Wireless Access Points (WAPs), Sicherheitsnetzwerkkameras, Gebäudeautomation und Leitsysteme sowie Voice-over-IPTelefone (VoIP) sind jetzt wichtige Netzwerkbestandteile. Umso mehr Netzwerkgeräte hinzugefügt werden, desto mehr muss die Verkabelungsinfrastruktur auf dieses Wachstum ausgelegt sein. Dabei wird die Option der Fernversorgung der Endgeräte immer wichtiger.
In den letzten zehn Jahren hat sich Power over Ethernet (PoE) als die Schlüsseltechnologie etabliert, die den Netzwerkverantwortlichen, Elektrotechniker und Systemintegratoren, die integrierte Versorgung von Endgeräten mit Energie und Daten über die strukturierte Verkabelung über vierpaarige Fernspeisung, 4P Power over Ethernet (4PPOE) bis max. 100 W Versorgung von Ethernet-Geräten über die Datenleitung ermöglicht.
4PPoE (Bild: Metz Connect)
Die Fernspeisung von Endgeräten ist in der Telekommunikation lange bekannt. Das in Datennetzwerken heute etablierte Ethernet bietet Lösungen bis zu 25 W nach IEEE 802.3 Standard. Diese Leistung war für Anwendungen wie VoIP- Telefone, WLAN-Accesspoints, kleine Videokameras ausreichend. Ethernet mit seinem IP (Internet Protokoll) kann viel mehr als nur die Übertragung von Daten, Sprache und bewegten Bildern. In der Industrie und zunehmend im Gebäude wird Ethernet für die Kommunikation zwischen Sensoren, Aktoren und Steuerungen eingesetzt. Diese Geräte benötigen ebenfalls Energie – und deren Versorgung kann mittels leistungsfähiger Fernspeisung über die Datenleitung mit bis zu 100 W – mit 4P Power over Ethernet (4PPoE) hoch effektiv und wirtschaftlich realisiert werden.
Ethernet wird von IEEE 802.3 standardisiert – siehe Tabelle
| IEEE Standard |
PoE (802.3af-2003) |
PoE Plus (802.3at-2009) |
4-paar PoE (802.3bt-2018) |
| Ausgangsspannung (V DC) | 36 – 57 | 42,5 – 57 | 42,5 – 57 (vorr.) |
| Ausgangsstrom, Betrieb (mA DC) | 350 | 600 | 2x 860 |
| Leistung der (PSE) Versorgung (Watt) | max. 15,4 | max. 30 | 45, 60, 75, 90 |
| Leistung am Endgerät (PD) (Watt) | max. 12,95 | max. 25,5 | 40, 51, 62, 72 |
| PSE Klasse | 1, 2, 3 | 4 | 5, 6, 7, 8 |
| Unterstütze Endgeräte (PD Type) | 1 | 1 und 2 |
1, 2, 3, 4
|
| Benutzte Aderpaare | 2 | 2 | 2 und 4 |
Mit bis zu 72 Watt Leistung und bis zu 10 GBit Datenrate können neue Anwendungen über die strukturierte Verkabelung nach DIN EN 50173 für die kombinierte Versorgung mit Power und Daten erschlossen werden. Damit wird es möglich, energiesparende Beleuchtung (LED Ligthing) zu steuern (Farbe und Helligkeit) und zu versorgen. LED-Leuchten mit integrierter WLAN Technik versorgen moderne Arbeitsplätze mit Licht und Kommunikation. Neueste LiFi (Light Fidelity)-Systeme beleuchten und kommunizieren direkt mit Licht.
Klassische Desktop PC weichen mobilen Laptops und Smartphonen oder werden durch im LED-Bildschirm integriert ePC Systeme (Thin Clients) ersetzt – die Versorgung mit Energie und Daten erfolgt dabei über die Netzwerkverkabelung.
Die deutlich höhere Leistung stellt auch neue Anforderungen an die Netzwerk- Verkabelung. Datenkabel haben heute je nach Kategorie 5, 6A oder 7, unterschiedliche Drahtstärken die von 0,5 mm (AWG 24) bis 0,64 (AWG22) reichen. Wie bei der Datenübertragung die Einfügedämpfung durch den Draht mit bestimmt wird, so wird auch der Gleichstrom-Schleifenwiderstand dadurch definiert. Dieser Leitungswiderstand sorgt bei zunehmender Leistung in Abhängigkeit vom Strom für Verlustleistung von bis zu 18 W bei der 4PPoE.
Wartung von Steckverbindern mit Belastung (Bild: Metz Connect)
Für den Betrieb mit strukturierter Verkabelung nach ISO/IEC 11801 wird min. Klasse D gefordert. Aufgrund der Kabelerwärmung bei hoher PoE-Leistung werden Kabel der Kategorie mind. 7 oder 7A empfohlen.
Auswirkung von Gleichstrom auf die Kabel-Temperatur (Bild: Metz Connect)
Die Kombination von PoE-Versorgung mit USV (Unterbrechungsfreie Stromversorgung) ermöglicht den weitgehend unterbrechungsfreien Betrieb der PoE-Endgeräte. Da das Ausstecken der Steckverbindungen unter Last zu vorzeitigem Verschleiß führen kann, wird empfohlen, nur für PoE/4PPoE qualifizierte Anschlusstechnik (geprüft nach IEC 60512-99-001) zu verwenden.
Metz Connect bietet Komponenten von Patchkabeln, Patchfelder, Installationskabeln oder Anschlussdosen sowie RJ 45 Stecker an, die als ganzheitliches System aufgebaut werden können. Weitere Vorteile sind die hohe Leistungsfähigkeit durch Erfüllung des Cat. 6A / Klasse EA-Standards nach ISO/IEC 11801 Ed.2.2:2011-06 für anspruchsvolle Anwendungen im Bereich bis zu 500 MHz Bandbreite bzw. 10 GBit Ethernet sowie die einfache, schnelle und dadurch kostengünstige Montage ohne Spezialwerkzeug. Die RJ45-Stecker in den Leistungsklassen Cat.6A, Cat.6, Cat.5e und Cat.5 sind je nach Leistungsklasse in verschiedenen Ausführungen z.B. feldkonfektionierbare Stecker oder als Insert für unterschiedliche Gehäuse mit IP67 Schutz für die raue Umgebung ausgeführt. Die Kabelmontage an die Stecker erfolgt einfach und schnell.
Weitere Information sind erhältlich unter www.metz-connect.com sowie hier.