PoE no CFTV: padrões 802.3af/at/bt, orçamento de energia e distância

O que é PoE (Power over Ethernet) no CFTV

PoE é a tecnologia que permite alimentar uma câmera IP (ou outro dispositivo) usando o mesmo cabo de rede que transporta os dados. Na prática, você reduz fontes individuais, simplifica a instalação e centraliza a energia no switch PoE (ou em um injetor PoE).

No CFTV, PoE é comum em câmeras fixas, domes e alguns modelos PTZ (nem sempre; PTZs maiores podem exigir alimentação adicional). O ponto crítico é garantir que o padrão PoE e o orçamento de energia do switch atendam ao consumo real de cada câmera, com margem.

Como a negociação PoE funciona (PD x PSE)

No PoE existem dois papéis: o PSE (Power Sourcing Equipment) é quem fornece energia (switch PoE ou injetor), e o PD (Powered Device) é quem recebe (câmera, AP, telefone IP).

Etapas típicas (visão prática)

• Detecção: o PSE aplica uma tensão baixa e verifica se há um PD compatível. Isso evita energizar um equipamento não-PoE.
• Classificação: o PD informa (ou o PSE estima) a classe de consumo. Em padrões mais novos, pode haver negociação mais fina.
• Alimentação: o PSE libera a tensão PoE e monitora corrente/assinatura para manter a porta energizada com segurança.
• Proteções: se houver sobrecorrente, curto, cabo com problema ou consumo acima do permitido, o PSE pode cortar e tentar religar (o que pode parecer “reinicialização” da câmera).

Na prática, se uma câmera está reiniciando, uma hipótese comum é: o PSE está entrando em proteção por falta de potência disponível, cabo ruim ou queda de tensão.

Padrões PoE 802.3af / 802.3at / 802.3bt (potências típicas)

Os padrões definem quanta potência pode ser entregue e como ela é negociada. Valores abaixo são referências típicas usadas em projeto (há diferença entre potência na porta do switch e potência efetiva no dispositivo por perdas no cabo).

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Dica prática: a ficha técnica da câmera costuma indicar consumo em watts e, às vezes, o padrão PoE recomendado. Considere o pior caso (IR no máximo, aquecedor ligado, noite/frio), não apenas o consumo “típico”.

PoE passivo (atenção)

Além do PoE padrão (802.3af/at/bt), existe “PoE passivo” (tensão fixa, sem negociação). Em CFTV, evite misturar passivo com equipamentos padrão: pode causar incompatibilidade ou dano se aplicado indevidamente. Prefira sempre PoE padrão quando possível.

Orçamento de energia do switch: total x por porta

Um switch PoE tem duas limitações principais:

• Limite por porta: ex.: 15,4 W (af), 30 W (at), 60/90 W (bt) dependendo do modelo/porta.
• Orçamento total (PoE budget): soma máxima de watts que o switch consegue entregar considerando todas as portas simultaneamente (ex.: 120 W, 250 W, 370 W).

Mesmo que cada porta suporte 30 W, o switch pode não suportar 30 W em todas ao mesmo tempo por causa do orçamento total.

Classe PoE e o que ela muda na prática

“Classe” é uma forma do PD sinalizar uma faixa de consumo. Em muitos cenários, o switch pode reservar potência com base na classe (ou em LLDP/negociação avançada), o que afeta quantas câmeras você consegue ligar antes de estourar o budget.

• Se o switch reserva “alto demais”, você pode “perder” portas por reserva, mesmo que o consumo real seja menor.
• Se reserva “baixo demais” ou se o consumo real sobe (IR/aquecedor), pode ocorrer corte/rearme de energia.

Em switches gerenciáveis, verifique se há opção de prioridade por porta (alta/média/baixa). Isso ajuda a manter câmeras críticas ligadas caso o budget seja excedido.

Como calcular o budget com margem (passo a passo)

Passo 1 — Liste o consumo máximo de cada câmera

Use o valor “Max Power” do datasheet. Se só houver “típico”, aplique uma margem maior.

Exemplo (8 câmeras): 6 câmeras = 8 W máx (cada) 2 câmeras IR forte = 18 W máx (cada)

Passo 2 — Some o consumo total

Total = (6 × 8) + (2 × 18) = 48 + 36 = 84 W

Passo 3 — Verifique limite por porta (padrão necessário)

• Câmeras de 8 W: funcionam em 802.3af.
• Câmeras de 18 W: exigem 802.3at (PoE+), pois 802.3af pode ficar no limite e reiniciar com IR.

Passo 4 — Aplique margem de projeto

Recomendação prática para CFTV: 20% a 30% de margem no budget total, especialmente se houver IR forte, aquecedor, cabos longos ou ambiente quente.

Budget recomendado ≈ 84 W × 1,25 = 105 W

Então um switch com budget de 120 W atende com folga. Um switch de 96 W pode funcionar “no papel”, mas tende a ficar crítico em picos (noite/frio).

Passo 5 — Considere a reserva do switch (classe/LLDP)

Se o switch “reserva” 30 W para cada câmera PoE+ por padrão, você pode estourar o budget mesmo consumindo menos. Em switch gerenciável, confira:

• Potência consumida por porta (real-time)
• Potência alocada/reservada por porta
• Modo de alocação (por classe, por LLDP, manual)

Distância: por que 100 m é o número clássico (e o que muda no PoE)

Em Ethernet cobre, a recomendação clássica é até 100 m por enlace (tipicamente 90 m de cabo horizontal + 10 m de patch cords). Isso vale para dados. Para PoE, além do sinal, você precisa considerar queda de tensão no cabo: quanto maior a distância e quanto maior a corrente, maior a perda.

O que causa problemas em distâncias longas

• Cabo com condutor fino (ex.: CCA – alumínio cobreado) aumenta resistência e queda de tensão.
• Consumo alto (IR forte, aquecedor) aumenta corrente e queda de tensão.
• Conectores/terminações ruins aumentam resistência e aquecem.
• Temperatura pode piorar perdas e reduzir eficiência.

Resultado típico: câmera liga de dia, mas à noite (IR no máximo) reinicia ou perde link.

Quando usar extensor/repetidor PoE ou mudar a arquitetura

Cenários em que faz sentido usar extensor/repetidor

• Você precisa passar de ~100 m com cabo de rede e não há infraestrutura alternativa.
• A câmera está perto do limite e apresenta instabilidade com IR/aquecedor.

Um extensor PoE (repetidor) é instalado no meio do caminho para regenerar o sinal e “recriar” o enlace, permitindo mais um trecho de até 100 m (dependendo do modelo e do consumo).

Passo a passo prático para decidir

1. Meça/estime a distância real (incluindo patch cords e folgas).
2. Confirme o consumo máximo da câmera (datasheet) e o padrão PoE necessário.
3. Valide o cabo: Cat5e/Cat6 com condutor 100% cobre (evite CCA).
4. Se > 100 m: planeje um ponto intermediário com extensor PoE/repetidor ou um switch PoE em campo (com alimentação local).
5. Se perto de 100 m e consumo alto: priorize PoE+ (ou bt), cabo melhor e margem de budget; se persistir, use extensor ou switch intermediário.

Alternativas comuns

• Switch PoE intermediário (em caixa hermética) com alimentação local: bom para várias câmeras em uma área distante.
• Fibra até o ponto remoto + switch PoE: elimina queda de tensão no trecho longo (a energia fica local no switch remoto).
• Injetor PoE dedicado: útil quando só uma câmera precisa de PoE+ e o switch não é PoE (ou não tem budget).

Checklist de problemas comuns (e como evitar)

1) Subalimentação (câmera não liga ou reinicia)

• Confirme se a porta é af/at/bt compatível com a câmera.
• Verifique o budget total do switch e a potência disponível no momento.
• Ative/ajuste prioridade PoE nas portas críticas (se gerenciável).
• Considere margem de 20–30% no projeto.

2) Reinicializações à noite (IR liga e cai)

• Compare consumo “dia” vs “noite” (IR/aquecedor).
• Troque 802.3af por 802.3at quando o consumo estiver próximo do limite.
• Reduza distância efetiva (reposicionar switch) ou use extensor/repetidor.

3) Cabo inadequado (queda de tensão e instabilidade)

• Evite CCA; prefira cabo 100% cobre.
• Use categoria adequada (Cat5e/Cat6) e mantenha padrão de crimpagem consistente.
• Inspecione conectores, emendas e keystones (mau contato = resistência = aquecimento).

4) Porta PoE “corta” e volta (proteção)

• Procure por curto/intermitência no cabo ou conector.
• Verifique se a câmera não está excedendo a potência negociada (pico de consumo).
• Em switch gerenciável, consulte logs/estado PoE da porta (overload/short).

5) Mistura de PoE padrão com soluções não padrão

• Não conecte “PoE passivo” em equipamento que espera 802.3af/at/bt.
• Padronize: switch PoE padrão + câmeras PoE padrão sempre que possível.

6) Planejamento por “quantidade de portas” e não por watts

• Antes de comprar switch, faça a conta: soma dos watts máximos + margem.
• Confirme também o limite por porta (uma PTZ pode exigir at/bt mesmo com budget total alto).