24 caméras PoE+ : budget de puissance, réservation de classe et onduleur
Un entrepôt logistique doit recevoir 24 caméras IP. Le switch retenu offre 24 ports PoE+ et un budget PoE de 370 W. Les caméras sont déclarées 802.3at classe 4 (30 W maximum) mais consomment 12,5 W en fonctionnement, avec un pic à 18 W à l'allumage du chauffage interne. Les câbles Cat6 UTP mesurent 85 m, avec une résistance linéique en boucle de 0,066 Ω/m. Le local technique monte à 40 °C en été. L'onduleur existant est un 600 VA / 360 W. Le prestataire affirme que « 24 × 30 W = 720 W, il faut changer de switch » ; le responsable technique pense que 24 × 12,5 = 300 W suffit. Le budget impose de trancher avant commande.
1. Les deux affirmations sont-elles exactes ? Expliquez le mécanisme par lequel le switch décide de la puissance allouée à chaque port, et concluez sur la capacité réelle.
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Les deux sont fausses, mais pour des raisons différentes.
Le prestataire. Il applique le maximum de la classe 4, qui vaut 30 W au niveau du port PSE. Ce n'est pertinent que si le switch réserve statiquement la puissance de classe sans négociation. Dans ce mode, 24 × 30 = 720 W dépasse largement 370 W, et le switch refuserait d'alimenter au-delà d'une douzaine de ports. Son calcul décrit donc un scénario réel, mais pas une fatalité.
Le responsable technique. Il ne compte que la consommation des caméras et ignore les pertes en ligne. C'est optimiste.
Le mécanisme à vérifier. Trois modes existent : réservation statique de classe (30 W/port, le pire cas), négociation LLDP ou 802.3at avec échange de puissance réelle, et compteur dynamique de consommation. Le budget de 370 W n'est exploitable qu'en mode dynamique ou LLDP. Il faut donc lire la fiche technique du switch et vérifier que la négociation est activée.
Conclusion provisoire. En mode dynamique, 24 caméras à 12,5 W tiennent dans 370 W, mais la marge doit être calculée avec les pertes et le pic de démarrage. En mode statique, il faut deux switchs ou un modèle à budget supérieur. La commande ne doit pas être passée avant cette vérification : c'est elle qui détermine le modèle.
2. Calculez le budget PoE réel en tenant compte des pertes en ligne et du pic de démarrage, puis évaluez l'effet de la température de 40 °C et de l'ajout ultérieur de 4 caméras.
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Pertes en ligne. Le courant appelé par une caméra vaut environ 12,5 W / 50 V ≈ 0,25 A. La résistance de boucle du câble est de 2 × 85 m × 0,066 Ω/m = 11,22 Ω. La perte vaut donc 0,25² × 11,22 ≈ 0,70 W par lien, soit 13,2 W au PSE par caméra. Pour 24 caméras : 24 × 13,2 ≈ 317 W, soit 86 % du budget de 370 W.
Pic de démarrage. À 18 W, le courant monte à environ 0,36 A et la perte à 1,45 W, soit 19,5 W au PSE. Si les 24 caméras démarrent simultanément après une coupure, la demande instantanée atteint 468 W et dépasse le budget : le switch coupera des ports. Il faut soit un démarrage échelonné, soit une marge supérieure. À 317 W permanents, la marge de 53 W est insuffisante pour absorber un redémarrage collectif.
Température. Beaucoup de switchs spécifient 370 W jusqu'à 45 °C mais déclassent au-delà. À 40 °C, on est dans la plage nominale, mais le switch est en haut de tiroir et la ventilation doit être vérifiée : un déclassement de 10 à 15 % ferait tomber le budget à 315-333 W, c'est-à-dire au niveau de la consommation réelle, sans marge.
Ajout de 4 caméras. 28 × 13,2 ≈ 370 W : le budget est atteint, et le démarrage simultané dépasse. La réponse correcte est un second switch PoE, pas un modèle plus gros, pour des raisons de redondance et de répartition des liens.
3. L'onduleur 600 VA / 360 W est-il adapté ? Proposez une architecture finale pour 24 caméras, puis pour 28, en justifiant les choix et les vérifications à faire avant mise en service.
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L'onduleur. La charge estimée est de 317 W pour les caméras, à laquelle s'ajoutent la consommation propre du switch et celle des équipements du local, soit environ 340 W. Un 600 VA / 360 W fonctionne avec un facteur de puissance de 0,6 : la charge utile maximale est de 360 W, donc on serait à 94 % de la limite. Ce n'est pas acceptable en continu, et l'autonomie serait de quelques minutes seulement. Il faut viser un onduleur de 1 000 VA minimum avec une charge inférieure à 70 %, et vérifier la compatibilité avec l'alimentation à découpage du switch (forme d'onde sinusoïdale).
Architecture 24 caméras. Un switch PoE+ de cœur avec 370 W de budget, en mode de négociation dynamique, 24 liens Cat6, démarrage échelonné configuré, ventilation du local vérifiée, onduleur 1 000 VA. Réserver deux ports pour l'uplink et ne pas chaîner de switch non administré.
Architecture 28 caméras. Deux switchs PoE+ de 24 ports, répartis par zone (par exemple 14 + 14), chacun avec son alimentation et son uplink redondant. On gagne en redondance, en marge de puissance et en diagnostic : une panne de switch ne prive pas tout l'entrepôt de vidéo.
Vérifications avant mise en service. Mesure de la puissance réellement consommée sur le switch, test de coupure secteur avec redémarrage simultané, relevé de température du local en été, et contrôle de la longueur réelle des liens (85 m est proche de la limite de 100 m, à vérifier au réflectomètre).