)，指的是在现有的以太网Cat.5/Cat.6布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端（如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机、便携设备充电器、刷卡机等）传输数据信号的同时，还能为此类设备提供交直流供电的技术。

二、雷电对WLAN系统的危害

POE技术发展至今已经有十余年，在中国通信领域WLAN等系统得到了广泛的应用，最大可靠传输距离可达100米，以太网两端连接均为造价昂贵，但防护能力极其脆弱的通讯设备，尤其是处于室外的WLAN系统，一旦遭受雷击，轻则导致设备损坏、信号中断、数据永久丢失，重则人身伤亡。历年来，防雷成为运营商的基础设施建设的难点。

WLAN系统主要是由天线、无线AP、交换机、服务器等设备组成，危害主要是来源于直击雷与雷电电磁脉冲，直击雷主要是直接击中WLAN系统设备而造成的损坏，雷电电磁脉冲主要是通过馈线、网线、电源等线路对设备造成损坏。

三、POE防雷的难点问题

WLAN系统中，室外型无线AP处于楼顶或者铁塔等位置，因为取电、布线都比较困难，大部分情况会采用POE供电，POE交换机离AP往往会有几十米，这段距离的网线在雷击情况下容易形成雷电电磁脉冲，雷电电磁脉冲沿着网线入侵到无线AP或POE交换机，造成设备损坏。

根据POE本身的特点， POE最大可靠传输距离为100米，当中间加装防雷器或其他设备后，容易产生信号衰减、功率损耗等问题，功率、通信效果、传输距离得不到保障，这对防雷器性能提出了极高的要求。

四、WLAN整体防雷解决方案

对于WLAN系统防雷，除直击雷防护外，雷电电磁脉冲成为防雷工作的重点。

直击雷防护，直击雷防护体系由接闪器、引下线，接地装置组成。首先要对出于室外天线安装避雷针，由引下线连接地网，确保为雷电流提供泄放通道。直击雷的特点是容易对某一点造成损坏。

雷电电磁脉冲防护，雷电电磁脉冲是由雷击产生的电磁场，引起WLAN系统馈线、网线、电源等线路产生过电压入侵设备造成损坏。雷电电磁脉冲的特点是容易对数公里范围造成损坏，因而成为防雷的重点。WLAN系统需要在AP馈线端口与网口分别安装R25N70F馈线避雷器、POE系列以太网供电防雷器，在POE交换机电源、网口分别安装M40B1+N单相电源防雷器与POE系列以太网供电防雷器。



五、POE防雷方案介绍

针对POE供电与雷电防护这两大难题，国内领先的防雷解决方案供应商——天盾公司率先推出集成供电、通讯、防雷整体解决方案：

第一、交换机具备POE功能时，对无线AP进行以太网供电：普通型POE防雷器可达到防雷功能，即信号线保持正常通讯并同时给AP进行供电时，内部防雷模组能有效泄放线上雷电成分。分别在交换机侧与AP侧安装POE防雷器，从而确保两侧设备端口安全，免受雷击损坏。

第二、交换机为普通交换机时，对无线AP进行以太网供电：POE合路器输入侧有两个端口，一个端口外接AC/DC电源获取电源，另一个端口连接交换机获取信号，输出端口连接无线AP，通过POE合路器整合对无线AP同时实现供电、通信、防雷等功能。

第三、交换机具备POE功能时，对无线AP进行单独电源线路供电：POE分路器输入侧连接POE交换机获取电源与信号，输出侧分为两个端口，一个端口连接AP电源线路，对AP进行供电，另外一个端口连接AP通信端口，对AP进行通信。

随着WLAN系统在国内的广泛应用，POE技术随之得到发展与提升，如何保障WLAN系统在雷电等环境上正常运行，我们除需要提高对防雷的认识，同时需要积极研究现代防雷技术，最大程度上避免雷电灾害。